黃鐵礦主要標型特征和探究意義

1、黃鐵礦主要標型特征和探究意義摘要：黃鐵礦是各類礦床中最常見的金屬礦物，尤 其是金礦中。該文總結(jié)了黃鐵礦的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)、晶體形 態(tài)、熱電性等方面的主要標型特征，并在前人研究工作的基 礎(chǔ)上總結(jié)了黃鐵礦的標型特征在判斷金礦床成因方面的應(yīng) 用，以期進一步認識和加深黃鐵礦標型特征在金礦床成因中 的重要研究意義。關(guān)鍵詞：黃鐵礦金礦標型特征礦床成因中圖分類號：p57文獻標識碼：a文章編號：1674-098x(2014) 02 (a) -0101-02黃鐵礦是各類金礦中最常見的金屬礦物，其與金礦化有 著密切的聯(lián)系，并且是主要的載金礦物。通過對黃鐵礦的化 學(xué)成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、熱電性等標型特征的研究，可反映金

2、礦床的不同成因，也是預(yù)測成礦遠景地段、指導(dǎo)深部找礦的 有效方法之一。該文對黃鐵礦在金礦中的主要標型特征及其 研究意義進行了歸納總結(jié)。1黃鐵礦的成分標型及意義黃鐵礦的理論化學(xué)組成為fes2, fe含量為46.55%, s 含量為53. 45%o常見co和ni呈類質(zhì)同像替換fe； as、se、 te替換s。(1) co、ni含量及co/ni比值co、ni與fe具有相似的化學(xué)行為，常常以類質(zhì)同象的 形式代替fe而進入到黃鐵礦中。黃鐵礦其中的co、ni含量 及co/ni比值有時是不同的，原因是形成黃鐵礦時的地質(zhì)條 件不同所致。滲濾熱鹵水作用成因的金礦床的黃鐵礦一般 co/ni 1,其中與火山巖或次火山

3、巖和接觸交代作用成因有 關(guān)的金礦黃鐵礦中co/ni值均大于5,與巖漿熱液作用成因 有關(guān)的黃鐵礦中1 1500x10-6,而變質(zhì)熱液型金礦w (as) =500x 10-61500x10-6。巖漿熱液礦床中黃鐵礦 w (se) >2x10-6, s/se 比值 3x104。(3) s/fe 比值標準黃鐵礦s/fe比值近似為2,而含金黃鐵礦中s, fe 含量與標準略有差異。一般將s/fe比值小于2的稱為硫虧 型，形成溫度較高；沉積成因的黃鐵礦主成分硫和鐵的含量 與理論值相近或硫略多。黃鐵礦虧硫是as3-, sb3-等離子與 s2-類質(zhì)同象代替的結(jié)果，并且在結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)空位，增加了 構(gòu)造缺陷程度

4、，更有利于金的富集。所以虧硫可以作為黃鐵 礦富金的標志之一 2。2黃鐵礦的結(jié)構(gòu)標型及意義黃鐵礦屬等軸晶系，其理論的ao=5.4175a,但由于as、 ni、co、se、te等類質(zhì)同像雜質(zhì)元素的代替而使黃鐵礦的 a0值增大。通過對李家溝金礦區(qū)黃鐵礦粉晶衍射德拜圖的研 究發(fā)現(xiàn)，含金黃鐵礦低、中角度衍射線有不同程度的變化， 其銳度減低，(211)、(321)、(220)、(420)、(332)、(422) 衍射線與(311)衍射線相對強度比偏大。即含金黃鐵礦最 強衍射線(311)本身強度有所降低，其它衍射線強度有所 增強3。這可能是含金黃鐵礦晶體發(fā)育不完善、鑲嵌亞組 織所致，且由于鑲嵌取向不一致而使

5、晶體點陣破壞，造成位 錯缺陷空隙，利于au進入黃鐵礦晶格。故在找礦預(yù)測時可 用黃鐵礦粉晶衍射德拜圖作參考。3黃鐵礦的形態(tài)標型及意義黃鐵礦常見晶形有五種：立方體、五角十二面體、五角 十二面體與立方體的聚形、八面體與立方體聚形和八面體與 五角十二面體聚形。100晶形的黃鐵礦一般形成于低飽和 度、低氧逸度及比黃鐵礦最佳形成溫度高很多或低很多的溫 度(陳光遠，1988)o endo (1978)對日本34個點8個礦床 類型的黃鐵礦晶形進行了研究表明：最常見的黃鐵礦晶形是 100,其次是100 + 210, 111最少見。在礦床圍巖中 幾乎全是簡單的100,而高低溫脈狀礦床中變化較大，但 210廣泛出現(xiàn)

6、。不同晶形的黃鐵礦其含金性不同。一般認為，金礦床中 黃鐵礦晶體的自形程度越低，晶形越復(fù)雜；碎裂越發(fā)育，金 的含量就越高。無礦的或低礦化的石英脈中的黃鐵礦以立方 體為主，而含金石英脈中的黃鐵礦則以細粒五角十二面體為 主，即210晶形黃鐵礦的含金量相對較高。有的金礦區(qū)研 究以發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)210單形的晶體常為富礦段，而簡單的100 黃鐵礦通常含金較低。在各類金礦床中，一般見不到四角三 八面體211、菱形十二面體110和偏方復(fù)十二面體321 晶形的黃鐵礦。因此，人們認為在評價金礦點時若發(fā)現(xiàn) 211、110、321這些晶形的黃鐵礦，則形成金礦床的 可能性不大。立方體黃鐵礦一般是在大于320 °c

7、,小于218°c,溫度 梯度變化較大，硫逸度較高的情況下形成的。八面體及五角 十二面體黃鐵礦是在310工227 °c,溫度梯度變化較小， 硫逸度較高的情況下形成的。成礦溶液中富含au、cu、ni 時有利于210及111晶形的黃鐵礦生長4。4黃鐵礦的熱電性標型及意義黃鐵礦的熱電系數(shù)可以反映其從熱液中析出的先后順 序。據(jù)前蘇聯(lián)達拉松金硫化物礦床研究，最早析出的是電子 導(dǎo)型（即n型）黃鐵礦，其后是電子導(dǎo)型和空穴導(dǎo)型（即p 型）的混合型黃鐵礦，最后是空穴導(dǎo)型。因此，在許多因熱 液成礦作用形成的黃鐵礦型金礦床中，黃鐵礦的熱電動勢具 有明顯的垂直分帶性。即上部（淺部）為p型，中部為p+

8、n 混合型，深部為n型，表明較高溫度形成的黃鐵礦在深部， 而較低溫度形成的黃鐵礦在淺部。因而可利用黃鐵礦的這種 特性指示找礦勘探。一般認為，不含金樣品中的黃鐵礦多為n型導(dǎo)電（熱電 系數(shù)為負值），含金樣品中的黃鐵礦多為p型導(dǎo)電（熱電系 數(shù)為正值）并且金礦床中黃鐵礦的熱電系數(shù)a值越大，礦石 中含金就越高。據(jù)趙亨達等5對遼寧某金礦黃鐵礦的熱電 系數(shù)研究后發(fā)現(xiàn)，黃鐵礦的熱電系數(shù)a值從112.0 uv/°c增 加到191. 4 u v/°c ,礦石中金含量由33g/t增加到 144. 64g/t；而黃鐵礦為p+n混合型時，a值為21.249. 3 uv/°c時，礦石中金含量

9、僅為1.643. 12g/to張立（1983） 對玲瓏西山108脈87個黃鐵礦樣品熱電系數(shù)統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)n 型黃鐵礦隨礦脈的加深而又增加的趨勢；380 m中段n型黃 鐵礦僅占1. 1%,而100 m中段已占7. 9%o朱訓(xùn)等（1983） 對銅廠斑巖銅礦研究時所作黃鐵礦熱電系數(shù)縱剖面上可以 看到，黃鐵礦熱電系數(shù)從淺部向深部具升高趨勢，即從小于 150 uv/°c到大于300 u v/°c,在外接觸帶礦體中，由邊緣 向中心也不斷增高，即從189 uv/°c升高為226 uv/°co黃鐵礦的熱電系數(shù)與其中的常量及微量元素的類質(zhì)同 象有關(guān)。當(dāng)黃鐵礦中陽離子之間的類質(zhì)同象廣泛出現(xiàn)時，產(chǎn) 生電子傳導(dǎo)型負熱電系數(shù)（即n型），相反則產(chǎn)生空穴型的 正熱電系數(shù)（即p型）。熱電系數(shù)也可確立金礦床的垂直分 帶，推斷礦體的深度。一般認為，礦床下部的熱電系數(shù)為n 型，礦床中部為n+p型，礦床上部為p型。參考文獻1周學(xué)武，李勝榮，魯力遼寧丹東五龍礦區(qū)石英脈 型金礦床的黃鐵礦標型特征研究j現(xiàn)代地質(zhì)，2005, 19(2) ： 231-238.2 李紅兵，曾凡治金礦中的黃鐵礦標型特征j.地 質(zhì)找礦論叢，2005, 20 (3)： 199-203.3 賈