湘西沃溪金銻鎢礦床黃鐵礦礦物學(xué)研究

1、湘西沃溪金銻鎢礦床黃鐵礦礦物學(xué)研究 Mineralogical Studies on Pyrites in Woxi Au-Sb-W Deposit,Western Hunan 邵靖邦Shao Jingbang 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)北京研究生部北京100083 Beijign Postgraduate School,China University of Mining and Technology 王濮Wang Pu陳代章Chen Daizhang 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)北京研究生院北京100083 Beijing Postgraduate School,China University of Geoscien

2、ce 摘要本文結(jié)合礦床地質(zhì)背景,從時(shí)間空間分布、晶體形態(tài)、化學(xué)成分(包括主成分、微量元素、元素對(duì) 比值、元素組合等、晶胞參數(shù)、熱電性、反射光譜等方面對(duì)黃鐵礦進(jìn)行了比較詳細(xì)的研究,確定了本礦床黃鐵礦 在上述諸方面的標(biāo)型特征,為指導(dǎo)找礦勘探提供了重要的理論依據(jù)。 關(guān)鍵詞黃鐵礦化學(xué)成分晶胞參數(shù)熱電性反射光譜沃溪 AbstractAccording to the geologic setting of the deposit,this paper studied the time-and-spatial distribu- tion,crystal forms,chemical composition

3、s (major and trace elements,ratios of coupled elements and elemental associa- tion,unit cell parameters,pyroelectricity and reflective spectra of pyrite and established its typomorphic characteristics in all these aspects.This study provides an important base for prospecting gold and other mineral r

4、esources. Key wordspyrite,chemical composition,unit cell parameters,pyroelectricity,reflective spectra,Woxi 1礦床地質(zhì)背景 湘西沃溪金銻鎢礦床是一座大型金銻鎢多金屬礦床,位于沅陵縣沃溪鎮(zhèn)。在大地構(gòu)造上 位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)江南地軸南緣的雪峰山隆起金銻鎢成礦帶的中央部位。礦區(qū)內(nèi)出露的地層有 元古界的冷家溪群、板溪群、中生界的白堊系上統(tǒng)、新生界的第四系等。礦體就賦存于板溪群 馬底驛組的深灰紫紅色板巖中。礦體呈脈狀產(chǎn)出,礦脈主要具裂隙充填特征,礦脈兩側(cè)廣泛 發(fā)育圍巖蝕變作用。礦床的成礦作用共分四個(gè)階

5、段:(早期石英碳酸鹽階段;(石英白鎢 礦黑鎢礦階段;(石英硫化物(輝銻礦、黃鐵礦自然金階段;(晚期石英碳酸鹽階段。其 中、階段為有用礦化階段。礦床的礦石礦物有白鎢礦、黑鎢礦、黃鐵礦、輝銻礦、自然金等; 賦礦圍巖中的主要礦物有石英、細(xì)粒白云母、碳酸鹽礦物、鐵鈦氧化物礦物、黃鐵礦等。 礦床的賦礦圍巖主要有四種類型:未遭受礦化蝕變作用的深灰色板巖、早期石英碳酸鹽化 蝕變的淺黃綠色板巖、鎢礦化蝕變的淺黃白色板巖、金銻礦化蝕變的黃白色板巖。各種礦化蝕 變巖石構(gòu)成了淺色的所謂退色蝕變帶,退色帶是礦體產(chǎn)出的必要條件。 礦床以元古代地層為礦源層,震旦紀(jì)的雪峰運(yùn)動(dòng)發(fā)生了廣泛的區(qū)域變質(zhì)作用,使金、銻、鎢 等成礦元

6、素相對(duì)富集,并遷移到由變質(zhì)作用產(chǎn)生的熱 液中,成礦熱液從礦床西部下端向東南上 方沿層間斷裂運(yùn)移并沉淀成礦。 2黃鐵礦的一般特征 黃鐵礦是本礦床的重要載金礦物之一,礦床中相當(dāng)數(shù)量的金都賦存在黃鐵礦中。 第15卷第3期湖南地質(zhì)1996年9月 Vol.15 No.3HUNAN GEOLOGYSept. 1996黃鐵礦在礦床中分布廣泛。主要的地質(zhì)產(chǎn)狀有兩種類型,一是產(chǎn)在含礦石英脈中,二是產(chǎn) 在蝕變巖石中。 黃鐵礦共分為三個(gè)世代形成。第一世代黃鐵礦形成于石英白鎢礦黑鎢礦階段(,主要 分布在主脈旁的細(xì)小含礦石英脈的兩側(cè)的蝕變巖石中,在礦床中所占比例很小,實(shí)際意義不 大。第二世代黃鐵礦形成于石英硫化物階段(

7、中的石英黃鐵礦自然金亞階段(A,黃鐵礦 分布于含礦石英脈及脈旁的蝕變巖石中,占礦床中黃鐵礦的絕大部分,具有重要的工業(yè)意義。 第三世代的黃鐵礦形成于石英硫化物階段(的輝銻礦自然金亞階段(B,零星分布于含礦 石英脈及蝕變巖石中,在礦床中所占比例很小。 圍巖中的黃鐵礦全部產(chǎn)于退色帶內(nèi),分布范圍小于退色帶,愈靠近礦脈,黃鐵礦的含量愈 高。黃鐵礦礦化巖石中,黃鐵礦的含量最高可達(dá)60%以上。 礦脈中的黃鐵礦與石英、輝銻礦等共同構(gòu)成所謂的含礦石英脈。蝕變巖石中的黃鐵礦則 呈浸染狀、條帶狀、細(xì)脈狀產(chǎn)出。 黃鐵礦的顆粒大小不一,小者可小于0.01 mm,最大可達(dá)7 mm以上,通常脈中的黃鐵礦 粒度很小,而蝕變巖

8、石中的黃鐵礦粒度則比較大。 黃鐵礦化與鎢、銻礦化的關(guān)系不大,但與金礦化關(guān)系極為密切,一般來(lái)說(shuō),有黃鐵礦化就有 金礦化,當(dāng)圍巖中的黃鐵礦化較強(qiáng)、含金量較高時(shí),可以作為礦體開采。 3黃鐵礦的晶體形態(tài) 黃鐵礦的晶體形態(tài)類型很多,而且在礦床的時(shí)空分布上都呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。通過對(duì)礦 床中近700個(gè)黃鐵礦的晶體形態(tài)的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),黃鐵礦的晶體形態(tài)主要有下面幾種類型: (1立方體黃鐵礦100,占黃鐵礦總數(shù)的16%左右,粒度一般都比較小(0.022 mm, 晶面完整,大都是歪晶,晶面無(wú)條紋,常見表面再發(fā)芽現(xiàn)象。立方體黃鐵礦多發(fā)育于蝕側(cè)及裂 隙發(fā)育部位,結(jié)晶溫度比較高。 (2五角十二面體黃鐵礦hk0,占黃鐵礦總數(shù)的

9、50%以上。粒度大小不均,但一般都比 較大,大都在0.15 mm之間。結(jié)晶程度比立方體黃鐵礦差,多為歪晶,粒度小者常見半自形 晶,晶面條紋發(fā)育,電子顯微鏡下可見明顯的生長(zhǎng)階梯(實(shí)為hk0面和100面生長(zhǎng)的聚形 紋。另外,在晶體表面常見塑性紋(呈似貝殼狀、溶蝕坑(不規(guī)則狀、長(zhǎng)條狀、感應(yīng)紋等。 (3聚形黃鐵礦。礦床中發(fā)現(xiàn)的黃鐵礦聚形的種類很多,常見的均是以hk0為主的聚 形。聚形黃鐵礦在礦床中所占比例也比較大,約占礦床中黃鐵礦總量的30%左右。主要 聚形 按出現(xiàn)頻率排列如下:hk0+100(五角十二面體+立方體、hk0+111(五角十二面體 +八面體、hk0+100+111(五角十二面體+立方體+

10、八面體、hk0+100+111 +hkk(五角十二面體+立方體+八面體+四角三八面體,其中后兩種聚形比較少見。在 聚形黃鐵礦中,hk0+100晶體形態(tài)比較好,晶面條紋發(fā)育,hk0+111常為歪晶,黃鐵 礦的規(guī)則連生也不少見,如hk0的平行連生、hk0+100+111+hkk的平行連生等。 (4他形粒狀黃鐵礦。顆粒較細(xì)小,大都產(chǎn)于含礦石英脈中,是快速結(jié)晶所致。 從形成時(shí)間來(lái)看,五角十二面體黃鐵礦和聚形黃鐵礦形成較早,生長(zhǎng)速度較慢,立方體及 他形粒狀黃鐵礦形成較晚,結(jié)晶速度較快。 不同形態(tài)的黃鐵礦在空間上的分布特征是不同的,并與礦化關(guān)系密切。從淺部到深部,各 種形態(tài)黃鐵礦的含量都具有一定的波動(dòng)性,

11、其中聚形黃鐵礦的變化幅度較小。水平方向上,從 北向南(V4V3V1V2,hk0明顯升高,100則正好相反,呈明顯下降趨勢(shì),礦體規(guī)模和 152湖南地質(zhì)第15卷礦化強(qiáng)度也是從北向南逐漸減小的。 通過對(duì)五角十二面體黃鐵礦hk0的晶體測(cè)量表明,礦床中的五角十二面體黃鐵礦單形 以210為主,其次為320。 4黃鐵礦的化學(xué)成分 4.1主成分 黃鐵礦的主成分是Fe和S,其理論組成:Fe=46.55%,S=53.45%,原子數(shù)比為S/Fe=2. 00。礦床中黃鐵礦的主成分均低于理論值,并隨黃鐵礦的形態(tài)不同,主成分的含量也不同(表 1。Fe在五角十二面體黃鐵礦中含量最低,在立方體黃鐵礦中較高,聚形黃鐵礦中最高;

12、而S 的含量以圍巖中的黃鐵礦為高,礦脈中的低。S的含量與晶體形態(tài)的關(guān)系不明顯。 S/Fe的原子數(shù)比也隨晶體形態(tài)的不同而不同。五角十二面體黃鐵礦和立方體黃鐵礦的 S/Fe比值接近或大于2.00(平均值為2.0035,其中五角十二面體黃鐵礦稍大一些。以五角 十二面體為主的聚形黃鐵礦S/Fe小于2.00,S虧損。S/Fe受As的影響較大,As容易以類質(zhì) 同象方式置換S。聚形黃鐵礦As的含量較高,類質(zhì)同象置換過程中容易產(chǎn)生一些空位,S明 顯虧損。S/Fe比值影響著黃鐵礦的含金性,可以作為黃鐵礦的一個(gè)重要標(biāo)型。S/Fe的原子 數(shù)比愈偏離理論值,其含金性愈好。 表1黃鐵礦的化學(xué)成分 元素賦礦圍巖中的黃鐵礦

13、 立方體五角十二面體聚形 礦脈中的黃鐵礦 立方體五角十二面體 Fe 45.56 45.07 45.78 45.42 45.05 S 52.46 52.34 51.76 51.58 50.98 As 0.18 0.81 1.42 0.14 0.41 Ca 573.39 680.97 445.97 638.08 602.77 Mg 215.52 377.65 287.47 238.52 249.22 Co 36.21 92.95 165.15 33.64 112.69 Ag 43.61 42.10 37.33 50.49 34.29 Sb 248.71 297.68 77.99 412.55 63

14、0.92 Ni 133.47 211.08 219.82 148.36 183.21 Cd 2.89 13.67 57.32 2.48 9.59 Zn 68.96 124.34 135.79 80.61 89.49 Pb 348.66 72.52 244.41 497.60 93.6 7 Cu 58.56 154.46 549.95 89.84 116.74 Al 2269.06 2212.93 3282.01 1471.18 3036.04 Ti 1257.58 1069.20 1556.71 959.71 1683.82 V 12.68 6.22 9.80 6.91 8.84 Sn 36.

15、82 57.35 14.50 11.67 12.81 Ba 23.81 14.67 149.24 18.08 28.70 Cr 19.43 22.84 21.62 20.18 21.41 Tl <5 5.63 <5 <5 <5 Se 3.08 <1 <1 3.81 11.03 Te 6.12 <5 <5 7.54 6.04 Bi 6.77 3.35 6.49 7.60 3.83 P 46.24 14.50 72.29 113.31 78.17 Au 17.90 92.70 151.37 22.49 25.23 原子數(shù)S/Fe 2.015 2.03

16、2 1.978 1.987 1.980 產(chǎn)狀18-V418-V312-V118-V420-V3 單位:Fe、S、As為10-2,其余為10-6。(地質(zhì)礦產(chǎn)部測(cè)試技術(shù)研究所分析 4.2微量元素 不同形態(tài)的黃鐵礦,除主成分外,微量元素的特征也是不同的(見表1。 黃鐵礦中的微量元素以兩種形式存在,一是以類質(zhì)同象方式置換Fe和S,二是以微包體 形式存在的雜質(zhì)元素。 153第3期邵靖邦等:湘西沃溪金銻鎢礦床黃鐵礦礦物學(xué)研究可以與Fe進(jìn)行類質(zhì)同象置換的元素主要是Co、Ni,其次是少量的Cu、Ag、Au、Sb。Co、 Ni、Cu、Au的含量均隨晶體形態(tài)的復(fù)雜化(立方體黃鐵礦五角十二面體黃鐵礦聚形黃鐵 礦而升

17、高,Ag的變化正好相反,Sb在五角十二面體黃鐵礦中含量最高,立方體黃鐵礦中次 之,聚形黃鐵礦中最低。從形態(tài)簡(jiǎn)單的黃鐵礦到形態(tài)復(fù)雜的黃鐵礦(立方體黃鐵礦五角十二 面體黃鐵礦聚形黃鐵礦,類質(zhì)同象置換元素的變化趨勢(shì)是:Ag、Sb的含量逐漸下降,Cu、Au 的含量逐漸升高。 與S進(jìn)行類質(zhì)同象置換的元素主要是As,其次是Te和Se。As的含量隨晶體形態(tài)的復(fù)雜 化而升高,Se和Te在立方體黃鐵礦中較高,其他形態(tài)黃鐵礦中則比較低。 總之,類質(zhì)同象置換的元素的含量均是隨晶體形態(tài)的復(fù)雜程度的增加而升高的。 以雜質(zhì)形式存在的元素很多,主要有Ca、Mg、Pb、Zn、Sn、Ba等。立方體黃鐵礦中Pb、Bi 含量較高,

18、Mg、Cd、Zn的含量較低;五角十二面體黃鐵礦Ca、Mg、Al、Sn、Cr、Mo含量較高,Pb、 Ti、V、Ba、Bi、P含量較低;聚形黃鐵礦Cd、Zn、Ti、Ba、P含量較高,Ca、Al、Sn、Mo的含量較低。 從形態(tài)簡(jiǎn)單的黃鐵礦到形態(tài)復(fù)雜的黃鐵礦(立方體黃鐵礦五角十二面體黃鐵礦聚形黃鐵 礦,微量元素的變化趨勢(shì)是:Sn的含量逐漸下降,Cd、Zn、Ba、P的含量逐漸升高。 4.3元素對(duì)比值 表2賦礦圍巖中黃鐵礦的元素含量比值 元素 含量比值立方體五角十二面體聚形 Ag/Au 2.44 0.45 0.25 Co/Ni 0.27 0.44 0.75 Cu/Pb 0.17 2.13 2.25 Cu/

19、(Pb+Zn 0.14 0.78 1.45 Ti/Au 72.25 11.53 10.28 Au/Sb 0.07 0.31 1.94 Ag/Cd 15.09 3.08 0.65 (Ca+Mg/Au 44.07 11.42 4.85 S/Se 17.03 52.34 51.79 原子數(shù)S/Fe 2.015 2.032 1.987 注:用表1中分析結(jié)果計(jì)算 黃鐵礦中有一些有意義的元素對(duì),其含量比 值(表2可以在一定程度上反映成礦作用信息。 隨黃鐵礦的晶體形態(tài)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,即立方 體黃 鐵礦五角十二面體黃鐵礦聚形黃鐵礦, Co/Ni、Cu/(Pb+Zn、Cu/Pb、Au/Sb、S/Se的比 值增加,

20、Ag/Au、Ti/Au、Ag/Cd、(Ca+Mg/Au比 值減小。由于黃鐵礦的含金性隨晶體形態(tài)的復(fù)雜 化而增加,諸元素對(duì)的比值具有一定的標(biāo)型意義。 Co/Ni比值在黃鐵礦中具有特別重要的意 義。除用來(lái)判斷金礦化特征外,還可以反映黃鐵 的成因特點(diǎn)。利用Loftuo Hilis等人提出的黃鐵 礦成因圖解(圖略,本礦床中黃鐵礦均分布在沉積巖和火山巖區(qū)之間,這說(shuō)明本礦床中黃鐵礦 的物質(zhì)成分可能來(lái)源于古老的板溪群地層及深部熱液。 4.4元素組合 從黃鐵礦的化學(xué)成分的R型因子分析結(jié)果及F1、F2因子的方差極大旋轉(zhuǎn)載荷圖解(圖1 來(lái)看,不同成礦階段的化學(xué)成分特點(diǎn)有明顯的區(qū)別。鎢礦化作用主要的元素組合為Ca、

21、Mo、 Al、Cd(F3+F4,黃鐵礦自然金礦化作用的主要元素組合為Au、As、Te、Cu、Pb(F2,輝銻礦自 然金礦化作用的主要元素組合為Sb、Au、Ag、Ba、Cr、Fe、Ni(F1。 通過上述討論可以找出代表成礦作用的因子后,結(jié)合化學(xué)分析結(jié)果,可以判斷黃鐵礦的產(chǎn) 出部位、礦化類型、礦化強(qiáng)度等。如本礦床中以五角十二面體單形為主的聚形黃鐵礦,F2因子 主要貢獻(xiàn)元素的含量高于其他元素,其含金性較好,說(shuō)明在成礦過程中該部位經(jīng)歷了較強(qiáng)的金 的富集作用。 4.5黃鐵礦的化學(xué)成分與金的關(guān)系 通過相關(guān)分析可知,黃鐵礦中與金關(guān)系密切的元素如表3所示。其中As、Co、Ni、Zn、Cu、 154湖南地質(zhì)第1

22、5卷Ba、Cr等元素與金明顯正相關(guān),Te、Se、Pb、Ca、Sb、Ag等與金呈明顯負(fù)相關(guān)。這些元素可以作 為黃鐵礦含金性的重要標(biāo)志。 圖1黃鐵礦展型方差極大因子載荷圖解 表3黃鐵礦中金與部分元素的相關(guān)系數(shù) 元素r元素r元素r Fe 0.34 S 0.05 Ca -0.61 Mg 0.58 Co 0.90 Ag -0.52 Sb -0.63 Ni 0.90 Cd 0.95 Zn 0.95 Pb -0.44 Cu 0.93 Al 0.68 Ti 0.40 V -0.09 Sn 0.04 Ba 0.84 Cr 0.66 Tl 0.23 Se -0.45 Te -0.89 Bi -0.20 As 0.

23、98 P -0.27 注:根據(jù)表1中分析結(jié)果計(jì)算。 另外,Co/Ni、Cu/Pb、Cu(Pb+Zn、 Au/Sb、S/Se等元素對(duì)比值與金呈明顯 正相關(guān),Ag/Au、Ti/Au、Ag/Cd、S/Fe與 金呈明顯的負(fù)相關(guān)。這些元素對(duì)的比值 也是黃鐵礦含金性的重要標(biāo)型特征。 5黃鐵礦的X射線分析 對(duì)不同形態(tài)的黃鐵礦進(jìn)行了X光 粉晶衍射分析,并計(jì)算了晶胞參數(shù)(表 4。 從X光粉晶衍射結(jié)果及計(jì)算的晶 胞參數(shù)來(lái)看,立方體黃鐵礦的a0和V較 大,聚形黃鐵礦的a0和V最小。同種形 態(tài)的黃鐵礦,圍巖中者比礦脈中者的晶 胞參數(shù)大。 黃鐵礦的晶胞參數(shù)主要受類質(zhì)同象 置換元素的影響。Co、Ni等離子半徑較 小的元素

24、取代Fe后,晶胞參數(shù)減小,它 們?cè)邳S鐵礦中含量較高,影響也較大。 從簡(jiǎn)單形態(tài)的黃鐵礦到復(fù)雜 形態(tài)的黃鐵 礦(立方體黃鐵礦五角十二面體黃鐵 礦聚形黃鐵礦,黃鐵礦中Cu、Zn、Co、 Ni等元素的含量升高,晶胞參數(shù)減小。 此外,隨晶體形態(tài)的復(fù)雜化,黃鐵礦 的比重逐漸變小(表5。 表4賦礦圍巖中黃鐵礦的晶胞參數(shù) 晶胞 參數(shù)立方體五角十二面體聚形 ao v 5.41886 159.1200 5.41796 159.0401 5.41192 158.5089 表5賦礦圍巖中黃鐵礦的比重 比重立方體五角 十二面體聚形 范圍 平均 4.814.87 4.83 4.714.94 4.80 4.674.80 4

25、.74 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)北京研究生院測(cè)試中心分析 6黃鐵礦的反射光譜 對(duì)不同形態(tài)的黃鐵礦進(jìn)行了反射光譜分析。為了盡量減小制樣過程中造成的誤差,三種 晶形的六個(gè)樣品(每種晶形兩個(gè)樣品置于同一個(gè)光薄片上,測(cè)得了反射率(表6和反射光譜 (圖2。 155第3期邵靖邦等:湘西沃溪金銻鎢礦床黃鐵礦礦物學(xué)研究表6賦礦圍巖中黃鐵礦的反射率 波長(zhǎng) (nm 立方體黃鐵礦 A B平均 五角十二面體黃鐵礦 C D平均 聚形黃鐵礦 E F平均 480 51.73 51.35 51.54 50.43 49.11 49.77 51.57 52.81 52.19 526 53.59 54.59 54.59 53.87 5.83

26、53.36 50.73 52.04 51.39 546 54.85 56.67 55.76 56.14 53.99 55.07 51.25 51.88 51.57 589 56.51 58.52 57.52 58.14 56.55 57.35 53.98 53.86 53.92 644 58.14 59.88 59.02 59.91 59.66 59.79 56.20 55.30 55.75 656 59.29 60.10 59.70 61.18 60.44 60.81 56.34 55.82 56.08 注:A、B、C、D、E、F為不同晶形的黃鐵礦顆粒樣品;地質(zhì)礦產(chǎn)部煤炭測(cè)試研究中心分析 可

27、以看出,不同形態(tài)黃鐵礦的反射光譜的譜形、變化趨勢(shì)及反射率大小都有一定的差別。 由一種單形組成的黃鐵礦晶體的反射光譜的形狀比較相似。立方體黃鐵礦和五角十二面 體黃鐵礦的反射率隨波長(zhǎng)的變化趨勢(shì)基本一致。在波長(zhǎng)450600 nm之間立方體黃鐵礦的 反射率高于五角十二面體黃鐵礦,在600650 nm之間,二者相近,在650700 nm的范圍 內(nèi),反射率的大小正好相反。在450700 nm范圍內(nèi),由一種單形組成的黃鐵礦的反射率是 隨波長(zhǎng)的增加而升高的。 聚形黃鐵礦則與前者明顯不同,在450500 nm之間,反射率較高,而大于500 nm時(shí),其 反射率明顯低于立方體黃鐵礦和五角十二面體黃鐵礦?？偟膩?lái)看,聚

28、形黃鐵礦的反射率比較 穩(wěn)定,反射光譜曲線比較平緩,尤其在475555 nm范圍內(nèi),反射率基本不變。 黃鐵礦的反射光譜反映了其化學(xué)成分及其結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)。其所含的雜質(zhì)元素(包括類質(zhì) 同象元素愈多,其反射率愈低,反射光譜也愈穩(wěn)定,而且具有該特征的黃鐵礦則是含金性較好 者。黃鐵礦的反射光譜反映了其含金性。 圖2黃鐵礦的反射光譜 1.立方體黃鐵礦(1002.五角十二面體黃鐵礦(hk03.聚形黃鐵礦(combined form 7黃鐵礦的熱電性 對(duì)蝕變圍巖中的不同產(chǎn) 狀的黃鐵礦進(jìn)行了熱電系數(shù)測(cè)定(表7。 本礦床中的黃鐵礦分為兩種導(dǎo)型:電子導(dǎo)型(N和空穴導(dǎo)型(P。但以空穴導(dǎo)型占絕大多 數(shù)。導(dǎo)型與晶體形態(tài)有關(guān)

29、,立方體黃鐵礦大都屬于N型,而五角十二面體黃鐵礦及聚形黃鐵 礦基本上均為P型。導(dǎo)型亦與黃鐵礦的形成溫度及S的濃度有關(guān),立方體黃鐵礦的形成溫度 比較低,主要呈電子傳導(dǎo),五角十二面體黃鐵礦和聚形黃鐵礦的形成溫度較高,結(jié)晶速度較慢, 呈空穴傳導(dǎo)。而且,導(dǎo)型與黃鐵礦的化學(xué)成分關(guān)系密切,其影響較大的主要是As、Se、Te等, 本礦床中黃鐵礦的Te和Se的濃度很低,對(duì)其影響較小,而As的含量均大于0.10%,與S進(jìn) 156湖南地質(zhì)第15卷行類質(zhì)同象置換,容易產(chǎn)生空穴而影響黃鐵礦的導(dǎo)型。As的含量愈高,對(duì)S的取代愈容易,P 型特征也就愈明顯。立方體黃鐵礦中As的含量很低,故很少出現(xiàn)P導(dǎo)型。另外,黃鐵礦中雜 質(zhì)元素含量的增加將導(dǎo)致熱電系數(shù)增大。 根據(jù)Kopo Seumekok等人的研究成果可知,礦床中礦體下部高溫組合中出現(xiàn)N型黃鐵 礦,中部中低溫組合出現(xiàn)混合型N+P型黃鐵礦,而礦體上部低溫組合出現(xiàn)P型黃鐵礦,這是 由于下部S濃度較高,而As濃度較低,上部正好相反,高價(jià)離子不容易取代Fe2+。所以,本礦 床的主要生產(chǎn)區(qū)是礦體的中上部位,礦體向下延深較大。 表7黃鐵礦的熱電系數(shù) 礦脈中段樣品號(hào)粒數(shù)最大值最小值平均值變化系數(shù) (% V1 V1 V1 V1 V1 V1 V1 V1 V1 V1 V1 V1 V1 V1 V1 V1