阔克锌铜金多金属矿区黄铁矿成分标型特征研究

阔克锌铜金多金属矿区黄铁矿成分标型特征研究
发布时间：2022-06-22T09:02:23.691Z 来源：《科学与技术》2022年第4期2月下作者：马静
[导读] 黄铁矿是自然界中存在在广泛的金属矿物之一，在其结晶过程中由于物理、化学等条件的不同造成颗粒在形态、构造、颜色、硬度、导电性、化学成分等方面具有细微的区别
马静
新疆维吾尔自治区有色地质勘查局测试中心新疆乌鲁木齐 830026
黄铁矿是自然界中存在在广泛的金属矿物之一，在其结晶过程中由于物理、化学等条件的不同造成颗粒在形态、构造、颜色、硬度、导电性、化学成分等方面具有细微的区别，是使用较广泛的能够反映矿床成矿条件的标型矿物之一。

阔克矿区中具有普遍的黄铁矿化现象，因此选取黄铁矿作为研究对象，通过对其化学成分标型特征的分析以期对矿床成因分析提供依据。

1 黄铁矿样品分析测试结果
为了解黄铁矿的总体组成元素特征，本文分别选取不同结构的黄铁矿样品进行电子探针测试分析，分析测试在新疆维吾尔自治区矿产实验研究所完成，数据如表1。

黄铁矿中Fe和S的理想标准值分别为46.55%和53.45%，由以上电子探针分析结果显示，测试的黄铁矿中硫含量平均值为52.468%，铁含量平均值为46.215%，与理想值对比较为接近。

微量元素中Co、Pb含量较高，Co含量平均值为0.087%，Ni分布极不均匀，仅部分样品测出，平均值0.072%，属于相对富钴贫镍的黄铁矿。

Pb含量平均值为0.197，其他微量元素含量较低，仅部分样品测出数值。

2 黄铁矿中常量元素特征
黄铁矿中常量元素特征的分析研究由来已久，标准黄铁矿中N（S）/N（Fe）比值接近于2，由于黄铁矿在不同的成因环境中容易发生与其他微量元素不同程度的类质同象现象，高温下发生硫亏损。

该比值的变化则能够反映黄铁矿成因。

本文选取N（S）/N（Fe）值和δFe-
δS的分布特征进行分析。

由上表可知，本矿区黄铁矿与Fe和S的理想标准值（46.55%和53.45%）对比，铁和硫均处于亏损状态，均发生微量元素类质同象的替换。

黄铁矿的N(S)/N(Fe)值变化范围在1.936~2.033之间，平均值为1.978，低于黄铁矿理论值2，总体上为硫亏损型。

在δFe-δS的散点图中可知，样品δFe、δS数值变化范围较大，多数在5%以内，少部分在5%以上，分布特征多数样品集中于第三象限中，变化范围广，与严育通等总结的岩浆热液型金矿中的黄铁矿特征[1]较为相符。

图1 黄铁矿中δFe-δS的分布特征3.黄铁矿中微量元素特征
黄铁矿中的铁、钴、镍属于同族元素，化学性质相近，常常发生类质同象置换，因此通过研究钴、镍含量以及其比值可以指示矿床的成因。

许多学者在总结了不同成因矿床中三种元素的含量后，分为与火山成因有关的黄铁矿Co/Ni比值大于5，与岩浆热液有关的其比值在
1~5，而沉积作用有关的<1，变质热液成因黄铁矿其值则<1或接近1[1]。

本次测试有一些样品未测出Ni的值，其他样本仍具有参考性。

经数据处理可知，样品中黄铁矿的Co/Ni比值范围在0.343~11.818之间，变化区间较大，反映本区黄铁矿成因复杂，与其形体、颜色等进行对比，大致将黄铁矿分为两类：一类是黄白微绿他形粒状-条柱状-胶状黄铁矿颗粒Co/Ni比值在0.343~0.717之间，符合沉积-变质热液成因的黄铁矿特征；另一类为黄白色自形-半自形粒状黄铁矿颗粒，Co/Ni比值在
8.040~11.818之间，属于与火山成因类型。

由图2钴-镍-砷投点图分析可知，矿区中的黄铁矿在投点图中多集中于岩浆热液、火山热液区一级变质热液区。

岩浆热液区、火山热液区内黄铁矿其Co/Ni比值较大，数据靠近Co顶点区，显示黄铁矿中As元素含量极低，部分样品中未检测到，反映出其热液中岩浆水与大气水的的比值较低，以岩浆水作为主要流体来源。

变质热液区内黄铁矿特征说明其流体来源来自建造水和变质水，形成温度相对岩浆热液型温度低。

图2 钴-镍-砷投点图
4 结论
综合上述分析，研究区内黄铁矿的成因主要为火山成因和变质成因两种，按其成矿流体来源分为内源热液型黄铁矿和变质热液型黄铁矿，内源热液型黄铁矿多呈黄白色，自形-半自形立方体以及他形粒状颗粒，变质热液型黄铁矿多呈条柱状以及微带绿色的半自形-他形粒状。

参考文献：
[1]严育通, 李胜荣, 贾宝剑, 等. 中国不同成因类型金矿床的黄铁矿成分标型特征及统计分析[J]. 地学前缘, 2012,19(04):214-226.。