岩石与矿物学研究方法

课程期末考试结课论文

课程名称：岩石与矿物学研究方法

任课教师：张招崇许虹刘翠

学号：1001111324

姓名：夏锦胜

学时：32 学时

开课院系：地球科学与资源学院

开课时间：10-18 周

黄铁矿矿物标型特征的找矿意义

学号：1001111324

姓名：夏锦胜

摘要:近年来，随着找矿矿物学在地质勘探行业中的应用，矿物标型特征作为

找矿矿物学的一个重要指标，其找矿的指导意义越来越受到人们的重视。本文以黄铁矿矿物标型特征的找矿意义为例，系统分析并阐述了其在找矿生产实践中的指导意义。

关键词:找矿矿物学黄铁矿矿物标型特征找矿意义

0引言

矿物是找矿信息的载体，近年来，随着新技术、新方法在地质学领域的应用，研究矿物标型特征与矿床成因、矿化之间的关系，对地质找矿具有较大的现实意义。黄铁矿理论组成(wB%)是：Fe 46.55，S 53.45。常有Co、Ni类质同像代替Fe，形成FeS2—CoS2和FeS2—NiS2系列。随Co、Ni代替Fe的含量增加，晶胞增大，硬度降低，颜色变浅。As、Se、Te可代替S。常含Sb、Cu、Au、Ag等的细分散混入物。亦可有微量Ge、In等元素。Au常以显微金、超显微金赋存于黄铁矿的解理面或晶格中。黄铁矿在氧化带不稳定，易分解形成氢氧化铁如针铁矿，纤铁矿等，经脱水作用，可形成稳定的褐铁矿，且往往依黄铁矿成假象。这种作用常在金属矿床氧化带的地表露头部分形成褐铁矿或针铁矿、纤铁矿等覆盖于矿体之上，故称铁帽。在氧化带酸度较强的条件下，可形成黄钾铁矾，其分布量仅次于褐铁矿。

1理论基础

矿物标型特征属于找矿矿物学研究的范畴。所谓找矿矿物学是指，在地质——找矿中运用矿物标型学说，应用成因矿物学理论进行找矿实践的新兴学说。

1.2矿物标型性

矿物标型性包括标型特征、标型矿物、标型组合等方面。

标型组合是指在特定形成条件下形成的矿物组合，可以标志一定温度、压力、介质条件等。在每一种地质作用中，由于具体地质介质条件差异，可以形成其特有的矿物组合。

1.2标型矿物

标型矿物是指在特定形成条件下形成的矿物，可作为一定温度、压力、介质条件的标志。

主要强调矿物的单成因性，如斯石英只产生于陨石冲击坑中，是高压冲击变质成因的标志矿物。

1.3矿物标型特征

矿物标型特征是指在不同地质时期和地质作用条件下，形成在不同地质体中的

同一种矿物，其各种性质所表现出的差异，强调矿物的复成因性，大多数矿物属于贯通性矿物，可形成于多种成因条件，同一种矿物常具有几种成因类型和产状。

由于生成时的物理化学条件的差异，使矿物的许多性质也产生一系列有规律的变化。

1.4矿物标型特征

矿物标型特征包括颜色标型、形态标型、成分标型、结构标型、性质标型等。

1.4.1颜色标型特征

矿物颜色是矿物中直观且易于鉴别的一种性质，提供成因信息的主要原因是矿物中成分的变化以及晶体结构中的缺陷。

1.4.2形态标型特征

形态标型特征包括单体形态标型、微形貌标型、双晶标型、集合体形态标型等 1.4.3化学成分标型

1.4.3.1 主要成分和微量元素标型

①成因图解

②矿物组分温压标志

③变价元素氧化—还原标志

④氧逸度（fo2）

⑤氧化还原电位（eh）值与介质ph值

1.4.3.2稳定同位素标型

1.4.3.3包裹体成分标型

变价元素的氧化—还原标志：

含fe3+、mn4+、cu2+、sn4+、so2- 为氧化条件

含fe2+、v3+、cr3+、mn2+、s2- 为还原条件

氧化系数（fe2o3/ feo或fe3+/ fe2+）：

fe3+/ fe2+1弱氧化环境

fe3+/ fe2+ >> 1氧化环境

1.4.4热发光标型

由于矿物中含有多种类质同象杂质和结构缺陷，将导致晶体能级结构中存在多种类型的陷阱能级，在外来能量激发下，可以造成矿物晶体具有发光性。

介质环境对矿物发光性能具有影响，矿物受热升温、遭受辐射，将矿物成分、离子价态及占位发生改变，矿物的热发光具有反映形成条件的标型意义。

1.4.5热电性标型

半导体矿物在一定的温度条件下，可以产生热电效应。导电类型和热电系数可以表示矿物的电物理性质。同种矿物的导电类型及热电系数随着介质条件的变化而改变。矿物的热电效应能够灵敏的反映其形成时的地质条件，从而具有标型意义。

2应用实例

玲珑金矿床是胶东地区最大的石英脉型金矿床之一。经过近50年的开采,资源量几近枯竭,因此开展深部资源量评价和找矿预测具有重要实际意义。笔者基于成因矿物学与找矿矿物学理论,采用矿物学和矿物地球化学方法对主要载金矿物黄铁矿的标型特征进行了系统研究,结果表明黄铁矿标型特征具有如下重要找矿意

义1)细粒不规则五角十二面体或复杂聚形黄铁矿晶体含金性高;(2)黄铁矿S/Fe 比值随矿体延深有增高趋势;(3)黄铁矿微量元素总量高是富矿段的找矿标志,其中黄铁矿稀土元素特征显示成矿物质具深源特征;(4)西山矿区55号脉P型黄铁矿出现率多在60%以上、剥蚀度为36.67%～47.73%,指示该矿脉向下仍有良好的找矿前景;(5)东山矿区自上而下黄铁矿微量元素组合(As+Sb+Te)、(Cu+Pb+Zn)和(Co+Ni+Ti+Cr)沿垂向呈旋回震荡变化规律,同时P型黄铁矿平均出现率39.63%,剥蚀度为32.92%～75.40%,指示-770m标高以下仍具较好的找矿潜力;(6)东山大开头矿区47号脉黄铁矿热电性填图结果显示,-670m标高以下,第93至75勘探线之间及第72至63勘探线之间具有良好的找矿前景。上述黄铁矿标型特征对于玲珑金矿床深部找矿评价具有重要指导意义。

近年来，在研究矿物的矿物学标型特征与矿床成因、矿化之间关系时，已有不少成果，以黄铁矿矿物特征的找矿意义为例，可归纳如下：

2.1 运用黄铁矿晶形特征，预测金矿化富集部位的矿物学信息

立方体黄铁矿（ⅱ{210}），往往是贫矿硫化物石英建造（м.в.波皮夫尼亚克，1976）。在含金石英脉中，金往往集中在晚期五角十二面体晶形的黄铁矿和小粒径的脉状黄铁矿中（н.г.格拉日丹采夫，1973），如泰岭五角十二面体自形晶黄铁矿含金高达461.58g/t；陕西二台子金矿细粒五角十二面体自形晶黄铁矿含金高达70.2—149.3g/t；黑龙江团结沟金矿粉末状—脉状黄铁矿含金高达248.57g/t。

前苏联н.з.叶夫济科娃（1984）在研究远东金矿（火山岩型）金矿时，在含金脉范围内总结了如下规律：近矿交代岩（青盘岩）及其上部矿脉以平滑的粗晶黄铁矿为主。石英脉附近，立方体黄铁矿晶面平滑度降低，代之以粗大的晶面条纹，出现五角十二面体晶面，石英脉本身，上部以八面体黄铁矿为主，中部以二十面体（八面体和五角十二面体同等发育的聚晶）黄铁矿为主，下部以五角十二面体黄铁矿为主。

黄铁矿晶体大小与含金量有关，浙江八宝山金矿细粒黄铁矿含金量723g/t，中粒36 g/t，粗粒几乎不含金。

2.2 运用黄铁矿物理特性找金信息

颜色：浅黄色、黄白色黄铁矿，一般不含或含金量很低；深黄绿色、深铜黄色黄铁矿往往与金矿（化）有关，本身含金也高。

硬度：含金黄铁矿硬度偏低，一般为430—1070kg/mm2，纯黄铁矿为192—1295kg/mm2。

比重：含金黄铁矿比重偏低，通常为4.59—4.85，纯黄铁矿为4.95—5.20。晶格缺陷：单位晶胞较长a0= 5.4171-5.4220a0；纯黄铁矿为5.4170 a0，a0 越大进入黄铁矿中的金越多。

导电类型：与矿化有关的蚀变带（青盘岩化和细晶岩带）或矿化带上部的黄铁矿为空穴导电型（热电动势+270—+400mv/度），矿体中部为混合型，矿体下部为电子型（в.и克拉斯尼科夫，1973）。

2.3 运用黄铁矿微量元素指导找矿评价的信息

中亚西亚金矿：矿体外带（青盘岩化带）中的黄铁矿含cu、bi、co、ni最高；近矿交代岩中的黄铁矿中这些元素的含量急剧下降。与金矿化不密切的高温黄铁矿含mn、sn、bi、as、co；与金矿化密切的低温黄铁矿（立方体、五角十二面体）中。

2.4 运用黄铁矿矿物晕判别矿化富集部位的信息