内蒙古乌拉山金矿黄铁矿的标型特征

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黄铁矿的标型特征
产状特点 黄铁矿化是区内普遍发育的重要的矿化
蚀变作用。黄铁矿作为含金矿脉最重要的载
第一作者简介 : 边秋娟 , 女 , 34 岁 , 硕士 , 讲师 , 矿物学、宝石学、矿床学。 1996 10 10 收稿。李莉编辑。
第1期
边 秋娟等 : 内蒙古乌拉山金矿黄铁矿的标型特征
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成分、热电性方面的标型特征 , 提出了一系列的重要找矿标志 , 为矿床的成因研 究 和深部远景评价提供了矿物学依据。 关键词 金矿床 黄铁矿 标型特征 内蒙古
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矿区地质概况
乌拉山金矿是近 10 年来在我国北方发
金矿物从早至晚都有结晶 , 主要分布于石英 钾长石矿脉或钾长石石英矿脉中, 其次 , 在 围岩中也有少量浸染状的黄铁矿。 根据黄铁矿的野外产出特征和相互关系 的观察及室内镜下综合研究, 可将黄铁矿分 为 3 个世代, 各世代黄铁矿的特征如下。 2 1 1 第一世代 ( Py ) 含量少, 粒度 以 0 1~ 0 15 mm 者 居多, 自形 程度较 高, 主要为 { 100} 或 { 100} + { 111} , 具 碎裂 结构、溶蚀现象。黄铁矿呈浸染状产于蚀变 围岩中, 系围岩中黑云母、角闪石等暗色矿 物蚀变分解而析出的, 与 绿泥石、绢云母、 石英、碳酸盐等矿物共生。 2 1 2 第二世代 ( P y !) 含量高, 粒 径多在 0 01~ 0 1 mm , 自形程度较低 , 为 半自 形 晶 , 晶 形 以 { 100 } + { hk0 } 及 { 100} + { hk0} + { 111} 为 主, 晶 体往 往碎裂, 裂隙中可有少量自然金充填, 具溶 蚀现象。黄铁矿呈浸染状产于石英钾长石脉 和钾长石石英脉 中, 共 生矿物主 要有钾长 石、石英、绢云母、碳酸盐、方铅矿、黄铜 矿。
据王奎仁研究 ( 图 1) , 应 是黄铁矿以立 方体为主的 { 100} + { 111} 聚形晶。这些 条纹是由立方体的晶面上生长层的堆积发育 所形成 , 反映了黄铁矿由 { 100} 向 { 100} + { 111} 逐渐过渡的生长历程。
( a) { 100} + { 111} 图1
( b) { 111} +
167 绿泥石钾长石化黑云斜长片麻岩 0 03 141 157 235 钾长石化蚀变岩 斜长角闪岩 绿泥石钾长石化蚀变岩 0 03 0 05 0 05
178 绿泥石绢云母化黑云斜长片麻岩 0 06 54 467 143 133 660 933 859 739 291 86 962 315 224 褐铁矿化蚀变岩 钾长石化蚀变岩 褐铁矿化钾长石石英脉 含石英钾长石脉 石英钾长石脉 含钾长石石英脉 石英钾长石脉 褐铁矿化石英钾长石脉 石英钾长石脉 褐铁矿化含石英钾长石脉 褐铁矿化含钾长石石英脉 石英钾长石脉 0 08 3 04 3 08 3 11 3 81 4 24 5 55 6 92 8 85 9 42 13 90 41 06
寄主岩
寄主岩 w ( Au) / 10- 6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
25YM5 CM 5 2 CM 5 3 CM 7 5 CM 1 7 CM 7 4 CM 5 6 CM 7 1 CM 1 5 CM 7 3
671 5
混合岩化石英钾长石脉 钾长石化黑云角闪斜长片麻岩
0 005 0 02
19 CM 5 5 20 CM 1 1
褐铁矿化含钾长石黄铁石英脉 66 68
试金分析 : 中国地质大学 ( 武汉 ) 应用化学系陈飞
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黄金地质
1997 年
主, 而矿脉下部则主要为 { hk0} 晶形的黄 铁矿
[ 1]
方体的层状生长层边缘的阶梯构成的。正条 纹为立方体的生长层与五角十二面体的晶面 的交线。 Endo 和 Sunagaw a ( 1973, 1978) 在讨论黄铁矿的五角十二面体晶面上生长层 问题时一再强调[ 4, 5] , 只有简单五角十二面 体单形晶在特殊地质产状条件下, 才可能出 现的晶面负条纹。显然, 本区黄铁矿未发现 晶面负条纹 , 很可能与少量 { hk0} 单形晶 有关。 3) 本区黄铁矿八面体晶面不发育, 但 在晚期 石英脉中 黄铁 矿 ( Py ∀ ) 极小的 八面体晶 面上仍可见到 与其同向 的三角形 ( 称正向三角形 ) 层状生长层 ( 图版 !
15 T C12 26 3 ! 2 30 0 81 25 03 18 00 5 82 16 17 18 CM 5 4 CM 1 3 167 # 7 22 0 69 39 86 7 56 0 34 0 69 2 33 45 35 1 16
0 94 0 73 27 86 14 45 5 82 2 22 0 32 40 63 0 32 1 34 3 13 1 34 5 36
第3卷 第1期 1997 年 3 月
黄金地质 GOLD GEOLOGY
V ol 3 No 1 M ar , 1997
内蒙古乌拉山金矿黄铁矿的标型特征
边秋娟
( 中国 地质大学武汉管理干部学院 摘 要 武汉
张汉凯
430030) ( 中国地质大学 武汉 430074)
系统研究了乌拉山金矿黄铁矿的产状、晶体宏观形态、晶面微形貌、化 学
结果见表 2。 0 501, Fe/ ( S + As) 平均 值为 0 5 01, 与理 论值相比 , 本区黄铁矿总体具亏硫特征 , 其 中 Py Py 的 Fe / S 平均 值及 F e/ ( S + As) 平 ! 的 Fe/ S 平均值 及 Fe / ( S+ As) 平均 均值均为 0 498, 黄铁 矿相对 亏铁较 多 , 而 值皆为 0 5 03, 黄铁矿 亏硫较 多。 有 关资料
2 1 3 第三世代 ( P y
∀)
含量少, 粒
征, 而且不同世代黄铁矿又有其各自的形态 特点 : Py 晶形 以 { 100} 和 { 100} + { 111 } 为 主, 次 为 { 100} + { hk0} + { 111} 及 { 100} + { hk0} , 其寄主岩含矿 性差; 而 Py ! 主要 为 { 100} + { hk0} { hk0 } , 其 次 为 { 100} 和 { 100} + { 321} 等 , 其寄 主岩 + { 111 } 和 { 100 } + { 100 } + { 111} 、 { hk0} + { 111} +
[ 3]
1) 。 Bouchard 人 工实
6) ,
验表明 , 当溶液中硫过饱和度相对较低、 温度变化较大时 , 不利于黄铁矿层状生长层 生长 , 而在立方体 { 100} 的晶面上形成粗 大条纹。 2) 矿 脉 中 黄 铁 矿 ( P y ! ) 晶 体 以 { 100} 发育的聚形晶为特点, 且立方体的晶 面上多边形层状生长层十分发育 ( 图版 ! 2~ 4) 。 据 Endo 和 Sunagawa [ 4] , 当溶液的硫逸 度较大 , 物质供应较充分, 堆积速度增大, 生长层多次出现 , 若其垂向堆积速度大于横 向扩展速度, 则出现五角十二面体或八面体 阶梯 面 , 最 终 形 成 { 100 } + { hk0} + { 111} 的聚形晶。 晶体层状生长层的台阶间隔宽窄与晶体 生长速度有关 , 可反映其结晶环境的动荡。 本区黄铁矿常可见立方体晶面上多边形生长 层往往呈 现下部生长层 的台阶间隔 比上部 宽, 说明开始结晶时热液的过饱和度较低, 生长速度较慢 , 形成的台阶间隔相对较宽。 随着热液活动演化 , 不断对围岩进行萃取, 物质供应较充分 , 冷却速度缓慢, 而结晶速 率加快, 结果形成上部台阶间隔较窄的多边 形生长层。 此外 , 本区黄铁矿也可见到五角十二面 体晶面上的正条纹 ( 图版 ! 5) , 这是由立
度细小, 多为 0 09~ 0 2 mm, 自形晶, 主 要 为 { 100 } + { 111 } 和 { hk0 } + { 111} , 与石英、碳酸盐共生呈细脉状产于 晚期石英脉中。 以上各世代黄铁 矿尤以 Py 关系最密切。 2 2 晶体形态及晶面微形貌特征 2 2 1 晶体宏观形态标型 对乌拉山金矿 床 20 个样品中 7 420 粒黄铁矿晶体进行双 目立体显微镜下的晶形统计研究 ( 表 1) 表 明, 它与一般金矿床中的黄铁矿主要呈五角 十二面体晶形的特点不同 , 本区黄铁矿以出 现聚形晶、且以 { 100} 晶形发育为总体特
现的一种尚不多见的新类型金矿, 即石英钾 长石脉型金矿。矿区位于 内蒙古包 头市西 郊, 地处天山 阴山纬向复杂构造带中部, 内蒙地轴阴山台拱中西端南缘乌拉山复式背 斜轴部中段。矿床受近东西向的乌拉山 大 青山南麓山前深断裂北侧的剪切断裂带及其 次级构造控制。矿体呈脉状、透镜体状 , 主 要赋存于 上太古界乌拉 山群老变质 岩系第 一、二岩组的片麻岩中。矿石的矿物组合为 钾长石 石英 黄铁矿 绢云母 铁白云石 自然 金。区内围岩蚀变强烈, 主要有钾长石化、 硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、绢云母化、绿 泥石化、绿帘石化及碳酸盐化等。
0 86 0 64 36 40 0 64 0 86 11 89 0 80 48 25 2 10 48 12 0 80
C M1 11 110
1 36 0 91 19 24 4 70 1 67 3 86 0 75 22 19 9 65 1 61 1 51 1 40 30 62 6 98 1 28
13 10CM 132 3 14 11C M123 14
[ 6]
。另 据近些年 国外文 献报导 , 在含
金矿体上部带中出现有复杂的聚形晶黄铁矿 是很具特 征性的 [ 2] 。据此 , 笔者认 为, 本 文所研究的黄铁矿样品来自矿脉上部, 矿体 剥蚀程度较浅, 其深部地段可望找到工业矿 体。 2 2 2 晶面微形貌特征 利用微分干涉显
微镜 ( Nikon Opt iphot o- 66) 对本区黄铁矿 晶面微形貌进行研究 , 发现以下特征。 1) 蚀变围岩中黄铁矿 ( Py ) 晶形 简单 , 立方体 { 100} 的晶面上广泛发育粗 大的条 纹 ( 图版 !
{ 100}
黄铁矿不同聚形晶中八面体晶 面上的条纹 ( 据王奎仁 , 1989)
4) 区内矿化黄铁矿微裂隙发育 , 且其 中充填有自然金 ( 图版 ! 2 3 7) 。此外, 立方 8) 。 体的晶面上具溶蚀沟 ( 图版 !
化学成分特征 乌拉山金矿黄铁矿的电子探针分析计算 1) 黄铁矿 11 个样品 Fe/ S 的平均值为
表1
! 与矿化
石英钾长石脉或钾长石石英脉的含金性好。 ! ∀# ∃%, . & . 等 ( 1 98 3 ) 在 研 究 苏 联东乌兹别克金矿带时发现 , 热液成因黄铁 矿 在矿 脉 的上 部以 { 10 0} 晶 形为 主 , 矿脉 中 部 以 { 100 } + { hk0 } 、 { 10 0} + { 11 1} 、 { 11 1 } + { hk 0 } 及 { 1 1 1 } 等 多 种 晶 形 为
出现频率 f / 10晶 体 粒 数
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黄铁矿晶体形态统计
序ຫໍສະໝຸດ Baidu号
样
号
{ 100} { 100} + {100} { 100} { hk0} { 100} { hk0} { 321} + { hk0} 世 + + + + + { hk0} + 代 {100} { hk0} + { hk0} { 111} { 111} { 321} { 100} { hk0} + { 111} { 111} + { 321} 4 2 98 0 30 25 04 19 37 0 89 80 00 5 99 37 59 52 23 46 81 25 28 12 96 20 00 29 94 10 18 29 79 17 02 6 37 37 58 18 30 16 17 8 99 42 70 20 37 37 04 5 56 0 09 0 71 50 90 2 99 14 89 3 82 17 87 23 03 24 07 0 43 50 75 9 42 37 76 47 37 3 01 56 52 15 61 57 13 4 82 56 46 1 75 41 14 6 90 41 92 1 72 44 19 6 98 39 09 11 12 50 48 6 03 16 96 62 05 9 82 46 35 5 07