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黄铁矿晶形及金矿找矿应用
编辑:铜陵润龙实业有限公司   时间:2020-06-19

  从黄铁矿的标型特征来讲,包含晶形、颜色、反射率、硬度、密度、热电参数、穆斯堡尔谱、EPR谱、类质同象、主成份、微量元素、爆裂/均一温度等。本文以黄铁矿晶形标型为重点,阐述黄铁矿晶形标型特征,及在金矿找矿中的应用,旨在对野外地质工作有参考意义。

   黄铁矿是自形晶力较强的矿物,在各种条件下均能自发结晶形成完好的晶形,且形态十分复杂,但最常见的晶形主要为立方体a{100}、五角十二面体e{210}、八面体O{111} 的单形及聚形。

  一、黄铁矿晶形与介质环境的关系

  在不同条件下, 黄铁矿晶形与介质环境的关系大致为:

  黄铁矿的结晶习性对所形成环境的变化反映极为敏感,在低的过饱和度、低硫逸度以及比其最佳形成温度高或低很多的温度条件下,有利于{100}的发育,晶形较简单;

  在适中的温度,缓慢冷却和有充分物质来源的高过饱和度、高硫逸度条件下,有利于 {210}和 {111}的出现,晶形趋于复杂。

  1、立方体{ 100 }及其习性晶体

  出现在较高温度或较低温度(即不是黄铁矿形成的最佳温度条件),温度变化梯度大(快速冷却),过饱和度低(硫逸度小)的条件下。因此,{100}常在矿体围岩中、弱矿化带、矿化早期阶段或成矿作用最晚期出现。当它在成矿作用晚期出现时。有时与{111}形成聚形。

  {100}晶面上的粗大条纹,是晶面上岛状生长层造成的,这种具粗条纹的晶体常常在矿体围岩中生成。因为围岩中温度变化梯度大,过饱和度小(硫逸度低),不利于黄铁矿片状生长层的生长。

  2、五角十二面体{210}及其习性晶体

  这类晶形包括{210}、{210}+{100}、{210}+{100}+{111}等。这种晶形在温度适中(黄铁矿形成的最佳温度条件),温度变化梯度小(缓慢冷却),过饱和度大(硫逸度大) 的条件下形成。因此出现在强矿化地段, 矿体内带, 矿化中期和中晚期阶段,含Ni较多可能有利于它的形成。

  3、八面体{111}及其习性晶体

  这种晶形出现条件与{ 210}及其习性晶体有类似之处,可成次要单形或主要单形出现于强矿化地段。矿体内带,矿化中期和中晚阶段,但它出现的频率大大低于{210}及其习性晶体。它还有一个特点是在成矿最晚期与浅部出现。根据胶东几个金矿观察,{111}可与{100}形成聚形在晚期或浅部出现, 如在玲珑东山。

  二、晶形与矿床的关系

  黄铁矿的晶形和金矿的矿床类型之间有一定的关系。一般认为:

①在金-石英-黄铁细晶岩矿床中黄铁矿具有{100} , {210} , {111} 晶形;

②在高温石英-金矿石中, 黄铁矿主要以上述聚形产出;

③在中温-硫化物组合的矿体中, 黄铁矿更多地呈立方体晶形;

④在中低温石英-金-硫化物组合的矿床中, 则多呈五角十二面体晶形。

  大型金矿和中小型金矿相比,由于聚集了大量成矿物质和成矿流体,成矿空间较大,成矿物理化学环境相对较稳定,黄铁矿易形成a立方体型为主的晶形,造成K值较小,同时在垂向上也由于成矿物理化学环境较稳定,延伸系数Y值随标高变化程度不大(Y数值较小)。

  而规模为中小型的金矿则由于成矿物理化学环境相对不稳定,黄铁矿易生成其他聚形晶形,造成K值较大,同时垂向上的Y值也随标高变化程度较大(Y数值较大)。

  三、晶形矿体中的分带

  不同类型的金矿或同类型不同矿体中的黄铁矿晶形的空间分布规律也是不尽相同的。

  但总体上,从矿体头部到矿体尾部、从边部蚀变围岩到矿体中心,黄铁矿晶形具有由简单向复杂、由单型向聚型转变的趋势。其形成原因与黄铁矿在结晶时的物理化学环境有关:若热液温度较高,矿质供应不足,硫逸度较低时,黄铁矿晶体简单、晶面少、颗粒粗大;若热液温度适中,矿质来源充足,硫逸度大时,黄铁矿晶体变得复杂、晶面增多,粒度变化大,整体为中细粒。

  不同矿床类型的矿体内部黄铁矿在空间上也有一定的规律性。如:热液成因的黄铁矿在矿脉上部以{ 100}晶形为主; 矿脉中部以{100}+{hk0}, {100}+{111} , {111}+{hk0} 及 {111}等多种晶形为主;矿脉下部则主要为{hk0}晶形的黄铁矿。

  因此,不同环境下形成的黄铁矿,其形态标型各不相同。在矿化空间上,由矿体上部→中部→下部,黄铁矿晶体的变化趋势将为:{100}由多→少→多,{210}和{111}及其聚形由少→多→少,晶体形态 X py③由负值→正值→负值。从而可根据金矿床中黄铁矿的晶体形态特征及其所在的矿化空间分布规律进行矿化的评价和深部矿体的预测。

  四、黄铁矿晶形在含金石英脉中的体现

  黄铁矿晶体在时间和空间上的分布规律最能体现在含金石英脉型金矿中。

  1、时间上的关系

  ①早期形成的黄铁矿晶体多为颗粒粗大、晶形完好的立方体晶体;粒度一般都大于5mm,多为cm级,含金性差。

  ②中期形成的黄铁矿晶体,多呈细粒( 0.2~ 2mm)、自形-半自形,形态有立方体、八面体、五角十二面体等,以及它们的聚形,含金性好。

  ③晚期主要形成细粒、自形-半自形, 五角十二面体、八面体、立方体等, 含金性较差。

  2、空间上的关系

  ①在矿体上部、近矿围岩、弱矿化地段及构造破碎带中,黄铁矿主要形态为立方体。

  ②在矿体中、下部富矿地段,黄铁矿形态有五角十二面体、八面体、立方体及它们的聚形。

  ③在矿体的尾部,则出现立方体、立方体与八面体的聚形等。

  五、金矿石中黄铁矿晶体的颜色与硬度

  金矿床矿体中富金的黄铁矿硬度略低于正常黄铁矿, 并且对于大多数矿床黄铁矿晶体的a0值大于标准的黄铁矿。金矿中黄铁矿的晶胞参数很大程度上与砷、钴、镍对其中的铁的类质同象置换程度有关,黄铁矿的晶胞参数a0与钴镍含量均呈显著正相关关系。微量元素钴镍的激增表明该地区有强烈的热液活动,很可能有不同程度的金矿化。总体来说,一般富含金的黄铁矿反射率和硬度均偏低,光泽暗淡,常呈暗绿黄、暗灰黄色,晶胞参数a0较大,比重也偏高。


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