鮑興隆
(山東省招遠(yuǎn)市金亭嶺礦業(yè)有限公司,山東 招遠(yuǎn) 265400)
試論黃鐵礦標(biāo)型特征在金礦地質(zhì)中的運(yùn)用
鮑興隆
(山東省招遠(yuǎn)市金亭嶺礦業(yè)有限公司,山東 招遠(yuǎn) 265400)
黃鐵礦屬于較為常見的金屬礦物,在成礦中也起著十分重要的作用。本文介紹了有關(guān)黃鐵礦的礦物學(xué)研究信息,分析了黃鐵礦的標(biāo)型特征,并探究了黃鐵礦的各種標(biāo)型特點(diǎn)及其在金礦床地質(zhì)中的實(shí)際運(yùn)用,以期為廣大同行提供參考。
黃鐵礦;標(biāo)型特征;金礦地質(zhì);運(yùn)用
黃鐵礦是一種載金礦物質(zhì),其不但是各類金礦床中散布范圍最廣闊的金屬礦物,還包含了極為豐富的地質(zhì)信息。在不同物理環(huán)境或化學(xué)環(huán)境下形成的黃鐵礦,其物理形態(tài)或是化學(xué)成分都會(huì)或多或少地存在差別。有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)合理運(yùn)用現(xiàn)代化研究途徑,對(duì)這種細(xì)微的差別進(jìn)行深入探索,從而為評(píng)價(jià)礦床、擴(kuò)大遠(yuǎn)景等問題提供科學(xué)的研究依據(jù)。
(1)晶形和含金性。黃鐵礦的晶形能夠用于評(píng)估含金性。從許多研究結(jié)果可以看出,五角十二面體與八面體的黃鐵礦相對(duì)于立方體而言,具有更優(yōu)秀的含金性。比如小秦嶺金礦區(qū)的粗粒黃鐵礦,其立方體晶形含金性約為1.2到7.1ppm左右,而八面體為20ppm左右,五角十二面體能達(dá)到460ppm以上。通常晶形完好的黃鐵礦含金性較低,而反之則較高。
(2)晶形和分帶性。在金礦床的不同位置上,黃鐵礦的晶形也有所差別。礦體的上方和外帶大多是立方體黃鐵礦,而內(nèi)部大多是八面體與五角十二面體,分帶較為明顯。另外,一個(gè)礦體自淺層到深層,黃鐵礦晶表面的生長線強(qiáng)度會(huì)越來越弱。因此,如果能把握好礦床中黃鐵礦的形態(tài)和分帶特點(diǎn),就能夠更容易地找礦并評(píng)估礦體剝蝕程度。
(3)晶形和礦床建造。金礦床的種類不同時(shí),黃鐵礦的晶形也會(huì)隨之產(chǎn)生差異。比如在高溫石英Au構(gòu)成的礦床內(nèi),黃鐵礦會(huì)以立方體、八面體和五角十二面體這三種形式出現(xiàn)。而在中溫Au硫化物構(gòu)成的礦床內(nèi),最為多見的是立方體。中溫到低溫的石英礦床中,其多是立方體與五角十二面體。在變質(zhì)金礦床中,黃鐵礦通常會(huì)產(chǎn)生重結(jié)晶效用,從而構(gòu)成五角十二面體。這時(shí)如果經(jīng)過了熱液交代,就能構(gòu)成粗粒立方體形態(tài)。
(4)晶體和構(gòu)成環(huán)境。 如果溫度較高或是較低,且變化梯度較大,過飽和度低,就容易形成立方體晶形。比如礦脈上方、近礦圍巖、構(gòu)造破碎帶部位等。在溫度適中、溫度變化梯度比較小的部位,多產(chǎn)生五角十二面的晶形。八面體晶形大多產(chǎn)生于礦床較淺的位置,比如新城、三山島礦體等。
(1)主元素含量。黃鐵礦中所含的主元素為Fe與S,通常情況下比例為S/Fe=2,波動(dòng)區(qū)間在1.8到2.1之間。高溫環(huán)境中易構(gòu)成黃鐵礦虧硫。在沉積巖里,黃鐵礦S/Fe的比例比較接近理論上的數(shù)值,有時(shí)候S會(huì)更多一些。通常而言,外生的黃鐵礦含硫較多,而內(nèi)生黃鐵礦含硫較少。礦體上部的黃鐵礦含硫較多,其下部含硫量則較少。
(2)微量元素。在黃鐵礦中,其所含的微量元素也具有比較關(guān)鍵的標(biāo)型作用。其可以用于評(píng)估含金性火死金礦化的遠(yuǎn)景,以及展示礦床的工業(yè)重要性等,還可以給礦化環(huán)節(jié)分類,并檢測(cè)自然金的成色和成礦溫度。比如黑龍江某金礦床,其中的黃鐵礦含有87.04ppm的Au,其自然金成色為948。而安徽沙溪的伴生金礦床黃鐵礦中,含金性有7.3ppm。當(dāng)黃鐵礦中含有較多As時(shí),其Au含量也相對(duì)較高。
(1)粒度。黃鐵礦的含金性和其顆粒大小有著直接關(guān)系。一般情況下,顆粒越小,Au含量就越高。比如美國某金礦床,其微粒黃鐵礦所含Au量達(dá)到了4200ppm。河南某金礦床顆粒直徑超過5毫米的黃鐵礦,其平均Au含量低于10ppm。直徑為3到5毫米的顆粒,Au含量在25到65ppm之間,而直徑為1到3毫米時(shí),Au含量上升到155到338毫米。
(2)顏色。含金的黃鐵礦顏色一般是淺黃色、暗黃色、灰黃色或是淺綠黃色。小秦嶺金礦區(qū)中,第1與第4階段的黃鐵礦都是淺黃色,第2、第3階段是綠黃色。有的微量元素也會(huì)使得其顏色產(chǎn)生變化,比如在正交偏光之下變?yōu)闇\橙紅色、淺綠色等。人用肉眼識(shí)別一種礦物顏色差別的能力較弱,因此可以使用各種數(shù)據(jù),如檢測(cè)黃鐵礦的色彩參數(shù)、反射色主波長度、顏色飽和度等,據(jù)此確定黃鐵礦的實(shí)際顏色。
(3)硬度。黃鐵礦的硬度變化區(qū)間比較廣,顯微硬度在500到2115kg/mm2之間,大多是604到1458kg/mm2。和普通的黃鐵礦比起來,含金的黃鐵礦因?yàn)楹懈嗟腁s,其晶體構(gòu)造時(shí)常會(huì)出現(xiàn)線狀位移等現(xiàn)象,或是產(chǎn)生許多包裹體,導(dǎo)致其硬度下降。在同一個(gè)礦床里,黃鐵礦的硬度也會(huì)按照一定規(guī)律發(fā)生轉(zhuǎn)變,可以將其視為礦階段劃分的標(biāo)準(zhǔn)。
(4)比重。在理論上,黃鐵礦的比重值是4.8到5.3,而含金黃鐵礦通常要取該范圍的下限值。在金礦床內(nèi),黃鐵礦的比重是4.5到4.8左右,而我國的金礦床中,該數(shù)值更高。比如浙江火山巖區(qū),其黃鐵礦比重達(dá)4.98到5.12。在同一個(gè)礦區(qū)當(dāng)中,如果階段不同,黃鐵礦的比重也會(huì)產(chǎn)生差別。根據(jù)這一規(guī)律,可以劃分出礦期次。比如在小秦嶺的含金石英脈里,1階段和4階段的鐵礦比重低于5,而第2和第3階段的比重則大于5。
在探索金礦床和找礦的有關(guān)工作當(dāng)中,黃鐵礦的形態(tài)特征、微量元素和熱點(diǎn)系數(shù)等,都能起到至關(guān)重要的作用。而在不同的金礦床中,其標(biāo)型特征的性質(zhì)和重要性也各不相同。某個(gè)礦床中,一些次要的標(biāo)型特征對(duì)于另一個(gè)礦床而言也許就是主要特征。所以,在取樣時(shí)要對(duì)不同的黃鐵礦進(jìn)行分類處理,注重其樣品的系統(tǒng)性與獨(dú)特性。
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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.107