從黃鐵礦的標(biāo)型特征來講,包含晶形、顏色、反射率、硬度、密度、熱電參數(shù)、穆斯堡爾譜、EPR譜、類質(zhì)同象、主成份、微量元素、爆裂/均一溫度等。本文以黃鐵礦晶形標(biāo)型為重點(diǎn),闡述黃鐵礦晶形標(biāo)型特征,及在金礦找礦中的應(yīng)用,旨在對(duì)野外地質(zhì)工作有參考意義。 黃鐵礦是自形晶力較強(qiáng)的礦物,在各種條件下均能自發(fā)結(jié)晶形成完好的晶形,且形態(tài)十分復(fù)雜,但最常見的晶形主要為立方體a{100}、五角十二面體e{210}、八面體O{111} 的單形及聚形。 一、黃鐵礦晶形與介質(zhì)環(huán)境的關(guān)系 在不同條件下, 黃鐵礦晶形與介質(zhì)環(huán)境的關(guān)系大致為: 黃鐵礦的結(jié)晶習(xí)性對(duì)所形成環(huán)境的變化反映極為敏感,在低的過飽和度、低硫逸度以及比其最佳形成溫度高或低很多的溫度條件下,有利于{100}的發(fā)育,晶形較簡單; 在適中的溫度,緩慢冷卻和有充分物質(zhì)來源的高過飽和度、高硫逸度條件下,有利于 {210}和 {111}的出現(xiàn),晶形趨于復(fù)雜。 1、立方體{ 100 }及其習(xí)性晶體 出現(xiàn)在較高溫度或較低溫度(即不是黃鐵礦形成的最佳溫度條件),溫度變化梯度大(快速冷卻),過飽和度低(硫逸度小)的條件下。因此,{100}常在礦體圍巖中、弱礦化帶、礦化早期階段或成礦作用最晚期出現(xiàn)。當(dāng)它在成礦作用晚期出現(xiàn)時(shí)。有時(shí)與{111}形成聚形。 {100}晶面上的粗大條紋,是晶面上島狀生長層造成的,這種具粗條紋的晶體常常在礦體圍巖中生成。因?yàn)閲鷰r中溫度變化梯度大,過飽和度小(硫逸度低),不利于黃鐵礦片狀生長層的生長。 2、五角十二面體{210}及其習(xí)性晶體 這類晶形包括{210}、{210}+{100}、{210}+{100}+{111}等。這種晶形在溫度適中(黃鐵礦形成的最佳溫度條件),溫度變化梯度小(緩慢冷卻),過飽和度大(硫逸度大) 的條件下形成。因此出現(xiàn)在強(qiáng)礦化地段, 礦體內(nèi)帶, 礦化中期和中晚期階段,含Ni較多可能有利于它的形成。 3、八面體{111}及其習(xí)性晶體 這種晶形出現(xiàn)條件與{ 210}及其習(xí)性晶體有類似之處,可成次要單形或主要單形出現(xiàn)于強(qiáng)礦化地段。礦體內(nèi)帶,礦化中期和中晚階段,但它出現(xiàn)的頻率大大低于{210}及其習(xí)性晶體。它還有一個(gè)特點(diǎn)是在成礦最晚期與淺部出現(xiàn)。根據(jù)膠東幾個(gè)金礦觀察,{111}可與{100}形成聚形在晚期或淺部出現(xiàn), 如在玲瓏東山。 二、晶形與礦床的關(guān)系 黃鐵礦的晶形和金礦的礦床類型之間有一定的關(guān)系。一般認(rèn)為: ①在金-石英-黃鐵細(xì)晶巖礦床中黃鐵礦具有{100} , {210} , {111} 晶形; ②在高溫石英-金礦石中, 黃鐵礦主要以上述聚形產(chǎn)出; ③在中溫-硫化物組合的礦體中, 黃鐵礦更多地呈立方體晶形; ④在中低溫石英-金-硫化物組合的礦床中, 則多呈五角十二面體晶形。 大型金礦和中小型金礦相比,由于聚集了大量成礦物質(zhì)和成礦流體,成礦空間較大,成礦物理化學(xué)環(huán)境相對(duì)較穩(wěn)定,黃鐵礦易形成a立方體型為主的晶形,造成K值較小,同時(shí)在垂向上也由于成礦物理化學(xué)環(huán)境較穩(wěn)定,延伸系數(shù)Y值隨標(biāo)高變化程度不大(Y數(shù)值較小)。 而規(guī)模為中小型的金礦則由于成礦物理化學(xué)環(huán)境相對(duì)不穩(wěn)定,黃鐵礦易生成其他聚形晶形,造成K值較大,同時(shí)垂向上的Y值也隨標(biāo)高變化程度較大(Y數(shù)值較大)。 三、晶形礦體中的分帶 不同類型的金礦或同類型不同礦體中的黃鐵礦晶形的空間分布規(guī)律也是不盡相同的。 但總體上,從礦體頭部到礦體尾部、從邊部蝕變圍巖到礦體中心,黃鐵礦晶形具有由簡單向復(fù)雜、由單型向聚型轉(zhuǎn)變的趨勢。其形成原因與黃鐵礦在結(jié)晶時(shí)的物理化學(xué)環(huán)境有關(guān):若熱液溫度較高,礦質(zhì)供應(yīng)不足,硫逸度較低時(shí),黃鐵礦晶體簡單、晶面少、顆粒粗大;若熱液溫度適中,礦質(zhì)來源充足,硫逸度大時(shí),黃鐵礦晶體變得復(fù)雜、晶面增多,粒度變化大,整體為中細(xì)粒。 不同礦床類型的礦體內(nèi)部黃鐵礦在空間上也有一定的規(guī)律性。如:熱液成因的黃鐵礦在礦脈上部以{ 100}晶形為主; 礦脈中部以{100}+{hk0}, {100}+{111} , {111}+{hk0} 及 {111}等多種晶形為主;礦脈下部則主要為{hk0}晶形的黃鐵礦。 因此,不同環(huán)境下形成的黃鐵礦,其形態(tài)標(biāo)型各不相同。在礦化空間上,由礦體上部→中部→下部,黃鐵礦晶體的變化趨勢將為:{100}由多→少→多,{210}和{111}及其聚形由少→多→少,晶體形態(tài) X py③由負(fù)值→正值→負(fù)值。從而可根據(jù)金礦床中黃鐵礦的晶體形態(tài)特征及其所在的礦化空間分布規(guī)律進(jìn)行礦化的評(píng)價(jià)和深部礦體的預(yù)測。 圖1 金礦中黃鐵礦的理想形態(tài)垂向演化圖 1.地表 2.{110} 3.{100}+{210} 4.{210} 5.{210}+{100},{210}+{100}+{111} 6.{100}+{210} 7.{111} 8.礦體 9.鉆孔 四、黃鐵礦晶形在含金石英脈中的體現(xiàn) 黃鐵礦晶體在時(shí)間和空間上的分布規(guī)律最能體現(xiàn)在含金石英脈型金礦中。 1、時(shí)間上的關(guān)系 ①早期形成的黃鐵礦晶體多為顆粒粗大、晶形完好的立方體晶體;粒度一般都大于5mm,多為cm級(jí),含金性差。 ②中期形成的黃鐵礦晶體,多呈細(xì)粒( 0.2~ 2mm)、自形-半自形,形態(tài)有立方體、八面體、五角十二面體等,以及它們的聚形,含金性好。 ③晚期主要形成細(xì)粒、自形-半自形, 五角十二面體、八面體、立方體等, 含金性較差。 2、空間上的關(guān)系 ①在礦體上部、近礦圍巖、弱礦化地段及構(gòu)造破碎帶中,黃鐵礦主要形態(tài)為立方體。 ②在礦體中、下部富礦地段,黃鐵礦形態(tài)有五角十二面體、八面體、立方體及它們的聚形。 ③在礦體的尾部,則出現(xiàn)立方體、立方體與八面體的聚形等。 五、金礦石中黃鐵礦晶體的顏色與硬度 金礦床礦體中富金的黃鐵礦硬度略低于正常黃鐵礦, 并且對(duì)于大多數(shù)礦床黃鐵礦晶體的a0值大于標(biāo)準(zhǔn)的黃鐵礦。金礦中黃鐵礦的晶胞參數(shù)很大程度上與砷、鈷、鎳對(duì)其中的鐵的類質(zhì)同象置換程度有關(guān),黃鐵礦的晶胞參數(shù)a0與鈷鎳含量均呈顯著正相關(guān)關(guān)系。微量元素鈷鎳的激增表明該地區(qū)有強(qiáng)烈的熱液活動(dòng),很可能有不同程度的金礦化?傮w來說,一般富含金的黃鐵礦反射率和硬度均偏低,光澤暗淡,常呈暗綠黃、暗灰黃色,晶胞參數(shù)a0較大,比重也偏高。 主要參考文獻(xiàn): 1、陳光遠(yuǎn)等,黃鐵礦成因形態(tài)學(xué),現(xiàn)代在質(zhì),1987,第1卷第1期。 2、李紅兵等,金礦中的黃鐵礦標(biāo)型特征,地質(zhì)找礦論叢,2005,第20卷第3期。 來源:劉先生的地質(zhì)的新浪博客 |