有色闪锌矿的宝石矿物学特征研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:jsyzcqg
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随着“工业4.0”时代的到来,我国对重点矿产稀土、稀有、稀散金属元素战略需求日益增强,国内对其的研究成为热门课题。闪锌矿是铅锌多金属硫化物矿床中最常见、最重要的硫化物矿物之一,是寻找镉、铟、锗、镓、铊、硒等稀散元素的目标矿物。作为一种稀有宝石,目前闪锌矿的宝石矿物学特征的研究还不够深入,尤其迫切需要获得有色闪锌矿新的数据与资料。本文对浅黄色、绿黄色、橙色、黑色闪锌矿进行宝石矿物学研究,主要通过宝石显微镜、偏(反)光显微镜、X射线荧光光谱、电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子质谱、激光拉曼光谱和可见光吸收光谱等现代技术对闪锌矿的物理性质、化学成分、晶体结构和谱学特征进行了系统研究,同时探讨了化学成分对成矿温度和成因类型的指示意义。取得的主要认识为:浅黄—绿黄色闪锌矿,晶体自形程度较低,金刚光泽,常呈油脂光泽;橙色为自形程度较高的菱形十二面体,玻璃光泽,菱面体解理发育;黑色闪锌矿呈四面体,自形程度高,金刚光泽。单偏光下,浅黄色—绿黄色和橙色样品薄片均呈现黄褐色,黑色样品呈红色。反射色为灰色。平均密度和硬度均随颜色加深呈现逐渐增大的趋势。闪锌矿主要矿物组成为ZnS,常含Fe、Cd、Mn、In等微量元素。浅黄色—绿黄色系列闪锌矿富Cd、Mn、In;橙色闪锌矿样品富Cd、In,贫Mn;黑色闪锌矿富Fe、Mn、Cu、Cd、In、Sn等。闪锌矿具闪锌矿型结构,晶胞参数随着Fe含量的增加逐渐增大。闪锌矿的拉曼光谱特征位移271cm-1、297cm-1、330cm-1和349cm-1主要表征Zn-S键、Fe-S键的振动。Fe的置换导致波数增大,发生蓝移。可见吸收光谱中410nm、500nm、700nm附近的吸收带指示其颜色与Fe、Cu、Co等的电子跃迁有关。通过与国内典型矿床闪锌矿的微量元素特征比对,认为浅黄—绿黄色系列闪锌矿兼有岩浆热液和层控型矿床的特点(以层控型为主),成矿温度较低。黑色闪锌矿样品可能与岩浆热液型矿床有关,橙色闪锌矿样品形成于完全不同的成矿环境,前者可能接近岩浆热液成因,后者主要表现为层控型特征。
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