论文部分内容阅读
摘要 近年来，随着找矿矿物学在地质勘探行业中的应用，矿物标型特征作为找矿矿物学的一个重要指标，其找矿的指导意义越来越受到人们的重视。本文以黄铁矿矿物标型特征的找矿意义为例，系统分析并阐述了其在找矿生产实践中的指导意义。
关键词 找矿矿物学黄铁矿矿物标型特征找矿意义
0引言
矿物是找矿信息的载体，近年来，随着新技术、新方法在地质学领域的应用，研究矿物标型特征与矿床成因、矿化之间的关系，对地质找矿具有较大的现实意义。
1理论基础
矿物标型特征属于找矿矿物学研究的范畴。所谓找矿矿物学是指，在地质——找矿中运用矿物标型学说，应用成因矿物学理论进行找矿实践的新兴学说。
1.2矿物标型性
矿物标型性包括标型特征、标型矿物、标型组合等方面。
标型组合是指在特定形成条件下形成的矿物组合，可以标志一定温度、压力、介质条件等。在每一种地质作用中，由于具体地质介质条件差异，可以形成其特有的矿物组合。
1.2标型矿物
标型矿物是指在特定形成条件下形成的矿物，可作为一定温度、压力、介质条件的标志。
主要强调矿物的单成因性，如斯石英只产生于陨石冲击坑中，是高压冲击变质成因的标志矿物。
1.3矿物标型特征
矿物标型特征是指在不同地质时期和地质作用条件下，形成在不同地质体中的同一种矿物，其各种性质所表现出的差异，强调矿物的复成因性，大多数矿物属于贯通性矿物，可形成于多种成因条件，同一种矿物常具有几种成因类型和产状。
由于生成时的物理化学条件的差异，使矿物的许多性质也产生一系列有规律的变化。
1.4矿物标型特征
矿物标型特征包括颜色标型、形态标型、成分标型、结构标型、性质标型等。
1.4.1颜色标型特征
矿物颜色是矿物中直观且易于鉴别的一种性质，提供成因信息的主要原因是矿物中成分的变化以及晶体结构中的缺陷。
1.4.2形态标型特征
形态标型特征包括单体形态标型、微形貌标型、双晶标型、集合体形态标型等（图1-1，1-2，1-3）。
图1-1 三山岛金矿床黄铁矿形态特征
图1-2 三山岛金矿床富矿体中黄铁矿晶形演化
图1-3 三山岛金矿床围岩中黄铁矿晶形演化
1.4.3化学成分标型
1.4.3.1 主要成分和微量元素标型
①成因图解
②矿物组分温压标志
③变价元素氧化—还原标志
④氧逸度（fO2）
⑤氧化还原电位（Eh）值与介质pH值
1.4.3.2稳定同位素标型
1.4.3.3包裹体成分标型
变价元素的氧化—还原标志：
含Fe3+、Mn4+、Cu2+、Sn4+、SO2- 为氧化条件
含Fe2+、V3+、Cr3+、Mn2+、S2- 为还原条件
氧化系数（Fe2O3/ FeO或Fe3+/ Fe2+）：
Fe3+/ Fe2+<<1 为还原环境
Fe3+/Fe2+<1弱还原环境
Fe3+/ Fe2+>1弱氧化环境
Fe3+/ Fe2+ >> 1氧化环境
1.4.4热发光标型
由于矿物中含有多种類质同象杂质和结构缺陷，将导致晶体能级结构中存在多种类型的陷阱能级，在外来能量激发下，可以造成矿物晶体具有发光性。
介质环境对矿物发光性能具有影响，矿物受热升温、遭受辐射，将矿物成分、离子价态及占位发生改变，矿物的热发光具有反映形成条件的标型意义。
1.4.5热电性标型
半导体矿物在一定的温度条件下，可以产生热电效应。导电类型和热电系数可以表示矿物的电物理性质。同种矿物的导电类型及热电系数随着介质条件的变化而改变。矿物的热电效应能够灵敏的反映其形成时的地质条件，从而具有标型意义 。
2应用实例
近年来，在研究矿物的矿物学标型特征与矿床成因、矿化之间关系时，已有不少成果，以黄铁矿矿物特征的找矿意义为例，可归纳如下：
2.1 运用黄铁矿晶形特征，预测金矿化富集部位的矿物学信息
立方体黄铁矿（Ⅱ{210}），往往是贫矿硫化物石英建造（М.В.波皮夫尼亚克，1976）。在含金石英脉中，金往往集中在晚期五角十二面体晶形的黄铁矿和小粒径的脉状黄铁矿中（Н.Г.格拉日丹采夫，1973），如泰岭五角十二面体自形晶黄铁矿含金高达461.58g/t；陕西二台子金矿细粒五角十二面体自形晶黄铁矿含金高达70.2—149.3g/t；黑龙江团结沟金矿粉末状—脉状黄铁矿含金高达248.57g/t。
前苏联Н.З.叶夫济科娃（1984）在研究远东金矿（火山岩型）金矿时，在含金脉范围内总结了如下规律：近矿交代岩（青盘岩）及其上部矿脉以平滑的粗晶黄铁矿为主。石英脉附近，立方体黄铁矿晶面平滑度降低，代之以粗大的晶面条纹，出现五角十二面体晶面，石英脉本身，上部以八面体黄铁矿为主，中部以二十面体（八面体和五角十二面体同等发育的聚晶）黄铁矿为主，下部以五角十二面体黄铁矿为主。
黄铁矿晶体大小与含金量有关，浙江八宝山金矿细粒黄铁矿含金量723g/t，中粒36 g/t，粗粒几乎不含金。
2.2 运用黄铁矿物理特性找金信息
颜色：浅黄色、黄白色黄铁矿，一般不含或含金量很低；深黄绿色、深铜黄色黄铁矿往往与金矿（化）有关，本身含金也高。
硬度：含金黄铁矿硬度偏低，一般为430—1070Kg/mm2，纯黄铁矿为192—1295Kg/mm2。 比重：含金黄铁矿比重偏低，通常为4.59—4.85，纯黄铁矿为4.95—5.20。
晶格缺陷：单位晶胞较长a0= 5.4171-5.4220A0；纯黄铁矿为5.4170 A0，a0 越大进入黄铁矿中的金越多。
导电类型：与矿化有关的蚀变带（青盘岩化和细晶岩带）或矿化带上部的黄铁矿为空穴导电型（热电动势+270—+400mv/度），矿体中部为混合型，矿体下部为电子型（В.И克拉斯尼科夫，1973）。
2.3 运用黄铁矿微量元素指导找矿评价的信息
中亚西亚金矿：矿体外带（青盘岩化带）中的黄铁矿含Cu、Bi、Co、Ni最高；近矿交代岩中的黄铁矿中这些元素的含量急剧下降。与金矿化不密切的高温黄铁矿含Mn、Sn、Bi、As、Co；与金矿化密切的低温黄铁矿（立方体、五角十二面体）中含Sb、Hg、Cu、Ba。
乌拉尔金硫化物矿床：近矿带内的黄铁矿富含Au、As（0.3—1%），Mn、Cu（0.2—1%）（L.A.洛克诺娃，1976）。
中国：与金有关的黄铁矿含Ag、Co、Ni、Cu、Pn、Zn、As、Sb、Hg、Bi、Se、Te等，矿体下部的黄铁矿含Co、Ni较高（徐光荣，1988）。
黄铁矿矿床：矿上黄铁矿：Zn/As≈0.3-3.0，矿下黄铁矿：Zn/As≈40-125（Ю.П.别利科夫，1971）。
汞矿床：矿上黄铁矿： As为28-93 g/t，As×Sb/Zn×Ga=655；矿下黄铁矿：As为0.3-3.6 g/t，As×Sb/Zn×Ga=0.26（И.В.普罗岑科，1975）。
黄铁矿矿床：Co/Ni<1，Au/Ag>1，Cu×Zn×Pb×Ba×Ag/As× Ni× Co× Mn×Ti<1。矿上及矿内黄铁矿含Cu高；矿下黄铁矿含Zn高（Ч.А.洛里亚诺娃，1976）。
2.4 运用黄铁矿矿物晕判别矿化富集部位的信息
矿区阿尔泰塔洛夫多金属黄铁矿矿床：矿床容矿岩层中的黄铁矿矿化异常，宽200—500米。1976年，L.A.洛里亚诺娃、B.M.切卡林，在矿区进行矿物填图，总结出如下规律：从多金属矿体向上，呈多金属矿体—黄铁矿矿体—强黄铁矿矿化带—中等黄铁矿矿化带—弱黄铁矿矿化带。分散的多金属矿化，上下盘黄铁矿矿化范围窄，没有上述分带。
3 结论
随着新技术、新方法在地质勘查领域的应用，矿物标型特征在找矿工作中的应用会越来越广泛和普遍，发挥其重要作用。
但在运用上述成果时，要注意的问题是：这些特点往往与特定的地质成矿环境有关，是否能作为一种普遍可用的规律，要在实践中检验。同时，要结合地质条件、矿床类型及其他地质信息来综合分析。
参考文献
[1] 找矿矿物学与矿床学填图，地質矿产部情报研究所，福建科学技术出版社，1987年；75-81；
[2] 陈光远，孙岱生，殷辉安，成因矿物学与找矿矿物学，重庆出版社，1987；650-815；
[3] ГинзбургА.И.，Минерцогиче-скии Журнап，1984，Ио.3，98-109；
[4] КупрняноваГА.，СидоренкоА.В .，Советская Геологпя，Ио.20，59-66；
[5] томсоп И.Н .，Поляква О.П.，1985，Советская Геология，Ио.3，38-42；
[6] Юшкпн Н.П.，Топоминера гия，М.，Недра，1982，17-63；
[7] 洪文兴，找矿矿物学，地质矿产部情报研究所，地球科学进展报，1992；86-88；
[8] 赵万智等，结晶矿物与岩石学，上海科学技术出版社，1960；48-53；
[9] 张守范，矿物学，商务印书馆，1956；56-62；
[10] 高福裕，刘贤儒，矿物学，地质出版社，1984；65-76，119-120；
[11] 南京大学地质系岩矿教研室，结晶学与矿物学，地质出版社，1979；89-102；
[12] 王璞，潘兆橹，翁玲宝，系统矿物学，地质出版社，1982；102-109；
第一作者简介：陈军典（1985-），男，河南舞钢人，助理工程师，现就职于辽宁省有色地质局勘察研究院。
地址：辽宁省沈阳市沈河区北京街7号辽宁有色大厦2806室，邮编：110013，Tel：13889317713；E-mail：[email protected].
关键词 找矿矿物学黄铁矿矿物标型特征找矿意义
0引言
矿物是找矿信息的载体，近年来，随着新技术、新方法在地质学领域的应用，研究矿物标型特征与矿床成因、矿化之间的关系，对地质找矿具有较大的现实意义。
1理论基础
矿物标型特征属于找矿矿物学研究的范畴。所谓找矿矿物学是指，在地质——找矿中运用矿物标型学说，应用成因矿物学理论进行找矿实践的新兴学说。
1.2矿物标型性
矿物标型性包括标型特征、标型矿物、标型组合等方面。
标型组合是指在特定形成条件下形成的矿物组合，可以标志一定温度、压力、介质条件等。在每一种地质作用中，由于具体地质介质条件差异，可以形成其特有的矿物组合。
1.2标型矿物
标型矿物是指在特定形成条件下形成的矿物，可作为一定温度、压力、介质条件的标志。
主要强调矿物的单成因性，如斯石英只产生于陨石冲击坑中，是高压冲击变质成因的标志矿物。
1.3矿物标型特征
矿物标型特征是指在不同地质时期和地质作用条件下，形成在不同地质体中的同一种矿物，其各种性质所表现出的差异，强调矿物的复成因性，大多数矿物属于贯通性矿物，可形成于多种成因条件，同一种矿物常具有几种成因类型和产状。
由于生成时的物理化学条件的差异，使矿物的许多性质也产生一系列有规律的变化。
1.4矿物标型特征
矿物标型特征包括颜色标型、形态标型、成分标型、结构标型、性质标型等。
1.4.1颜色标型特征
矿物颜色是矿物中直观且易于鉴别的一种性质，提供成因信息的主要原因是矿物中成分的变化以及晶体结构中的缺陷。
1.4.2形态标型特征
形态标型特征包括单体形态标型、微形貌标型、双晶标型、集合体形态标型等（图1-1，1-2，1-3）。
图1-1 三山岛金矿床黄铁矿形态特征
图1-2 三山岛金矿床富矿体中黄铁矿晶形演化
图1-3 三山岛金矿床围岩中黄铁矿晶形演化
1.4.3化学成分标型
1.4.3.1 主要成分和微量元素标型
①成因图解
②矿物组分温压标志
③变价元素氧化—还原标志
④氧逸度（fO2）
⑤氧化还原电位（Eh）值与介质pH值
1.4.3.2稳定同位素标型
1.4.3.3包裹体成分标型
变价元素的氧化—还原标志：
含Fe3+、Mn4+、Cu2+、Sn4+、SO2- 为氧化条件
含Fe2+、V3+、Cr3+、Mn2+、S2- 为还原条件
氧化系数（Fe2O3/ FeO或Fe3+/ Fe2+）：
Fe3+/ Fe2+<<1 为还原环境
Fe3+/Fe2+<1弱还原环境
Fe3+/ Fe2+>1弱氧化环境
Fe3+/ Fe2+ >> 1氧化环境
1.4.4热发光标型
由于矿物中含有多种類质同象杂质和结构缺陷，将导致晶体能级结构中存在多种类型的陷阱能级，在外来能量激发下，可以造成矿物晶体具有发光性。
介质环境对矿物发光性能具有影响，矿物受热升温、遭受辐射，将矿物成分、离子价态及占位发生改变，矿物的热发光具有反映形成条件的标型意义。
1.4.5热电性标型
半导体矿物在一定的温度条件下，可以产生热电效应。导电类型和热电系数可以表示矿物的电物理性质。同种矿物的导电类型及热电系数随着介质条件的变化而改变。矿物的热电效应能够灵敏的反映其形成时的地质条件，从而具有标型意义 。
2应用实例
近年来，在研究矿物的矿物学标型特征与矿床成因、矿化之间关系时，已有不少成果，以黄铁矿矿物特征的找矿意义为例，可归纳如下：
2.1 运用黄铁矿晶形特征，预测金矿化富集部位的矿物学信息
立方体黄铁矿（Ⅱ{210}），往往是贫矿硫化物石英建造（М.В.波皮夫尼亚克，1976）。在含金石英脉中，金往往集中在晚期五角十二面体晶形的黄铁矿和小粒径的脉状黄铁矿中（Н.Г.格拉日丹采夫，1973），如泰岭五角十二面体自形晶黄铁矿含金高达461.58g/t；陕西二台子金矿细粒五角十二面体自形晶黄铁矿含金高达70.2—149.3g/t；黑龙江团结沟金矿粉末状—脉状黄铁矿含金高达248.57g/t。
前苏联Н.З.叶夫济科娃（1984）在研究远东金矿（火山岩型）金矿时，在含金脉范围内总结了如下规律：近矿交代岩（青盘岩）及其上部矿脉以平滑的粗晶黄铁矿为主。石英脉附近，立方体黄铁矿晶面平滑度降低，代之以粗大的晶面条纹，出现五角十二面体晶面，石英脉本身，上部以八面体黄铁矿为主，中部以二十面体（八面体和五角十二面体同等发育的聚晶）黄铁矿为主，下部以五角十二面体黄铁矿为主。
黄铁矿晶体大小与含金量有关，浙江八宝山金矿细粒黄铁矿含金量723g/t，中粒36 g/t，粗粒几乎不含金。
2.2 运用黄铁矿物理特性找金信息
颜色：浅黄色、黄白色黄铁矿，一般不含或含金量很低；深黄绿色、深铜黄色黄铁矿往往与金矿（化）有关，本身含金也高。
硬度：含金黄铁矿硬度偏低，一般为430—1070Kg/mm2，纯黄铁矿为192—1295Kg/mm2。 比重：含金黄铁矿比重偏低，通常为4.59—4.85，纯黄铁矿为4.95—5.20。
晶格缺陷：单位晶胞较长a0= 5.4171-5.4220A0；纯黄铁矿为5.4170 A0，a0 越大进入黄铁矿中的金越多。
导电类型：与矿化有关的蚀变带（青盘岩化和细晶岩带）或矿化带上部的黄铁矿为空穴导电型（热电动势+270—+400mv/度），矿体中部为混合型，矿体下部为电子型（В.И克拉斯尼科夫，1973）。
2.3 运用黄铁矿微量元素指导找矿评价的信息
中亚西亚金矿：矿体外带（青盘岩化带）中的黄铁矿含Cu、Bi、Co、Ni最高；近矿交代岩中的黄铁矿中这些元素的含量急剧下降。与金矿化不密切的高温黄铁矿含Mn、Sn、Bi、As、Co；与金矿化密切的低温黄铁矿（立方体、五角十二面体）中含Sb、Hg、Cu、Ba。
乌拉尔金硫化物矿床：近矿带内的黄铁矿富含Au、As（0.3—1%），Mn、Cu（0.2—1%）（L.A.洛克诺娃，1976）。
中国：与金有关的黄铁矿含Ag、Co、Ni、Cu、Pn、Zn、As、Sb、Hg、Bi、Se、Te等，矿体下部的黄铁矿含Co、Ni较高（徐光荣，1988）。
黄铁矿矿床：矿上黄铁矿：Zn/As≈0.3-3.0，矿下黄铁矿：Zn/As≈40-125（Ю.П.别利科夫，1971）。
汞矿床：矿上黄铁矿： As为28-93 g/t，As×Sb/Zn×Ga=655；矿下黄铁矿：As为0.3-3.6 g/t，As×Sb/Zn×Ga=0.26（И.В.普罗岑科，1975）。
黄铁矿矿床：Co/Ni<1，Au/Ag>1，Cu×Zn×Pb×Ba×Ag/As× Ni× Co× Mn×Ti<1。矿上及矿内黄铁矿含Cu高；矿下黄铁矿含Zn高（Ч.А.洛里亚诺娃，1976）。
2.4 运用黄铁矿矿物晕判别矿化富集部位的信息
矿区阿尔泰塔洛夫多金属黄铁矿矿床：矿床容矿岩层中的黄铁矿矿化异常，宽200—500米。1976年，L.A.洛里亚诺娃、B.M.切卡林，在矿区进行矿物填图，总结出如下规律：从多金属矿体向上，呈多金属矿体—黄铁矿矿体—强黄铁矿矿化带—中等黄铁矿矿化带—弱黄铁矿矿化带。分散的多金属矿化，上下盘黄铁矿矿化范围窄，没有上述分带。
3 结论
随着新技术、新方法在地质勘查领域的应用，矿物标型特征在找矿工作中的应用会越来越广泛和普遍，发挥其重要作用。
但在运用上述成果时，要注意的问题是：这些特点往往与特定的地质成矿环境有关，是否能作为一种普遍可用的规律，要在实践中检验。同时，要结合地质条件、矿床类型及其他地质信息来综合分析。
参考文献
[1] 找矿矿物学与矿床学填图，地質矿产部情报研究所，福建科学技术出版社，1987年；75-81；
[2] 陈光远，孙岱生，殷辉安，成因矿物学与找矿矿物学，重庆出版社，1987；650-815；
[3] ГинзбургА.И.，Минерцогиче-скии Журнап，1984，Ио.3，98-109；
[4] КупрняноваГА.，СидоренкоА.В .，Советская Геологпя，Ио.20，59-66；
[5] томсоп И.Н .，Поляква О.П.，1985，Советская Геология，Ио.3，38-42；
[6] Юшкпн Н.П.，Топоминера гия，М.，Недра，1982，17-63；
[7] 洪文兴，找矿矿物学，地质矿产部情报研究所，地球科学进展报，1992；86-88；
[8] 赵万智等，结晶矿物与岩石学，上海科学技术出版社，1960；48-53；
[9] 张守范，矿物学，商务印书馆，1956；56-62；
[10] 高福裕，刘贤儒，矿物学，地质出版社，1984；65-76，119-120；
[11] 南京大学地质系岩矿教研室，结晶学与矿物学，地质出版社，1979；89-102；
[12] 王璞，潘兆橹，翁玲宝，系统矿物学，地质出版社，1982；102-109；
第一作者简介：陈军典（1985-），男，河南舞钢人，助理工程师，现就职于辽宁省有色地质局勘察研究院。
地址：辽宁省沈阳市沈河区北京街7号辽宁有色大厦2806室，邮编：110013，Tel：13889317713；E-mail：[email protected].