黄铁矿的标型特征在金矿床成因及找矿中的指示意义

闫家盼(新疆大学 地质与矿业工程学院，新疆 乌鲁木齐 830046)

黄铁矿的标型特征在金矿床成因及找矿中的指示意义

闫家盼(新疆大学 地质与矿业工程学院，新疆 乌鲁木齐 830046)

黄铁矿是金矿床中主要的金属矿物和载金矿物，在反演流体演化中扮演着重要的角色。本文从黄铁矿的晶体形态、元素组成和热电性等特征入手，详细地阐述了它们对成矿物理化学环境、矿床成因、预测深部矿体等方面的指示意义。

指示意义；矿床成因；成矿预测；金矿；黄铁矿

黄铁矿和金矿化有着密切的关系，在金矿床中普遍存在，大多数金矿床中黄铁矿载金[1]。提取黄铁矿中所含的地质信息，对其进行成因矿物学方面分析，不仅能揭示矿床成因还能指导找矿。

1 黄铁矿的晶体形态

黄铁矿属岛状基型矿物，等轴晶系。有立方体形、五角十二面体形和八面体形三种单形，还有一些聚形。不同的晶形在不同的成矿阶段和不同的成矿深度上发育程度不同，也能反映出其形成时物理化学条件的差异。不同环境下形成不同晶体形态的黄铁矿。主成矿期成矿温度适中，物质丰富，并且硫逸度较高，形成的黄铁矿主要为五角十二面体形或立方体与五角十二面体的聚形，次为立方体形。在矿化空间上，聚形黄铁矿变化和金矿化是有一定规律性。因而，可以根据黄铁矿晶体形态在不同成矿阶段和矿化空间上的变化特征预测深部矿体变化特征。

2 黄铁矿的元素特征

黄铁矿中微量元素特征是研究矿石成因和矿床类型有利证据[2]。黄铁矿在形成时获取环境中微量元素，从而可以分析出形成时周围环境中物质物理化学条件[3]，在高温条件下，黄铁矿中以含亲铁、亲石元素为主，如Zr、Bi、Cu、Zn、Cr、Ti、Co、Ni、V、Mo和As等；在中温条件下，主要以亲铜元素为主，如Au、Cu、Pb、Zn、Bi和Ag等；在中-低温条件下，主要含有高活动性的亲铜元素，如Sb、Hg、Ag和As[4]。矿物中所含的微量元素能够指示形成的条件和形成环境，在一定程度上能够推测成矿环境及矿床成因类型。可以利用黄铁矿中的主量、微量和稀土元素成分来确定矿床的成因类型、金的赋存状态、矿化中心的位置和金成矿时的氧化还原环境。

3 黄铁矿的热电性

矿物的热电性可以推断矿物形成的环境及物理化学条件（如温度、压力和成分变化等），为矿物学研究和地质找矿提供重要的信息。热电性包含热电系数和导电类型(简称导型)两层含义。矿物形成环境条件往往较复杂，矿物的热电势没有规律，所以矿物热电性的测量应用统计的方法。矿物的热电性取决于类质同像杂质的种类及其浓度、主元素含量之比、晶体结构缺陷的类型、以及温度场的梯度强度等。其中最重要的因素是类质同像杂质和晶体结构缺陷在能带结构中所形成的杂质能级。高温环境下，黄铁矿中铁过饱和，硫起施主作用(N型导电)，晶体中很少有结构上的缺陷。在低温环境中形成的黄铁矿为硫过饱和，铁空位而起受主作用(P型导电)，晶体结构缺陷明显[5]。热电性还与激发活化温度有关。激发活化温度即为矿物受热激发而产生热电效应的温度。测得黄铁矿热电系数，从而计算得出金矿床中黄铁矿的形成温度。矿体中矿物的热电性垂向上有明显分带性，可判断其矿物成因、形成时代和成矿阶段，也能指示矿床的成因类型、矿床产状和矿体的延伸情况等[6]。根据矿物的热电性，可得出矿体的剥蚀程度，寻找隐伏矿体。通过矿物填图可推算矿体剥蚀深度，是比较是有的方法[7]。矿体及矿化带与黄铁矿热电性的对应关系，可作为寻找深部隐伏矿体的一种手段。这些认识对于找矿评价和勘探工程布置具有非常实际的指导意义。

4 展望

黄铁矿的晶体形态、元素分布特征和热电标型都取得了长足的进步，但与之相伴的是越来越多的争议。金矿中黄铁矿更精细化的工作，将有助于认识黄铁矿对金矿成矿和演化的指示作用。

需要在以下几个方面加强和注意进一步的理论和实验上的研究主要应包括：

（1）模拟合成不同晶体形态的黄铁矿的工作还需进一步加强，更贴近地质事实的实验模拟；

（2）黄铁矿的元素特征和热电标型特征具有统计意义，要对黄铁矿热电系数作了正态检查,如果大多数取样点黄铁矿的热电系数呈正态分布，则说明这些黄铁矿是由一次地质事件形成的。

（3）黄铁矿的研究需要与其他方法获得结果互相验证，以取得较为满意的结果；

（4）许多的规律是建立在一个或少数几个矿床类型上，还需要更多的数据和矿床类型来完善这些规律。

[1]高振敏,杨竹森,李红阳,等.黄铁矿载金的原因和特征[J].高校地质学报,2000，6(2):156-162.

[2]宋学信,张景凯.中国各种成因黄铁矿的微量元素特征.中国地质科学院矿床地质研究所所刊,1986,(2):166-175.

[3]胡楚雁.黄铁矿的微量元素及热电性和晶体形态分析.现代地质,2001,15(2):238-241.

[4]刘英俊,马东升.金的地球化学.北京:科学出版社,1991, 67-74.

[5]Smith FG.The pyrite geothermeter[J].Econ.Geol.,1947, 42:515-523.

[6]苏文超.黔西南烂泥沟金矿黄铁矿热电性研究及其找矿意义[J].黄金地质,1997,3(2):7-12.

[7]黄东.黄铁矿热电系数的研究与应用[J].物探与化探, 1991,15(3):188-195.