中国地质
ＧＥＯＬＯＧＹＩＮＣＨＩＮＡ
第３５卷第４期２００８年８月Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．４Ａｕｇ．，２００８
矿物的热电性能够灵敏地反映矿物成分和晶体结构的某些细微差异，由此联系矿物形成的地质条件，可以取得黄铁矿等半导体矿物的热电性标型及其地质应用的多项标志。利用金属矿物和半导体矿物的热电性指导找矿，是一种廉价、快速、有效的测试方法，它可以节约大量的野外工作量和资金。从
２０世纪５０年代开始，国外结合找矿工作的需要，对
黄铁矿等常见半导体矿物热电性标型的研究取得了许多成果。特别是２０世纪８０年代以来，陈光远等［１］和李胜荣等［２］对黄铁矿热电性在金矿找矿和矿床评价方面的应用有专门的论述，并在胶东金矿区的乳山、三山岛、夏甸等金矿田的找矿勘探中取得了显著效果。前人利用黄铁矿的热电性对石湖金矿也作过一些研究［３，４］，得出黄铁矿ＶＮＰ（补偿电动势）和矿化的关系等有益结论，但对１０１号金矿脉中黄铁矿的热电性缺乏详细的研究，由于１０１号脉是本区目前主要的开采对象，笔者在前人的基础上，对其中黄铁矿的空间分布特征及其相关参数进行了研究，探讨了黄铁矿热电性在空间上的演化规律。
１
矿区地质概况
石湖金矿位于太行山区河北省石家庄市灵寿县
西北部山区，行政区划属灵寿县陈庄镇所辖。地理坐标为１１４°０３′１５″Ｅ～１１４°０４′２１″Ｅ，３８°３８′０４″Ｎ～３８°４０′
１９″Ｎ，其大地构造位置在华北地台太行隆起区之东
南部。矿区出露有太古宙的阜平杂岩，主要为角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩，夹少量浅粒岩、大理岩、斜长角闪岩和角闪磁铁石英岩（图１）。
区内构造发育，主体构造格局为阜平运动形成的近ＥＷ向复式褶皱和断裂构造，其次为燕山期形成的ＮＮＷ、ＳＮ、ＮＥ和少量ＥＷ、ＮＷ向褶皱和断裂构造等，其中ＥＷ向深部断裂构造为主要的控岩和导矿构造，ＳＮ、ＮＷ向断裂构造为主要的控矿与容矿构造［５］。
区内出露的岩浆岩以燕山期中酸性花岗岩类为主，其中以麻棚岩体和赤瓦屋岩体出露面积最大，麻棚岩体达到６４．５ｋｍ２，岩体的产出明显受北冶—麻棚—杨家庄深大断裂控制。岩体与围岩阜平群地层呈
黄铁矿热电性特征在冀西石湖金矿床中的应用
曹
烨１李胜荣１，２敖
翀１张华锋１，２李真真２刘小滨２
（１．中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京１０００８３；２．中国地质大学岩石圈构造、
深部过程及探测技术教育部重点实验室，北京１０００８３）
提要：介绍了黄铁矿热电性测量方法在石湖金矿找矿实践中的应用。黄铁矿是主要的载金矿物，可分为４个阶段。热电性测试研究得出如下结论，黄铁矿的导型组合从Ⅰ!Ⅳ成矿阶段的变化为Ｐ＜Ｎ!Ｐ≥Ｎ!Ｐ＞Ｎ!Ｐ≤Ｎ；在矿化地段，由上而下，αＰ减小，αＮ增大；Ｐ％减小，Ｎ％增大；用电导型分布（Ｐ％）和αＰ均值所作矿物学填图反映的结果基本一致，从中可以取得有关黄铁矿的形成温度、矿体的相对埋深、矿体特征，深部远景等标型信息。关
键
词：金矿；黄铁矿；热电性；矿物学填图
中图分类号：Ｐ６１８．５１
文献标志码：Ａ
文章编号：１０００－３６５７（２００８）０４－０７４６－０８
收稿日期：２００８－０１－０４；改回日期：２００８－０３－０３
基金项目：高等学校学科创新引智计划项目（Ｂ０７０１１）资助。作者简介：曹烨，男，１９８３年生，博士生，矿物学、岩石学、矿床学专业；Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｙｋａｉｙａｎｇ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ。
第３５卷第４期
侵入接触，据原冶金工业部第一地质勘查局５２０队Ｋ－Ａｒ法同位素测年分析，该岩体的生成年龄为１４５Ｍａ［６］，应为晚侏罗世岩浆活动产物。岩体的成因类型为Ⅰ型花岗岩，其成岩物质来自下地壳或上地幔［７－９］。
金矿化受断裂构造尤其脉带内次级构造的控制，具有分支复合现象。１０１号脉是石湖金矿的主体矿脉，硅化蚀变破碎带长３３００ｍ，宽４．５￣５０ｍ，走向近南北，倾向东，倾角６０￣８０°。在１０１号矿带中，共圈定矿体８个，其中主矿体２个，即１０１－２和１０１－４。两矿体均呈似板状或透镜状，向南侧伏，侧伏角３０°，形态复杂，东走向和倾向不太连续，走向长３５￣４３０ｍ，最大倾斜延伸４２０ｍ，最厚５．７１ｍ，最薄０．２７ｍ，品位最高３４２．７ｇ／ｔ，最低１．７９ｇ／ｔ，平均１０．１２ｇ／ｔ。两个矿体矿石量１４２万ｔ，金金属量１３７２０ｋｇ。在其他平行小矿体中探明矿石量１４万ｔ，金金属量５２１ｋｇ。
２黄铁矿的产出特征
矿床中不同成因的黄铁矿，由于生成条件的显著差别，使其晶体截然不同。成矿环境的温压条件低，溶液中硫、铁浓度低，组分简单，黄铁矿晶出速度缓慢，有利于立方体形态的热液早期黄铁矿生成。而当黄铁矿形成的温压条件相对较高，溶液中硫、铁浓度高，组分复杂，黄铁矿晶出速度较快，则有利于五角十二面体形态的黄铁矿生成。石湖金矿是含金多金属石英脉型矿床，黄铁矿是主要的载金矿物，它分为４个阶段：
Ⅰ阶段黄铁矿，粒度０．１ｍｍ，立方体晶形，呈星散浸染状产出，共生矿物以石英为主，夹少量镜铁矿。
Ⅱ阶段黄铁矿，粒度小于０．１ｍｍ，呈五角十二面体晶形，碎裂现象严重，以条带、团块、脉状形式产出，金常以包体金、裂隙金的形式赋存于该期黄铁矿中。
Ⅲ阶段黄铁矿，颗粒大小不一，碎裂程度强烈，晶形多为五角十二面体及复杂聚形，呈条带状产出，与方铅矿、闪锌矿等硫化物共生，它的含金性好。
Ⅳ阶段黄铁矿，颗粒较大，呈细脉状，网脉状沿裂缝充填，共生矿物为方解石和绿泥石。
总的来说，石湖金矿区不同阶段黄铁矿热电系数α及其常见值变化范围比较稳定，但Ⅱ和Ⅲ两个主成矿阶段黄铁矿α离散性相对较大，Ⅱ阶段－α集中区向高值区偏移，＋α集中区也有此趋势；导型
图１冀西石湖金矿区地质略图［８－１０］
Ｆｉｇ．１ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｋｅｔｃｈｍａｐｏｆｔｈｅＳｈｉｈｕｇｏｌｄｄｉｓｔｒｉｃｔ，ｗｅｓｔｅｒｎＨｅｂｅｉ［８－１０］
曹烨等：黄铁矿热电性特征在冀西石湖金矿床中的应用７４７
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表１石湖金矿区黄铁矿的热电性特征参数
Ｔａｂｌｅ１ＴｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｐｙｒｉｔｅｉｎｔｈｅＳｈｉｈｕｇｏｌｄｄｉｓｔｒｉｃｔ
组合从Ⅰ!Ⅳ阶段的变化为Ｐ＜Ｎ!Ｐ≥Ｎ!Ｐ＞Ｎ!
Ｐ≤Ｎ。
３
黄铁矿的热电性特征
３．１测试原理及应用
矿物的热电性包括热电系数和导电类型（简称
导型）两层含义。热电系数是指处在温差条件下的半导体矿物，由于温差形成的非平衡载流子由高温区向低温区扩散，扩散的结果在半导体内形成了电场，对外表现为温差热电势Ｅ／μＶ。温差一定时，Ｅ达到一平衡值。热电系数（即为单位温差ΔＴ／℃时的热电
动势／（μＶ／℃）：α＝Ｅ／（ＴＨ－ＴＬ）＝Ｅ／ΔＴ。矿物的导电类型有两种，一种是电子型导电（Ｎ型），是由施主（指杂质在带隙中提供带有电子的能级）杂质产生的导电；另一种是空穴型导电（Ｐ型，相当于正电荷流动），是由受主（指杂质提供带隙中空的能级）杂质产生的导电［１１］。热电性是黄铁矿最重要的标型性质之一，用热电系数（α）来度量。金矿床中黄铁矿的热电系数在空间和时间上都有其规律性。黄铁矿的导型能反映介质的硫逸度，Ｐ型指示形成环境的硫逸度较高，故一般亏硫的黄铁矿属Ｎ型，亏铁者多属Ｐ型。矿体上部晚期较低温的黄铁矿α为正值，属于
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注：“－”代表未检测出；重复测试精度：±０．５μｖ／℃。
Ｐ型导电；矿体下部早期较高温的黄铁矿α为负值，属Ｎ型导电。α值越大，含金性越好。所以，利用黄铁矿的热电动势可以确定金矿床的垂直分带和剥蚀程度，评价深部矿体乃至寻找盲矿体。
３．２测试结果
本次测试由笔者在中国地质大学（北京）成因矿物实验室完成。从河北石湖金矿７个中段选样６３件共计２０４２粒纯净黄铁矿单晶，用超声波在纯酒精溶液中清洗表面氧化膜和杂质后，在ＢＨＴＥ－６型热电仪上测试。根据大量的测试条件，设定△Ｔ＝６７±３℃。测试结果见表１。
矿区Ｐ型黄铁矿的出现率（Ｐ％）是４１．８％，各中段１８０ｍ、２２０ｍ、２６０ｍ、３００ｍ、４００ｍ、４８０ｍ和５６０ｍ的Ｐ％分别为３６．８％、３０．６％、３２％、６０．１％、５４．３％、４１．４％和４６．９％，Ｐ型黄铁矿的分布规律总体上表现为矿体下部较少，上部增多的趋势。这与一般规律，即在矿体轴向上，从矿体上部到矿体下部，热电系数值逐渐变小，到矿体尾部，一般都出现大量Ｎ型导电的黄铁矿是相符的。此外，本区黄铁矿化学成分研究［１２］表明Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｔｅ等微量元素是影响黄铁矿热电性的直接原因，即可能造成黄铁矿Ｎ型电导的Ｃｏ、Ｎｉ含量随深度增加而增大，可能造成黄铁矿Ｐ型电导的Ａｓ、Ｓｂ和Ｔｅ则有随深度减少的趋势，它们的变化均呈韵律式，与黄铁矿α
Ｐ
及Ｐ％随深度呈韵律式减小，αＮ和Ｎ％随深度呈韵律式增大具明显的相关性。图２显示，在２２０ｍ和２６０ｍ中段Ｐ％突然减小，但１８０ｍ中段Ｐ％再度回升，这是否预示着下一个矿体头部开始出现还有待勘探实践的证实。
４讨论
４．１成矿温度计算
黄铁矿的热电系数与其形成温度有一定的关系，Ｐ．Ａ戈尔巴乔夫（１９６４）利用大量数据做出黄铁矿热电性－温度图（图３）。从该图获得线性方程；
ｔ＝（７０４．５１－α）／１．８１８（Ｎ型）
ｔ＝３（１２２．２２＋α）／５．０（Ｐ型）
利用该方程计算得出石湖金矿黄铁矿形成温度范围为７４．２～３８６．７℃，其中Ｎ型黄铁矿的形成温度区间为２２６．３～３８６．７℃，Ｐ型黄铁矿的形成温度区间
续表１
曹烨等：黄铁矿热电性特征在冀西石湖金矿床中的应用７４９
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图２石湖金矿区黄铁矿热电系数分布直方图
Ｆｉｇ．２ＨｉｓｔｏｇｒａｍｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｐｙｒｉｔｅｉｎｔｈｅＳｈｉｈｕｇｏｌｄｄｉｓｔｒｉｃｔ
第３５卷第４期图３黄铁矿热电性—温度图［１３］
Ｆｉｇ．３Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｏｆｐｙｒｉｔｅ［１３］
图４石湖矿区１０１－４号矿体黄铁矿Ｐ型分布图
Ｆｉｇ．４ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＰ－ｔｙｐｅｐｙｒｉｔｅｏｆｏｒｅｂｏｄｙＮｏ．１０１－４ｉｎｔｈｅＳｈｉｈｕｇｏｌｄｄｉｓｔｒｉｃｔ
为７４．２～２５６．８℃，主要集中在１５４．９℃￣３２５．５℃，表明该矿床为中低温矿床。
４．２矿体的相对埋深
由于黄铁矿热电性在矿体轴向上具有规律性变化，因此黄铁矿热电性可以反映矿床相对的埋藏深度。
经胡大千［４］统计分析，建立了石湖金矿矿体埋深与黄铁矿补偿电动势的关系式：Ｄ
埋深
＝－
２０７．９４５１＋８．５３ＶＮＰ，其中ＶＮＰ为黄铁矿的补偿电动
势，ＶＮＰ＝ＶＰＤＰ－ＶＮＤＮ，式中ＶＰ是样品中Ｐ型黄铁矿的热电动势平均值，ＤＰ为Ｐ型导电黄铁矿颗粒的百分含量，ＶＮ、ＤＮ则是对Ｎ型导电而言。
计算表明，矿体埋深范围为－１２８．３ｍ￣－１４３．８ｍ，
平均－１３５．１ｍ，表明矿体产出稳定，在深部可能还会有稳定产出的矿段存在，有进行深部找矿的价值。
４．３热电性填图
根据７个中段２０４２粒黄铁矿样品的热电性测定，以勘探线为横坐标，标高为纵坐标，填制了石湖矿区１０１－４号矿体黄铁矿导型分布图（图４）和αＰ均值分布图（图５）并与金品位等值线对比，两图均有明显的规律性。
２００ｍ至５００ｍ标高均有Ｐ％的高值区出现，且
向南侧伏等距分布。高值区基本都出现在富矿段，其特征为高值区与富矿段基本对应但略偏头部，以
３００ｍ标高２３线的高值区出现在富矿体的头部最
为明显。矿体上部高值区范围较大，下部较小，也反映了Ｐ型黄铁矿出现率向下部变小的趋势。例如１３线以北基本为Ｐ型黄铁矿的空白区，但在２１线和
３１线仍然有狭窄的Ｐ％高值区出现。
图５和图４的特点基本相似，αＰ为１１０μＶ／℃￣１４０μＶ／℃的高值区范围与富矿段基本对应，大于２００μＶ／℃的特高值区略偏富矿段头部；几组构造
复合控制的特征更加突出，有自上而下高值区范围缩小趋势同样明显。
５
讨论和结论
矿物学填图是成因矿物学理论在找矿勘探中
的重要手段之一［１４］，利用黄铁矿的热电性参数填图
曹烨等：黄铁矿热电性特征在冀西石湖金矿床中的应用
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具有实际的标型意义，表现在：
（１）黄铁矿的形成温度：由导型空间分布可知，
温度较高时，α
Ｐ较低，Ｐ／（Ｐ＋Ｎ）较小；反之α
Ｎ
较
低，Ｎ／（Ｐ＋Ｎ）较小，由此计算的本区的成矿温度１５４．９℃￣３２５．５℃，为一中低温矿床。
（２）矿体相对埋深：富矿段头部为αＰ和Ｐ／（Ｐ＋Ｎ）特高值区（分别为＞２００μＶ／℃和８０％）；上部高值区范围大于下部；上部α
Ｐ
和Ｐ／（Ｐ＋Ｎ）总体上高于下部。据此大体估计矿体的相对埋深范围为－１２８．３ｍ￣－１４３．８ｍ，平均－１３５．１ｍ。
（３）深部远景：根据高值区近等距分布特点，可判断富矿段的差异分布；估计２３线至３１线２００ｍ标高以下可能出现第四富矿段，总体上北部不及南部。
（４）矿体的稳定性：根据热电性变化梯度，可判断矿体金品位的稳定性大小和可能的演变方向。热
电性变化梯度小，则矿体的稳定性大，反之亦然。α
Ｐ和Ｐ％变化梯度为正，金品位升高，反之降低。从矿体的相对埋深来看，本区黄铁矿热电性变化梯度相当小，推测矿体深部产出稳定，从５６０ｍ到１８０ｍ标高Ｐ％的变化梯度为负→正→正→负→负→正，呈韵律式分布。
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图５石湖矿区１０１－４号矿体黄铁矿α
Ｐ
均值分布图
Ｆｉｇ．５ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｅａｎｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔαＰｏｆＰ－ｔｙｐｅｐｙｒｉｔｅｏｆ
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７５２
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ＴａｎｇＹａｎｊｉｅ，ＺｈａｎｇＨｏｎｇｆｕ，ＹｉｎｇＪｉｆｅｎｇ，ｅｔａｌ．Ｓｏｕｒｃｅ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｔｅｍｐｏｒａｌ－ｓｐａｔｉａｌｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆＭｅｓｏｚｏｉｃａｎｄＣｅｎｏｚｏｉｃｂａｓａｌｔｉｃｍａｇｍａｔｉｓｍｉｎｔｈｅＴａｉｈａｎｇｍｏｕｎｔａｉｎｓ［Ｊ］．ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２２（６）：１６５７－１６６４（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ）．
［１１］杨赞中，石学法，于洪军，等．矿物热电性标型及其在大洋地质找矿中的应用［Ｊ］．矿物岩石，２００７，２７（１）：１１－１７．
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ＣｕｉＹａｎｈｅ．ＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｐｙｒｉｔｅｆｒｏｍｔｈｅＴｕｌｉｎｇ－Ｓｈｉｈｕｇｏｌｄｄｉｓｔｒｉｃｔａｎｄｉｔｓｇｅｎｅｔｉｃｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ［Ｊ］．ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａｅｔＭｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌ，１９９３，１２（４）：３７１－３８１（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ）．［１３］候满堂．陕西镇安太白庙金矿黄铁矿热电性特征研究及其应用［Ｊ］．黄金，２０００，２１：５－９．
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Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｙｒｉｔｅｉｎｇｏｌｄｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅ
Ｓｈｉｈｕｇｏｌｄｄｅｐｏｓｉｔ，ｗｅｓｔｅｒｎＨｅｂｅｉ
ＣＡＯＹｅ，ＬＩＳｈｅｎｇ－ｒｏｎｇ，ＡＯＣｈｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＨｕａ－ｆｅｎｇ，
ＬＩＺｈｅｎ－ｚｈｅｎ，ＬＩＵＸｉａｏ－ｂｉｎ
（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄＭｉｎｅｒａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ：２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＬｉｔｈｏｓｐｈｅｒｉｃＴｅｃｔｏｎｉｃｓａｎｄＬｉｔｈｏｐｒｏｂｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｙｒｉｔｅｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｅｒｔｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｉｎｇｏｌｄｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＳｈｉｈｕｇｏｌｄｄｅｐｏｓｉｔ．Ｐｙｒｉｔｅｉｓｔｈｅｍａｉｎｇｏｌｄ－ｃａｒｒｙｉｎｇｍｉｎｅｒａｌ．Ｆｏｕｒｇｏｌｄｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｓｔａｇｅｓｍａｙｂｅｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｄ．ＴｈｅｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｔｙｐｅａｓｓｅｍｂｌａｇｅｏｆｐｙｒｉｔｅｉｓＰ＜Ｎ!Ｐ≥Ｎ!Ｐ＞Ｎ!Ｐ≤ＮｆｒｏｍｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｓｔａｇｅｓⅠｔｏⅣ．Ｉｎｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎａｒｅａ，ｆｒｏｍｔｈｅｔｏｐ
ｄｏｗｎｗａｒｄｗｈｅｎ（ＰａｎｄＰ％ｄｅｃｒｅａｓｅ，（ＮａｎｄＮ％ｉｎｃｒｅａｓｅ，ｗｈｉｃｈｉｎｔｈｅｍａｉｎｃｏｉｎｃｉｄｅｓｗｉｔｈｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌｍａｐｐｉｎｇｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｐｙｒｉｔｅｔｙｐｅ（Ｐ％）ａｎｄｔｈｅｍｅａｎｏｆｔｈｅｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ（Ｐ．Ｓｏｍｅｔｙｐｏｍｏｒｐｈｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｕｃｈａｓ
ｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｏｆｐｙｒｉｔｅ，ｒｅｌａｔｉｖｅｂｕｒｉａｌｄｅｐｔｈｓｏｆｏｒｅｂｏｄｉｅｓ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｏｒｅｂｏｄｉｅｓａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｄｅｅｐｐａｒｔｍａｙｂｅｏｂｔａｉｎｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｙｒｉｔｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｏｌｄｄｅｐｏｓｉｔ；ｐｙｒｉｔｅ；ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ；ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌｍａｐｐｉｎｇ
Ａｂｏｕｔｔｈｅｆｉｒｓｔａｕｔｈｏｒ：ＣＡＯＹｅ，ｍａｌｅ，ｂｏｒｎｉｎ１９８３，ｄｏｃｔｏｒｃａｎｄｉｄａｔｅ，ｍａｉｎｌｙｅｎｇａｇｅｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｇｅｎｅｔｉｃｍｉｎｅｒａｌｏｇｙ；Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｙｋａｉｙａｎｇ＠１６３．ｃｏｍ．
曹烨等：黄铁矿热电性特征在冀西石湖金矿床中的应用７５３
黄铁矿标型特征在金矿地质中的应用 发表时间：2019-01-14T13:14:14.390Z 来源：《防护工程》2018年第30期作者：迟青刚 [导读] 本文主要针对黄铁矿标型特征在金矿地质中的应用进行探讨，总结了黄铁矿标型特征在金矿地质中的应用的具体的方法，明确了应用的措施和对策，希望可以为今后的金矿地质开采提供参考。 迟青刚 山东省烟台莱州市三山岛金矿山东莱州 261400 摘要：本文主要针对黄铁矿标型特征在金矿地质中的应用进行探讨，总结了黄铁矿标型特征在金矿地质中的应用的具体的方法，明确了应用的措施和对策，希望可以为今后的金矿地质开采提供参考。 关键词：黄铁矿，标型特征，金矿地质 前言 在金矿地质开采过程中，我们可以应用的技术有很多，黄铁矿标型特征就是为了可以更好的进行应用，让金矿地质的开采可以更好，从而让开采工作更加顺利的进行。 1、黄铁矿的形态标型及运用 1.1晶形和含金性。黄铁矿的晶形能够用于评估含金性。从许多研究结果可以看出，五角十二面体与八面体的黄铁矿相对于立方体而言，具有更优秀的含金性。比如小秦岭金矿区的粗粒黄铁矿，其立方体晶形含金性约为1.2到7.1ppm左右，而八面体为20ppm左右，五角十二面体能达到460ppm以上。通常晶形完好的黄铁矿含金性较低，而反之则较高。 1.2晶形和分带性。在金矿床的不同位置上，黄铁矿的晶形也有所差别。矿体的上方和外带大多是立方体黄铁矿，而内部大多是八面体与五角十二面体，分带较为明显。另外，一个矿体自浅层到深层，黄铁矿晶表面的生长线强度会越来越弱。因此，如果能把握好矿床中黄铁矿的形态和分带特点，就能够更容易地找矿并评估矿体剥蚀程度。 1.3晶形和矿床建造。金矿床的种类不同时，黄铁矿的晶形也会随之产生差异。比如在高温石英Au构成的矿床内，黄铁矿会以立方体、八面体和五角十二面体这三种形式出现。而在中温Au硫化物构成的矿床内，最为多见的是立方体。中温到低温的石英矿床中，其多是立方体与五角十二面体。在变质金矿床中，黄铁矿通常会产生重结晶效用，从而构成五角十二面体。这时如果经过了热液交代，就能构成粗粒立方体形态。 1.4晶体和构成环境。如果温度较高或是较低，且变化梯度较大，过饱和度低，就容易形成立方体晶形。比如矿脉上方、近矿围岩、构造破碎带部位等。在温度适中、温度变化梯度比较小的部位，多产生五角十二面的晶形。八面体晶形大多产生于矿床较浅的位置，比如新城、三山岛矿体等。 2、黄铁矿的物性标型及运用 2.1粒度。黄铁矿的含金性和其颗粒大小有着直接关系。一般情况下，颗粒越小，Au含量就越高。比如美国某金矿床，其微粒黄铁矿所含Au量达到了4200ppm。河南某金矿床颗粒直径超过5毫米的黄铁矿，其平均Au含量低于10ppm。直径为3到5毫米的颗粒，Au含量在25到65ppm之间，而直径为1到3毫米时，Au含量上升到155到338毫米。 2.2颜色。含金的黄铁矿颜色一般是浅黄色、暗黄色、灰黄色或是浅绿黄色。小秦岭金矿区中，第1与第4阶段的黄铁矿都是浅黄色，第2、第3阶段是绿黄色。有的微量元素也会使得其颜色产生变化，比如在正交偏光之下变为浅橙红色、浅绿色等。人用肉眼识别一种矿物颜色差别的能力较弱，因此可以使用各种数据，如检测黄铁矿的色彩参数、反射色主波长度、颜色饱和度等，据此确定黄铁矿的实际颜色。 2.3硬度。黄铁矿的硬度变化区间比较广，显微硬度在500到2115kg/mm2之间，大多是604到1458kg/mm2。和普通的黄铁矿比起来，含金的黄铁矿因为含有更多的As，其晶体构造时常会出现线状位移等现象，或是产生许多包裹体，导致其硬度下降。在同一个矿床里，黄铁矿的硬度也会按照一定规律发生转变，可以将其视为矿阶段划分的标准。 2.4比重。在理论上，黄铁矿的比重值是4.8到5.3，而含金黄铁矿通常要取该范围的下限值。在金矿床内，黄铁矿的比重是4.5到4.8左右，而我国的金矿床中，该数值更高。比如浙江火山岩区，其黄铁矿比重达4.98到5.12。在同一个矿区当中，如果阶段不同，黄铁矿的比重也会产生差别。根据这一规律，可以划分出矿期次。比如在小秦岭的含金石英脉里，1阶段和4阶段的铁矿比重低于5，而第2和第3阶段的比重则大于5。 3、黄铁矿的成分标型及意义 黄铁矿的理论化学组成为FeS2，Fe含量为46.55%，S含量为53.45%。常见Co和Ni呈类质同像替换Fe；As、Se、Te替换S。 3.1 Co、Ni含量及Co/Ni比值 Co、Ni与Fe具有相似的化学行为，常常以类质同象的形式代替Fe而进入到黄铁矿中。黄铁矿其中的Co、Ni含量及Co/Ni比值有时是不同的，原因是形成黄铁矿时的地质条件不同所致。渗滤热卤水作用成因的金矿床的黄铁矿一般Co/Ni<1；而与岩浆作用有关的金矿床黄铁矿一般Co/Ni>1，其中与火山岩或次火山岩和接触交代作用成因有关的金矿黄铁矿中Co/Ni值均大于5，与岩浆热液作用成因有关的黄铁矿中。 3.2 As、Se含量及S/Se比值 一般岩浆热液型金矿中的黄铁矿w（As）>1500×10-6，而变质热液型金矿w（As）=500×10-6～1500×10-6。岩浆热液矿床中黄铁矿w（Se）>2×10-6，S/Se比值<1.5×104；沉积成因的黄铁矿w（Se）较低，为0.2×10-6～2×10-6，S/Se比值>3×104。 3.3 S/Fe比值 标准黄铁矿S/Fe比值近似为2，而含金黄铁矿中S，Fe含量与标准略有差异。一般将S/Fe比值小于2的称为硫亏型，形成温度较高；沉积成因的黄铁矿主成分硫和铁的含量与理论值相近或硫略多。黄铁矿亏硫是As3-，Sb3-等离子与S2-类质同象代替的结果，并且在结构上出现空位，增加了构造缺陷程度，更有利于金的富集。所以亏硫可以作为黄铁矿富金的标志之一。 4、黄铁矿热电性在矿床预测中的应用 黄铁矿的热电性特征可以指示其形成过程中的含矿信息、矿床的剥蚀程度和深部远景等。黄铁矿的热电性是区别金矿化贫富的重要矿
黄铁矿热电性在金矿评价中的应用 黄铁矿是一种半导体矿物，也是重要的载金矿物，其具备的热电性特征在找矿勘探中扮演着十分重要的角色。大量科研成果表明，黄铁矿热电性能够为矿床剥蚀深度、成矿温度、矿体延伸规模等方面提供有效的指示信息，为找矿勘探提供进一步依据。文章在充分借鉴前人研究基础之上，归纳总结了黄铁矿热电性在金矿评价中的应用。 标签：剥蚀深度；矿床规模；成矿温度；矿体延伸；含金性 矿物的热电性包括热电系数和导电类型（简称导型）两层含义。热电系数是指处在温差条件下的半导体矿物，非平衡流子由高温区向低温区扩散使半导体内形成了电场，对外表现为温差热电势（E）。热电系数为单位温差下的热电动势[1]，计算公式为： α=E/（TH-TL）=E/ΔT。 式中：α-热电系数（μV/℃）；E-热电动势（mV）；ΔT-温差（℃） 导电类型有两种：电子型（N型）和空穴型（P型），E值为负，矿物表现为N型导电；E值为正，为P型导电。 现实验测试及研究成果表明，黄铁矿热电性主要与黄铁矿中微量元素的类质同象有关。As、Co、Ni在黄铁矿中呈类质同象存在，As置换黄铁矿中的S，使黄铁矿含过剩的阴电荷而去捕获空穴形成空穴型导型（P型），Co、Ni置换黄铁矿中的Fe，则形成电子型导型（N型）。 黄铁矿热电性研究是地质找矿中重要的手段之一，它在判断成矿温度、剥蚀程度、矿床规模、找隐伏矿体等方面均起到了重要作用[2、3、4]。本文结合前人相关的研究资料，对黄铁矿热电性在金矿评价中应用最广泛的几个方面进行了简要的举例说明。 1 判断矿体剥蚀深度 前人研究成果显示[4、5]，黄铁矿热电性在垂向上具较好的分带性，即矿体上部以p型黄铁矿为主，矿体中部为P+N混合型黄铁矿，矿体下部以N型黄铁矿为主。根据这一规律，可以利用黄铁矿热电性分带性特征对矿床剥蚀深度进行定性的评价。当矿体一定标高的黄铁矿多为P型黄铁矿时，表明矿体遭受剥蚀较浅或已剥蚀到矿体上部；若黄铁矿为混合型（P+N型）黄体矿时，则说明剥蚀已到矿体中部；若黄铁矿多为N型黄铁矿时，可以认为矿体遭受了深度剥蚀或已剥蚀到矿体下部，矿体向下延伸不会太远。 谢玉林等[6]根据黄铁矿热电系数值，利用以下方程求出了黄铁矿热电性参
卡林型金矿床的特征和成因综述 卡林型金矿床指产于未经区域性变质的细碎屑岩、碳酸盐岩和硅质岩中的微细浸染型中低温热液金矿床，又称为微细浸染型金矿床、渗透热(卤) 水型金矿床、沉积岩型金矿床以及“化学上有利于成矿的沉积岩层中的浸染状矿床”。该类型金矿床的贱金属含量低，具有一套中低温热液硫化物和蚀变矿物组合，形成环境以中温为主，不是典型的浅成低温热液矿床和热泉型金矿床。 卡林型金矿床主要分布于美国和中国，在东南亚以及南美洲的秘鲁可能也有分布。自60年代在美国西部内华达州首先发现卡林金矿床以来，在该地区又陆续发现了30多个金矿床，内华达卡林金矿带的探明储量超过2000吨。美国卡林型金矿床的总储量达到3075吨，随着勘探工作的进行，储量还在增加。卡林型金矿床的规模大，形成许多大型和超大型金矿床，卡林金矿带中4个矿床的金储量超过100吨，其中，Goldstike金矿床的储量达到627吨。该类型金矿床在我国发现于80年代，已发现的矿床主要分布于滇黔桂和川陕甘“金三角”区。在滇黔桂地区已发现200多处矿化点、矿点和矿床，探明了一批大型和中小型矿床，少数矿床的储量接近超大型矿床的规模。 一、宏观地质背景 1. 空间和时间分布 卡林型金矿床具有分布局限和集中的特点，如在美国西部内华达州和犹他州形成Getchell等9个金矿集中区；在中国贵州形成黔西南金矿集中区、西秦岭地区形成川西北的松潘-平武成矿区。在大地构造位置上，卡林型金矿床主要分布在北美大盆地地区科迪勒拉造山带，少数分布于科罗拉多地台上；我国矿床主要分布于扬子地块西南缘的板内古生代-中生代沉降带和西北缘古生代-中生代冒地槽。 美国西部卡林型金矿床的成矿定年从侏罗纪到第三纪，矿床主要形成于中、晚第三纪。部分矿床形成作用持续较长，如Getchell 和TwinCreeks 金矿床早期含金矽卡岩型矿化的年龄为95Ma 和92Ma；第三期为典型卡林型矿化，形成年龄为83Ma；第四期低品位金矿化的形成年龄为75Ma；第五期为典型卡林型金矿化，可以分为3 个阶段，形成年龄42Ma。卡林型金矿床由第五期金矿化叠加
浅谈金矿床中共生矿物的组合特征 范长福 (黑龙江省齐齐哈尔矿产勘查开发总院齐齐哈尔 161006) 摘要:作者经过相关资料收集和大小兴安岭地区的多年工作总结出热液金矿床中共生矿物的组合特征。根据其矿物组合特征从中提取出含矿与非矿矿物特征来判定矿化程度，对寻找金矿体具有指示作用。 关键词: 热液；矿床；共生；金矿物； 目前自然界中的金矿物有约有60种,多数金矿物产于热液金矿床中，与金矿物共生的金属矿物有黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿、辉铜矿、斑铜矿，其中：黄铁矿在金矿物最为密切，而辉钼矿、白钨矿、黑钨矿、辉锑矿、辰砂、雄黄、雌黄、磁铁矿、白铁矿、晶质铀矿、硫砷铜矿等金属矿物则以主要矿物出现；与金矿物共生的非金属矿物有石英、碳酸盐、绢云母、微斜长石、钠长石、冰长石、玉髓、绿泥石等，而石英、绢云母矿物在金矿床中最常见，石英与金密切共生，同时也反映出无硅不成金的现象。 1 金矿床中常见的金矿物物理特征 在自然界中众多的金矿物中具有工业意义的矿物为数有限,主要有自然金、银金矿、金银矿、碲金矿、铜金矿、金铜矿及金的锑化物,其中以自然金和银金矿最为普遍和重要。金矿物的结晶习性为八面体晶型，而立方体和菱形十二面体较少，其它晶型少见，而完整晶型也少见。 自然金和银金矿：等轴晶系，形态六八面体类，完好晶型少见，单形有立方体、菱形十二面体、八面体以及四六面体、四角三八面体；金黄色，具有耀眼的光泽，自然金富含银者淡黄—乳黄色，随着含银量的增加，反射率增高，金硬度增大，密度减小。故可根据硬度来确定金的成色。矿物硬度2～3，比重15.6—18.3，具延展性。 碲金矿：晶体呈柱状、针状。颜色为草黄—银白色，硬度2.5—3，比重9.1—9.4.溶于硝酸，产于铁锈色的金沉淀。 锑金矿：粒状晶体，灰白色，具有是斑铜矿的青色、硬度3—4，比重9.98. 铂金矿：等轴晶系，不规则粒状，与自然金连生，比重19.53，具可展性，硬度略大于自然金，淡黄—土黄色。 铜金矿和金铜矿：四方晶系或等轴晶系，铜金矿硬度3，比重14.7；金铜矿硬度3.5—4，比重12.2。 2 金矿床中常见的金矿物产出环境 自然金、银金矿、碲金矿矿物主要产于中—低温或低—中温热液成因的含金矿脉中，其产出环境说明其成因，在含金石英脉中呈树枝和纤维状的自然金矿物反映了浅成、低温的成矿条件,而小且规整以等轴晶体为主的金矿物反映的是深成、高温的成矿环境。 锑金矿主要产于白云质碳酸盐和低温含金石英脉中。而黑铋金矿产于高温石英脉中，铜金矿、金铜矿产于蛇纹岩中。 3金矿床中金矿物共生组合特征 金矿物在成矿过程中，往往在大多数共生矿物结晶以后，才由成矿母液中析出，由于经常受到早期结晶矿物的限制和影响。因此金矿物的形态反应其形成深度及时代的特征。随着金矿物形成深度的增加金的晶型有简单化的趋向，一般八面体的金矿物反应深成形成的环境，此环境中也可见到立方体，其它晶型发育微弱；中深层环境中除八面体、立方体，菱形十二面体的晶型也很发育；浅成或近地表形成的金矿物形态复杂，除上述晶体外，还可见到片状、条带状及树枝状晶体发育的情况，还可见到复杂的双晶。 在大小兴安岭地区金矿床中，矿物组合的特点是黄铁矿和石英在所有类型的金矿床中均以主要矿物矿物出现，与含金热液密切共生，此外共生矿物还伴有磁铁矿，磁黄鉄矿，毒砂，闪锌矿，方铅矿，辉钼矿，白钨矿等。在不同温度的成矿阶段矿物的共生组合也不同；在热液金矿床中黄铁矿与金矿物密切共生；当黄铁矿呈细小蜂窝状集合体出现并伴有大量石英出现时，显示出金矿化比较强烈，伴生的黄铁矿晶体较粗大，而共生的黄铁矿晶体较细小，随着金矿化的强烈，金矿石也有不同程度的褪色现象。 经过多年工作经验认为，深成金矿床的矿物共生组合与火山成因金矿床、石.英脉型金矿床、破碎带
野外辨识黄铁矿含金性的理论依据 黄铁矿是金矿中最常见的金属矿物，几乎在所有类型的金矿床中均有出现。它不仅与金矿化有密切的关系，而且是主要的载金矿物。因此，对黄铁矿含金性的研究，一向为野外工作者和学院派所共同热衷。后者因为具有良好的理论水平和研究设备条件，所以从黄铁矿的晶型、反射率、显微硬度、晶胞参数、热电性，甚或穆斯堡尔效应、红外光谱及微量元素特征等方面，对不同标型特征的黄铁矿的含金性都进行了深入的研究，得出了理论依据充分的结论。但由于野外工作条件所限，许多理论成果难以为野外实践所用，无异于纸上谈兵；而前者，则主要依靠野外肉眼（放大镜下）观察黄铁矿的颜色、粒度、晶形以及矿物组合、围岩蚀变等，结合对照化验分析结果，得出经验性的判断，其实践的准确性也很高。但往往知其然不知其所以然，遇到好学者问起理论依据时，不免失语或支吾其词。在综合因素过多时，只依据一两项判别指标所做出的判断，往往面对分析结果会大跌眼镜。本人作为从事金矿工作多年的野外地质工作者就深有体会。因此，在实践为主，理论服务于实践的前提下，对野外实践认识和经验，力图将其上升到理论认识的基础水平上,辨证地使用。于是，查阅有关教科书和文献资料，对有关问题阐释如下： 一、黄铁矿化与金矿化的关系：为什么金矿化与黄铁矿化密切相关？为什么黄铁矿会成为主要载金矿物？ 金是铜族元素，具有很大的单质稳定性，在地球化学性质上具有较强的亲硫性，又具有亲铁性。金元素在含矿热液中常以硫（S）、氯（Cl）、硅（Si）的络合物形式迁移。当热液中有黄铁矿晶体生长时，周围硫的浓度会大为降低（黄铁矿是复硫化物）。则金的络合物趋向于向黄铁矿结晶体附近运动，释出硫分，使金附着于生长中的黄铁矿晶体内。 实际上，毒砂富集金的能力要比黄铁矿更强，因为金可以呈机械混入物形式进入毒砂中，只是毒砂矿物一般含量低，相对少见，所以黄铁矿得以成为主要的载金矿物。 二、黄铁矿晶型与含金性的关系：为什么五角十二面体晶型的黄铁矿比立方体晶型的黄铁矿含金性好？ 黄铁矿在金矿床中最常见的单晶是立方体{100}和五角十二面体{210}晶型，两者及其聚形约占金矿床中黄铁矿总量的90%以上，其他的还有八面体{111}晶型以及半自形、它形集合体，亦有烟尘状微细侵染状集合体。 无论野外经验还是室内研究，普遍的认识都是五角十二面体晶型的黄铁矿比立方体晶型的黄铁矿含金性好，原因何在？ 研究成果认为，这与黄铁矿结晶时的物理化学环境有关：若热液温度较高，矿质析出不多，供应不足，硫逸度较低时，黄铁矿结晶的晶体趋于简单，晶面少，颗粒粗大。也就是说，多形成粒度粗大的立方体晶型的黄铁矿。这种情况下，一方面金的络合物在高温下难以解离使金沉淀（金矿多在中低温条件下形成也是这个道理），另一方面，粒度粗大的立方体晶型相对而言比表面积小，也不利于吸附金，所以，立方体晶型的黄铁矿一般含金性差。若热液温度适中，则矿质析出多，供应充足，硫逸度大时，黄铁矿结晶的晶体趋于复杂，晶面增多，粒度变小，多形成中细粒五角十二面体晶型的黄铁矿及复杂聚形，晶体比表面积增大，有利于金的吸附，因而含金性变好。 三、黄铁矿颜色与含金性的关系：为什么较深色的黄铁矿比浅色的黄铁矿含金性好？ 黄铁矿的理论分子式是FeS2，但在自然界，常有钴（Co）、镍（Ni）类质同像代替铁Fe，当钴（Co）、镍（Ni）类质同像代替铁（Fe）含量大为增加时，则使黄铁矿晶体晶胞增大、硬度降低，表观则反映出颜色变浅。而钴（Co）、镍（Ni）类质同像大量代替铁Fe多发生在热液温度较高时(温度升高有利于矿物中类质同象代替，温度下降则类质同象代替较弱)，所生成的黄铁矿导电类型为电子导型（N型），也指示热液中硫逸度较低，金也难以析出，所以一般情况下，金（Au）与钴（Co）、镍（Ni）往往呈反相关关系。于是不难理解为何浅色
〔收稿日期〕2001-12-03;〔收稿日期〕2002-02-05 〔作者简介〕张振贤(1934-),男,1956年毕业于北京地质学院区域地质测量及找矿专业。主要从事石油地质、区域地质、矿产地质科研及技术管理工作。高级工程师,现已退休。 ①李祖才,广西地质与矿产资源,1950。 广西方解石脉型金矿床的地质特征及成因 张振贤 (广西地质矿产勘查开发局,广西南宁 530023) 〔摘 要〕在二叠纪孤立碳酸盐台地边缘和生物礁的复合部位,含金方解石脉受右江断裂作用影响,具有挤压、扭 动、碎裂构造特征,矿体产状以脉状为主,次为不规则状。矿石结构构造为透镜状、条带状、扁豆状、浸染状、细脉状 和角砾状。金属矿物除自然金、银外,还有黄铁矿、辉锑矿、辰砂、白钨矿、毒砂、磁铁矿、褐铁矿;脉石矿物以方解石 为主,次为石英、高岭石,局部有萤石、水云母。围岩蚀变自内向外具有硅化、高岭土化、黄铁矿化→硅化、黄铁矿化 →褐铁矿化、重晶石化。矿石品位变化极大,一般为(1.5～19.06)×10-6,最高440.66×10-6,方解石脉晶洞中产 皇冠状狗头金,重47kg ,揭示了金矿资源的前景。 〔关键词〕金矿床;碳酸盐岩;方解石脉 〔中图分类号〕P 618.51 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1003-7861(2002)02-0047-04 据史料记载,广西田阳、田东、德保和大新一带岩溶凹地中产金,计15处,曾产金513两(吴燕生、周光, 1937～1949)①。其中田阳县叫曼金矿被认为属石英—方解石脉型金矿床(褚有龙,1957)〔1〕。70年代,区域 地质调查在上林县镇圩等地岩溶凹地发现砂金,产金>10kg 。90年代,凌云县下甲村当地群众在水晶砂矿两溶洞中,发现自然金粒和金丝,产金266.1kg ,提出碳酸盐岩方解石脉中的石英细脉与含金硫化物的关 图1 广西区域构造示意图 1-地体;2-断层系〔3、4〕。最近几年,区域地球化学调查在碳酸盐岩分布区发 现大量金矿化异常,提供了更加广泛的找矿线索。根据笔者 调查,认为这类矿床受成岩后生作用所控制,属碳酸盐岩方 解石脉型金矿床。现以叫曼金矿为例探讨广西方解石脉型 金矿床的地质特征及成因,以飨读者。 1 区域地质 广西地处华南板块的南部,属特提斯构造和华夏构造的复合部位(图1)。目前在碳酸盐岩中发现金矿19处(图2)。其中田阳叫曼金矿和沿老窿附近的砂矿位于右江断裂的南 西侧;凌云下甲等地的砂矿位于右江断裂的北东侧。显然, 矿化作用的分布受右江断裂所控制。右江断裂二叠纪为转换断裂,西南侧生物礁向南迁移,东北侧生物礁向北迁移。在礁体迁移的前缘,普遍发育灰岩、方解石脉,为含金硫化物石英细脉的形成提供了有利空间。三 叠纪右江断裂具有自南而北推覆断裂特征。早期控制着微粒型金矿的分布〔4〕;晚期则控制着碳酸盐岩方解 石脉型金矿的分布。 2 矿床地质 田阳县那坡乡叫曼金矿位于五村背斜北翼,二叠系朝马新村生物礁向东变为碳酸盐台地边缘相厚—块第15卷第2期2002年6月 广 西 地 质Guangxi G eology Vol 115 No 12 J un 1 2002
中国地质 ＧＥＯＬＯＧＹＩＮＣＨＩＮＡ 第３５卷第４期２００８年８月Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．４Ａｕｇ．，２００８ 矿物的热电性能够灵敏地反映矿物成分和晶体结构的某些细微差异，由此联系矿物形成的地质条件，可以取得黄铁矿等半导体矿物的热电性标型及其地质应用的多项标志。利用金属矿物和半导体矿物的热电性指导找矿，是一种廉价、快速、有效的测试方法，它可以节约大量的野外工作量和资金。从 ２０世纪５０年代开始，国外结合找矿工作的需要，对 黄铁矿等常见半导体矿物热电性标型的研究取得了许多成果。特别是２０世纪８０年代以来，陈光远等［１］和李胜荣等［２］对黄铁矿热电性在金矿找矿和矿床评价方面的应用有专门的论述，并在胶东金矿区的乳山、三山岛、夏甸等金矿田的找矿勘探中取得了显著效果。前人利用黄铁矿的热电性对石湖金矿也作过一些研究［３，４］，得出黄铁矿ＶＮＰ（补偿电动势）和矿化的关系等有益结论，但对１０１号金矿脉中黄铁矿的热电性缺乏详细的研究，由于１０１号脉是本区目前主要的开采对象，笔者在前人的基础上，对其中黄铁矿的空间分布特征及其相关参数进行了研究，探讨了黄铁矿热电性在空间上的演化规律。 １ 矿区地质概况 石湖金矿位于太行山区河北省石家庄市灵寿县 西北部山区，行政区划属灵寿县陈庄镇所辖。地理坐标为１１４°０３′１５″Ｅ～１１４°０４′２１″Ｅ，３８°３８′０４″Ｎ～３８°４０′ １９″Ｎ，其大地构造位置在华北地台太行隆起区之东 南部。矿区出露有太古宙的阜平杂岩，主要为角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩，夹少量浅粒岩、大理岩、斜长角闪岩和角闪磁铁石英岩（图１）。 区内构造发育，主体构造格局为阜平运动形成的近ＥＷ向复式褶皱和断裂构造，其次为燕山期形成的ＮＮＷ、ＳＮ、ＮＥ和少量ＥＷ、ＮＷ向褶皱和断裂构造等，其中ＥＷ向深部断裂构造为主要的控岩和导矿构造，ＳＮ、ＮＷ向断裂构造为主要的控矿与容矿构造［５］。 区内出露的岩浆岩以燕山期中酸性花岗岩类为主，其中以麻棚岩体和赤瓦屋岩体出露面积最大，麻棚岩体达到６４．５ｋｍ２，岩体的产出明显受北冶—麻棚—杨家庄深大断裂控制。岩体与围岩阜平群地层呈 黄铁矿热电性特征在冀西石湖金矿床中的应用 曹 烨１李胜荣１，２敖 翀１张华锋１，２李真真２刘小滨２ （１．中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京１０００８３；２．中国地质大学岩石圈构造、 深部过程及探测技术教育部重点实验室，北京１０００８３） 提要：介绍了黄铁矿热电性测量方法在石湖金矿找矿实践中的应用。黄铁矿是主要的载金矿物，可分为４个阶段。热电性测试研究得出如下结论，黄铁矿的导型组合从Ⅰ!Ⅳ成矿阶段的变化为Ｐ＜Ｎ!Ｐ≥Ｎ!Ｐ＞Ｎ!Ｐ≤Ｎ；在矿化地段，由上而下，αＰ减小，αＮ增大；Ｐ％减小，Ｎ％增大；用电导型分布（Ｐ％）和αＰ均值所作矿物学填图反映的结果基本一致，从中可以取得有关黄铁矿的形成温度、矿体的相对埋深、矿体特征，深部远景等标型信息。关 键 词：金矿；黄铁矿；热电性；矿物学填图 中图分类号：Ｐ６１８．５１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００－３６５７（２００８）０４－０７４６－０８ 收稿日期：２００８－０１－０４；改回日期：２００８－０３－０３ 基金项目：高等学校学科创新引智计划项目（Ｂ０７０１１）资助。作者简介：曹烨，男，１９８３年生，博士生，矿物学、岩石学、矿床学专业；Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｙｋａｉｙａｎｇ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ。
基金项目:国家“新一轮国土资源大调查”重中之重项目(No.200210200001). 作者简介:郑有业(1962-),男,教授,主要从事西藏高原基础地质、成矿预测及铜多金属矿产勘查工作.E 2mail :zhyouye @https://www.doczj.com/doc/3210844574.html, 西藏冲江大型斑岩铜(钼金)矿床的发现及意义 郑有业1,2,高顺宝2,程力军1,李国梁1,冯南平1,樊子珲1,张华平1,郭建慈1,张刚阳2 1.西藏地勘局,西藏拉萨850000 2.中国地质大学资源学院,湖北武汉430074 摘要:冲江斑岩铜(金钼)矿床是近年来在冈底斯造山带中寻找斑岩铜矿最先取得突破的一个大型矿床.矿化、蚀变具中心 式、面型分布特点,其中钾硅化带大体上与强铜矿化带相对应.根据ICPMS 测试、辉钼矿Re 2Os 及SHRIMP 锆石U 2Pb 测年结果,含矿斑岩高钾富碱过铝,强烈富集轻稀土(L REE/HREE 为8.56～23.1),无Eu 异常(平均1.001),具有微弱的负Ce 异常(平均0.84),微量元素显示Ⅰ型和A 型花岗岩的过渡特征,反映斑岩岩浆作用与拆沉作用及其伴生的软流圈物质上涌有关.矿床形成于中新世(14～16Ma )陆内造山体制向伸展走滑体制转换的过渡时期.关键词:冲江;大型斑岩铜矿床;新进展.中图分类号:P618.4 文章编号:1000-2383(2004)03-0333-07 收稿日期:2004-03-15 Finding and Signif icances of Chongjiang Porphyry Copper (Molybdenum ,Aurum)Deposit ,Tibet ZHEN G Y ou 2ye 1,2,G AO Shun 2bao 2,CHEN G Li 2jun 1,L I Guo 2liang 1,FEN G Nan 2ping 1,FAN Zi 2hui 1,ZHAN G Hua 2ping 1,GUO Jian 2ci 1,ZHAN G G ang 2yang 2 1.Tibet B ureau of Geology and Mi neral Ex ploration and Development ,L hasa 850000,Chi na 2.Faculty of Earth Resources ,Chi na U niversity of Geosciences ,W uhan 430074,Chi na Abstract :The Chongjiang copper deposit is a large porphyry copper (molybdenum ,aurum )deposit found in Tibet in recent years.It is also the first one that has made great breakthrough during the process of looking for porphyry copper deposit in G angdise oro 2genic belt.The deposit has the characters of circular and surfacing model in mineralization and alteration belt.Cu mineralization is according to K 2Si alteration belt approximately.Methods such as ICPMS on the rocks with mineralization ,Re 2Os dating on molybdenite and U 2Pb dating on zircon ,were used in this research.The results show that the mineralizin g porphyry enriches in K ,Na ,Al and light rare earth element (L REE )with high L REE/HREE (8.56-23.1).The porphyry is normal in Eu (δEu =1.001),but weak negative abnormal in Ce (δCe =0.84),and shows the characteristics of the transitional granite between type Ⅰand type A.The characteristics reflect the magmatism related to asthenos pheric upwelling.The Chongjiang porphyry copper (molybdenum ,aurum )deposit formed in 14-16Ma ,the transitional period of extrusion and extension in orogenic belt.K ey w ords :Chongjiang ;large 2scale porphyry copper deposit ;new progress. 冈底斯东段斑岩铜矿带位于西藏中部,东至工布江达县,西至谢通门县,东西长约500km ,南北宽近50km.区域内成矿条件优越,是我国进行“西部大开发战略”中矿产勘查的重要地区.近年来,在中国地调局及西藏地勘局的大力支持下,笔者在冈底斯东段地区的找矿工作取得了重大突破,先后发现 第29卷第3期 地球科学———中国地质大学学报 Vol.29 No.32004年5月 Earth Science —Journal of China University of G eosciences May 2004
2012年7月地球学报Jul. 2012 第33卷第4期: 654-662Acta Geoscientica Sinica Vol.33No.4: 654-662 https://www.doczj.com/doc/3210844574.html, www.地球学报.com 西藏雄村铜金矿床的数字矿床模型构建及意义 张婷婷1), 黄勇2), 唐晓倩3), 刘飞4) 1)中国地质科学院矿产资源研究所, 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 北京 100037; 2)中国地质调查局成都地质调查中心, 四川成都 610081; 3)成都理工大学, 四川成都 610059; 4)中国地质科学院地质研究所, 大陆构造与动力学国家重点实验室，北京 100037 摘要: 西藏谢通门县雄村铜金矿是在冈底斯成矿带中发现较早, 勘探工作也开展较早的大型铜金矿床, 是冈底斯成矿带上具有代表性的岛弧型斑岩铜金矿床, 对该矿床的深入研究, 为在相似地质条件下寻找“雄 村式”矿床具有重要的指导意义。本文在总结雄村铜金矿床成矿地质条件和控矿因素的基础上, 以该矿床的 地质描述模型为依据, 以矿区勘探资料为数据基础, 将三维地质建模和可视化这一高新技术应用于该矿床, 建立了雄村铜金矿的数字矿床模型, 充分展示了立体模型对地质体空间特征的有效表达, 实现了该矿床的 数字化、可视化和动态化管理。同时, 将数字矿床模型与矿区的大比例尺高精度磁测数据结合, 开展多源信 息三维综合分析, 为矿区深部和外围三维定位定量预测提供有力的技术支持。 关键词: 地质描述模型; 数字矿床模型; 大比例尺成矿预测 中图分类号: P628.3; P618.41 文献标志码: A doi: 10.3975/cagsb.2012.04.25 The Digital Mineral Deposit Model and Its Significance for Xiongcun Cu-Au Deposit, Tibet ZHANG Ting-ting1), HUANG Yong2), TANG Xiao-qian3), LIU Fei4) 1) MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Resource Assessment, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037; 2) Chengdu Center of China Geological Survey, Chengdu, Sichuan 610081; 3) Chengdu University of Technology, Chengdu, Sichuan 610059; 4) State Key Laboratory of Continental Tectonics and Dynamics, Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037 Abstract:The Xiongcun porphyry copper-gold deposit was found and explored earlier in the Gandise metallogenic belt, accumulating a wealth of data. It is a kind of typical island arc type porphyry copper-gold deposit in this belt. A thorough study of this deposit is of great significance for tracing the “Xiongcun type” deposits in similar geological settings. This paper summarized the ore-forming geological conditions and the ore-controlling factors of Xiongcun porphyry copper-gold deposit and used 3D geological modeling and visualization technology to build its digital deposit model based on the geological exploration data to show the deposit in three-dimensional space and to manage the deposit visually and dynamically. At the same time, the combination of the digital deposit model withthe large-scale aeromagnetic data could provide strong 本文由国家自然科学基金项目(编号: 41172077)、国家973项目(编号: 2011CB403103)和青藏专项(编号: 1212011085529)联合资助。 收稿日期: 2012-06-18; 改回日期: 2012-07-10。责任编辑: 张改侠。 第一作者简介: 张婷婷, 女, 1984年生。博士研究生。主要从事矿产勘查及矿产资源评价工作。通讯地址: 100037, 北京市西城区百万庄大街26号。E-mail: yueztt@https://www.doczj.com/doc/3210844574.html,。
江苏地质,28(4),253—255,2004 中国铜(金)矿床的三角形分布趣谈 中国铜矿探明储量占世界铜储量基础的1211%,成为仅次于智利和美国的世界第三大铜资源国,黄金储量也跃居世界第四位。十分有趣的是中国铜矿和金矿的的绝大部分储量都集中在由中国三大斑岩铜矿,即黑龙江多宝山、江西德兴和西藏玉龙组成的直角三角形的相关线段上(图1)。下面就直角三角形ABC与中国铜、金矿床分布的密切和有趣的联系作一简单介绍。 图1 中国铜(金)矿三角形分布趣向图 12铜矿;22金矿;32角分线;42中线;52城市 1 直角三角形的端点 在直角三角形ABC中,端点A为多宝山,B为德兴,C为玉龙。 ①3个端点矿床集中了中国铜矿探明储量的30%,其中德兴是特大型铜矿,玉龙是中国第一个储量超千万吨的铜矿带,多宝山是北方最大的铜矿床。 ②3个端点矿床成因类型均为斑岩铜矿。 ③3个端点矿床分别属于全球三大成矿带。多宝山处于古亚洲成矿带、德兴处于滨太平洋成矿带、玉龙则在特提斯—喜马拉雅成矿带上。
452江 苏 地 质 2004年 ④3个端点矿床分属于3个不同成矿期。多宝山为海西期成矿,德兴和玉龙分别形成于燕山期和喜山期。3个矿床形成时差约为2亿年,德兴成矿时间在两者中间。 ⑤3个端点铜矿都是重要的伴生金矿床。多宝山是特大型伴生金矿(Au储量大于50t)德兴铜矿的伴生金储量超过200t,是中国最大的金矿。德兴九区铜硫矿和银山铅锌矿—铅硫矿亦为特大型和大型伴生金矿。此外,德兴金山是特大型浅变质碎屑岩型金矿。在我国20个金储量超过50t的特大型金矿中德兴占了3个,成为仅次于胶东的全国金资源最集中的地区。玉龙是大型伴生金矿(Au储量大于20t)。 2 三角形的边 211 直角边AB 直角边AB北延是呼玛砂金区(1)。呼玛是我国砂金最重要产地,Au储量大于8t的大型砂金矿床有兴隆沟、吉龙沟、韩家园子和达拉罕等。 辽宁阜新排山楼(2)是构造蚀变岩型大型金矿。 辽宁盖县华铜(3)是大中型矽卡岩铜矿。 胶东金矿区(4)是全国金矿最集中地区。在混合岩化带花岗岩型金矿中,招远玲珑是特大型,乳山金青顶是大型金矿;在构造蚀变岩型金矿中,掖县新城、焦家、三山岛是3个特大型金矿,招远河东、河西、望儿山、大尹格庄及掖县上仓均是大型金矿。 山东五莲七宝山(5)是中型斑岩金铜矿床。 江苏宁镇地区铜矿(6)有安基山、铜山、九华山等中小型矽卡岩型或斑岩铜矿。该地区栖霞山碳酸盐岩型大型铅锌矿伴生金储量达到大型。 南京铜井(7)是中小型火山岩金铜矿。 安徽铜陵地区铜矿(8)。以矽卡岩型、层控或二者复合型为主。代表性铜矿有冬瓜山、铜官山、狮子山、凤凰山等,其中冬瓜山为大型伴生金矿,余为中型伴生金矿。马山金(硫)矿为大型金矿,天鹅抱蛋硫铁矿伴生金接近大型金矿标准。 江西铅山永平大型铜矿(9)为火山岩型。铅山天排山铜硫铁矿是大型伴生金矿。此外,永平铜矿向南即为贵溪冷水坑特大型火山岩型银矿,其伴生金储量接近特大型规模。 福建上杭紫金山大型火山岩型铜(金)矿(10)。 福建漳洲钟腾中型斑岩铜矿(11)。 2.2 直角边BC 江西九瑞地区铜矿(12)。成因类型为矽卡岩—斑岩型。九江城门山和瑞昌武山都是铜储量超百万吨的大型铜矿,其中前者是特大型,后者是大型伴生金矿。 湖北大冶—阳新地区铜金矿(13)。成因类型以矽卡岩型为主,次为斑岩型。大冶铜录山为大型铜矿和特大型伴生金矿、大冶鸡冠咀金铜矿和阳新鸡笼山金铜矿均为大型金矿、封山洞斑岩铜矿和石头咀铜铁矿为中型伴生金矿。 湖北嘉鱼蛇屋山(14)是我国最大的红土型大型金矿。 湖南平江黄金洞大型浅变质碎屑岩型金矿(15)。 在BC线西端的金沙江东岸的四川白玉呷村大型火山岩型银多金属矿是中型伴生金矿。 包括端点B在内的BC线是我国最重要的伴生金分布线。 2.3 斜边AC线 青海玛沁德尔尼(16)是我国最大的基性—超基性岩型铜钴矿,也是大型伴生金矿。 甘肃兰州白银厂铜矿(17)是火山岩—沉积型大型铜矿和中型伴生金矿。内蒙古包头乌拉山(18)为大型构造蚀变岩型金矿。
黄铁矿的标型特征及其在矿床中的应用 摘要：黄铁矿是硫化物矿床中的常见矿物，也是地壳中最重要和分布最广的硫化矿物之一。绝大多数原生金矿床和有色金属矿床均和黄铁矿关系密切[1-2]，并且在不同的成矿环境中黄铁矿在成分含量及特征指数等方面均有差异；所以，黄铁矿最具有重要的研究价值。黄铁矿Fe[S2] 为等轴晶系，岛状NaCl 型结构衍生结构，其形态、结构、物理性质及化学成分等均具有成因意义。在不同物理—化学条件下产生的黄铁矿，其形态、结构和物理化学性质都存在着大小不同的差异。通过对黄铁矿标型特征的研究，不仅可以进行矿床成因分析，还可以作为一种找矿标志，指导找矿工作的进行。 矿物的标型特征是指在不同地质时期和不同地质作用条件下，形成于不同地质体中的同一种矿物在各种属性上所表现的差异，这些差异能够作为判断其形成条件的标志。 1黄铁矿的形态标型及在矿床中的应用 黄铁矿是地壳中最重要和分布最广泛的硫化矿物之一，绝大多数金属矿床中都有黄铁矿的产出，在不同成因形成的矿床中，其标型特征各不相同，其形态特征能够给出矿床成因和成矿远景方面的重要信息。沉积形成的黄铁矿大多为八面体{111}、立方体{100}晶面的聚形晶体。沉积形成的含铜砂岩铜矿石中的黄铁矿中五角十二面体{hk0}占90%，立方体{100}只占10%。东伙房金矿中黄铁矿{100}+ {321}，{210}+ {321}及{100}+{210}+{111}3种聚形只出现在主成矿阶段，且主成矿阶段的{100}晶面上条纹较发育，有多种晶型连生现象，可作为一种找矿标志[1]。 2 黄铁矿的成分标型及在矿床中的应用 矿物的化学成分是矿物最本质的因素之一，它的变化和形成条件有密切关系，是信息量最大的标型特征。矿物成分标型的理论基础是：矿物的成分及其类质同象代替，同位素、包体成分等随着介质的物化条件而改变，因而可以利用成分的变化来判断形成矿物的介质的物化条件。 黄铁矿微量元素与成因关系中讨论最多的是Co、Ni含量及Co/Ni比值。沉积成因和层控型黄铁矿中Ni＞Co，Co/ Ni＜0.6，沉积成因黄铁矿中Co含量小于1×10-4；而热液矿床成因的Co/Ni=1～3，Co含量为4×10-4～2.4×10-4；火山成因黄铁矿中Co/Ni比值更大，为2.57～8.42。岩浆热液型矿床中的黄铁矿Co/Ni＞1，岩浆型或沉积型硫化物矿床Co/Ni＜1。浩列和尼克尔（Hawley & Nichol，1962）研究了热液铜矿、铜镍矿及金矿中黄铁矿Ni、Co 值及Co/Ni比值，得到表1。以铜镍矿床中Co、Ni值最大，热液铜矿中Co/Ni比值最大，金矿中Co/Ni比值最小。 表1 加拿大不同矿床中黄铁矿的Co、Ni特征 矿区黄铁矿样品数Co Ni Co/Ni 铜镍矿 肖德贝里8 1.33 0.25 5.3 5 1.05 0.10 10.3 1 0.18 0.20 0.9 铜矿 Fisnelon 3 0.088 0.0057 11.6 Ohibougaman 4 0.30 0.011 27.3 Quemont 4 0.084 0.0022 38.2