青海湖晚更新世沉积物中胶黄铁矿的发现及其环境指示意义

对青海湖南盆沉积中心钻取的一根长18.6 m的高取芯率沉积岩芯(1F)进行磁化率测试显示,该岩芯在8.15～8.96 m和15.50～17.28 m两沉积段具有非常高的磁化率.详细的岩石磁学测量和矿物分析表明这两段沉积物中有大量的胶黄铁矿存在,其磁畴特征主要以单畴(SD)为主,并显示少量超顺磁(SP)颗粒特征,这是导致磁化率大幅升高的主要原因.胶黄铁矿的生成与硫酸盐还原作用密切相关,1F沉积岩芯中胶黄铁矿的发现表明青海湖在晚更新世具有非常适宜胶黄铁矿生成的硫酸盐还原环境.

华南型块状硫化物矿床中的胶黄铁矿及其退火作用

华南型块状硫化物矿床中胶黄铁矿的退火过程从早到晚可分成三个阶段:原始晶化变胶体阶段、不等粒变晶生长阶段和颗粒界面调整阶段。不同阶段的矿石各具特征性的结构,反映了燕山期侵入活动对于先存胶黄铁矿的不同程度热效应。

罗布泊自生胶黄铁矿对磁性参数χARM/SIRM指示意义的影响

沉积物中磁性矿物的颗粒大小具有重要环境指示意义,是环境磁学研究的重要内容。磁性参数非磁滞剩磁磁化率/饱和等温剩磁(χ_(ARM)/SIRM)常被用于指示磁性颗粒大小,当沉积物磁性特征为较粗的多畴(MD)颗粒主导时表现为低值,而为较细的单畴(SD)颗粒主导时表现为高值。本研究对罗布泊盐湖LB剖面的沉积物进行了系统环境磁学测试,结果发现剖面中含有5个χ_(ARM)/SIRM值低于上覆层和下伏层的层位,指示其磁性颗粒较粗。但磁滞参数和扫描电镜结果显示这5个层位磁性颗粒明显细于上覆层和下伏层沉积物,显示χ_(ARM)/SIRM在这5个层位的指示意义失真。矿物鉴定结果显示这5个层位的主导磁性矿物为早期成岩成因的SD胶黄铁矿,赋存形态主要为颗粒团聚体、单颗粒或颗粒团聚体附着于硅酸盐矿物表面以及分布于薄片状硅酸盐内,这种赋存形态导致其具有较强的磁相互作用,并限制了χ_(ARM)的增加,最终造成χ_(ARM)/SIRM下降,指示意义失真。本研究显示当沉积物中存在胶黄铁矿等自生矿物时,利用比值参数χ_(ARM)/SIRM判断磁性矿物颗粒特征需谨慎。

铜陵地区热液成因胶状黄铁矿及其成矿意义

野外观察和矿相学研究表明,铜陵地区广泛发育同生沉积和热液成因的两类胶状黄铁矿。后者多与石英、铋矿物、自然金及黄铜矿等共生,呈脉状充填于热液早期阶段形成的毒砂、黄铁矿或同生沉积胶黄铁矿的晶隙、裂隙中。流体包裹体研究表明,热液成因胶黄铁矿是燕山期中酸性岩浆作用产生的中高温、高盐度成矿流体沸腾的产物。该类胶黄铁矿在铜陵地区的遍在性,一定程度上表明区内存在统一的与燕山期岩浆热液活动有关的金铜成矿作用;其在不同矿区的影响程度,是各矿区热液型金铜矿化规模、强度不尽相同的原因之一。

安徽宣城马尾山硫铁矿床地质特征及胶状黄铁矿成因研究

在马尾山硫铁矿床的开发过程中,发现矿床中黄铁矿矿体严格受地层控制,多呈层状-似层状产出,而矿体中大量存在胶状结构黄铁矿。为了确定马尾山硫铁矿矿床成因及胶状黄铁矿形成机制,通过对马尾山硫铁矿床地质特征和黄铁矿物特征进行研究,并与铜陵新桥硫铁矿床中胶状黄铁矿矿物特征进行对比研究。结果表明:黄铁矿体普遍发育于石炭系上统黄龙、船山组地层中,且胶状黄铁矿环带裂隙充填黄铜矿及外围包裹黄铁矿、闪锌矿;对比发现胶状黄铁矿矿物特征、成矿条件均与铜陵新桥硫铁矿相类似,推测马尾山硫铁矿床胶状黄铁矿成因与新桥硫铁矿相似,为生物化学沉积形成。马尾山硫铁矿矿床成矿期次分别为原生沉积期、岩浆—热液期、表生风化期3个成矿期次,而胶状黄铁矿形成于成矿早期的原生沉积期。

长江口外悬浮颗粒物中自生纤铁矿和胶黄铁矿

以2010年11月"长江口及东海海洋综合考察"的基金委公共航次期间采集的长江口外不同站位的水体悬浮体颗粒为对象,使用扫描电镜和能谱仪相结合的方法对其进行了系统观察和研究,发现了铁氧化物和铁硫化物两种自生矿物集合体.铁氧化物集合体由纤铁矿微晶构成,形态不规则;铁硫化物集合体由大小均一的胶黄铁矿微晶构成,呈莓球状.纤铁矿的形成与周围水体的物理化学条件相关,而胶黄铁矿的形成则与有机质包裹的局部微环境有关.水体中所形成的两类自生铁矿物沉降到海底后,会受到底质物理化学条件的制约.本研究表明陆架泥质沉积体中的一部分莓球状铁硫化物属于水体沉积成因,当利用沉积物中黄铁矿莓球体进行环境分析时,需要充分考虑该部分自生铁硫化物的影响.

黄河三角洲不同气候条件下沉积物中胶黄铁矿的形成

胶黄铁矿的形成和保存可以指示沉积环境的理化特征.对黄河三角洲钓口叶瓣钻取的一根长30.4 m高取芯率岩芯ZK30孔进行了粒度和磁学性质测试,并对提取的磁性颗粒进行了扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析.研究结果表明,该岩芯在浅海相向河湖相转换处（29.4-29.7 m）以及河湖相向盐沼相转换处（26.1-27.1 m）的沉积物,具有显著高于其他层位沉积物的饱和等温剩磁（SIRM）及其与磁化率（χ）的比值（SIRM/x）,反映了这两层沉积物中存在胶黄铁矿的可能性,这一磁学性质的判断得到了SEM和XRD分析的支持.在河湖相底层处（29.4-29.7 m）,沉积物较粗,胶黄铁矿与黄铁矿共存,但分布厚度较薄;而在河湖相顶层处（26.1-27.1 m）,沉积物颗粒较细,黄铁矿少见,胶黄铁矿层分布厚度较厚.这一胶黄铁矿和黄铁矿存在方式的差异,反映了不同气候条件和沉积环境对胶黄铁矿赋存的控制.

湖泊沉积物中胶黄铁矿的鉴出及其磁学意义

对青藏高原东部若尔盖盆地钻孔获取的湖泊沉积物进行了详细的岩石磁学调查及矿物学鉴定,发现大量胶黄铁矿存在,并认定其为主要的磁载体.该矿物颗粒细小,粒度均匀,可能为生物化学成因.与大量文献报道的相反,在长期暴露于空气后,样品中的胶黄铁矿仍未被氧化.这可能与钻孔内该矿物被硅质胶结物包裹有关.研究结果初步揭示了湖泊沉积物磁学研究的复杂性,同时也为环境磁学机理的研究提供了新的线索.

安徽铜陵新桥铜硫铁矿床胶状黄铁矿主、微量元素特征

利用电子探针(EPMA)对安徽铜陵新桥铜硫铁矿床的胶状黄铁矿进行原位微区主、微量元素成分分析,研究结果表明:胶状黄铁矿的w(Fe)/w(S)为0.803～1.058、w(Co)/w(Ni)为0.571～79.000、w(S)/w(Se)为1 650.656～8 711.600、w(Zn)/[w(Zn)+w(Pb)]为0.027～0.460,胶状黄铁矿为热液成因,其形成温度高于结晶黄铁矿的形成温度;在胶状黄铁矿内部,元素Fe和S含量稳定,Cu和Pb在核部较为富集。在此基础上,对新桥矿区的黄铁矿进行主微量元素相关性分析,得出胶状黄铁矿中As可能以固溶体的形式出现,且早期成矿流体中As含量较为稳定,但后期成矿流体中As含量却逐步提高。

安徽铜陵矿集区铜官山矿田胶状黄铁矿矿物学特征及其对成矿作用的制约

铜官山矿田是铜陵矿集区内五大矿田之一,矿田内顺层产出的层状硫化物矿体是铜金矿床的主矿体,矿体内含有较多的胶状黄铁矿,其成因的争议制约了对铜金矿床成矿作用的解析。本文主要利用场发射扫描电镜(FE-SEM)等纳米矿物学手段,并结合光学显微镜、粉晶X射线衍射(XRD)、微区激光拉曼光谱分析等方法,对矿田内铜官山矿床及天马山矿床内层状硫化物矿体中胶状黄铁矿矿石的矿物组成、微形貌、微结构等特征进行系统研究,结果表明胶状黄铁矿矿石多呈胶状、鲕状结构,具有同心环状构造,同心环被赤铁矿、菱铁矿与黄铜矿脉穿切。同心环主要由白铁矿+有机质与胶状黄铁矿交替组成。胶状黄铁矿的黄铁矿颗粒粒径从纳米至亚微米均有分布,以自形-半自形立方体为主,少数呈他形,脉体边部胶状黄铁矿颗粒较大,自形程度较高,重结晶显著。矿石中含有少量白云石、伊利石微晶体,与胶状黄铁矿紧密共存,显示典型沉积特征。共存石英磨圆度较高,存在次生加大现象,表面存在胶状黄铁矿印模,显示为碎屑成因。这些综合信息表明胶状黄铁矿非岩浆热液成因,而是与石炭系地层同沉积成岩成因,并可能有微生物作用参与。高孔隙率、高化学活性及较高有机质含量的胶状黄铁矿可能为燕山期岩浆热液演化的含铜成矿流体提供了沉淀剂,对矿田内铜金硫化物矿体的层控性发挥了重要的控制作用。

铜陵包村金(铜)矿床中胶状黄铁矿矿物学及成因解析

黄铁矿是安徽铜陵包村金(铜)矿床中主要硫化物,对热液成因的显晶质黄铁矿已有大量研究,而胶状黄铁矿研究较少且成因存在争议。本文以粉晶X射线衍射、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及拉曼光谱(RS)为主要研究方法和手段,对包村金(铜)矿床中胶状黄铁矿的矿物组成和微结构进行研究。包村胶状黄铁矿主要由黄铁矿组成,含有白铁矿、菱铁矿、石英、含铁白云石、高岭石和有机质。黄铁矿主要以纳米-亚微米粒径的自形、半自形的立方体为主,少量微米级他形颗粒,显著不同于胶体或非晶态的无定型黄铁矿。由黄铁矿、白铁矿和有机质组成的胶状结构中,白铁矿和有机质富集在暗色环带,黄铁矿相对富集在浅色环带,浅色和暗色交替变化主要由三者含量变化所致,与矿物粒径无关。结合铜陵地区胶状黄铁矿研究成果,我们认为铜陵地区乃至长江中下游成矿带内铜-金-铁多金属硫化物矿床相关研究文献中记载的胶状黄铁矿为铁硫化物、碳酸盐矿物、黏土矿物、石英和有机质组成的矿物集合体,是在陆源物质输入受限的半封闭海盆环境下经生物化学作用直接沉淀的纳米-亚微米黄铁矿为主的矿物集合体。虽然胶状黄铁矿经历沉积成岩作用和中生代岩浆热液叠加改造作用,但是沉积微结构、矿物成因信息仍然被有效保存。

试论贵州水银洞金矿床中胶状黄铁矿的含金性

贵州省贞丰县水银洞金矿是近几年发现的大型-特大型规模的微细粒浸染型金矿床。以往的研究中强调了黄铁矿与金的密切关系,但实践中发现并不是矿床中所有黄铁矿都含金。为了弄清黄铁矿含金性的规律,作者采集了不同品位、不同部位(矿体、顶底板及顶底板中的脉)的样品进行了详细的矿相学岩石学研究,结合电子探针、化学分析结果,同时参考了前人关于黄铁矿标型特征的研究及黔西南微细浸染型金矿的研究成果,认为本矿区黄铁矿具有多样性,而富含有机质的低温热液阶段形成的胶状黄铁矿和五角十二面体黄铁矿是矿区最重要的载金黄铁矿。含金胶状黄铁矿具有球状外形、环形收缩裂纹和龟裂纹等可识别的标志。金就富集在胶状黄铁矿及少量五角十二面体黄铁矿的外圈环带中,即富砷的外带部位,并与低硬度区相吻合。

大西洋中脊胶状黄铁矿的特征及其成因

大西洋中脊热液硫化物（矿床）中广泛出现松散粒状和胶状黄铁矿，利用1988年所采样品通过其形态、成份和热电性质的研究，对这种黄铁矿的成因、环带成因和热液演化特征进行初步探讨。结果表明，松散粒状和胶状黄铁矿是热液进入海底与海水混合后沉积形成，与固结粒状黄铁矿分属不同矿化阶段（期），反映热液活动的多阶段成矿特征；胶状黄铁矿环带和微环带是黄铁矿胶体沉淀后重结晶作用形成的；松散粒状黄铁矿和胶状黄铁矿同时出现是已经停止活动的烟囱物特征。

保护气氛下煅烧胶状黄铁矿去除水中铜离子的影响因素

重金属废水主要来源于矿山开采、机械加工、有色金属冶炼、废旧电池处理以及农药、医药、油漆、颜料等生产过程。尤其是矿山酸性排水,由于金属硫化物的风化氧化以及水岩反应,不仅酸度低、含有高浓度的重金属。

论东乡铜矿含铜胶状黄铁矿矿石的结构构造与选矿

含铜胶状黄铁矿矿石是十分难选的矿石，铜浮选指标很低。本文对这种矿石的结构构造与选矿的关系进行了工艺矿物学研究。这种矿石含有大量的胶状黄铜矿和黄铁矿，导致了矿石硬度降低、磨矿时矿石易过粉碎、矿石易氧化、铜矿物浮游性能降低等，这是东乡铜矿铜选矿指标低的主要原因。文中还对这种胶伏矿石选矿指标进行了预测。

热活化胶状黄铁矿去除酸性溶液中的Cd(Ⅱ)

利用XRD和SEM测试方法表征了热活化胶状黄铁矿结构和微观形貌,考察了溶液pH、溶解氧和热活化温度对热活化胶状黄铁矿去除水中Cd(Ⅱ)的影响,并探讨了除Cd(Ⅱ)反应动力学和作用机理。胶状黄铁矿在N_2氛围下650℃热活化5 min可完全分解生成多孔结构化单斜磁黄铁矿(PMPyr)。在pH 2-6的无氧水溶液中PMPyr除cd(Ⅱ)效率均达到88%以上,除Cd(Ⅱ)效率受pH影响较小;PMPyr表面氧化会抑制其与Cd(Ⅱ)的反应。PMPyr除Cd(Ⅱ)动力学可用准二级动力学模型拟合(R^2>0.9992),结合溶液pH变化趋势、Fe(Ⅱ)和SO_4^(2-)浓度变化推测,PMPyr除Cd(Ⅱ)机理主要是Fe_(1-x)S和CdS溶度积差异推动了PMPyr与Cd(Ⅱ)交换反应,表面络合属于次要作用。

东昆仑阿斯哈金矿胶状黄铁矿成因及其成矿意义

东昆仑成矿带沟里金矿区阿斯哈金矿床中的黄铁矿主要分为两类:早期自形结晶黄铁矿和晚期胶状黄铁矿。为了厘清阿斯哈金矿胶状黄铁矿成因及其成矿意义,本文对具有特殊意义的胶状黄铁矿开展原位微量元素分析、面扫分析和原位硫同位素分析。结果表明:胶状黄铁矿富As、Au、Pb和Cu,贫Co和Ni,Co/Ni比值大于10,δ^(34)S值范围变化较窄(+6.1‰~+6.8‰)。结合显微结构,认为胶状黄铁矿为岩浆热液成因,与阿斯哈金矿区内隐伏花岗闪长斑岩体可能存在密切成因联系。迅速沉淀于温度骤降条件下的胶状黄铁矿中的As和Au发生了解耦,微米级粒径黄铁矿为控制固溶体金富集的主导因素。

胶状黄铁矿成因类型与鉴别特征

胶状黄铁矿广泛分布在多种地质体中,对其成分标型进行深入研究可以获得大量成因信息。通过分析胶状黄铁矿的矿物形态、晶体结构,并利用Fe-S、Co-Ni、S-Se、Se-Te和δ^(34)S图解,对胶状黄铁矿的组成特征进行对比研究,可以有效区分其成因类型。沉积成因的胶状黄铁矿多呈球形、椭球状和团块状的聚合形态,Co/Ni<l,S/Se>2.5×10^(4),Se/Te<0.45,δ^(34)S值变化范围较宽(-13‰~+13‰),显微镜下常具有鲕粒替代的假象结构。热液成因的胶状黄铁矿多呈不规则的脉状,微观结构常具有一定的定向性,1<Co/Ni<5,S/Se<2.5×10^(4),Se/Te>0.45,其中岩浆热液成因的胶状黄铁矿Co/Ni、S/Se和Se/Te均高于变质热液成因,δ^(34)S值范围较窄,通常集中于0~5‰。沉积成因的胶状黄铁矿成核和晚期环带生长的过程主要发生在厌氧的早期成岩阶段,在硫酸盐还原菌的作用下结晶出纳米粒级的微晶黄铁矿,H 2 S存在的厌氧环境中,Cu、Zn、Mo等金属元素以硫化物固溶体的形式进入结晶的纳米级黄铁矿颗粒而富集。而热液成因的胶状黄铁矿可作为一种载体矿物,Au、As等元素按层状-岛状生长模型赋存在胶状黄铁矿的生长环带中;中低温条件下可相变为磁黄铁矿等矿物,进一步促进Cu等元素沉淀。

铜陵矿集区层状硫化物矿床成因--来自胶状黄铁矿-菱铁矿型矿石矿物学制约

新桥硫铁矿床是铜陵矿集区重要的硫(铁、铜、金)多金属矿床,长期以来对其成矿作用存在争议。采用光学显微镜、粉晶X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和高分辨透射电镜(HR-TEM)等矿物学研究手段,对新桥硫铁矿床层状矿体中胶状黄铁矿—菱铁矿型矿石矿物学进行了研究,结果表明该矿石主要由黄铁矿和菱铁矿组成(含量分别为74.3%和24.4%),含少量石英和伊利石;黄铁矿主要呈现纳米—亚微米粒径的自形、半自形立方体形态,菱铁矿以20~50μm的半自形菱面体产出,石英和伊利石呈现碎屑颗粒形态;偏光显微镜下胶状黄铁矿和菱铁矿呈现共生关系,FE-SEM下观察到微米粗粒菱铁矿与纳米—亚微米黄铁矿之间呈现镶嵌关系,可观察到菱铁矿表面存在黄铁矿的印模。FE-SEM和HR-TEM观察和能谱分析确证胶状黄铁矿—菱铁矿型矿石中仍然保存有少量的微生物残体和有机质。这些综合信息反映新桥胶状黄铁矿非岩浆热液成因,而是生物化学沉积成因。该层状铁硫化物—碳酸盐建造由于具有较高的地球化学活性,对燕山期岩浆活动驱动热液形成层状矿体发挥了重要的控制作用。

安徽新桥Cu-Au-S矿床黄铁矿X射线衍射研究及其矿物学意义

新桥矿床位于安徽铜陵矿集区,是长江中下游铜铁金多金属成矿带中最大的硫铁矿矿床。矿床的成因长期以来一直存在以下不同的认识:一认为是早期的热液成矿;二认为是接触交代型(层控夕卡岩型)矿床;三认为与石炭纪海底火山活动有关的火山喷发-沉积形成黄铁矿型铜矿,后经燕山期岩浆热液叠加改造。