河南某多金属硫铁矿矿床黄铁矿标型特征的研究及其实际意义

众所周知,在不同物理——化学条件下产生的黄铁矿,存在着微小差异。当人们用近代手段揭示出黄铁矿在成分、构造和特性方面的这些微小差异时,就可以据之分析和推测该黄铁矿形成的物理——化学条件和地质条件,帮助解决产出这种黄铁矿之矿床的成因问题。     

黄铁矿晶体制备研究

本文介绍了目前黄铁矿晶体和薄膜的主要制备方法、制备条件参数及其产品特点,以及模拟天然黄铁矿生长的实验方法、条件参数和实验结果.指出应加强合成黄铁矿晶体生长理论研究,根据纳米线阵列、纳米晶线黄铁矿的优异物理、机械性能、天然黄铁矿晶须的矿物学特征和晶须材料的优越性能,认为今后黄铁矿晶须的应用有广阔的前景,合成黄铁矿研究工作值得关注.     

黄铁矿形貌标型特征的研究进展

黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物矿物,常以立方体、八面体和五角十二面体等形态产出。研究表明,特定形貌黄铁矿在形成温度、压力、pH、Eh、氧逸度和硫逸度等方面差异明显,因此,黄铁矿形貌标型特征可以提供丰富的地质信息。目前,国内外黄铁矿形貌研究主要采用野外采样分析法和高温高压实验模拟两种方法。在常规的野外研究中,金矿床中黄铁矿形貌研究程度比较高,且将红外显微镜应用到黄铁矿内部结构分析和包裹体测温取得了突破性的成果,但是红外光难在高温条件下透过黄铁矿这一问题仍有待解决;室内高温高压实验研究主要通过合成黄铁矿的方法观察黄铁矿的生长习性,因研究方法的不同和实验技术条件的限制,目前得到的黄铁矿形貌标型尚不统一,黄铁矿形貌标型研究仍然需要突破和完善。     

水热法合成黄铁矿微观形貌和结构的观测与表征

模拟热液型金矿床中黄铁矿生成的地质条件,采用硫酸亚铁(FeSO4)和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)为铁源和硫源,在Fe/S比为1∶3、温度180~200 ℃、加热时间24 h条件下考察黄铁矿的结晶情况。用SEM扫描电镜观察在不同水热条件下合成黄铁矿的形态及成分;用多晶X射线衍射仪(XRD)确定了产物物相组成;用透射电子显微镜(TEM)观测表征了黄铁矿晶体的形态和结构。结果表明：在200 ℃时黄铁矿为粒状,粒度较均匀,粒径1 μm左右。在180 ℃时黄铁矿除有尺寸在1 μm左右粒状黄铁矿外,还有不规则带状黄铁矿晶体,带宽为200 nm左右。认为水热条件中,随着结晶温度的逐步升高,黄铁矿的形貌逐步由不规则形状向规则形状的转变。所以在实验温度较高阶段,形成规则的粒状形貌;在低温阶段,则会出现不规则带状形貌。     

热硫化条件下铁硫比值对黄铁矿形成的影响

模拟火山喷气成矿作用,在热硫化条件下,系统考察反应物中铁硫比值从Fe∶S=1∶1至1∶8变化对黄铁矿形成的影响。运用扫描电镜(SEM)、X射线粉晶衍射分析(XRD)等测试手段,观测和分析实验产物的形貌、成分和结构特征,发现随着Fe∶S比值的减小,实验产物中黄铁矿逐渐增多,磁黄铁矿逐渐减少,同时Fe∶S比值对实验产物的形貌也有一定的控制作用。计算结果显示实验产物中黄铁矿晶粒尺寸的变化范围为42.543~63.799 nm,磁黄铁矿晶粒尺寸的变化范围为21.973~87.926 nm,黄铁矿和磁黄铁矿的晶胞体积变化较小。结合热力学计算结果分析认为,在热硫化条件下,当Fe∶S比值小于或等于磁黄铁矿中铁硫原子比时,反应生成磁黄铁矿;当Fe∶S比值超过磁黄铁矿中铁硫原子比时,实验产物中出现黄铁矿;当Fe∶S比值达到或超过黄铁矿中铁硫原子比时,反应主要生成黄铁矿。过硫条件有利于黄铁矿的生长,硫源越充足,实验产物中黄铁矿越多。     

N2气氛下煅烧的黄铁矿对As(Ⅲ)的吸附作用

微量As(Ⅲ)是水中较难去除的毒性物质,天然黄铁矿对水中As(Ⅲ)的去除能力低于磁黄铁矿.将黄铁矿在氮气下高温煅烧使其转变为由磁黄铁矿构成的多孔结构化材料,具有较高的比表面积和表面化学反应活性,在地下水As(Ⅲ)去除方面具有潜在的应用前景.考察了煅烧温度、煅烧时间、pH值以及溶解氧对去除水中As(Ⅲ)的影响.结果表明黄铁矿煅烧生成的单斜磁黄铁矿对As(Ⅲ)具有最佳去除效果,最佳煅烧条件为600℃煅烧1 h;在水溶液有溶解氧条件下煅烧黄铁矿去除As(Ⅲ)的适宜p H值范围较宽(4~10),而在水溶液缺少溶解氧条件下适宜pH值则变为7~10;煅烧黄铁矿在有氧水溶液中对As(Ⅲ)的吸附比缺氧水溶液中的吸附效果好.     

无氧条件下黄铁矿表面的羟基化与自氧化

过去20年里,无氧条件下黄铁矿–水界面产生活性氧是黄铁矿表面反应性的重要发现之一。这一反应不仅对现代环境有重要影响,而且在早期地球环境演化中也扮演着重要角色。无氧条件下黄铁矿–水界面产生的活性氧具有极强的氧化性,理论上有氧化黄铁矿自身的能力。然而,无氧条件下黄铁矿–水界面产生的活性氧对其自身是否有氧化作用(即黄铁矿自氧化)及其反应机制还不得而知。本研究采用原位漫反射红外傅里叶变换光谱(in-situDRIFTS)和准原位X射线光电子能谱(quasi-in-situXPS)结合密度泛函理论(DFT)计算,探究了无氧条件下黄铁矿–水界面的自氧化初始反应过程。结果表明:(1)无氧条件下黄铁矿–水界面会发生自氧化反应,生成高价态的硫物种和铁氧化物;(2)黄铁矿–水界面的自氧化反应伴随着羟基的生成和消耗;(3)黄铁矿–水界面的羟基源于水分子在黄铁矿表面缺陷位点的解离作用,可为活性氧的产生提供物源。这些发现不仅揭示了黄铁矿–水界面的羟基化和自氧化过程,还为深入理解黄铁矿–水界面反应在早期地球环境演化中的重要作用提供了认知基础。     

湿-热条件下Fe-S系列矿物形成过程的实验研究

金属硫化物包括黄铁矿(FeS2)、白铁矿、磁黄铁矿(Fe1-xS)、胶黄铁矿(Fe3S4)等在多金属矿床中大量存在,能够反映矿床的成矿过程及矿体存在的物理化学条件等信息,对分析成矿地质条件和矿床地球化学环境有重要的意义。前人对     

水热条件下黄铁矿片、板状晶体的微结构

利用透射电子显微镜(TEM)系统观测了黄铁矿片、板状晶体的微结构,发现在水热条件下生成的黄铁矿片、板状晶体具有正方形、矩形等多种形貌。其中,正方形较多,矩形次之,另可见到一些其他不规则形状。黄铁矿片、板状晶生长完好,未见缺陷。经测定多数四边形片状黄铁矿的两组边分别平行(010)和(100),其生长晶面为(001);个别四边形片状黄铁矿的两组边分别平行(010)和(101),其生长晶面为(101),矩形片状黄铁矿长轴生长方向为001。在水热条件下黄铁矿以多形貌出现,黄铁矿的片、板状晶体多数是沿(001)面生长的结果,(001)为黄铁矿片、板状晶体的主要二维生长面,并沿001方向扩展,构成了二维晶体。     

低温水溶液体系中黄铁矿的氧化速率述评

黄铁矿的热力学稳定性限定在一个很窄的Ｅｈ范围内，但在地表条件下几乎在任何地质环境中都产出有黄铁矿。然而，当矿山废石或黄铁矿质页岩暴露在大气和大气水中时，黄铁矿的风化速率相当快，以致于在几年内即能引起环境污染和地质技术问题。近年来对黄铁矿氧化瓜的研究重点是确定地质环境的哪种化学因素对黄铁矿的氧化速率影响最大及其影响程度。一些研究者在一系列实验条件下对地下黄铁矿样品进行了淋滤实验。他们观察到黄铁矿的氧     

粤北大宝山多金属矿酸性矿山废水中氧化亚铁硫杆菌对黄铁矿的生物氧化作用研究

利用从大宝山尾矿库酸性矿山废水培养得到的氧化亚铁硫杆菌(A.f.菌)和废矿石中的黄铁矿进行不同pH值条件下加菌和不加菌氧化实验。通过测定实验过程溶液的阳离子、硫酸根离子含量和pH值,并通过实验固体产物的XRD分析和反应前后黄铁矿表面的扫描电镜(SEM)对比分析,探讨了大宝山酸性矿山废水中的A.f.菌在不同pH值条件下对黄铁矿的氧化作用。认为:大宝山黄铁矿氧化过程中除了产生Fe离子之外,还产生了Cd、As等毒性离子,黄铁矿在pH值为2.00的环境下比pH值为3.00的环境下更容易被氧化;A.f.菌对黄铁矿的氧化有明显的促进作用,在实验条件的30d内使黄铁矿的表观氧化速率提高2～3倍;黄铁矿的生物氧化作用应该包括非接触的间接氧化作用和接触氧化作用。     

热硫化条件下温度对黄铁矿结晶生长的影响

模拟天然黄铁矿形成条件和基本过程,利用真空管式炉实验设备,通过热硫化法在250～410℃反应,实验考察不同温度条件下黄铁矿的结晶生长情况。运用扫描电镜、X射线粉晶衍射分析等手段,对实验产物形貌、物相结构特点等进行测试分析。结果表明：250～410℃时均可形成黄铁矿,但250～280℃时黄铁矿结晶程度较差;310～340℃时,可生长出部分晶面;360℃时黄铁矿生长成较为完好的晶体;380℃时黄铁矿结晶成立方体、八面体等自形晶;410℃时可形成结晶好、成分单一的黄铁矿。     

黔西南水银洞金矿床载金黄铁矿标型特征

水银洞金矿床为近年来在黔西南地区所发现的又一重要卡林型金矿床,黄铁矿为矿床的重要载金矿物。通过系统采样和光片鉴定,区分出具有不同标型特征的四种黄铁矿,即草莓状黄铁矿、生物碎屑状黄铁矿、粗粒自形黄铁矿和细粒自形黄铁矿。四种黄铁矿的含金性存在着显著差异,以生物碎屑状黄铁矿和细粒自形黄铁矿的含金性为优,而草莓状黄铁矿和粗粒自形黄铁矿的含金性较差。各种黄铁矿的主成分及微量组分也显示出一定的变化规律。本文初步分析了四种黄铁矿的形成条件及金的差异性富集机理。     

磁黄铁矿异种鉴定及其标型特征

磁黄铁矿除了可以作为硫矿石的主要矿石矿物之外,其中所含的镍、钴和铜往往可以达到综合利用的工业指标而具有一定的经济价值。近几年来磁黄铁矿矿物学研究资料表明,磁黄铁矿在自然界产出有两个异种:六方磁黄铁矿和单斜磁黄铁矿(以前常笼统地认为磁黄铁矿属于六方晶系)。两者在形成条件,可综合利用之金属元素的含量等方面都有所不同。因此,在生产实践中鉴别磁黄铁矿的异种类型具有一定的实际意义。现将收集到的六方磁黄铁矿和单斜磁黄铁矿的鉴别特征资料以及磁黄铁矿中具有标型意义     

沉积地层中草莓状黄铁矿分析方法及其在古海洋学上的应用

草莓状黄铁矿是黄铁矿的特殊形态,其定义为由相近大小、相似形态的黄铁矿微晶颗粒组成的球形、亚球形聚合体。草莓状黄铁矿粒径分析已广泛应用于各个地质历史时期的古海洋环境恢复研究中,但其形成机理、判别标准与实验方法仍存在分歧。因此对沉积地层中草莓状黄铁矿的形成机理、在古海洋环境恢复中的指示意义及判别标准、实验与数据分析方法等进行总结阐述,有助于理解草莓状黄铁矿的粒径大小与形态对氧化还原条件的指示意义。草莓状黄铁矿在不同氧化还原环境下的形成机理存在差异,其粒径大小、数量以及分布范围可综合反映沉积时水体的氧化还原条件;而草莓状黄铁矿微晶几何形态及整体形貌特征也与古海洋氧化还原环境密切相关。此外,虽然有学者指出该方法可能存在一些问题,但只要在分析过程中结合沉积特征、古生态特征、地球化学指标等多方面证据对环境进行综合判别,甄别特殊条件下沉积的草莓状黄铁矿,则可有效避免这些问题。最后,针对后期氧化作用对草莓状黄铁矿粒径分布的影响进行了评价,结果显示经过后期氧化作用的草莓状黄铁矿粒径变化很小,不会对其在恢复古海洋氧化还原环境的应用上产生影响。     

陕西某“卡林型”金矿床的黄铁矿研究

大家知道,在不同物理-化学条件和地质条件下生成的黄铁矿,存在着运用现代研究方法可以查明的微小差异。当人们用近代手段揭示出在自然界广泛产出的黄铁矿在化学成分、晶体构造、物理性质、形态特点等     

安徽省马山矿区硫化物矿石中黄铁矿与磁铁矿的后成合晶

在安徽省马山矿区的硫化物矿石中,黄铁矿与磁铁矿呈后成合晶交代磁黄铁矿的结构,是成矿系统物理化学条件向磁黄铁矿-黄铁矿-磁铁矿三相点演化的产物。系统经过三相点的几率甚小,因而这种结构在矿石中十分少见。     

水热条件下黄铁矿生长过程的XRD研究

黄铁矿FeS2,是热液型金矿床中重要的载金矿物,具有成矿意义(严育通等,2012)。研究水热条件下黄铁矿的生长过程,探究黄铁矿生长的影响因素,可为今后在相同地质条件下寻找相关矿床提供理论依据,有助于发现和认知新的矿物     

江苏苏州阳山高岭土矿床中黄铁矿的成因研究

通过对黄铁矿在阳山高岭土矿床阳东矿区的分布、产状及与其共生矿物的生成关系分析,并根据矿物成因学原理,对阳东矿区中黄铁矿的化学成分、晶胞参数、晶体形态等矿物的标型特征的研究,得出该矿区黄铁矿属中低温热液成因,可分为5个世代,热液活动是多期次的,至少5期;黄铁矿的形成为高岭土形成提供酸性介质的条件;高岭土中的黄铁矿不含砷。     

论金矿床中黄铁矿的某些标型特征与含金性的内在联系

本文以大量的统计资料证明:不管是那种类型的金矿床,只要矿石中出现黄铁矿,则金主要是分布在黄铁矿中,这是一个普遍的规律。作者研究的结论是:黄铁矿其所以富含金,除了二者具有相似的物理化学形成条件以及黄铁矿时金有还原沉淀作用外,还与黄铁矿的晶格缺陷、硫亏损、压强结构(影响比表面)、微量元素含量等因素有关。大量统计资料还表明:黄铁矿的标型特征、粒度、微裂隙发育率等也是影响黄铁矿中含金量的因素。因此,黄铁矿的上述特征无疑是寻找富金矿床的直接标志。