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。