云南马关都龙锡锌多金属矿床鲕状黄铁矿微束分析

鲕状黄铁矿是都龙锡锌多金属矿床中的特殊硫化物矿物之一。本文通过扫描电镜观测其矿物微形貌结构特征,并利用电子探针分析其化学成分,为认识该类矿物成因及其与成矿作用的关系提供依据。扫描电镜观测显示,该矿床中黄铁矿鲕粒主要由黄铁矿微晶组成,在鲕粒纹层孔隙中发现了丝状体、杆状体、球状体等微生物成因显微组构。这些微生物化石与热液喷流沉积成因硫化物矿床、热泉、海底热液喷口中的微生物化石具有诸多相似特征,表明该矿床形成过程中可能存在热水沉积成矿作用,微生物在黄铁矿鲕粒形成过程中可能起到转换硫源、吸附金属元素、粘结黄铁矿微晶等作用。电子探针观测显示,黄铁矿鲕粒中的Zn含量较高,暗示鲕状黄铁矿可能作为后期成矿作用Fe、Zn、S等成矿元素的物源之一。从鲕粒边部到中心Zn含量逐渐递减的趋势,并由交代作用在鲕粒边部形成富Zn边。     

河北高板河铅锌硫铁矿矿床黄铁矿生物组构与微生物成矿初探

高板河铅锌硫铁矿矿床是华北地台北缘成矿带内大型矿床之一。作者在研究该矿床时发现大量黄铁矿生物组构，并以菌藻类矿化组构为主。该文通过黄铁矿生物组构及含矿建造内有机碳、硫同位素、微量元素等特征的研究，探讨生物组构与微生物成矿的关系。研究认为，微生物在成矿过程中起了聚铁造硫作用，成矿与硫酸盐被还原后产生的Ｈ＿２Ｓ的交代作用有关，矿床属生物化学沉积矿床。     

开鲁盆地砂岩型铀矿中黄铁矿与铀矿化成因关系探讨

开鲁盆地位于松辽盆地西南部,是中国北方砂岩型铀矿勘查的重点地区,自钱家店铀矿床发现以来,盆地内上白垩统姚家组目的层中相继发现了一些具有工业价值的铀矿床.为查明该层位中黄铁矿成因及其形成机制,探讨其与铀矿化之间的关系,本研究对含矿层砂岩中黄铁矿与铀矿物矿物学特征、黄铁矿S同位素开展细致研究.研究表明:(1)开鲁盆地姚家组砂岩中铀主要以独立铀矿物及吸附铀形式存在,独立铀矿物以沥青铀矿为主,含少量的钛铀矿及部分铀石,多数沿黄铁矿周边生长.吸附态的铀与黏土矿物密切相关.(2)姚家组砂岩中黄铁矿主要以草莓状、胶状及粒状产出,多与沥青铀矿共生,其中黄铁矿S同位素(d34S=–55.6‰～23.2‰),平均值–20.87‰,变化范围很大,说明硫的分馏程度较高,硫的来源范围较广.(3)分析表明黄铁矿具有细菌硫酸盐还原作用及热化学硫酸盐还原作用两种成因,并探讨了这2种成因黄铁矿的形成机制.综合前人研究,结合研究区成矿地质背景,认为黄铁矿为铀成矿作用提供了发生还原反应所需要的还原剂,且黄铁矿及铀矿物的形成与区内热流体存在紧密联系.     

贵州泥堡卡林型金矿床的黄铁矿标型特征与成矿物质来源

泥堡金矿床位于贵州西南部(黔西南)峨眉山玄武岩区外缘的凝灰岩分布区内,为黔西南地区重要的卡林型金矿床之一。黄铁矿作为泥堡金矿床的主要载金矿物,具有6种标型特征,包括生物碎屑黄铁矿、球丛状黄铁矿、球状环带黄铁矿、半自形-自形集合体状黄铁矿、他形黄铁矿以及半自形-自形黄铁矿。黄铁矿成因类型与全岩含金性对比研究表明,金可能主要与沉积成岩成因的黄铁矿有关。金红石、锐钛矿以及黄铁矿的矿物组合关系表明,泥堡金矿床的物质来源可能与峨眉山玄武岩有关。     

广东大降坪硫(铅锌)矿床岩浆热液叠加作用——来自闪锌矿Rb-Sr年龄及硫同位素的证据

广东大降坪硫(铅锌)矿床位于与岩浆作用有关的大绀山多金属矿田的中部,主矿体为赋存在震旦纪变质岩中的层状、透镜状黄铁矿矿体,最近在两个不同产状的黄铁矿矿体下部又新发现了脉状及层状铅锌矿体。文章通过对铅锌矿体的年龄及硫同位素研究,探讨其与主矿体的成因关系,获得了脉状铅锌矿体中闪锌矿的Rb-Sr等时线年龄为(88.5±3.9)Ma,即晚白垩世,与上部黄铁矿矿体的年龄(约630 Ma)相差较大,而与整个大绀山多金属矿田的成矿作用时限一致。三种不同产状的矿体硫同位素组成差异明显:层状黄铁矿矿体富集硫的轻同位素(δ34S=-10.90‰~-25.55‰),且与围岩的硫同位素范围一致,说明硫来自生物的细菌还原硫;透镜状黄铁矿矿体δ34S组成范围较宽(-9.38‰~22.69‰),具多源性硫的特征;铅锌矿体的δ34S在-7.1‰~6.4‰之间变化,硫可能来自深源岩浆,并受围岩成分混染。多方面的证据表明,大降坪黄铁矿矿体下部的铅锌矿体形成于晚白垩世的岩浆热液成矿作用,透镜状黄铁矿矿体受到岩浆热液的叠加。     

西天山智博铁矿床黄铁矿成分特征及硫同位素研究

智博大型磁铁矿床位于新疆西天山阿吾拉勒铁铜成矿带东段,主要矿石矿物为磁铁矿,主要共生金属矿物为黄铁矿。文章通过对黄铁矿进行矿物成因研究来推测矿床成因及特征。本次研究选择2个成矿期的矿石及围岩中的黄铁矿进行电子探针及硫同位素研究。电子探针数据显示岩浆期黄铁矿w(Co)平均为4703×10~(-6),大于热液期w(Co)(735.71×10~(-6)),Co/Ni比值(平均18.53)也大于热液期黄铁矿Co/Ni比值(平均0.96);S/Se比值多数集中于1000～8000之间。部分Co/Ni、Se/Te、S/Se比值落入热液成因范围内,暗示了热液流体参与成矿的可能性。而Co-Co/Ni图解显示岩浆期矿石和热液期矿石具有一定的继承性。黄铁矿中δ~(34)S值介于-1.2‰和0.3‰之间,表明硫主要来源于幔源硫。智博铁矿床矿石主要为岩浆成因,但岩浆期后热液及其他热液流体也参与了晚阶段的成矿作用。     

东升庙矿床黄铁矿成因矿物学的研究

东升庙矿床中,从原始沉积—区域变质作用都有黄铁矿的形成。根据黄铁矿的产状、共生组合及结构构造相互关系,可划分出微晶黄铁矿、结核状黄铁矿、同心环状胶黄铁矿、重晶粗粒黄铁矿和脉状黄铁矿等五种类型。对黄铁矿化学分析、微量元素分析、晶脆参数和反射率测定均显示了五类黄铁矿成因差异的标型特征。 黄铁矿成因矿物学研究表明,该区矿化经历了原始沉积—热卤水成矿—变质重结晶及受后期岩浆作用影响局部活化等四个阶段。成矿作用表现由原始沉积向热卤水沉积成矿过渡的矿床类型。区域变质作用和局部活化只是对矿床产生了不同程度的改造,使矿体进一步富集。     

辽东裂谷硫铁矿矿床内两类磁黄铁矿的特征及其研究意义

磁黄铁矿是辽东硫化物成矿带内主要矿石矿物。在对该矿床成因研究过程中，发现矿床内的磁黄铁矿有两种同质多象变体。通过对两类磁黄铁矿的产状、共生组合、物理化学性质、Ｘ－衍射特征，成矿条件等方面的研究表明它们形成于不同的成矿阶段。其中单斜磁黄铁矿为海底喷气热水沉积成矿作用的产物；而六方磁黄铁矿则是在变质改造作用过程中由黄铁矿转变而成。进而为判断矿床成因，指导找矿提供了依据     

山东平邑归来庄碲型金矿床中黄铁矿的矿物学特征研究

归来庄贫硫氧化型低温热液碲金矿床中黄铁矿形成于3个世代，不同世代黄铁矿的S／Fe均小于2，硫的质量分数平均值50．9％(小于标准值53．4％)，显示出明显的硫元素匮乏。不同时期的黄铁矿在晶形上有较明显的差异，并出现环带、环边及交代环边等结构构造。随着成矿作用的不断进行，从成矿早阶段到晚阶段成矿热液中的硫由于硫化物的不断结晶而消耗，成矿热液中硫逸度持续降低，可供进入黄铁矿品格的硫越来越少。成矿晚期，成矿热液中的砷替代硫大量进入黄铁矿的晶格中而形成与归来庄金矿床成矿作用密切相关的富砷黄铁矿，对该类型矿床具有找矿勘探的指示意义。     

津巴布韦Turk金矿黄铁矿矿物特征及成矿意义

采用光学和化学分析方法对津巴布韦Bubi绿岩带内Turk金矿伴生的黄铁矿进行形态、同位素和微量元素分布特征研究,认为碳酸盐岩中黄铁矿的硫同位素δ34S值,随黄铁矿形态变化而变化,表明硫来源是多元的。大多数样品硫同位素δ34S值近于0‰,反映了岩浆作用提供了硫的主要物质来源。少量样品的硫同位素δ34S值介于 4‰～ 16‰之间,反映一部分硫来自海水。砷及其他元素的分布特征表明在碳酸盐岩层内存在几个不同世代的黄铁矿。早期富含砷的黄铁矿内金有一定程度的富集,但在碳酸盐岩内黄铁矿中金的浓度太低,不能产生金的显著富集。而在变玄武岩中,金明显富集,它是晚期含矿流体沿微细剪切带渗透,形成石英-方解石-黄铁矿组合,并把原来自形的黄铁矿破碎呈角砾状,伴随裂隙金生成。     

沉积地层中的黄铁矿形态及同位素特征初探——以华南埃迪卡拉纪深水相地层为例

地质历史时期新元古代大气氧含量普遍较低。在硫酸盐还原细菌作用下,作为海洋重要的氧化性离子,陆源硫酸根离子有效促进了深层海水的氧化进程。在此过程中,硫元素在硫酸根和黄铁矿之间发生显著同位素分馏,其分馏程度可反推当时古海洋的氧化还原状态。沉积地层中的黄铁矿普遍具有多种形态,不同形态黄铁矿的形成环境多有不同。如草莓状黄铁矿多形成于底层缺氧水体或沉积物的浅表面,而大颗粒单晶黄铁矿或脉状黄铁矿则多沉积于成岩早期的沉积物孔隙或形成于成岩后期的热液改造。与草莓状黄铁矿不同,大颗粒单晶或脉状黄铁矿的硫同位素组成并不能反映沉积时期的古海洋氧化还原条件。判定沉积地层中不同形态的黄铁矿及形成过程,是获得有效反映海洋沉积环境硫同位素组成特征的基本前提。简要总结了地质历史时期沉积地层中的黄铁矿类型及矿物形成过程,并以华南埃迪卡拉纪蓝田组岩芯样品为例,识别出各个样品中的黄铁矿形态组成特征,对比分析了全岩黄铁矿与样品中大颗粒黄铁矿硫同位素组成差异。研究结果表明:不同岩性样品中黄铁矿的形态种类及含量均存在差异。页岩样品保存有更好形态的自形晶以及草莓状黄铁矿;碳酸盐岩样品中具有较多自形晶以及他形晶黄铁矿,并且其中的少量草莓状黄铁矿遭受后期成岩作用而发生不同程度的晶体蚀变。样品中大颗粒黄铁矿的硫同位素值（δ34S_L-pyr）通常显著高于全岩黄铁矿的硫同位素值（δ34S_T-pyr）,最大差值可达48.5‰。在利用黄铁矿的硫同位素组成来反推当时古海洋环境时,需要区分不同形态黄铁矿,仔细剔除大颗粒黄铁矿,降低成岩期黄铁矿对样品中硫同位素组成的影响。更细致的微区黄铁矿硫同位素分析工作将依赖于SIMS分析测试手段进行。     

草莓状黄铁矿形成机制及其研究意义

黄铁矿是沉积物中较为常见的矿物之一,而草莓状黄铁矿是由等粒度的亚微米级黄铁矿晶体或微晶体紧密堆积而成。基于已有的草莓状黄铁矿相关研究成果,本文综述了草莓状黄铁矿的形成机制,阐述了其对古环境恢复的意义。目前普遍认为草莓状黄铁矿的成因主要有两种,即有机成因和无机成因,前者认为有机质或细菌参与草莓状黄铁矿形成;而后者主要认为过饱和的黄铁矿浓度是微球粒草莓状黄铁矿形成的必备条件。草莓状黄铁矿粒径的大小是其古沉积环境的直接反映,被作为比较可靠的古氧化还原条件判别指标,已被广泛应用于古代及现代海洋沉积物的古环境恢复。目前,虽然草莓状黄铁矿粒径判别古环境的大小及分布范围还不统一,但普遍认为封闭的水体环境（硫化环境）草莓状黄铁矿粒径较小且变化不大,且随着含氧程度增加,草莓状黄铁矿的粒径大小增大且分布范围趋于加宽。     

草莓状黄铁矿与古海洋环境恢复

草莓状黄铁矿是指由等粒度的亚微米级黄铁矿晶体或微晶体紧密堆积而成,形似草莓的黄铁矿球形集合体.它们在氧化和缺氧海洋环境中形成的机理不同,沉积岩中草莓状黄铁矿的粒径分布特征是恢复古海洋的氧化还原状态行之有效的方法之一.然而,草莓状黄铁矿粒径统计仅能区分出氧化和缺氧硫化的环境,不能进一步区分缺氧程度及状态(如次氧化、缺氧含...     

广西宁明组植物化石中黄铁矿及其沉积意义

对化石中的黄铁矿进行研究,有助于明确生物的化石化过程以及期间的沉积微环境。利用光学显微镜和扫描电镜,对广西宁明组植物化石中保存的黄铁矿进行了分析,发现离散型单晶和成群的莓状体共同保存。单晶绝大多数为无规则至球状体,晶棱不明显,表面可见凹点;少数为八面体,晶棱明显,表面光滑;单晶直径为0.79~1.58 μm;莓状体为圆球状,粒径为7.23~14.95 μm,S/Fe原子个数比的均值为1.54。莓状体的粒径大小和变化幅度均处于低值段,其S/Fe原子个数比值小于2,结果均说明当时植物体上、下表皮间为一种贫氧的水体环境,并在短时间内形成了莓状体。植物化石上、下表皮间由于未保存组织结构,而被大量的、近似层状分布的黄铁矿单晶和莓状体充填,结果支持了化石内莓状体形成与有机质降解之间存在着必然联系。     

埋藏环境中硫酸盐岩生物岩溶作用的硫同位素证据

为了揭示油气盆地埋藏环境中碳酸盐岩和硫酸盐岩共生时的岩溶发育机制, 以硫酸盐岩为研究对象, 采用室内模拟实验与野外实测资料相结合的方法, 分析了温度、SO₄2-浓度和时间等因素对水-岩-细菌封闭系统内稳定硫同位素的影响, 并指出硫同位素对地球化学作用的指示意义.结果表明, 细菌硫酸盐还原形成的H₂S中硫同位素分馏明显, 并受系统的温度和开放性等因素影响.结合鄂尔多斯盆地奥陶系风化壳中充填的黄铁矿硫同位素特征, 提出了鄂尔多斯盆地奥陶系岩溶的生物成因模式; 揭示了风化壳顶部的黄铁矿化与风化壳下部压释水岩溶共生的机制, 建立了生物岩溶发育的硫同位素地球化学标志.研究成果拓宽了岩溶的压释水成因机制.      

南海北部神狐水合物赋存区浅表层沉积物自生矿物特征及其成因探讨

通过对南海北部神狐海域Site5B和Site4B站位岩心柱沉积物中自生矿物的类型、形貌特点、丰度和稳定同位素特征的研究,探讨了自生矿物的成因机制。研究表明,沉积物中主要发育黄铁矿和碳酸盐类自生矿物。两个站位中发育的自生矿物的丰度、分布位置、晶体形貌和个体大小等存在明显差异,可能与不同站位中甲烷通量和深部构造有关。自生黄铁矿可能是硫酸盐与甲烷等烃类气体或有机质的厌氧氧化作用的产物,极低负值的硫同位素值可能与硫酸盐还原菌和单质硫歧化菌共同参与有关。自生碳酸盐矿物的成因则相对复杂,其形成过程受多种因素的综合影响。碳同位素值未表现出极低负值,可能是甲烷、有机质和正常海水等碳源混合的结果。     

Sulfur Isotopes of Framboidal Pyrite in the Permian-Triassic Boundary Clay at Meishan Section

Pyrite framboids were found in the Permian-Triassic boundary at Meishan Section, while their sulfur isotopes were determined. The majority of framboids is less than 5 μm in diameter, with some large-sized framboids. Also, euhedral gypsums were observed in the boundary clay. The authors suppose that most of the pyrite framboids formed just below the redox boundary and stopped growing after entering the lower water column. The result indicates that it was probably lower dysoxia condition in the temporal ocean. Moreover, the authors also presume that some pyrite was oxidated to sulfates accompanying the fluctuation of redox condition, which would probably be the origin of the negative sulfur isotopes of gypsum and CAS reported before. In addition, sulfur isotope of framboidal pyrite suggests that sulfur is originated from bacterial sulfate reduction in anoxic condition. Therefore, this study confirms that the ocean was widely anoxic during the Permian-Triassic transitional period. However, the redox condition in temporal ocean was probably not stable, with short-term fluctuations.     

Isotopic evidence for the origin of sulfur in the Herrin (no. 6) coal member of Illinois

The sulfur isotopic composition of the Herrin (No. 6) Coal from several localities in the Illinois Basin was measured. The sediments immediately overlying these coal beds range from marine shales and limestones to non-marine shales. Organic sulfur, disseminated pyrite, and massive pyrite were extracted from hand samples taken in vertical sections.The $\text{δ}{}^{34}\text{S}$ values from low-sulfur coals (< 0.8% organic sulfur) underlying nonmarine shale were +3.4 to +7.3%₀ for organic sulfur, +1.8 to +16.8%₀ for massive pyrite, and +3.9 to +23.8%₀ for disseminated pyrite. In contrast, the $\text{δ}{}^{34}\text{S}\text{values from high-sulfur coals}$ (> 0.8% organic sulfur) underlying marine sediments were more variable: organic sulfur, ?7.7 to +0.5%₀, pyrites, ?17.8 to +28.5%₀. In both types of coal, organic sulfur is typically enriched in ³⁴S relative to pyritic sulfur.In general, δ ³⁴S values increased from the top to the base of the bed. Vertical and lateral variations in δ ³⁴S are small for organic sulfur but are large for pyritic sulfur. The sulfur content is relatively constant throughout the bed, with organic sulfur content greater than disseminated pyrite content. The results indicate that most of the organic sulfur in high-sulfur coals is derived from post-depositional reactions with a ³⁴S-depleted source. This source is probably related to bacterial reduction of dissolved sulfate in Carboniferous seawater during a marine transgression after peat deposition. The data suggest that sulfate reduction occurred in an open system initially, and then continued in a closed system as sea water penetrated the bed.Organic sulfur in the low-sulfur coals appears to reflect the original plant sulfur, although diagenetic changes in content and isotopic composition of this fraction cannot be ruled out. The wide variability of the δ ³⁴S in pyrite fractions suggests a complex origin involving varying extents of microbial H₂S production from sulfate reservoirs of different isotopic compositions. The precipitation of pyrite may have begun soon after deposition and continued throughout the coalification process.     

沉积过程对自生黄铁矿硫同位素的约束

自生黄铁矿是海洋沉积物中还原态硫的主要赋存形式,其形成过程与有机质矿化相关,影响全球的C-S-Fe生物地球化学循环。自生黄铁矿硫同位素分馏主要受微生物硫酸盐还原的控制,但近期的研究成果表明局部沉积环境的改变也可以影响黄铁矿硫同位素的组成,特别是在浅海环境。在浅海非稳态沉积环境内,物理再改造和生物扰动作用,导致硫酸盐还原带内生成的硫化物被再氧化,进而影响黄铁矿的硫同位素值。浅海沉积过程容易受到古气候和海平面变化的影响,引起沉积速率的剧烈波动,导致有机质和活性铁输入的不稳定,进而影响成岩系统的开放性和硫酸盐还原速率,最终影响黄铁矿的硫同位素值。另外,沉积速率的改变还影响硫酸盐—甲烷转换带的迁移,造成有机质和甲烷厌氧氧化硫酸盐还原的相互转化,产生不同的硫同位素信号。东海内陆架泥质区为研究沉积过程对自生黄铁矿的形成及其硫同位素组成的约束机制提供了很好的研究材料。该区域有很好的沉积学研究基础,自生黄铁矿丰富、并且个别层位有生物气（甲烷为主）存在,是研究边缘海C-S-Fe循环的理想场所。     

草莓状黄铁矿的形成机制探讨及其对古氧化-还原环境的反演

【研究目的】草莓状黄铁矿广泛存在于现代沉积物和沉积岩中,其成因机制总体上分为有机成因和无机成因两种,尽管两种机制均有理论与实验的支撑,但尚未建立一种具有普遍意义的形成机制。【研究方法】本文对目前草莓状黄铁矿的形成机理、氧化还原环境的应用及后期环境变化的影响进行了系统的综合研究。【研究结果】不同氧化-还原环境下形成的草莓状黄铁矿在粒径、形态以及硫同位素之间均存在较大的差异,可做为反演古氧化-还原环境的指标。草莓状黄铁矿的微晶尽管与粒径具有一定的正相关性,但是两者在形态演化序列、生长模式、聚集因素等方面与古氧化-还原环境的关系尚不清楚。仅凭草莓状黄铁矿粒径与铬还原法测定的硫同位素反演古氧化-还原环境存在一定的局限性,需要其他指标综合判定,尚需进一步开展草莓状黄铁矿原位硫同位素值与粒径对古氧化-还原环境反演的研究。后期氧化可使草莓状黄铁矿表面化学成分发生变化,但粒径分布依然具有古氧化-还原环境的指示意义。【结论】草莓状黄铁矿的实验模拟、理论体系和多学科交叉的研究中仍存在一些问题,尚需进一步研究。