硫化矿床氧化代研究

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1、中国科学院地质研究所硫化矿床氧化代研究李锡林贺灌之刘秉光著科学出版社19661．西北干旱地区若干硫化物矿床氧化带的矿物学研究（李锡林）西北干旱地区，硫化物矿床氧化带特别发育。氧化带的表生矿物复杂，种类繁多。表生矿物远远超过了原生矿物的种类。由于干旱气候的特殊自然条件，造成了氧化带硫酸盐矿物的大量堆集，此即为西北硫化物矿床氧化带矿物学的突出特征。发育的各种各样颜色美丽和结晶形态多样的硫酸盐矿物，对祖国的矿物学增添了新的而又丰富的内容。从氧化带表生矿物发育的数量上看，硫酸盐占第一位，其次是氧化物和氢氧化物，再次是自然元素（特别是自然硫有广泛发育）和碳酸盐，此外，硅酸盐、卤

2、化物、钼酸盐、铬酸眼、钒酸盐和磷酸盐等相对而言其量均很少。并对五个硫化物矿床氧化带产出的59种矿物进行了研究。其中锌赤铁矿和锌叶绿矾是两种硫酸盐的新变种，柱钾铁钒是世界上第二次报道的矿物，而且，许多矿物在国内还是首次报道，如纤钠铁矾、针钠铁矾、绿钾铁矾、赤铁矾、黄铁矾、菱镁铁矾、铁明矾、镁明矾、粒铁矾、铁矾、紫铁矾、纤铁矾、针绿矾、单斜钠铁矾、毛矾石、一水亚铁矾、氯铜矿、基性水铁矾、砷钒铅矿和红铁矾等20种。对氧化带矿物所采用的研究方法，包括野外观察和素描，手标本和显微照相，双目镜下观察，对不透明矿物作反光镜鉴定和显微硬度测定，比重和折光率测定，X射线粉晶分析，差热和

3、加热失重分析，光谱和化学分析，对少数硫酸盐矿物进行晶体测角和X射线单晶研究。对大多数矿物采用多种多样方法进行综合研究，以获得大量分析和实验数据。硫化物矿床氧化带矿物成分及其分类自然元素硫酸盐1自然硫26铅矾2自然金27硬石膏3自然银28绿钾铁矾卤化物29钾明矾4氯铜矿30柱钾铁矾氧化物和氢氧化物31一水亚铁矾5石英32石膏6蛋白石33六方半水石膏7针铁矿34胆矾8水赤铁矿35水绿矾9偏锰酸矿36铜绿矾10硬锰矿37铁矾11软锰矿38泻利盐碳酸盐39粒铁矾12方解石40铁明矾13霰石41镁明矾14孔雀石42毛矾石15蓝铜矿43针绿矾16菱锌矿44紫铁矾17白铅矿45黄钾

4、铁矾磷酸盐46钠黄钾铁矾18磷氯铅矿47矾石钼酸矿48纤钠铁矾19彩钼铅矿49针钠铁矾铬酸盐50基性水铁矾20铬铅矿51红铁矾钒酸盐52纤铁矾21钒铅矿53叶绿矾22砷钒铅矿54锌叶绿矾23铜钒铅锌矿55赤铁矾硅酸盐56锌赤铁矾24多水高岭土57黄铁矾次生硫化物58菱镁铁矾25铜蓝59单斜钠铁矾从上表中可以看出，以硫酸盐矿物的种类最多，占所有氧化矿物的半数以上。硫酸盐矿物的大量发育及其种类的复杂性，反应了干旱地区硫化物矿床氧化带矿物学的突出特征。在各矿床中，氧化矿物比原生矿物要复杂得多，种数也要多。而且各矿床氧化带均以铁硫酸盐为主。由于各矿床氧化带均位于西北极端干旱的

5、气候条件下，年降雨量均小。在气候干燥、少雨的条件下，当硫化物氧化成硫酸盐后很难进一步起水解作用变成氢氧化物，如下式所示：Fe(SO4)3+6H2O2Fe(OH)3+3H2SO4由于水分少，硫酸的浓度相对增大，故反应式不易向右进行。因此，氧化作用易停留在硫酸盐阶段，这是矿床氧化带的硫酸盐矿物发育的主要原因。至于各矿床氧化带的组成矿物的很大差别，标型矿物亦异，则决定于多种多样的因素，如矿床围盐、原生矿石物质成分、地形、构造、氧化带发育阶段、元素的表生地球化学作用等。氧化带矿物的共生组合及垂直分布是有规律的。一般来说，氧化的晚期产物如铁锰氧化物和氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、钼

6、酸盐、铬酸盐和钒酸盐等矿物往往分布欲氧化带的顶部；自然硫和石膏往往组成独立亚层、硫酸盐矿物则从铁帽下部至次生硫化物富集带均有分布，而黄钾铁矾和钠黄钾铁矾可以出现在铁帽上部或其风化表面。硫酸盐矿物的分布规律如下：1）氧化带的最下部和次生硫化物富集带的中上部多低铁（水绿矾、铁明矾、粒铁矾、一水亚铁矾等）硫酸盐矿物，往上多高铁（纤钠铁矾、叶绿矾、纤铁矾等）硫酸盐矿物；氧化带的上部主要为黄钾铁矾。2）共生矿物的中心部分为低铁硫酸盐矿物，向外出现高铁硫酸盐矿物，再向外被黄钾铁矾所包围，最外围往往形成针铁矿薄壳。从以上现象说明，硫酸盐矿物的共生关系或分布，不论从下向上或从内向外其

7、化学性质渐趋稳定，矿物从氧化不充分变到氧化充分。由于深部的氧相对减少，形成不充分的氧化环境，因此常出现未充分氧化的低铁或高、低铁共存的硫酸盐矿物。往上则氧逐渐增加，在靠近地表部位由于氧与水的作用比较剧烈，因而产生高铁硫酸盐，高铁硫酸盐可以进而氧化成铁的氧化物或氢氧化物。2．西北干旱地区硫化物矿床氧化带评价问题的探讨1）氧化矿石的经济意义硫化物矿床氧化带除了对找矿和勘探有直接指导意义外，本身往往具有相当的经济价值。有的硫化物矿床氧化带就是矿床本身，而原生矿已氧化殆尽了，或原生带的利用价值远比氧化带小。由于原生矿石含铜很贫，未达到工业利用要求，只要是利用