D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1999.01.001 第21卷第1期 北京科技大学学报 Vol.21 No.1 1999年2月 Journal of University of Sclence and Technlogy Beijing Feb.1999 太白金矿黄铁矿热电性及其在找矿中的应用 谢玉玲 徐九华 钱大益 何知礼 北京科技大学资源工程学院，北京100083 摘要通过载金矿物黄铁矿热电性研究，得出本区黄铁矿以P型和N-P型导电为主.P型含量高 及高的热电系数绝对值指示有利于金矿化，并由此推测可能的有利成矿部位.双王成矿带从西向 东，其N型出现率从高到低，反映了从西向东矿体的剥蚀率从大到小.根据黄铁矿热电系数计算得 出的热场分布与石准立等(1989)利用含铁白云石中包体均一法测温所得出的温度场相同，对黄铁 矿热电性与赋矿围岩之间对应关系及可能原因也进行了讨论， 关键词黄铁矿；热电性；热电系数；矿体剥蚀率；成矿预测 分类号P61 1矿床地质概况 穴型(P型)2种导电形式.当含有某种杂质元素离 子、原子时，品体间隙有额外充填而引起晶格局 太白金矿床位于陕西省太白县境内，为一黄 部价键轨道畸变，改变其导电性能.一般情况下， 铁矿一铁白云石胶结的钠长石化角砾岩型金矿 阳离子或金属离子过剩，即实际含量超过化学式 床.该矿品位虽低但规模大且易采易选，并具有 中正常比值时常引起电子型导电，热电系数α（α 独特的地质特征.矿床产于东秦岭泥盆系中，区 =E/△t×1000,μV/℃，式中E为补偿热电动 内地层包括中泥盆统王家楞组，古道岭组和上泥 势，单位为mV;△：为活化温度，亦为温度差值，△t 盆统星红铺组、九里坪组.矿化角砾岩体赋存于 =100℃)为负值，反之阴离子或非金属离子过剩 中泥盆统一套绿色板岩和层状钠长质岩的类复 时常为空穴型导电，热电系数为正值.控制黄铁 理石岩系中，该岩系在区域上较稳定分布，岩层 矿热电性最主要的因素是黄铁矿中的微量元素， 中各种层纹构造、包卷层理和粒序层理等浊积现 特别是As,Co,Ni的含量对其影响最大.黄铁矿 象常见，岩石中普遍残留有变余砂状结构.钠长 中As,C0,Ni在黄铁矿中呈类质同象存在，As主 岩类包括石英钠长板岩、钠长板岩、铁白云石质 要置换黄铁矿中的S,而C0,Ni主要置换黄铁矿 钠长板岩、钠长绢云板岩等，矿体直接赋存于含 中的Fe,每个As原子进人黄铁矿晶格中将使黄 矿层位中的钠长角砾岩带之中， 铁矿晶格中增加一个空穴，Co的3d电子比Fe多 角砾岩带地表断续延展于红崖河至太白河 1个，Ni的3d电子比Fe多2个，它们进入黄铁矿 王家庄以东的11.5km范围内，地表出露5个大 晶格中将分别使黄铁矿增加1或2个电子， 小不等的角砾岩体，呈舒缓反S形排列，长约 根据一般热液矿床原生晕垂向分带序列， 50-3050m,宽4-500m. Co,Ni晕常在矿体下部，使其在矿体下部的黄铁 矿床的形成主要经历了如下4个成矿阶段： 矿中含量相对增高，As,S因其具有挥发性常在矿 I黄铁矿一石英钠长石阶段，Ⅱ黄铁矿一铁白云 体的上部，使其在矿体上部黄铁矿中含量相对增 石阶段，Ⅲ黄铁矿一方解石阶段，Ⅳ黄铁矿阶 高，一般矿体下部较早形成的黄铁矿成矿温摩较 段.其中Ⅱ，V为金的主要成矿阶段，黄铁矿是主 高，热电系数常呈电子型，矿体上部较晚形成的 要载金矿物 黄铁矿成矿温度相对较低，热电系数常呈空穴 型，其原理可用于金矿床的评价.一般认为在轴 2黄铁矿热电性研究 向上空穴型黄铁矿的热电系数随取样位置增高 2.1黄铁矿热电性研究的基础 而增大，电子型黄铁矿热电系数随取样位置升高 黄铁矿是半导体矿物，有电子型(N型)和空 而减少，利用这一原理可判断矿体的剥蚀深度. 1998-09-25收稿谢玉玲女，35岁，在职博士研究生 在金矿找矿矿物学研究中，黄铁矿热电性具第 卷 ，年 第 期 月 北 京 科 技 大 学 学 报 晚 幼恤 一 太 白金矿黄铁矿热 电性及其在找矿中的应用 谢玉玲 徐九华 钱大益 何知礼 北京科技大学资源工程学 院 ， 北京 摘 要 通过载金矿物黄铁矿热电性研究 ， 得 出本区黄铁矿 以 型和 一 型 导电为主 型含量高 及 高的热 电系数绝对值指示 有利于 金矿化 ， 并 由此 推侧 可 能的有利成矿部位 双 王 成矿带从西 向 东 ， 其 型 出现率从高到低 ， 反 映了从西 向东矿体的剥蚀率从大到 小 根据黄铁矿热 电系数计算得 出的热场分布 与石准立 等 利用含铁 白云 石 中包体均一法测温所得 出的温度 场相 同 对黄铁 矿热电性 与赋矿 围岩之 间对应关 系及 可能原 因也进行 了讨论 关健词 黄铁矿 热 电性 热 电系数 矿体剥蚀率 成矿预测 分类号 矿床地质概况 太 白金 矿床位于 陕西 省 太 白县境 内 ， 为一 黄 铁 矿一铁 白云 石 胶 结 的 钠 长 石 化 角 砾 岩 型 金 矿 床 该 矿 品位 虽 低 但 规模 大 且 易 采 易 选 ， 并 具 有 独 特 的 地 质特征 矿 床 产 于 东 秦 岭 泥 盆 系 中 ， 区 内地 层 包括 中泥 盆 统王 家楞 组 ， 古道 岭组 和 上 泥 盆 统 星 红铺组 、 九 里 坪 组 矿 化角砾岩 体赋存 于 中泥 盆 统 一 套 绿 色 板 岩 和 层 状 钠 长 质 岩 的类 复 理 石 岩 系 中 该岩 系 在 区 域 上 较 稳 定 分 布 ， 岩 层 中各种层纹构造 、 包卷层理和 粒序层理 等浊积现 象常见 ， 岩 石 中普遍 残 留有 变 余 砂 状 结构 钠 长 岩 类 包括 石 英 钠 长 板 岩 、 钠 长 板 岩 、 铁 白 云 石 质 钠 长板 岩 、 钠 长 绢云 板 岩 等 ， 矿 体直 接 赋 存 于 含 矿层位 中的钠 长角砾岩带之 中 角 砾 岩 带 地 表 断续 延 展 于 红 崖 河 至 太 白河 王 家庄 以 东 的 范 围 内 ， 地 表 出露 个 大 小 不 等 的 角 砾 岩 体 ， 呈 舒 缓 反 形 排 列 ， 长 约 一 ， 宽 一 矿床 的形 成 主要 经 历 了如下 个成 矿 阶段 工黄铁 矿一石英钠 长 石 阶段 ， 黄铁 矿一铁 白云 石 阶段 ， 黄 铁 矿 一 方 解 石 阶 段 ， 黄 铁 矿 阶 段 其 中 ， 为金 的 主要 成 矿 阶段 ， 黄铁矿是 主 要 载金矿物 黄铁矿热电性研究 黄铁矿热 电性研究的基础 黄铁矿 是 半 导体矿 物 ， 有 电子 型 型 和 空 刁 一 收稿 谢玉 玲 女 ， 岁 ， 在职博 士 研究 生 穴 型 型 种 导电形 式 当含有某 种 杂质元 素离 子 、 原 子 时 ， 晶 体 间 隙有 额 外 充 填 而 引起 晶 格 局 部 价 键轨道 畸 变 ， 改 变 其 导 电性 能 一般情 况 下 ， 阳离子 或金 属 离 子 过 剩 ， 即实 际含量 超 过 化学 式 中正 常 比值 时 常 引起 电子 型 导 电 ， 热 电系 数 △ ， “ ℃ ， 式 中 为 补 偿 热 电 动 势 ， 单位 为 △ 为活化温度 ， 亦 为温度差值 ， △ ℃ 为负值 ， 反 之 阴离 子 或非金属 离子 过剩 时 常为 空 穴 型 导 电 ， 热 电 系 数 为 正 值 控 制 黄 铁 矿 热 电性 最 主要 的 因 素是 黄铁矿 中的微量 元 素 ， 特 别是 ， ， 的含量 对其 影 响最 大 黄铁矿 中 ， 。 ， 在 黄铁矿 中呈 类质 同象存在 ， 主 要 置 换黄铁矿 中的 ， 而 ， 主要 置 换 黄铁矿 中的 ， 每个 原 子 进人 黄铁 矿 晶 格 中将使 黄 铁矿 晶格 中增加 一个空 穴 ， 的 电子 比 多 个 ， 的 电子 比 多 个 ， 它 们 进人 黄铁 矿 晶格 中将分别使黄铁矿增 加 或 个 电子 根 据 一 般 热 液 矿 床 原 生 晕 垂 向分 带 序 列 ， ， 晕 常在 矿 体下 部 ， 使其 在 矿 体下 部 的 黄铁 矿 中含量相 对增 高 ， 因其具有挥 发性 常在矿 体 的上 部 ， 使其 在 矿体上 部 黄铁 矿 中含量 相 对增 高 一般 矿 体下 部 较早 形 成 的 黄铁矿 成 矿 温摩较 高 ， 热 电 系 数 常呈 电子 型 ， 矿 体上 部 较 晚形 成 的 黄 铁 矿 成 矿 温 度 相 对较 低 ， 热 电 系 数 常 呈 空 穴 型 ， 其 原 理 可 用 于 金 矿 床 的 评 价 一般 认 为 在 轴 向上 空 穴 型 黄铁矿 的 热 电系 数 随 取 样 位 置 增 高 而 增 大 ， 电子 型 黄铁矿 热 电系数 随取 样位 置 升 高 而 减 少 利 用这 一原理 可判 断矿体 的剥 蚀深度 在金 矿 找矿矿 物学研究 中 ， 黄铁矿 热 电性具 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1999．01．001