本篇文章给大家谈谈辉钼矿和黄铜矿的区别,以及辉钼矿主要成分对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
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主要类型银、铜、铅、锌、钼矿床的基本地质特征
一、脉型银(多金属)矿
脉型银矿是本区重要矿化类型之一。矿体或分布于中生代花岗岩中,如丰宁银矿;或分布于中元古代碳酸盐岩层内,如梁家沟银矿、庞家沟银矿、相广银锰矿;还有一些矿床主要矿体分布于中深变质系中,如蔡家营铅锌银金矿(表2-2)。脉型银矿中银矿化常与金、铅、锌矿化相伴生构成银多金属矿床。
表2-2 脉型银矿地质特征一览表
矿体呈北西向或北东向走向,一些矿体呈近东西向分布。部分矿体赋存于新华夏系次级北东—北北东向压扭性断裂及其配套的北西向张性、张扭性断裂中;部分矿体呈似层状、扁豆状分布于中元古代地层顺层张性裂隙内;前者如丰宁银矿、姑子沟银矿,后者如东山银矿、梁家沟银矿等(表2-2,图2-8、2—9)。
矿石主要矿物组合与石英脉型金矿相似,以黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、石英、方解石为主,但脉型银矿含较多辉银矿、自然银(表2-2)。矿石中金、铅、锌含量较高,有时形成独立矿体,可综合利用。
近矿围岩蚀变因围岩不同而有别。赋存于花岗岩、变质岩中的银矿围岩蚀变主要有绿泥石化、硅化、黄铁矿化、绢云母化;赋存于碳酸盐岩中的银矿近矿围岩蚀变以硅化、黄铁矿化、锰化为主(表2-2)。
空间上,脉型银矿与中生代岩浆侵入体存在密切关系。矿体或分布于中生代、晚古生代花岗岩中,如丰宁银矿;或分布于花岗岩外围。蔡家营矿区燕山期中酸性岩脉十分发育,矿脉与中生代不同阶段的岩脉相互切割。图2-8、2-9显示了丰宁银矿的空间位置及其与区域构造-岩浆活动的关系。
二、夕卡岩型多金属矿
燕山地区夕卡岩型铜、钼、铅锌矿发育于燕山期花岗闪长岩、花岗岩与中元古代白云岩、白云质灰岩的接触带夕卡岩化带内,如寿王坟铜矿、平泉小寺沟铜钼矿(图2-10)、八家子铅锌矿。与夕卡岩型多金属矿化有关岩体的Cu、Mo含量都高于同类非矿化岩体(表2-3),与钼矿化有关的岩体钼含量高于其他岩体。这可以作为评价岩体含矿性与找矿潜力的重要标志之一。
矿区内,岩体与围岩接触带发育强烈的夕卡岩化作用,并伴有广泛的交代与热液蚀变现象,蚀变与矿化分带都很明显。小寺沟铜钼矿自岩体中心向外,存在如下蚀变分带趋势:硅化、钾化带—黄铁绢英岩化带—粘土化带—石榴子石夕卡岩带—镁夕卡岩带—蛇纹石化带—大理岩化带。钼矿化主要分布于岩体内钾化、绢英岩化带,铜矿化主要分布于夕卡岩化带(图2-10)。八家子铅锌矿自岩体向外,存在如下蚀变分带现象:绿泥石、绢云母化、钾化—镁夕卡岩化—钙夕卡岩化—锰夕卡岩化—蛇纹石化,矿化分带由岩体向外依次为磁铁矿、黄铜矿带—黄铁矿、磁黄铁矿带—黄铁矿带—铅锌矿带,矿化分带与蚀变分带存在密切关系。夕卡岩型钼矿也存在类似蚀变分带与矿化分带。
矿石结构以交代结构、自形—它形粒状结构为主,矿石构造以块状、脉状、浸染状构造为主,亦见角砾状、团块状、网脉状构造。主要矿物组合:方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、辉钼矿、石英、白云石、方解石及夕卡岩矿物。各类矿石主要矿石矿物含量有明显不同。铜矿石中黄铜矿、辉铜矿等含铜硫化物含量较高,铅锌矿石含方铅矿、闪锌矿较多,而钼矿石以辉钼矿为主。矿化具有多阶段性,由早至晚,热液蚀变由较高温蚀变向中低温蚀变演化,成矿物化条件(温度、压力、pH值等)也随之发生规律性变化(董永观,1986)。
矿体呈脉状、透镜状及不规则状,其产出部位受夕卡岩化带与接触带断裂构造的双重控制,如八家子铅锌矿,主要矿体呈北西向分布,受矿区北西向张扭性雁行状断层与夕卡岩化带所共同制约,寿王坟铜矿受夕卡岩带与帚状断裂的双重制约。
图2-8 丰宁银矿地质略图(据许晓峰,1990)
Fig.2-8 Simplified geologic map ofFengning silver deposit
1—第四系;2—古元古界;3—燕山期细粒花岗岩;4—华力西期粗粒花岗岩;5—碎裂花岗岩;6—蚀变粗粒花岗岩;7—萤石石英脉;8—矿体;9—断裂;10—蚀变界线
图2-9 丰宁银矿牛圈矿段勘探线剖面图(据许晓峰,1990)
Fig.2-9 Cross section of prospecting profile of Niujuan silver deposit
1—细粒花岗岩;2—粗粒花岗岩;3—碎裂花岗岩;4—蚀变花岗岩;5—矿体;6—钻孔
图2-10 小寺沟铜矿剖面图
Fig.2-10 Cross section of Xiaosigou copper deposit
1—钾化带;2—绢英岩化带;3—石榴子石夕卡岩化带;4—镁夕卡岩化带;5—蛇纹石化带;6—大理岩化带AR—太古宙片麻岩;Pt2w—雾迷山组白云岩
三、沉积层状铅锌矿
沉积层状铅锌矿的主要矿体皆呈层状、似层状、扁豆状整合分布于长城群高于庄组中下部白云质灰岩、页岩中,厚1~10m,高板河矿区矿体延深(斜深)1000m以上。铅锌矿矿体与黄铁矿矿体紧密伴生,常构成黄铁矿-铅锌矿矿体。燕山地区主要沉积层状铅锌矿都分布于杨树沟—沙窝店近东西向矿带内,如高板河、黄土梁、沙窝店等矿床,矿化分布受高于庄期古构造、岩相古地理所控制,矿体分布于一定层位内(图2-11、2—12)。
矿石构造有:浸染状、条带状、脉状、层纹状、角砾状及块状构造。矿石结构以半自形—它形粒状结构、微晶结构为主。矿石中发育胶状、球状及微霉球状结构,反映其为典型沉积成因(冯钟燕等,1985)。
矿石矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、白铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿,脉石矿物有白云石、方解石、石英等。矿石中尚伴有镓、锗、铊、金、银等有益元素,可综合利用。
矿化与中生代岩浆活动不存在明显的时、空联系,近矿围岩蚀变较弱。中生代褶皱、断裂活动使矿体形态变得更为复杂。
图2-11 兴隆地区层状硫化物矿床产出层位对比图(据冯钟燕等,1985)
Fig.2-11 Comparison of strata among stratified sulfide deposits in Xinglong area
图2-12 高板河铅锌-黄铁矿矿体剖面图
Fig.2-12 Cross section of Gaobanhe lead-zinc-pyrite deposit
G4—G6-2—中元古界高峪庄组岩性段;δ—燕山期闪长岩脉;Sph—铅锌矿体;Py—黄铁矿矿体
四、脉型铅锌矿
脉型铅锌矿的地质特点与脉型银矿地质特点基本相同。实际上一些脉型铅锌矿与脉型银矿化伴生,构成铅锌银矿,如蔡家营、东山、梁家沟、姑子沟等矿区。只是铅锌矿石的铅锌含量高于一般的银矿石,个别脉型铅锌矿如青羊沟铅锌矿、陶杖子铅锌矿,银品位较低,难以形成独立银矿体。蔡家营、东山、姑子沟、梁家沟铅锌多金属矿的地质特点前面已剖析过,此不重述。
五、斑岩型与大脉型钼矿
燕山地区三类主要钼矿:斑岩型、夕卡岩型与大脉型钼矿化空间上紧密伴生,或叠加在一起,或分布于岩体不同部位。常见一些钼矿中同时发育两类或三类钼矿化,但以某种矿化为主。如兰家沟、大庄科、肖家营子、贾家营子钼矿以斑岩型钼矿化为主,伴有脉型钼矿化;北松树卯钼矿、刚屯钼矿、莫古峪铜钼矿以夕卡岩型钼矿化为主,伴有脉型钼矿化与少量斑岩型钼矿化;撒岱沟门钼矿、旧门钼矿、岭前钼矿以大脉型钼矿化占主导地位,但伴有一些斑岩型或夕卡岩型钼矿化。各类钼矿主要地质特点详见表2-4。这里主要介绍斑岩型、脉型钼矿的主要地质特征。
斑岩型钼矿与燕山期斑岩、次火山岩等中酸性侵入岩存在成因联系,主要分布于浅成、超浅成花岗岩内部。三义庄铅锌钼矿、大庄科钼矿其斑岩型矿化主要受火山机构所控制,兰家沟斑岩型钼矿受北东向压扭性断层、节理及其配套北西向张扭性—扭性断层、节理所控制。脉型钼矿化主要受新华夏系北东—北北东向压扭性断层及其配套北西向断层所制约。
表2-3 燕山造山带部分岩体铜、钼含量及有关矿化对比表
①引自赵明因,1981,河北斑岩型钼铜矿化岩体特征简介,河北地质矿产研究所。
斑岩型钼矿与脉型钼矿主要矿石矿物组合相似,以辉钼矿为主,另外含不等量的黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿等硫化物,三义庄矿区铅、锌含量高,形成独立的铅锌矿体。
斑岩型钼矿与脉型钼矿主要围岩蚀变类型相近,主要有钾化、硅化、绢云母化、绿泥石化及高岭石化,但蚀变带空间分布特点有明显区别。斑岩型钼矿蚀变面积很大,蚀变带具有面型环带状分布特点,如大庄科钼矿董家沟矿区,由火山机构中心向外,蚀变依次为钾化、硅化带—黄铁矿、绢英岩化带—青盘岩化带,钼矿体主要分布于蚀变中心的钾化、硅化带内部。而脉型钼矿蚀变主要围绕矿体呈带状分布,蚀变带较窄,如岭前钼矿、旧门钼矿含钼硫化物石英大脉的近矿蚀变。
斑岩型钼矿与脉型钼矿矿化皆具有脉动性,存在多个矿化阶段。如岭前钼矿、兰家沟钼矿热液期矿化由早至晚可分为四个阶段:Ⅰ.辉钼矿-黄铁矿阶段,Ⅱ.多金属硫化物-磁铁矿阶段,Ⅲ.黄铁矿-黄铜矿阶段,Ⅳ.黄铁矿-石英-方解石阶段,钼矿体主要形成于第Ⅰ阶段,伴生的铜矿体主要形成于第Ⅱ、Ⅲ阶段。
表2-4 燕山造山带东、北部主要类型钼矿地质特征对比表
六、隐爆角砾岩型钼矿
隐爆角砾岩型钼矿是燕山陆内造山带一种与中生代燕山期(139~168Ma)火山-次火山活动有关的钼矿床,矿体展布受陷落破火山口及火山机构所控制,如大庄科—董家沟钼矿田(图2-13)。含矿围岩以中酸性火山岩、火山角砾岩、次火山岩为主。
钼矿体绝大部分分布于火山机构内的隐爆或爆破角砾岩带中,矿体产状相似,近平行排列,矿体之间的夹石一般都是含钼品位较低的火山角砾岩(图2-14)。在大庄科钼矿田,钼矿体规模大,大多数矿体长度为500~1000m,厚度为18~56m,延深大于450m。
矿区发育硅化与钾长石化等中高温围岩蚀变。矿石矿物以辉钼矿、磁铁矿、黄铁矿为主,尚见少量白钨矿、黄铜矿、钛铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、斑铜矿等共生矿物。矿石中有重要经济价值的矿物主要为辉钼矿,其它矿物一般不具工业意义。
图2-13 大庄科钼矿田地质构造略图(据董得茂等,1985)
Fig.2-13 Geological sketch map of Dazhuangke molybdenum ore-field in north of Beijing
1—第四系;2—中上侏罗统;3—中新元古界;4—含角砾石英二长斑岩;5—黑云母石英二长岩;6—斑状闪长岩;7—杨麻地斑状二长花岗岩;8—大庄科斑状二长花岗岩;9—对臼峪花岗岩;10—含矿角砾岩;11—龙潭石英二长岩;12—汉家川石英二长岩;13—微晶闪长岩;14—大沙峪花岗斑岩;15—大钟山石英二长岩;16—闪长玢岩;17—断裂;18—破火山口边界
图2-14 董家沟钼矿勘探线剖面图(据董得茂等,1985)
Fig.2-14 Profiling cross section of Dongjiaou molybdenum deposit
1—第四系;2—石英二长斑岩;3—石英闪长岩;4—矿化角砾岩;5—石英二长岩;6—花岗斑岩;7—花斑岩;8—蚀变闪长玢岩;9—钼矿体编号;10—钻孔编号
小寺沟铜钼矿
(一)成矿地质背景
小寺沟铜钼矿床位于冀东幔枝构造盖层中。区内主要出露有太古界迁西群,中、新元古界蓟县系雾迷山组白云岩和古生界上侏罗统火山岩。尚义-承德-平泉深断裂在矿区北部通过,与北东走向的下板城-杨树岭断裂交汇于平泉附近。在这一三角地区出露有中生代燕山旋回侵入的小寺沟、轿顶山、槽碾沟、崖门子等中酸性岩体,构成一个以铜钼为主的多金属成矿区。其中以小寺沟岩体成矿性最好,形成铜钼工业矿床。
(二)矿区及矿床地质
1.矿区地质
矿区北部东西向断层以北分布有太古界迁西群跑马场组角闪斜长片麻岩及斜长角闪岩、变粒岩;以南为中元古界雾迷山组上部的白云质灰岩与灰质白云岩,以及上侏罗统火山角砾岩、角砾凝灰岩、流纹岩等(图2-22)。
断裂构造主要分为东西向、北西向及北北东向3组。东西向为逆冲断层(F1),横贯矿区北部,产状为走向北东85°~90°,倾向北,倾角70°~80°。该断层控制了小寺沟岩体的西北边界。北北东向断裂主要为平移正断层(F2),走向为北东20°~25°,倾向南东,倾角70°~80°。长度超过5km,并切断东西向断层。北西向是区内最发育的一组断裂,它控制着小寺沟岩体的边界、蚀变带、矿体分布、岩脉及火山岩的分布。
矿区岩浆岩多以斑岩、脉岩形式出现,其次为火山熔岩及火山碎屑岩。按其活动顺序可分为3个阶段:早期为辉长闪长岩,中期为小寺沟花岗闪长斑岩,晚期为酸性火山口熔岩、火山碎屑岩。区内岩浆成分主要为中酸性,从早到晚有从中性-中酸性-酸性的演化趋势。小寺沟花岗闪长斑岩是矿区的主要含矿岩体,以富含铜、钼为特征。岩体的钾-氩年龄为129Ma,小寺沟矿床为134×106a(黄典豪等,1996)。岩体沿北西向断裂侵入于蓟县系雾迷山组,呈长轴为北西的不规则的椭圆状,出露面积约7km2。
小寺沟岩体向南西倾斜的小岩株产出,倾角60°。局部超覆于白云岩之上,接触面产状波动起伏十分明显。岩体由中心向边缘可划分出3个岩相带,从内向外分别为黑云母花岗斑岩(Ⅰ)→花岗闪长斑岩(Ⅱ)→似斑状石英二长闪长岩(Ⅲ),各相带间为渐变过渡关系。矿区内以Ⅱ相带出露范围最广且与铜、钼矿化关系最密切。
小寺沟岩体的岩石化学特征是:SiO2平均含量为66.35%,K2O平均为3.55%,Na2O平均为4.15%,且Na2O>K2O,Al/(Na+K+Ca)<1.1;岩体分异指数(DI)为74~82。由二长石温度计,石英-磁铁矿氧同位素分馏方程计算,小寺沟岩体的形成温度是630~670℃,由黑云母成分计算得到岩体结晶时的水逸度fH2O=1300×105~1955×105Pa。
矿物组合是中酸性斜长石+富镁黑云母+角闪石+榍石+磁铁矿;磁铁矿含量为0.5%~1.2%;微量元素为V-Cr-Co-Ni组合,且含量高;黑云母处在Ni-NiO缓冲线之上;全岩氧同位素δ18O为7~8.2等特征,表明小寺沟岩体是由幔壳混融的同熔型花岗岩浆所形成。
2.矿床地质特征
(1)矿体规模、形态及空间分布
小寺沟矿床是以铜钼矿化为主,次为铅锌矿化和铁矿化,并伴生有金、银、硫、铼、硒等。矿体分布明显受控于岩体接触带和蚀变带,围绕小寺沟岩体形成环带状。自岩体内接触带向外,依次是钼矿化-钼铜矿化-铁铜矿化-铜矿化-铅锌矿化-铅矿化。主要矿体有:
铜矿:铜矿化主要分布于小寺沟岩体外接触带上的变镁矽卡岩的蛇纹石蚀变岩和蛇纹石化白云岩中,其次是钙矽卡岩的石榴石矽卡岩中。前者矿化强、范围大,构成主要铜矿体;后者分布局限,仅以伴生元素形式存在。矿体一般长300~500m,最大达1000m,平均厚 40 m,延深250~350 m,最大达570 m。总体走向为315°,倾向南西,倾角60°~80°。矿体形态比较规则,通常呈似层状、狭长带状,与接触带产状一致。在接触带内侧由捕虏体构成的铜矿体,规模大小不等,一般长 200~300 m,厚 1~10 m,最厚 40 m。总体走向北西,倾角为 30°~60°,形态为透镜状。脉状、扁豆状(图 2-23)。
图 2-22 小寺沟铜钼矿床地质图
图 2-23 小寺沟铜钼矿床 9 勘探线地质剖面图
图 2-24 小寺沟铜钼矿 30 线剖面图
钼矿:钼矿化主要分布于岩体内黄铁绢英岩中,次为钙矽卡岩的石榴石矽卡岩中。钼的矿化强、范围广,发生在内接触带边缘与铜矿体相接处形成钼铜矿。钼矿体长 300~500 m,厚 50~100 m,延深 300~500 m,矿体总体产状为北西走向,倾向南西,倾角60°~80°,向深部逐渐变缓(图 2-24)呈厚大的透镜状,两端急剧收缩变薄并有分支。
铁矿:铁矿主要分布在变镁矽卡岩中。主要以规模小、矿体不连续的矽卡岩磁(赤)铁矿为主,局部地段受后期铜矿化叠加,形成含磁铁矿的铜矿体。
铅锌矿:铅锌矿化或铅矿化主要分布在距小寺沟岩体较远的青盤岩化结晶白云岩中,明显受岩石裂隙控制,形成脉状矿体,品位高但规模很小。
(2)矿石组构特征
矿石类型可分为铜矿石、铁铜矿石和铜钼矿石和钼矿石 4 种。
占铜金属储量 90%以上的铜矿石主要有黄铁矿、黄铜矿组成,以及磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、磁铁矿等。脉石矿物有蛇纹石、白云石、方解石、透辉石、金云母、硅镁石等。铁铜矿石主要由黄铁矿、黄铜矿组成。脉石矿物有透辉石、硅镁石、白云石等。铜钼矿石主要由黄铜矿、辉钼矿组成,含钼为 0.01%~0.08%。其他组成与铜矿石相同。钼矿石主要为辉钼矿和黄铜矿。脉石矿物有钾长石、斜长石、石英、绢云母、钙铝榴石、透辉石、方柱石、硅镁石等。钼矿石占钼金属总储量的 95%以上。
矿石结构主要为他形粒状结构、交代结构,偶见熔离结构及压碎结构。矿石构造有浸染状构造、脉状构造和块状构造。铜矿石常呈细脉浸染状构造。
(3)蚀变矿化特征
矿区的围岩蚀变具多期、多阶段特征,根据蚀变岩的矿物组合、岩石结构构造特征,主要蚀变有钾化(钾长石化、黑云母化)、黄铁绢英岩化、粘土岩化及矽卡岩化(含蛇纹石化)。蚀变岩在空间上呈有规律的带状排列。由岩体向外依次为花岗闪长斑岩→钾长石、黑云母蚀变带→黄铁矿、石英、绢云母蚀变带→(粘土岩化带)→钙矽卡岩带→镁矽卡岩、变镁矽卡岩带→蛇纹石化白云岩带→白云岩。其中主要含矿蚀变岩石是含钼黄铁绢英岩、石榴石钙矽卡岩、含铜变镁矽卡岩和蛇纹石化白云岩。
成矿阶段划分为:早期碱性阶段,形成钾化蚀变岩和矽卡岩,形成温度在400℃以上;酸性淋滤阶段,形成碳酸盐岩———硫化物组合的细脉,温度为350~280℃。
小寺沟岩体蚀变带的石英、方解石中含有大量的流体包裹体,其中气相含量为45%左右。这种气、液、固三相包裹体的共存,说明成矿流体具有热液沸腾现象。其中,辉钼矿的形成温度主要集中在320~360℃,黄铜矿-黄铁矿-石英脉形成温度主要集中在280~320℃。包裹体中子矿物的出现及其含量的统计,高盐度包裹体的出现地段与铜钼矿化地段相一致,包裹体中盐类矿物主要是NaCl和KCl,经测算,含矿溶液的总盐度为45.4%,PH2O=300×105Pa~500×105Pa。
(三)成矿物质来源
1.硫同位素
黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、方铅矿和闪锌矿等几种硫化物的硫同位素组成见表2-19可知,本区硫化物的δ34S变化于-0.41~4.58,平均2.36,具塔式分布的特征,主要分布为2.0~2.5。由表2-17还可以看出,无论是岩体中还是矽卡岩、白云岩或蛇纹岩中的硫化物的硫同位素组成非常相近,表明它们沉淀于含相同硫同位素组成的热液。在频率直方图上呈陡塔式分布,具有深源岩浆硫特征。
表 2-19 小寺沟铜钼矿硫同位素组成
2.氢氧碳同位素
从权恒等(1992)的10件不同蚀变类型矿物样品(表2-20)可看出,各蚀变带中不同矿物δ18O为6.29~12.50,平均10.42;3件粘土矿物δDH2O为-85.7~-98.7,平均91.93;2件钾长石δ18OH2O为6.88~7.18,平均7.03。结合硫同位素特征表明,说明成矿流体中的水可能是以岩浆水为主,有大气降水参与的混合水。发生钾质交代形成钾长石、黑云母的流体与岩浆水流体在成因上有继承性,而石英-绢云母化阶段,流体同位素发生了明显变化。这可能是由于天水加入的缘故,越到热液晚期,这种天水加入的程度越大。
表 2-20 小寺沟铜钼矿氢、氧同位素分析结果
图 2-25 小寺沟铜钼矿稀土元素配分模式
3.稀土元素
岩体为富轻稀土型,δEu 在零左右,无铕异常; 矽卡岩中稀土含量比岩体高,表明在矽卡岩形成过程中发生了稀土元素的轻度富集作用,将矿区主要地质体稀土元素分析结果经球粒陨石标准化后投点于稀土分布曲线(图 2-25)上可见,除石榴石样品外,其余样品均为向右倾斜的协调的曲线,与 I 型花岗岩的稀土分布模式一致; 花岗岩体与矽卡岩的分布模式非常相近,表明两者之间有成因上的联系。
综上所述,小寺沟铜钼矿床成矿物质应来源于地球深部,花岗闪长斑岩体是成矿母岩。东西向深大断裂及派生的北北东向断裂和北西向断裂组成了构造格架,共同控制了含矿岩体的分布、形态和边界条件,也是导矿构造。
如何区别辉钼矿、石墨、方铅矿、闪锌矿、辉锑矿、辉铋矿?
第一:辉铋矿与辉锑矿
此二种矿物很相似,它们均呈一向延长的柱状或针状形态,均有一组完全解理,但二者也有明显的区别。
辉锑矿(Sb2S2):条痕稍摩擦儿下立刻呈现褐色;矿物加KOH液体,表面立即变成黄一褐色;解理面上常可见到垂直晶体延长方向的聚片双晶纹;经常与低温热浓矿床中的雄黄、雌黄、辰砂等共生。
辉铋矿(Bi2S3):条痕稍摩擦几下不变色;矿物加KOH液体不变色;无垂直晶体延长方向的聚片双晶纹;经常与高温热液矿床中的黑钨矿、锡石、辉钼矿、毒砂等共生。
第二:2、石墨与辉钼矿
它们均呈二向延长的片状或粉末状形态,硬度很小在纸上能顺利地写字,污手,有滑感,薄片大一点就可以弯曲(有挠性),但此二种矿物很易区别,只要把它们的条痕用干净的瓷板或碗片、玻璃棒等摩擦几下,如为辉钼矿则条痕立即出现黄绿色,石墨则不变色。此法简便、可靠。
此外,辉钼矿还有钼的反应,其方法如下:
(1)焰色反应将矿物薄片用摄子夹住,置于吹管火焰下锻烧稍长一些时间,可出现黄绿色火焰。
(2)把矿粉和硝酸置入磁皿中加热使之溶解,然后蒸干,稍冷后、磁皿上就有蓝色出现,如在残渣上加1-2滴硫酸,蒸干后,蓝色极明显,加水蓝色即褪去。
石墨主要产于煤层或含碳质沉积岩经变质作用形成的地质体中,而辉钼矿主要产于热液矿床(与黄铜矿、黑钨矿、锡石、白云母、石英等共生)或砂卡岩矿床(与黄铜矿、石榴子石、透辉石、方解石等共生)中,在氧化带,辉钼矿可风化成钼华。
辉钼矿族
本族包括四价阳离子钨、钼与硫组成的化合物。自然界中辉钨矿(tungstenite)WS2极为罕见,因为钨几乎只以氧化物和钨酸盐形式产出。而钼则以其硫化物出现。
辉钼矿Molybdenite—Mo S2
晶体参数 六方晶系;对称型6/mmm。空间群P63/mmc;a0=0.316nm,c0=1.232nm;Z=2。
成分与结构 Mo 59.94%,S 40.06%。Re是其重要的类质同像替代元素,其含量为0.n~1.88%;S少量被Se替代。其晶体结构属层状。钼离子与硫离子均成层分布。每一钼离子面夹在上下二硫离子面之间,Mo为六次配位,其配位多面体为三方柱。配位三方柱以共棱连接构成Mo S2结构层(图8-15)。层内离子连接紧密,而层与层之间的引力却很微弱,因而决定了辉钼矿有平行{0001}极完全解理,并呈片状、板状。
形态 晶形呈六方板状(图8-16),但往往不完整。底面上常有条纹。通常多呈鳞片状集合体。
图8-15 2H型辉钼矿的结构
(据罗谷风,1993)
图8-16 辉钼矿(澳大利亚)
(据Johnsen,2002)
物理性质 铅灰色;条痕为亮铅灰色,在上釉瓷板上为带微绿的灰黑色;金属光泽。硬度1;解理平行{0001}极完全;薄片具挠性。有滑腻感。密度5.0g/cm3。
鉴定特征 铅灰色,金属光泽,硬度低,底面解理极完全。以其密度较大、光泽较强、颜色及条痕较淡可与相似的石墨相区别。
次生变化 氧化带中辉钼矿常变为黄色粉末状的钼华(Mo O3)或具有辉钼矿假象的钼钙矿(CaMoO4)。
成因与产状 辉钼矿是分布最广的钼矿物。主要为与酸性岩有关的高、中温热液成因。最重要的钼矿床为斑岩钼矿(或称细脉浸染钼矿)、接触交代钼矿。前者辉钼矿呈散染状和网脉状与黄铜矿等共生;后者辉钼矿与石英、白钨矿、黄铜矿、黄铁矿等共生。此外,在许多锡石-黑钨矿石英脉矿床中,辉钼矿是常见矿物。我国钼矿储量居世界首位。最著名的产地有辽宁、河南、山西、陕西等。
主要用途为提取钼和铼的最重要的矿物原料。
黄铜矿族
本族矿物为黄铜矿、黄锡矿等。黄铜矿和黄锡矿均有两种同质多像变体:低温四方晶系和高温等轴晶系变体,二者的转变温度:黄铜矿是550℃,黄锡矿是420℃。高温变体其阳离子在结构中呈无序分布,具闪锌矿型结构。低温四方晶系变体,阳离子在结构中呈有序分布,因而与高温变体比较,其对称性降低。这两者的高温等轴晶系变体均能与闪锌矿无限混溶,而在低温下发生固溶体的出溶。
黄铜矿Chalcopyrite—CuFeS2
晶体参数 四方晶系;对称型
。空间群
;a0=0.343nm,c0=0.569nm;Z=2。
成分与结构 Cu 34.56%,Fe 30.52%,S 34.92%。当形成温度高于200℃时,其成分与理想化学式比较,S不足,即(Cu+Fe):S1。含有Mn、As、Sb、Ag、Zn、In和Bi等混入物。晶体结构视为两个闪锌矿晶胞叠加,即构成黄铜矿的单位晶胞。每一金属离子(Cu和Fe)的位置均相当于闪锌矿中锌离子的位置,被四个硫离子包围形成四面体配位。而每个硫离子亦被四个金属离子(2Cu+2Fe)所包围,因此阴阳离子的配位数均为4(图8-9)。所有配位四面体的方位都是相同的。反映在形态上呈四方四面体晶形。
图8-9 黄铜矿的晶体结构
(据陈武等,1985)
形态 晶形呈四方四面体,但不常见。{112}晶面上常出现生长条纹(图8-10),但在
晶面上却很少出现,且二者光泽也不同。通常为致密块状或粒状。
图8-10 黄铜矿的晶形
矿物学导论(第二版)
(据Berry等,1983,修改)
物理性质 黄铜色,但往往带有暗黄或斑状锖色;条痕绿黑色;金属光泽。硬度3~4;密度4.1~4.3g/cm3。具有导电性。
鉴定特征 黄铜矿以更黄的颜色、较低的硬度区别于黄铁矿;与自然金的区别在于绿黑色的条痕、性脆及溶于硝酸。
次生变化 氧化带中,黄铜矿易于氧化分解,转变为易溶于水的硫酸铜,然后与含碳酸的水溶液作用形成孔雀石、蓝铜矿。如果与含硅酸的水溶液作用则形成硅孔雀石。在气候干燥条件下的氧化带中能保留各种含铜硫酸盐矿物。在含铜硫化物矿床的次生富集带中,黄铜矿被次生斑铜矿、辉铜矿和铜蓝所交代。
成因与产状 黄铜矿形成于多种地质条件下。在铜镍硫化物岩浆矿床中,与磁黄铁矿、镍黄铁矿共生。斑岩铜矿中,与斑铜矿、辉钼矿等共生。还产于各种热液成因铜矿床中,以及某些沉积成因(包括火山沉积成因)的层状铜矿床中。
我国黄铜矿的主要产地集中在长江中下游地区、川滇地区、山西南部的中条山地区、甘肃的河西走廊及西藏等。
主要用途 提炼铜的主要矿物原料。
辉钼矿MoS2
[化学组成]Mo59.94%,S40.06%,类质同象混入物有Re、Se等。
[晶体结构]六方晶系,晶体结构中两层S2-夹一层Mo4+形成牢固的层。层与层间以分子键相结合(图13-8)。
[形态]晶体呈六方板状、片状或细小的鳞片状。
[物理性质]铅灰色;条痕亮灰色,用瓷板将条痕研细后,呈黄绿色调,在白搪瓷上划的条痕黄绿色更明显;不透明;金属光泽。硬度1;解理平行{0001},极完全;薄片具挠性;手摸之有明显滑感,污手。相对密度5.0。导电性很弱(低于石墨)。
[成因产状]为分布最广的钼矿物,主要形成于高、中温热液。在含钨、锡的石英脉中的辉钼矿常呈较大的晶片,与锡石、黑钨矿、绿柱石、石英等共生;在“斑岩钼矿”中,辉钼矿呈星散状或细网脉状分布在小侵入体(即所谓斑岩)的外缘,与黄铜矿等共生,在矽卡岩中也有辉钼矿产出。
外生作用中,MoS2可呈黑色粉末状或胶体形式产出于黑色页岩中。
在地表受到氧化后,辉钼矿常变为黄色粉末状钼华MoO3。
[鉴定特征]铅灰色、金属光泽、低硬度、片状晶形和解理等为其主要鉴定特征。呈细鳞片状分散于岩石中时,与石墨相似(因无法试相对密度),可据辉钼矿研细的条痕呈黄绿色,导电性差相区别。其粉末与硫酸铵共熔后,形成蓝色的钼蓝MoO2·MoO3,进一步灼烧,钼蓝即氧化为黄色的氧化钼MoO3。
[用途]提炼钼和铼的最重要矿物。可作固体润滑剂。
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