基于黄铁矿加热变化过程中新生磁黄铁矿特征及其生成途径
安徽铜陵冬瓜山矿床中磁黄铁矿矿石结构特征及其成因意义
2010年6月J une,2010 矿 床 地 质 MIN ERAL DEPOSITS第29卷 第3期Vol.29 No.3文章编号:025827106(2010)0320405210安徽铜陵冬瓜山矿床中磁黄铁矿矿石结构特征及其成因意义Ξ郭维民,陆建军33,章荣清,徐兆文(南京大学成矿作用国家重点实验室,南京大学地球科学与工程学院,江苏南京 210093)摘 要 安徽铜陵冬瓜山矿床是长江中下游地区具有代表性的大型层状硫化物矿床,磁黄铁矿为矿床中的主要硫化物矿物。
该矿床主要由层状硫化物矿体组成,伴有矽卡岩型和斑岩型矿体。
在层状矿体上部,磁黄铁矿主要为块状构造,而层状矿体下部,磁黄铁矿多为层纹状、条带状构造,具有显著的沉积结构构造特征。
野外地质观察及室内矿相学研究表明,层状矿体中磁黄铁矿矿石遭受了强烈的变质作用及热液交代作用。
进变质过程中形成的结构主要为胶黄铁矿转变为黄铁矿以及进一步变质转变为磁黄铁矿、磁铁矿时形成的交代残留结构。
退变质过程则以磁黄铁矿的退火、黄铁矿变斑晶的生长和单纯六方磁黄铁矿的形成为特征。
岩浆热液对单纯六方磁黄铁矿的交代作用形成了单斜和六方磁黄铁矿的交生结构。
这些结构特征表明层状矿体中的磁黄铁矿并不是岩浆热液成因,而主要为石炭纪同生沉积胶黄铁矿、黄铁矿在燕山期岩浆侵入所引起的热变质作用下脱硫所形成,并在热变质作用之后又受到岩浆热液的叠加交代。
磁黄铁矿的结构特征显示冬瓜山矿床的形成经历了同生沉积、热变质、热液交代等多个阶段,支持其为同生沉积2叠加改造型矿床。
关键词 地质学;磁黄铁矿;矿石结构;喷流沉积;叠加改造;冬瓜山矿床;铜陵中图分类号:P618.41 文献标志码:AOre textures and genetic signif icance of pyrrhotite from Dongguashanore deposit in Tongling area,Anhui ProvinceGUO WeiMin,L U JianJ un,ZHAN G RongQing and XU ZhaoWen (School of Earth Sciences and Engineering and State K ey Laboratory of Mineral Deposit Research,Nanjing University,Nanjing210093,Jiangsu,China)AbstractPyrrhotite is the main sulfide mineral in the Dongguashan ore deposit,one of the most representative strati2 form sulfide deposits in the Middle2Lower Yangtze River metallogenic belt.The Dongguashan ore deposit is mainly composed of a large stratiform sulfide ore body associated with skarn and porphyry ore bodies.Pyrrhotite in the upper part of the stratiform ore body is mostly of massive structure,whereas that in the lower part is mainly of banded or layered structure.Field and microscopic investigation shows that pyrrhotite ores underwent intense metamorphism and hydrothermal replacement.Phase conversion from colloform pyrite through pyrite to pyrrhotite and magnetite occurred in the course of prograde metamorphism.Retrograde metamorphism is charac2 terized by the presence of annealing texture in pyrrhotite,the growth of porphyroblastic pyrite and the formation of hexagonal pyrrhotite.The replacement of pure hexagonal pyrrhotite by magmatic hydrothermal fluids led toΞ本文得到高等学校博士科学点专项科研基金(1999028435)的资助第一作者简介 郭维民,男,1983年生,博士研究生,矿床学专业。
黄铁矿在不同温度下的相变演化
黄铁矿在不同温度下的相变演化
黄铁矿在不同温度下的相变演化
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黄铁矿是一种重要的矿物，它是由水和空气中的氧气在特定温度条件下形成的。
它具有良好的电磁性能，广泛应用于军事、航空、电子、医药等领域。
本文将对黄铁矿在不同温度下的相变演化进行详细的探讨。
一、黄铁矿的形成
黄铁矿是一种重要的氧化物矿物，它的分子结构包括三种元素：氧、铁和氢。
在一定的温度条件下，这三种元素会发生反应，形成黄铁矿。
此外，受到外界水、气体的影响，黄铁矿的晶体结构也会发生变化。
二、黄铁矿在不同温度下的相变演化
1. 低温条件下
在常温下，黄铁矿呈现出橙色，由于水分和气体的影响，表面会出现棕褐色的斑块。
此外，在低温条件下，黄铁矿表面也会出现一层薄薄的水膜，这是因为黄铁矿对温度有较强的敏感性，因此在低温条件下会出现一层薄薄的水膜。
2. 中温条件下
随着温度的升高，黄铁矿表面会出现一层淡黄色的水膜。
此外，在中温条件下，由于水分和气体的影响，表面会出现一层金属光泽，而且表面会有一定的裂纹。
3. 高温条件下
随着温度的升高，表面的金属光泽会愈加明显，并会出现更多的裂纹。
此外，在高温条件下，表面会出现一层薄薄的光亮片，而且表面会有微弱的金属光泽。
三、总结
以上就是关于黄铁矿在不同温度下的相变演化的详细介绍。
可以看出，随着温度的升高，表面会逐渐出现金属光泽，并会出现薄薄的光亮片和裂纹。
因此，要想保证黄铁矿产品质量，就必须保证它们在正确的温度条件下进行加工处理。
磁黄铁矿
磁黄铁矿磁黄铁矿化学组成磁黄铁矿的化学组成较FeS理论含量含有更多的S，S的含量可达到39-40%，混入物以Ni和Co为最常见，往往是类质同象置换Fe.；类别硫化物-单硫化物-磁黄铁矿族；晶系和空间群320℃以上稳定的为高温六方晶系变体，空间群为P63/mmc；320℃以下稳定的为，空间群为C2/c；晶胞参数高温六方晶系变体为a0=0.343nm，c0=0.569nm；低温单斜晶系变体a0=0.686nm，b0=1.190nm，c0=1.285nm；形态晶形呈六方板状、柱状或桶状，但很少见。
通常呈致密块状集合体；颜色暗黑铜黄色，表面常呈褐锖色；条痕灰黑色；理论组成(wB%)：Fe 63.53，S 36.47。
实际上硫可达39~40%，因部分Fe2 被Fe3 代替，为保持电价磁黄铁矿平衡，在Fe2 位置上出现空位，称为缺席构造。
故磁黄铁矿的通式常以Fe1-XS 表示。
式中x表示Fe原子亏损数（结构空位），一般x=0~0.223。
可有少量Ni、Co、Mn、Cu代替Fe，并有Zn、Ag、In、Bi、Ga、铂族元素等呈机械混入物。
结构与形态六方晶系，a0=0.349nm，c0=0.569nm；Z=2。
红砷镍矿型结构。
复六方双锥晶类，D6h-6/mmm(L66L27PC)。
晶体一般∥呈板状，少数为锥状、柱状。
常见单形：平行双面c，六方柱m ，六方双锥r 、u 、s 。
依成双晶或三连晶。
常呈粒状、块状或浸染状集合体。
物理性质暗青铜黄色，带褐色锖色。
条痕亮灰黑色。
金属光泽。
解理∥ 不完全。
裂开发育。
性脆。
硬度3.5~4.5。
磁黄铁矿相对密度4.60~4.70。
具弱磁性。
产状与组合广泛产于内生矿床中。
在与基性、超基性岩有关的硫化物矿床中为主要矿物。
在Cu-Ni硫化物矿床中，常与镍黄铁矿、黄铜矿密切共生。
在接触变质矿床中，为夕卡岩晚阶段的产物，与黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、闪锌矿、毒砂等共生。
在热液矿床中，常与黑钨矿、辉铋矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、石英等共生。
东山铁矿床中磁黄铁矿的分布及形成机理
Serial N o.409Ju ly .2003 矿 业 快 报EXPR ESS I N FORM A T I ONO F M I N I N G I NDU STR Y 总第409期2003年7月第7期 邓永前,马钢集团控股公司南山矿业公司硫酸厂,工程师,243031安徽省马鞍山市向山。
东山铁矿床中磁黄铁矿的分布及形成机理邓永前(南山矿业公司) 摘 要:根据槽探结果,分析了东山铁矿床磁黄铁矿的分布特点及变化规律。
关键词:槽探;磁黄铁矿;品位变化;机理中图分类号:P 62 文献标识码:A 文章编号:100925683(2003)0720039203D istr ibution and For ma tion M echan is m of Pyrrbotite i n D ongshan Iron D epositD eng Yongqian:B ased on the resu lts of channel exp lo rati on ,the distribu ti on Characteristics and variati on law of p yrrho tite in Dongshan iron depo sit are analysed .Keywords :Chanael exp lo rati on ,Pyrrho tite ,Grade change ,M echan is m1 地质概述东山铁矿床分大东山及小东山两个矿体。
大东山铁矿体赋存在闪长玢岩体内的枝杈裂隙中,呈大脉状体。
铁矿石主要类型为阳起石磁铁矿,阳起石磷灰石磁铁矿,次为角砾状磁铁矿和浸染状磁铁矿。
小东山铁矿体上部赋存在以安山灰角砾熔岩为主的尖山岩质内,下部矿体赋存在闪长玢岩内和内接触带中。
铁矿石主要为安山质角砾岩浸染状高磷高硫赤铁矿磁铁矿。
东山铁矿床的黄铁矿主要赋存在断裂带内和各种构造裂隙中,以铁矿体的伴生体及共生体形式存在。
黄铁矿的化学形成方式
黄铁矿的化学形成方式
黄铁矿是一种常见的矿石，其化学形成方式主要是通过地质过程中的沉积和变质作用所形成的。
黄铁矿的形成过程可以追溯到数亿年前的地质时期。
在这个时期，地壳上的海洋、湖泊和河流中富含大量的铁离子。
当这些富含铁离子的水体受到氧气、碳酸盐和硫酸盐等物质的影响时，就会发生氧化和沉淀反应，最终形成黄铁矿。
具体来说，黄铁矿的形成主要经历了以下几个过程：
1. 溶解和输运：在海洋、湖泊和河流中，铁离子以溶解态存在。
这些铁离子会随着水体的流动被输送到其他地方。
2. 氧化反应：当富含铁离子的水体接触到氧气时，铁离子会发生氧化反应，生成氧化铁。
氧化铁有多种类型，其中包括了黄铁矿的前体物质，如磁铁矿和赤铁矿。
3. 沉淀：氧化铁会随着水体的运动逐渐沉淀下来，形成沉积物。
这些沉积物中的氧化铁颗粒会逐渐聚集在一起，形成黄铁矿的矿石体。
4. 地质作用：随着时间的推移，沉积物会经历地质作用，如压实、加热和变形等。
这些地质作用会使沉积物中的黄铁矿颗粒发生变化，形成更加坚硬和致密的矿石。
需要注意的是，黄铁矿的形成并非一蹴而就的过程，而是需要经历漫长的时间。
地质学家通过对岩石和沉积物的研究，可以推断出黄铁矿的形成时代和地质环境。
总的来说，黄铁矿的化学形成方式主要是通过铁离子的氧化和沉淀反应，经过长时间的地质作用，形成了这种常见的矿石。
黄铁矿的形成过程是地球历史演化的见证，对于理解地质变迁和资源形成具有重要的意义。
通过深入研究黄铁矿的形成机制，不仅可以揭示地球历史的秘密，还可以为矿产资源的勘探和开发提供重要的参考。
黄铁矿加热相变特征的XRD初步研究
基金项目：国家自然科学基金（批准号：50974025），四川省应用基础研究基金（编号：07JY029-029），教育部高等学校博士点基金（编号：20095122110015）作者简介：范博文，女，23岁，硕士生，矿物材料学专业.*通讯作者，E-mail ：wangling@ 黄铁矿加热相变特征的XRD 初步研究范博文1，汪灵1，2*，邓苗1，胡钰昊1，李萍1，殷德强1（1.成都理工大学材料与化学化工学院，四川成都610059；2.成都理工大学金刚石薄膜实验室，四川成都610059）黄铁矿，化学成分FeS 2，其晶体属等轴晶系的硫化物矿物。
常见晶形是立方体、五角十二面体、八面体及它们的聚形。
立方体晶面上有与晶棱平行的条纹，各晶面上的条纹相互垂直。
黄铁矿颜色多为浅黄色或黄铜色，条痕绿黑或褐黑，强金属光泽，不透明，无解理，参差状断口。
硬度6 6.5，比重4.95 5.20，熔点1171ħ，性脆。
在地表条件下易风化为褐铁矿。
黄铁矿是半导体矿物，具有弱导电性，及热电性。
不溶于水和稀盐酸，溶于硝酸并有硫黄析出。
黄铁矿磁性很弱几乎无磁性。
黄铁矿主要用于制造硫酸，部分用于生产硫黄及各种含硫化合物等。
以黄铁矿为原料制取硫酸，其矿渣可用来炼钢、炼铁，炉渣可作为水泥的附属原料。
黄铁矿中常混杂有金和铜，又是一种重要的金、铜矿。
黄铁矿作为载金矿物，是各种类型金矿床中分布最广的金属矿物，隐藏着丰富的地质信息。
黄铁矿不仅作为重要的化工矿石矿物及多种金属元素的综合利用对象，还是很重要的成因指示矿物。
黄铁矿是自然界中产出最广泛的硫化物矿物之一，应用广泛。
但是，黄铁矿有时会作为非金属矿物的伴生杂质而存在，会对矿物性能产生影响。
当Fe 、S 以微量元素形式存在时是有害的，会对产品质量产生影响。
所以，对作为有害成分而存在的黄铁矿的提取就具有很重要的意义。
非金属矿物原料中去除黄铁矿是一项非常重要的工作。
根据文献查阅，黄铁矿在一定加热温度下会发生物相转化。
矿物标本收藏专题（139）——磁黄铁矿（Pyrrhotite）
矿物标本收藏专题（139）——磁黄铁矿（Pyrrhotite）矿物标本收藏专题（139）——磁黄铁矿（Pyrrhotite）(2007-03-12 08:48:50)转载▼⼀碟花⽣⽶吃着吃着，⼜没刻意去挑选，到后来怎么就剩下最⼩的了呢？⽽且前⾯吃的花⽣⽶，那个⾹呀！脆呀！感觉好极了。
可常常是吃到最后⼀颗，偏偏是颗烂的，毁了前⾯所有的好兴致，发誓以后再也不吃最后⼀颗，可它⼜在倒数第⼆出现了，呸！呸！呸！附上参数：【化学组成】Fe1-xS。
⾃然界产出的磁黄铁矿往往含有更多的S，可达39%～40%。
成分中常见Ni、Co类质同像置换Fe。
此外，还有Cu、Pb、Ag等。
磁黄铁矿中部分Fe2+为Fe3+代替，为保持电价平衡，结构中Fe2+出现部分空位，此现象称“缺席构造”。
故其成分为⾮化学计量，通常以Fe1-xS表⽰(其中x=0～0.223)。
【晶体结构】六⽅或单斜晶系。
【形态】晶形呈六⽅板状、柱状或桶状，但很少见。
通常呈致密块状集合体。
【物理性质】颜⾊暗⿊铜黄⾊，表⾯常呈褐锖⾊。
条痕灰⿊⾊。
⾦属光泽。
不透明。
平⾏解理不完全。
硬度4。
⽐重4.6-4.7。
具强磁性。
【鉴定特征】暗⿊铜黄⾊，具有磁性。
【成因及产状】分布于各种类型的内⽣矿床中。
在基性岩体内的铜钼硫化物岩浆床中，它是主要矿物成因之⼀，与其共⽣的矿物有镍黄铁矿褐黄铜矿。
在接触交代矿床中，有时形成巨⼤的聚集，与其共⽣的矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、毒砂等。
在氧化带，它极易分解转变为褐铁矿。
【主要⽤途】是提炼硫黄和制备硫酸的矿物原料，含镍、钴时或与黄铜矿共⽣时，可综合利⽤。
【其它】世界上最著名的产地有加拿⼤、墨西哥、德国等地。
中国⽢肃、湖南等地有产出。
磁铁矿的成矿机制和地球化学特征
磁铁矿的成矿机制和地球化学特征简介：磁铁矿是一种含铁矿石，具有磁性，广泛应用于工业中的钢铁生产。
了解磁铁矿的成矿机制和地球化学特征，对于矿产资源的勘探和开发具有重要意义。
本文将重点讨论磁铁矿的形成机制和地球化学特征，以增进对磁铁矿成矿过程的理解。
一、成矿机制1. 热液成因：热液成因是磁铁矿形成的重要机制之一。
热液是地壳深部岩浆演化过程中释放的矿化流体，其中含有铁、硫等物质。
当这些矿化流体通过裂隙、断层等缝隙区域上升时，与周围的岩石发生反应，形成了磁铁矿床。
磁铁矿床常与火山活动、构造运动密切相关。
2. 沉积成因：沉积成因也是磁铁矿形成的重要机制之一。
在海洋、湖泊等水体中，随着铁离子的聚集和沉淀，逐渐形成了磁铁矿沉积物。
这些沉积物通常具有较高的磁性和可磁化性，成为了含铁矿石的重要来源之一。
沉积成因磁铁矿床通常与古地理、古气候等因素密切相关。
3. 交代成因：交代成因是指在岩石的高温、高压变质作用下，与周围的岩石发生物质交换，形成了磁铁矿床。
这种成矿机制通常发生在火山喷发或岩浆侵入过程中。
相对于热液或沉积成因，交代成因磁铁矿床通常分布于岩浆活动带或变质带中。
二、地球化学特征1. 矿石特征：磁铁矿的主要矿石矿物为磁铁矿矿物，其化学成分为Fe3O4。
磁铁矿呈黑色或黑铁色，具有金属光泽。
晶体呈立方体或八面体，具有明显的磁性。
磁铁矿矿石硬度较高，常常用于制作磁体。
2. 地球化学特征：磁铁矿的地球化学特征与成矿机制密切相关。
热液成因磁铁矿床通常富集于富含硫的岩石中，硫的存在促进了铁的沉淀和聚集。
而沉积成因磁铁矿床通常与海洋或湖泊中的有机质、氧化还原条件等因素有关。
交代成因磁铁矿床则与高温变质作用导致的岩石矿化有关。
3. 元素特征：磁铁矿床中富集了大量的铁元素，常常与其他金属元素如钴、镍、铜等共生。
这些金属元素的富集与成矿流体中的含量及环境条件等有关。
铁是磁铁矿的主要成分，因此磁铁矿通常被作为铁矿石进行开采和精矿。
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基于黄铁矿加热变化过程中新生磁黄铁矿特征及其生成途径硫化物矿物是金属阳离子与S2-阴离子化合而成的化合物,而黄铁矿是自然界硫化物中分布最广泛的一种矿物,其对地质环境和成矿条件有标识意义,同时也是金的主要载体矿物。
国外关于黄铁矿加热氧化的研究已经有做出许多工作,最早可见的文献是1945年,随后有许多学者研究过黄铁矿加热氧化的过程、反应动力学及其最终产物。
有人研究了黄铁矿的转变路线为：路径1(黄铁矿→磁黄铁矿→磁铁矿→赤铁矿)、路径2(黄铁矿→磁黄铁矿→赤铁矿→磁铁矿)以及路径3(黄铁矿→磁黄铁矿→赤铁矿/磁铁矿)。
在惰性气体条件下和是空气条件下加热黄铁矿,都会形成磁黄铁矿,但究其形成机理,还是比较模糊。
论文在前人的研究基础上用一系列检测手段验证了新生磁黄铁矿的形成机理。
所取得的主要成果如下：(1)黄铁矿存在的温度范围为室温—700℃,磁黄铁矿存在的温度范围为500℃—1200℃,赤铁矿存在的温度范围为300℃—1250℃,磁铁矿存在的温度范围是1000℃—1200℃。
(2)新生磁黄铁矿相对含量最大值为黄铁矿加热到700℃。
在7000C恒温不同时间：恒温10min—1h之间,磁黄铁矿特征峰的相对积分较大；恒温1h磁黄铁矿特征峰的相对积分面积达到最大值；恒温1h—3h磁黄铁矿迅速降低消失,产物最终以赤铁矿的形式稳定存在。
因此,在700℃恒温1h为磁黄铁矿相对含量最大值。
(3)天然磁黄铁矿的晶体学特征是,属于六方晶系,Pyrrhotite-3T,化学式为Fe7S8,新生磁黄铁矿(700℃)的晶体学特征是：属于六方晶系,Pyrrhotite-4H,化学式为Fe1-xS,表明新生磁黄铁矿和天然磁黄铁矿还是有细微的差别。
(4)肾状赤铁矿、鲕状赤铁矿与硫磺反应后都未检测到其他新物质生成,未出现磁黄铁矿的特征峰；硫磺和空气中的氧气反应后生成S02并挥发出去,而赤铁矿并未发生任何反应。
通过热力学函数计算其反应式：2Fe2O3+7S→700℃
4FeS+3SO2得出吉布斯自由能为2269.96kJ·mol-1,说明了在700℃时该反应式不能进行,由此判断出,赤铁矿和硫粉在加热到700℃恒温1h的条件下不能生产磁黄铁矿。
(5)根据以上实验,新生磁黄铁矿的生成路径只有一种,即黄铁矿热分解形成磁黄铁矿。
因为,通过热力学函数计算其反应式：FeS2+O2→700℃FeS+SO2得出吉布斯自由能为-272.04kJ·mol-1,可说明在700℃时该反应能够进行。