南华山黄铁矿地质特征及成因初探
新疆托克逊县硫磺山黄铁矿区地质特征及矿床成因分析
新疆托克逊县硫磺山黄铁矿区地质特征及矿床成因分析新疆硫磺山黄铁矿区处于南天山成矿区的萨阿尔明-库米什金、铜、铅、锌、铁、锰、稀有金属成矿带，本文通过对该矿区地层、构造、岩浆岩、矿化蚀变和矿体特征及矿床成因分析，该矿床属火山喷发-沉积改造型的块状黄铁矿矿床。
于该成矿带今后寻找同类型矿床具有重要指导意义。
标签：硫磺山地质矿化蚀变带矿体矿床成因區域上属南天山成矿区的萨阿尔明-库米什金、铜、铅、锌、铁、锰、稀有金属成矿带。
该成矿带矿床（点）密集分布，矿种及成因类型繁多，成矿作用复杂。
1 矿区地质矿床赋存于下泥盆统阿尔彼什麦布拉克组中亚组受区域变质作用的影响岩石均发生不同程度的变形变质，主要岩石为绿泥石石英片岩、绢云母石英片岩夹大理岩、变质砂岩及黑云母石英片岩。
地层中普遍存在明显的Cr、Ni、Co元素异常，表明该区地层是在陆源碎屑岩建造向火山岩建造演化过渡过程中形成的。
岩浆岩主要为沿断裂分布的蚀变闪长岩、花岗岩脉、花岗细晶岩脉、闪长细晶岩脉、辉绿细晶岩脉等。
矿区断裂构造较发育，以压扭性断裂为主，伴有张扭性断裂，走向为近东西向，北西向次之[1]。
主矿体产于库米什东背斜南翼近倾没端部位，岩层的褶皱构造十分明显，并影响着含矿绢云岩化蚀变带的展布[2]。
2 矿化蚀变特征硫磺山黄铁矿区地表自北而南出露5条矿化蚀变带，彼此间大致平行（图1）。
蚀变带呈似层状、透镜状，与围岩产状一致，同步褶皱。
受后期北东向断裂构造的破坏，蚀变带沿走向连续性欠佳。
3 矿体特征该矿床工作程度最高的为Ⅱ号蚀变带。
通过深部工程已初步控制了Ⅱ号蚀变带西段Ⅱ-2、Ⅱ-3、及Ⅱ-4号深部的矿体。
Ⅱ-3号矿体为深部主矿体，控矿长度约350米，矿体向下延深约420米。
形态呈条带状，似层状或挠曲状等，并有分支复合的现象。
矿体最好的地段在垂深290-350米，矿体厚1-5米。
其中硫的一般品位25-3.7%，最高达43%；铜的一般品位0.25-2.5%，部分可达6.21-12.91%，最高32.73%，平均3.66%。
宁夏南华山硫铁矿成矿模式及成矿规律探讨
宁夏南华山硫铁矿成矿模式及成矿规律探讨王成;海贤哲【摘要】为了进一步了解南华山地区硫铁矿成矿机制,为今后找矿起到一定指导作用,通过收集资料、野外踏勘及系统综合研究等手段对宁夏南华山地区阳洼沟硫铁矿成矿模式及其成矿规律进行分析和研究,认为南华山地区硫铁矿是与热液有关的中温热液充填-交代型硫铁矿矿床.加里东晚期构造运动和中酸性岩浆岩脉及脉体与成矿关系密切.矿体赋存于中元古界蓟县系海原群南华山组薄层含云母大理岩和厚层大理岩中.矿床受地层岩性及构造的双重作用控制,控矿构造为北西向和近南北向断裂、褶皱构造及岩石片理化带,尤其是北西向构造带和近南北向构造带复合展布地区.【期刊名称】《宁夏工程技术》【年(卷),期】2015(014)004【总页数】4页(P303-306)【关键词】硫铁矿;成矿模式;成矿规律【作者】王成;海贤哲【作者单位】宁夏回族自治区地质调查院,宁夏银川750021;宁夏回族自治区地质调查院,宁夏银川750021【正文语种】中文【中图分类】P612宁夏的硫铁资源贫乏且地质矿勘查工作程度较低.迄今为止发现的硫铁矿（化）点只有2处：一处是宁夏海原县南华山阳洼沟处；另一处是中卫市卫宁北山二人山处.1961年，宁夏地质局宁南地质队在海原县南华山地区开展了硫铁矿评价工作，1973年，宁夏计委地质局第一地质队又在该区进行了硫铁矿普查工作；1991年，宁夏地质矿产局矿产地质调查所在中卫市卫宁北山地区展开了硫铁矿详查地质工作.笔者在参加全国矿产资源潜力评价项目工作中，系统研究了宁夏硫铁矿的成矿模式和成矿规律，预测了硫铁矿的资源潜力，这对宁夏硫铁矿寻找具有一定意义.本文以南华山地区阳洼沟硫铁矿为例，对硫铁矿成矿模式及成矿规律进行讨论.2.1 地层概况研究区属祁连地层大区北祁连地层区北祁连东段地层分区黄家洼山—南华山地层小区，区内出露地层主要为中元古界，为一套具绿帘角闪岩相变质程度的区域变质岩系，由长英质片岩、绿片岩（基性火山岩）、大理岩等组成，统称为海原岩群[1]，属活动型沉积系列.根据岩石组合，自下而上将海原岩群划分为3个岩组，依次为南华山组、园河组和西华山组.各组之间均为构造（韧性剪切断层）接触，其中南华山组为研究区硫铁矿含矿地层，详述如下：2.1.1 南华山组根据岩性特征，自下而上进一步将南华山组划分为4个岩性段，分别为下绿片岩段、含灰质白云石大理岩段、二云石英片岩段、上绿片岩段，总体厚约1 553m.（1）下绿片岩段：主要由深绿色斜长角闪片岩类岩石组成，包括含磁铁-绿帘钠长阳起片岩、绿泥绿帘钠长阳起片岩、绿帘绿泥钠长阳起片岩、含黑云绿帘-阳起钠长片岩、含绿帘方解绿泥片岩及绿帘-黑云钠长片岩等.上部常夹石英白云石大理岩透镜体，下部有时夹白云-黑云石英片岩.可见厚度大于115m[2—3].（2）含灰质白云石大理岩段：为矿区主要容矿层及填图标志层.上部：灰绿—灰白色含灰质石英白云石大理岩、石英大理岩及黄铁矿化白云石大理岩夹二云石英片岩.中部：灰绿色绿泥白云石英片岩.下部：灰白色含方解-石英岩及含绿泥方解石英岩，具有条带状构造，岩性比较致密、坚硬.最大厚度130m[2—3].（3）二云石英片岩段：主要由亮浅棕色云英片岩类岩石组成，包括二云石英片岩、含绿帘二云石英片岩、黑云石英片岩、含绿泥云母石英片岩及金云母石英片岩等.上部夹绿帘钠长阳起片岩及白云石大理岩透镜体，最大厚度210m[2—3].（4）上绿片岩段：主要由黄绿—深绿色斜长角闪岩类岩石组成，包括绿帘钠长阳起片岩、黑云阳起钠长片岩、含方解-绿帘钠长阳起片岩及方解绿帘石绿泥钠长片岩等.下部夹少量二云石英片岩及白云石大理岩透镜体，厚度大于180m[2—3].2.1.2 园河组岩性以灰白—浅灰色大理岩、浅灰色白云母钠长石英片岩、白云母片岩为主，夹少量绿片岩及石英岩.厚度＞985m[2—3].2.1.3 西华山组岩性以浅灰色白云母石英片岩—白云母片岩为主，夹少量绿片岩、灰白色大理岩.厚度＞3 270m[2—3].2.2 构造概况研究区大地构造位置位于秦祁昆造山系北祁连弧盆系走廊南山岛弧北祁连东端岛弧南西华山—月亮山中生代岛弧内，经南西华山，向东延至月亮山，北东边界为南西华山—六盘山大断裂，呈断块状北西向展布.区内北西向构造较发育，主要由复式褶皱、断裂、片理化带和古生代蚀变脉岩及黄铁矿化带组成，形成了区内的基本构造轮廓.北西向及近南北向构造系与矿化带展布关系密切，为研究区内控矿构造.褶皱枢纽总体走向约为320°.韧性断裂以韧性剪切带为代表，韧性剪切带可能是形成于地壳深层次的一类韧性剪切断层，一般沿北西走向发育，与变质地层的片理产状一致.剪切带内常见石英脉，部分脉体具弱黄铁矿化.脆性断裂构造既有分布于山体两侧的深大断裂，也发育有近南北向、北西西向的一般断裂.深大断裂主要为南华山南、北麓深大断裂，加里东期至今长期活动，表现为强烈的脆性构造变形，形成宽100~200m的断裂带.两大断裂控制了成矿区的分布，使研究区基本分布于两断裂的次级断裂内，并为硫铁矿化提供了动、热力和气液通道[4—5].2.3 岩浆岩研究区内岩浆岩不太发育，仅有中酸性、中性及基性岩脉分布.加里东晚期中酸性岩浆岩脉及脉体与成矿关系密切，为成矿提供岩浆热液.除此还有花岗闪长岩、云斜煌斑岩脉、石英脉等岩脉分布.3.1 矿体特征研究区内硫铁矿矿体、矿化带主要沿北西向—近东西向断裂赋存于南华山组薄层含云母白云石大理岩段大理岩和厚层大理岩中，矿体、矿化严格受断裂及其旁侧分枝断裂、羽状裂隙控制，主要分布于银洞沟及荞地沟两处.形态呈扁豆状、脉状，与围岩呈整合接触关系，矿体整体分布较散，规模小，成群出现.矿体厚度小，矿化不均匀，局部较富[4].3.2 矿石特征矿石类型为浸染型黄铁矿矿石，矿石多为自形—半自形粒状结构，部分为半自形—他形粒状.构造为稠密浸染状构造、条带状构造、细脉状构造.金属矿物有黄铁矿及少量黄铜矿、磁黄铁矿、褐铁矿；非金属矿物有石英、方解石、白云母、石墨和绿泥石[4].研究区共经历了中元古代晚期（四堡运动）、新元古代中期（晋宁运动800 Ma）、志留纪末（加里东运动）、华力西期、印支—燕山期、喜山期6期变形.其中以中元古代晚期（四堡运动）的第1期和志留纪末的加里东运动第3期变形影响最大.第1期以发育顺层韧性剪切带和顺层掩卧褶皱为特征，伴有绿片岩相动力退变质作用.第3期变形在海原群中形成轴面近直立的开阔型褶皱，并叠加轻微的低绿片岩相的变质作用，晚期发育了I型花岗闪长岩侵入和大量岩浆热液活动，使海原群遭受强烈变形，韧性剪切作用发育，总体构成一条长数十公里宽6 km的北西向韧性剪切带，带上岩石强烈柔褶，普遍糜棱岩化，并伴有煌斑岩脉、钠长岩脉等岩脉，岩石热液蚀变强烈，发生不同程度硫铁矿及金、银、铜等矿化作用.与硫铁矿化成矿有关的主要为第3期，因该期有花岗岩岩浆的侵入及大量岩浆热液活动，为热液型硫铁矿提供了良好的成矿背景条件[6—7].对其成矿模式分析如下：（1）中元古代，研究区为秦祁海的一部分，处在活动陆缘早期汇聚环境下，发育了巨厚基性火山岩—基性斜长角闪岩-碎屑岩—碳酸盐岩组合的岛弧建造，海相中基性喷发岩中硫较富集，为后期硫铁矿化的形成奠定了基础[8—9].（2）中元古代至新元古代，发生韧性剪切及区域变质作用，使海原群中成矿物质活化、集中，矿床成矿的初步富集[8—9]（图1）.（3）加里东晚期构造活动强烈，受构造运动的影响，矿区的古北西向构造系发生，在形成及发育过程中形成了一系列的褶皱、断裂构造、片理化带，并伴随中酸性岩浆热液活动，因大理岩为硬性岩石，加上被早期区域性的矽化以后，又富有脆性，在受到构造运动时极易破碎，从而形成了中酸性岩浆热液上升的通道，加之大理岩的化学活动性很强，易被上升的热液中的金属交代，容易形成矿体，使围岩中的成矿物质进一步活化、运移，在次级断裂及破碎带中富集[8—9].（4）因为上覆盖的为一层渗透性较差的矽质云母石英片岩，起屏障作用，加强了矿液在此停滞的时间，随着岩浆热液的不断上涌和围岩发生充填交代作用，矿质进一步富集，最终形成矿体[8—9].5.1 变质地层与成矿的关系南华山地区硫铁矿赋存于蓟县系海原群南华山组第二岩层的薄层含云母大理岩和厚层白云石大理岩.含矿岩性为白云石大理岩、石英大理岩及硫铁矿化白云石大理岩夹二云石英片岩.构造环境属基性火山岩、次火山岩形成于岛弧—弧后盆地构造环境.这一阶段的岛弧建造除侵入岩外，母片岩建造硫的背景值较高，构成硫铁矿的成矿母岩.元古代蓟县系海原群的基性火山-沉积建造沉积了较丰富的硫铁矿矿源层.5.2 构造与成矿的关系研究区内断裂构造主要有北西—北西西向、近东西向、北东向、北西西向4组，北西向和近南北向断裂为控矿构造，尤其是北西和近南北向构造复合展布地区，硫铁矿矿体赋存于北西向断裂构造及岩石片理化带中.5.3 岩浆热液与成矿的关系研究区内岩浆活动有两期，早期属元古代火山喷发岩和小型次火山岩，分中酸性岩和基性岩两类，岩石多已片理化，变质为云母钠长石英片岩和绿泥阳起钠长片岩、白云石大理岩，其中白云石大理岩硫背景值明显高出围岩，是硫成矿的重要矿源层.晚期为加里东运动末期产物，由花岗闪长岩、煌斑岩和钠长岩、斜长岩等脉岩构成，其中花岗闪长岩与硫铁矿成矿关系密切，其本身富含硫元素，形成黄铁矿化，部分地段形成矿体.宁夏海原县南华山地区硫铁矿是与热液有关的中温热液充填-交代型硫铁矿矿床，与成矿有关的热液为加里东晚期岩浆热液.矿体赋存于南华山组薄层含云母大理岩和厚层大理岩中.矿床受地层岩性及构造的双重作用控制，控矿构造为北西向和近南北向断裂、褶皱构造及岩石片理化带，尤其是北西向构造带和近南北向构造带复合展布地区.【相关文献】[1]王崇礼，李原民，孙继东，等.海原群变质地质及含矿性研究[M]．西安：陕西科学技术出版社，1996：24-30.[2]顾其昌.宁厦回族自治区岩石地层[M].武汉：中国地质大学出版社，1996.[3]宁夏回族自治区地质矿产局.宁夏回族自治区区域地质志[M].北京：地质出版社，1990.[4] 宁夏回族自治区地质局.宁夏回族自治区海原县南华山银洞沟—荞地沟黄铁矿普查评价报告[R].银川：宁夏回族自治区地质局，1973．[5]宁夏回族自治区地质局.宁夏海原县南华山黄铁矿评价报告[R].银川：宁夏回族自治区地质局，1961．[6] 宁夏矿业开发公司.宁夏海原县黑泉—马王庙地区金矿普查报告[R].银川：宁夏矿业开发公司，2004：7-15.[7]霍福臣.宁夏地质概论[M].北京：科学出版社，1989．[8]陈毓川，王登红.全国重要矿产和区域成矿规律研究技术要求[M].北京：地质出版社，2007：77-82.[9]陈毓川，王登红.重要矿产预测类型划分方案[M].北京：地质出版社，2010：40-44.。
陕西省宁陕县东沟金矿标型矿物中黄铁矿特征
陕西省宁陕县东沟金矿标型矿物中黄铁矿特征陕西省宁陕县东沟金矿是陕西省的重要矿产资源之一，其中黄铁矿是该矿的标型矿物之一。
黄铁矿是一种常见的铁矿石，它具有独特的特征和性质。
下面我们将对宁陕县东沟金矿中的黄铁矿特征进行详细介绍。
一、物理特征黄铁矿呈现为金属黄色至青铜色，在光线下呈金属光泽，是一种金属矿石。
其硬度在5.5-6.5之间，比重为4.9-5.3。
黄铁矿具有明显的双晶性，断口呈贝壳状。
二、化学成分黄铁矿的化学成分主要是FeS2，其中含铁量高达46.6%，硫含量为53.4%。
黄铁矿中还会含有少量的其他元素，如镍、钴等。
这些化学成分使得黄铁矿成为一种重要的矿产资源，可用于提取铁和硫。
三、晶体结构黄铁矿的晶体结构属于立方晶系，通常为立方体、十二面体或八面体结晶，晶体表面常常呈现为棱柱状。
其晶体结构呈现出特有的外貌，具有独特的美感。
四、形成环境黄铁矿通常形成于含硫的沉积岩层中，也可能形成于热液矿床中。
在宁陕县东沟金矿中，黄铁矿大多数是在热液活动的岩浆岩中形成的，与其他矿物形成矿石脉。
五、地质分布在宁陕县东沟金矿中，黄铁矿主要分布于金矿石脉中，常常与石英、赤铁矿等矿物共生。
黄铁矿也多见于含有硫的沉积岩中，常常与黄铜矿、黄铜绿矿等硫化物共生。
六、资源利用黄铁矿是一种重要的工业原料，它可以用于提取金属硫化物中的金属铁。
黄铁矿还可以作为硫化剂、化工原料，用于冶金、化工等领域。
在宁陕县东沟金矿中，黄铁矿资源丰富，对当地的经济发展起着重要作用。
黄铁矿作为宁陕县东沟金矿的标型矿物之一，具有独特的物理特征、化学成分、晶体结构和形成环境。
其在地质分布和资源利用方面也具有重要意义。
通过深入研究黄铁矿的特征，可以更好地认识宁陕县东沟金矿的地质特征和资源价值，为地质勘查和矿产开发提供科学依据。
合理开发和利用黄铁矿资源，可以促进宁陕县的经济发展，实现资源的可持续利用。
希望未来能够有更多的科研人员和相关机构关注和投入到黄铁矿的研究和开发中，为推动当地矿产资源的有效利用做出更大的贡献。
黄铁矿矿物标型特征找矿意义
前苏联н.з.叶夫济科娃（1984）在研究远东金矿（火山岩型）金矿时，在含金脉范围内总结了如下规律：近矿交代岩（青盘岩）及其上部矿脉以平滑的粗晶黄铁矿为主。石英脉附近，立方体黄铁矿晶面平滑度降低，代之以粗大的晶面条纹，出现五角十二面体晶面，石英脉本身，上部以八面体黄铁矿为主，中部以二十面体（八面体和五角十二面体同等发育的聚晶）黄铁矿为主，下部以五角十二面体黄铁矿为主。
2.3运用黄铁矿微量元素指导找矿评价的信息
中亚西亚金矿：矿体外带（青盘岩化带）中的黄铁矿含cu、bi、co、ni最高；近矿交代岩中的黄铁矿中这些元素的含量急剧下降。与金矿化不密切的高温黄铁矿含mn、sn、bi、as、co；与金矿化密切的低温黄铁矿（立方体、五角十二面体）中含sb、hg、cu、ba。
乌拉尔金硫化物矿床：近矿带内的黄铁矿富含au、as（0.3—1%），mn、cu（0.2—1%）（l.a.洛克诺娃，1976）。
2.1运用黄铁矿晶形特征，预测金矿化富集部位的矿物学信息
立方体黄铁矿（ⅱ{210}），往往是贫矿硫化物石英建造（м.в.波皮夫尼亚克，1976）。在含金石英脉中，金往往集中在晚期五角十二面体晶形的黄铁矿和小粒径的脉状黄铁矿中（н.г.格拉日丹采夫，1973），如泰岭五角十二面体自形晶黄铁矿含金高达461.58g/t；陕西二台子金矿细粒五角十二面体自形晶黄铁矿含金高达70.2—149.3g/t；黑龙江团结沟金矿粉末状—脉状黄铁矿含金高达248.57g/t。
1理论基础
矿物标型特征属于找矿矿物学研究的范畴。所谓找矿矿物学是指，在地质——找矿中运用矿物标型学说，应用成因矿物学理论进行找矿实践的新兴学说。
野外判定黄铁矿含金常识
野外判定黄铁矿含金常识黄铁矿是金矿中最常见的金属矿物，几乎在所有类型的金矿床中均有出现。
它不仅与金矿化有密切的关系,而且是主要的载金矿物。
因此，对黄铁矿含金性的研究，一向为野外工作者和学院派所共同热衷。
后者因为具有良好的理论水平和研究设备条件，所以从黄铁矿的晶型、反射率、显微硬度、晶胞参数、热电性，甚或穆斯堡尔效应、红外光谱及微量元素特征等方面，对不同标型特征的黄铁矿的含金性都进行了深入的研究，得出了理论依据充分的结论。
但由于野外工作条件所限，许多理论成果难以为野外实践所用，无异于纸上谈兵；而前者，则主要依靠野外肉眼（放大镜下）观察黄铁矿的颜色、粒度、晶形以及矿物组合、围岩蚀变等，结合对照化验分析结果，得出经验性的判断，其实践的准确性也很高。
但往往知其然不知其所以然，遇到好学者问起理论依据时,不免失语或支吾其词。
在综合因素过多时，只依据一两项判别指标所做出的判断，往往面对分析结果会大跌眼镜。
本人作为从事金矿工作多年的野外地质工作者就深有体会。
因此，在实践为主，理论服务于实践的前提下，对野外实践认识和经验，力图将其上升到理论认识的基础水平上,辨证地使用。
于是，查阅有关教科书和文献资料，对有关问题阐释如下：一、黄铁矿化与金矿化的关系：为什么金矿化与黄铁矿化密切相关？为什么黄铁矿会成为主要载金矿物？金是铜族元素，具有很大的单质稳定性，在地球化学性质上具有较强的亲硫性，又具有亲铁性。
金元素在含矿热液中常以硫（S）、氯（C1）、硅（Si）的络合物形式迁移。
当热液中有黄铁矿晶体生长时，周围硫的浓度会大为降低（黄铁矿是复硫化物）。
则金的络合物趋向于向黄铁矿结晶体附近运动，释出硫分，使金附着于生长中的黄铁矿晶体内。
实际上，毒砂富集金的能力要比黄铁矿更强，因为金可以呈机械混入物形式进入毒砂中，只是毒砂矿物一般含量低，相对少见，所以黄铁矿得以成为主要的载金矿物。
二、黄铁矿晶型与含金性的关系：为什么五角十二面体晶型的黄铁矿比立方体晶型的黄铁矿含金性好？黄铁矿在金矿床中最常见的单晶是立方体｛100｝和五角十二面体｛210｝晶型，两者及其聚形约占金矿床中黄铁矿总量的90%以上，其他的还有八面体｛111｝晶型以及半自形、它形集合体，亦有烟尘状微细侵染状集合体。
黄铁矿的成矿温度
黄铁矿的成矿温度
黄铁矿是一种重要的金属矿物，其成矿温度是指黄铁矿形成的地质环境中的温度条件。
黄铁矿的成矿温度通常在250℃以上，但也有一些特殊情况下，温度可能会更低。
黄铁矿的形成通常需要高温高压的环境，例如在火山喷发或岩浆活动中。
在这些环境下，温度可以达到几百度甚至上千度。
因此，黄铁矿的成矿温度通常都在250℃以上。
但是，在一些特殊情况下，黄铁矿的成矿温度可能会更低。
例如在海底热液喷口附近，由于水温较高，黄铁矿可以在较低的温度下形成。
此外，在含有大量有机物的沉积物中，由于微生物的作用，可以促进黄铁矿的形成，这种情况下的成矿温度也相对较低。
总之，黄铁矿的成矿温度与其形成的地质环境密切相关，通常在250℃以上，但在特殊情况下也可能会较低。
对于黄铁矿的勘探和开采，了解其成矿温度具有重要的意义。
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黄铁矿的成分标型特征及其在金属矿床中的指示意义
作 者 简 介 ： 宫 丽 （ ９ ５） 女 ， 宁 沈 阳人 ， 级 工 程 师 ， 事 地 球 化 学 及 实 验 岩 石 学 研 究 。通 信 地 址 ： 南 省 焦 作 市 高 新 区 世 纪 大 道 ， １ ６一 ， 辽 高 从 河 河
南 理 工 大 学 资 源 环境 学 院 ； 邮政 编码 ：５ ０ ０ Ｅ ｍａｌｇ ｎ ｌ ６８ １３ ｃｒ ４ ４ ０ ； — ｉ ｏ ｇｉ ７ ＠ ． ｏ ： ５ ６ ｎ
由表 ２可看 出 ： 铁 矿 中微 量 元 素 的 种 类 和 含 黄
２ 黄 铁 矿 中微 量 元 素 的赋 存 及 常 见 特
征 指 数
２ １ 微量 元素 赋存 形式 ．
量不 仅 与矿床 种 类 及 成 因类 型有 关 ， 且 与 温 压条 而
件也 有密 切 的关 系 。一 般 高温热 液矿 床 中的黄 铁矿
黄铁矿 中可 出现 的微 量元 素多 达 ３ ０多种 ， 属 分 亲铁、 亲石及 亲 硫 元 素 。各 种 微 量元 素含 量 变 化 较
大， 且有 很 强 的离 散性 （ ２ 。其 赋 存 方 式有 ２种 ： 表 ）
① 置换 Ｆ ， ｅ Ｓ等 以类 质 同象 形 式 存 在 ； 以 机 械 混 据 此 可判 断矿床 形成 的地 质条 件 。 ②
量及 特征 指数 等方 面均 有 差异 ； 以 ， 所 黄铁 矿 最具 有 般 将 Ｓ Ｆ ／ ｅ比值 ＜２者 称 为 硫 亏 型 ， ２者 称 为 多 ＞ 重要 的研 究价 值 。
注 ： 靳是琴等（９４ ， 改动。 据 １８）有
由表 １看 出 ： 生黄 铁 矿 多 硫 而 内生 黄铁 矿 亏 外
钴 、 与铁化 学性 质相 似 ， 镍 它们 与铁 呈类 质 同象
试论黄铁矿标型特征在金矿地质中的运用
试论黄铁矿标型特征在金矿地质中的运用黄铁矿属于较为常见的金属矿物，在成矿中也起着十分重要的作用。
本文介绍了有关黄铁矿的矿物学研究信息，分析了黄铁矿的标型特征，并探究了黄铁矿的各种标型特点及其在金矿床地质中的实际运用，以期为广大同行提供参考。
标签：黄铁矿；标型特征；金矿地质；运用黄铁矿是一种载金矿物质，其不但是各类金矿床中散布范围最广阔的金属矿物，还包含了极为丰富的地质信息。
在不同物理环境或化学环境下形成的黄铁矿，其物理形态或是化学成分都会或多或少地存在差别。
有关人员应当合理运用现代化研究途径，对这种细微的差别进行深入探索，从而为评价矿床、扩大远景等问题提供科学的研究依据。
1 黄铁矿的形态标型及运用（1）晶形和含金性。
黄铁矿的晶形能够用于评估含金性。
从许多研究结果可以看出，五角十二面体与八面体的黄铁矿相对于立方体而言，具有更优秀的含金性。
比如小秦岭金矿区的粗粒黄铁矿，其立方体晶形含金性约为1.2到7.1ppm 左右，而八面体为20ppm左右，五角十二面体能达到460ppm以上。
通常晶形完好的黄铁矿含金性较低，而反之则较高。
（2）晶形和分带性。
在金矿床的不同位置上，黄铁矿的晶形也有所差别。
矿体的上方和外带大多是立方体黄铁矿，而内部大多是八面体与五角十二面体，分带较为明显。
另外，一个矿体自浅层到深层，黄铁矿晶表面的生长线强度会越来越弱。
因此，如果能把握好矿床中黄铁矿的形态和分带特点，就能够更容易地找矿并评估矿体剥蚀程度。
（3）晶形和矿床建造。
金矿床的种类不同时，黄铁矿的晶形也会随之产生差异。
比如在高温石英Au构成的矿床内，黄铁矿会以立方体、八面体和五角十二面体这三种形式出现。
而在中温Au硫化物构成的矿床内，最为多见的是立方体。
中温到低温的石英矿床中，其多是立方体与五角十二面体。
在變质金矿床中，黄铁矿通常会产生重结晶效用，从而构成五角十二面体。
这时如果经过了热液交代，就能构成粗粒立方体形态。
（4）晶体和构成环境。
黄铁矿标型特征及其应用
黄铁矿标型特征及其应用作者：王碧青来源：《科技资讯》2015年第06期摘要：黄铁矿是自然界中分布广泛的金属硫化物矿物之一，同时黄铁矿也是在金矿床中最重要的载金矿物，是矿化的重要标志。
矿物在形成时不管是物化条件还是成分上的微小变化，都会反映在矿物之上，使其在某些性质上有不同的特征。
把矿物标型应用在揭示矿物形成条件与找矿标志上，已逐渐被大众接受与应用。
该文通过对国内外黄铁矿标型研究众多文献的收集整理，归纳总结出黄铁矿的形态标型、成分标型和物性标型特征及其地质解释和应用，并对部分标型特征加以实例介绍，以期对矿床研究，尤其是金矿床的勘探有一定的指示意义。
关键词：黄铁矿标型特征成分标型热电性中图分类号：TD95 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（c）-0244-01矿物标型学说是成因矿物学的主要内容之一。
主要包括形态、成分、结构、物性和谱学标型。
矿物在形成时不管是物化条件还是成分上的微小变化，都会在反映在矿物之上，使其在某些性质上有不同的特征。
因此，对黄铁矿进行的各种标型研究可以得到矿床其形成的相关信息，对找矿有重大指示意义。
1 黄铁矿形态标型黄铁矿的单形有立方体、五角十二面体和八面体，在金矿中以立方体和五角十二面体为主，金矿床中黄铁矿的单形有90%以上是这两种。
在矿体中也经常出现黄铁矿的聚型，并且还可见到他形，半自形，草莓状等形态的黄铁矿。
黄铁矿形态标型的研究较成熟的就是在金矿床中的研究与应用，因为黄铁矿的晶形与金矿的类型和含金量有一定的关系。
金矿的类型不同或者同种类型金矿的不同矿体中的黄铁矿其空间分布规律是有差异的，但对已研究过的众多金矿床黄铁矿晶形空间分布的对比总结可以得出，大体上从蚀变围岩到矿体中部再到蚀变围岩、从矿体头部到矿体尾部，黄铁矿的晶形由简单到复杂再到简单、由单形为主到聚形为主再到单形为主。
我国金矿床黄铁矿的研究表明，含金量最高的是五角十二面体自形微粒状黄铁矿以及脉状、偏胶状黄铁矿。
南海北部柱状沉积物中黄铁矿的分布特征和形貌研究_吴丽芳
第33卷第1期应用海洋学学报Vol.33，No.12014年2月Journal of Applied OceanographyFeb．，2014南海北部柱状沉积物中黄铁矿的分布特征和形貌研究吴丽芳，雷怀彦，欧文佳，韩超收稿日期：2013-03-26基金项目：国家自然科学基金资助项目（40976035，41276046）；国家973计划资助项目（2009CB219501）作者简介：吴丽芳（1985 ），女，硕士研究生；E-mail ：78181530@qq．com 通讯作者：雷怀彦（1960 ），男，教授；E-mail ：lhy@xmu．edu．cn （厦门大学海洋与地球科学学院，福建厦门361005）摘要：对南海北部陆坡柱状沉积物样品总有机碳、总硫含量，以及其中的自生黄铁矿形貌、含量进行分析．结果显示，沉积物中黄铁矿（FeS 2）、总有机碳（TOC ）、总硫（TS ）的质量分数分别为00.71%、0.37% 1.18%、0.04% 0.81%；黄铁矿和总有机碳、总硫的含量随深度加深逐渐增大，达到峰值后不断减少，三者的分布趋势基本一致；扫描电镜下观察到黄铁矿主要以莓球状集合体和八面体微晶形貌产出，局部层位亦发现管状、生物内膜状和立方体状黄铁矿晶体．表明该区浅表层环境为缺氧环境，硫化物主要以黄铁矿形式产出，其成因与有机质的厌氧氧化作用有关，而甲烷的厌氧氧化作用也可能促使自生黄铁矿的加速形成．莓球状黄铁矿占主导亦指示一种强还原性的缺氧微环境．黄铁矿富集的缺氧环境与下伏地层中天然气水合物分解释放的甲烷有关，为天然气水合物在该区的勘探提供一定的科学依据．关键词：海洋地质学；南海北部陆坡；黄铁矿；SEM ；形态结构DOI ：10.3969/J．ISSN．2095-4972.2014.01.003中图分类号：P736文献标识码：A文章编号：2095-4972（2014）01-0021-08自生黄铁矿是海洋沉积物在缺氧环境中硫酸盐还原过程的主要产物［1］，广泛赋存于大陆边缘海海相沉积物中．有机质降解过程和甲烷厌氧氧化作用（anaerobic oxidation of methane ，AOM ）是控制黄铁矿形成的主要因素［1-5］，而天然气水合物赋存区浅表层沉积层中甲烷渗漏环境下AOM 明显．因此，在硫酸盐富存的环境中黄铁矿普遍发育［2-5］．同时，强还原环境中的自生黄铁矿具有比较独特的晶体形貌和形态产状［3-6］，其大多呈草莓状（亦称莓球状，这种草莓状集合体的频繁出现指示严重缺氧环境）或生物内膜状［2，4-6］．因此，黄铁矿含量的异常及其晶体的形态特征，可以作为指示海洋沉积物中有机质分解程度和富甲烷环境的标志之一［7-10］．南海北部陆坡沉积速率大，沉积物中有机质含量丰富，又为天然气水合物发育的潜在区，故浅表层环境中甲烷浓度大．因此，本文通过选取南海北部陆坡为研究区，对其浅表层沉积物中自生矿物黄铁矿晶体形态、含量及与总有机碳、总硫含量的垂向变化关系的分析，阐明其之间的相关性和成因类型，探讨与下覆地层中天然气水合物的赋存状况，为了解南海北部陆坡甲烷渗漏和水合物赋存环境提供一定的科学依据．1材料与方法1.1研究区地质概况南海北部陆坡中生代末—新生代早期受西太平洋板块构造作用的影响，陆缘基底拉张，形成一系列NE —NNE 向断裂和断陷，晚新生代由于南海海盆扩张，早期形成的断裂、断陷转化为断坳、坳陷，渐新世以来，青藏高原的快速隆升给南海北部陆坡区带来了大量的陆源碎屑物，形成高达89 819m /Ma 的沉积堆积体，最大沉积厚度超过10000m ，发育诸多大中型含烃盆地和丰富的油气藏沉积盆地（莺歌海、琼东南、珠江口、台西南盆地等）［8-10］．除巨厚的晚新生代沉积层，为天然气水合物形成创造了适宜的温度、压力和气源条件外，断裂构造和岩浆底辟构造的发育为深部热裂解气和热流体向浅部运移提供了有力通道［9］．因此，这些沉积物沉积速率高，有机质含量高，孔隙度大，等深流沉积、重力流沉积和断裂构造的发育，造就了良好的天然气水合物的赋存环境和烃类气体快速上移的运移条件，使其浅表层·22·应用海洋学学报33卷沉积层中赋存大量的烃类气体．特别是2007年5月中国地质调查局在白云凹陷的神狐海域采到了水合物实物样品，验证了该区确实存在天然气水合物，表明该区为天然气水合物赋存区．1.2样品及来源本研究样品来源于2009年5 6月广州海洋地质调查局“海洋四号”调查船HY4-2009-2航次在南海北部陆坡区采用重力活塞管获取的3个柱状沉积物岩心（图1）．各采样站位对应的水深和柱样长度分别为3B 站（2115m ，736cm ）、5A 站（1300m ，811cm ）、6B 站（1358m ，308cm ）．对沉积物柱状样每隔40 50cm 取一个样，共选取39个样品．3个站位的沉积物样品颜色接近，均为黄灰色—灰色，表层沉积物为黄灰色粘土质粉砂，局部氧化较强呈黄褐色，其他层位样品为灰色粘土质粉砂，质软，粘性较强，分选良好，富含有孔虫砂．图1研究区和沉积物柱状样钻孔位置Fig．1Location of study area and sediment cores1.3实验仪器及方法1．3.1沉积物中总有机碳、总硫含量分析取适量样品，加入体积分数为10%盐酸，于60 80ħ加热1 2h ，浸泡24h 反应除去碳酸盐，用蒸馏水稀释至中性，烘干，用FLASH 1112型元素分析仪分析总有机碳、总硫含量［11］．测定范围为0.01%（100ppm ） 100%，测定精度为ʃ10%．1．3.2黄铁矿晶体形态及含量分析取约1g 样品恒温60ħ条件下烘干，掰取新鲜面于扫描电子显微镜（TM-1000+能谱仪）下观察黄铁矿晶体形态特征及自生矿物发育情况．称取沉积物样品约10g ，用蒸馏水浸泡48h ，洗去粘土，恒温60ħ烘干，选取0.063 0.250mm 粒级样品，依据其物理性质分离出磁性矿物、电磁性矿物、重矿物及轻矿物等部分，然后在偏光显微镜下鉴定黄铁矿，其重量与干样总量的比值即为供试样品的黄铁矿相对含量［12］．黄铁矿矿物鉴定及晶体形态的表征、总有机碳含量、总硫含量的测定均由厦门大学海洋与地球科学学院测试完成．2结果2.1黄铁矿、总有机碳、总硫含量特征从表1和图2可以看出，3B 站位沉积物柱状样中总有机碳质量分数为0.49% 1.18%，平均质量分数为0.82%，TS 质量分数为0.06% 0.81%，平均质量分数为0.38%．总有机碳和总硫含量随深度的变化剖面形态相似．总有机碳含量自海底面向下呈现先升后降的趋势，0 400cm 层，随深度增加，总有机碳含量增速很快；400 710cm 层，随深度增加，总有机碳含量缓慢降低．总硫含量的总体趋势基1期吴丽芳，等：南海北部柱状沉积物中黄铁矿的分布特征和形貌研究·23·本也是先升后降，0 210cm 层，总硫质量分数稳定在0.07%左右；210 500cm 层，总硫含量急剧增加，500 710cm 层，总硫含量随深度逐渐减小．由于浅层环境中，有机质分解作用不强，黄铁矿在200cm 以浅的沉积层中未发现，直至250cm 处出现黄铁矿，含量随深度逐渐增加，在340cm 处含量达到最大值后逐渐减小，在490cm 处又逐渐增多，在550cm 层位处出现黄铁矿含量的次极大值，呈现双峰型剖面．黄铁矿含量分布特征与总有机碳的变化趋势呈正相关关系，在总有机碳含量异常区，自生黄铁矿相对富集，这主要是甲烷厌氧氧化作用的结果．黄铁矿的含量和总硫含量的变化非常接近，340cm 层位的黄铁矿含量峰值区和550cm 层位的黄铁矿富集带，与总硫的峰值相对应，显示沉积物中的硫化物主要为黄铁矿．但沉积物环境中，黄铁矿的次极大值处，总有机碳含量反而减小，为沉积物中的硫酸盐异化、有机质厌氧氧化作用的结果［13］．5A 站位沉积物柱状样中总有机碳质量分数为0.37% 0.99%，平均质量分数为0.61%，大部分层位都高于天然气水合物形成所需的含量．TS 质量分数为0.06% 0.65%，平均质量分数为0.29%．总有机碳含量呈先升后降趋势，350cm 以浅，总有机碳含量随深度逐渐增加，350 500cm 层，随深度增加，有机质发生降解，总有机碳含量快速减小，500cm 以下，总有机碳含量基本不变．总硫含量在600cm 以浅层位的变化趋势与总有机碳含量具有显著正相关，600cm 以下，总硫含量有所增加与总有机碳含量呈负相关关系，与该时期外源硫输入有关．5A 站位110cm 以浅层位中未出现黄铁矿，直至110cm 出现少量单晶型黄铁矿，其含量随深度逐渐增加，在360cm 层处达到最大值，后逐渐减少，到560cm 层位又逐渐增多，在710cm 处达到次极大值．360cm 处的黄铁矿峰值区，有机质含量也处于最大值，说明黄铁矿的形成并未消耗大量有机质，而黄铁矿的硫源主要来自该沉积层中甲烷厌氧氧化作用所产生的硫．表1南海北部柱状沉积物中黄铁矿、总有机碳、总硫含量Tab．1Content characteristics of FeS 2，TOC and TS on sediment cores of the South China Sea站位样品个数层位/cm wFeS 2/%wTOC/%wTS/%wTOC/wTS3B 1510 7100 0.610.49 1.180.061 0.812 1.32 13.245A 1710 8100 0.790.37 0.990.061 0.6530.63 8.036B720 3200 0.340.50 0.740.035 0.2932.32 14.29注：w为质量分数图2南海北部柱状沉积物中总有机碳、总硫、黄铁矿含量分布特征Fig．2Content characteristics of FeS 2，TOC and TS on the sediment cores of the South China Sea6B 站位沉积物柱状样中总有机碳质量分数为0.50% 0.74%，平均质量分数为0.61%．总硫质量分数为0.04% 0.29%，平均质量分数为0.15%．总有机碳含量和总硫含量随深度变化，不断增加，在120 170cm 层位达到最大值后，逐渐减小，两者呈明显正相关．6B 站位110cm 以浅沉积层中未出现黄铁矿，110cm 处出现黄铁矿，并达到最大值，此后逐渐减小，其含量特征与有机质的变化趋势一致，在总有机碳的高值区，自生黄铁矿相对较多．在总硫的高值区，黄铁矿含量并没有达到最大值，说明在该站位存在较多的除黄铁矿以外的其他硫化物．·24·应用海洋学学报33卷3B 站位总有机碳含量和总硫含量明显较其他两个站位高，且黄铁矿含量亦明显高于其他两个站位，说明黄铁矿很大程度上取决于有机质含量，而在有机质分解不完全的浅层环境中，自生黄铁矿发育，则极有可能是游离态甲烷的贡献结果，暗示其背景曾经是更高的甲烷通量和更强的甲烷厌氧氧化作用［13-14］．2.2黄铁矿晶体的形貌特征通过电子扫描电镜（SEM ）观察显示，3B 站位的黄铁矿大多为莓球状集合体（图3a ），能谱图见图4，有一部分管状黄铁矿集合体，也有有孔虫生物内膜状的黄铁矿，还有特别少量的无机成因的立方体状集合体（图3b ）．3B 站位黄铁矿集合体粒径较5A图3南海北部柱状沉积物中自生黄铁矿形貌特征Fig．3SEM photos of the authigenic pyrites on the sediment cores of the South China Seaa．莓球状黄铁矿（3B 站，350cm 层），b．立方体状黄铁矿（5A 站，610cm 层），c．大粒径的莓球状黄铁矿单体（5A 站，710cm 层），d．自形晶正八面体单体（5A 站，460cm 层），e．团块状黄铁矿集合体微晶结构（6B 站，170cm 层），f．莓球状集合体的微晶结构（3B 站，350cm 层）1期吴丽芳，等：南海北部柱状沉积物中黄铁矿的分布特征和形貌研究认为是沿着沉积物中微小管道矿化而成，这些管道可能是气体或流体上升和扩散的通道［10，14］，暗示该区下覆沉积层中天然气水合物释放的烃类气体通过裂隙通道上溢至浅表层，形成甲烷渗漏环境．5A 站位微生物成因的莓球状集合体由大量正八面体粒状黄铁矿微晶组成（图3c 、3d ），八面体微晶多成无规律的紧密排列，其间不存在胶结基质，没有其他物质相联结，是细菌细胞被石化过程的产物［1，8］．这种黄铁矿大量出现，指示着黄铁矿形成过程中古甲烷菌中莓球状黄铁矿的粒度大小、含量变化以及微晶特征反映了当时沉积环境的氧化还原状态［7，8，14］，而且5A 站位的自形微晶正八面体单体粒径较大（图3c ），基本形态也为莓球状集合体（图3f ），说明其地层曾处于强还原环境下．6B 站位黄铁矿集合体为团块状（图3e ），大部分为单晶集合体，含量与其他两个站位的同层位处相比较少．沉积物中有机质处于氧化过程中，尚未达到降解阶段，AOM 作用和细菌的还原作用尚未形成黄铁矿集合体［15］．图4黄铁矿能谱谱线Fig．4Energy spectrum diagram of the authigenic pyrite该样品采自5A 站柱状样350cm 层位3讨论3.1黄铁矿与总有机碳的相关性众所周知，黄铁矿普遍存在于现代海洋沉积物中，特别是大陆边缘海浅表层沉积物中，黄铁矿亦是常见的矿物．黄铁矿作为生物圈中硫最原始来源，是海相沉积物中有机质降解产物，亦是稳定固体还原硫被保存在海洋浅表层缺氧环境中［16］．由于不同的沉积环境中有机质的埋藏和分解条件不同，使得沉积物中，总有机碳和黄铁矿的硫含量具有较大的差异．Canfield （2001）和Berner （1998）认为，在物质交换较快的海洋沉积物中（浅表层），沉积物总有机碳与黄铁矿中硫的含量存在明显的正相关关系，总有机碳和黄铁矿硫的含量比值约为2.8ʃ0.8［17-19］；静海沉积物中，黄铁矿的形成绝大部分发生在上覆水体中，因此与沉积物中的总有机碳没有明显的相关关系；淡水环境中由于硫酸盐含量很低，所以总有机碳与黄铁矿硫也没有明显相关关系［14］．从本研究的3个站位的总有机碳含量和黄铁矿中硫含量的比值可以看出，w TOC/wTS为0.63 14.29，且两者的含量变化呈显著的正相关，因此，其沉积环境为典型的多物质交换的浅海环境，是有机质利用硫酸盐进行多硫化物的新陈代谢过程，并产生大量的硫化氢，经历多期次的地球化学循环，最后形成黄铁矿，如公式（1）、（2）所示［17-18］：FeS +S 2－x →FeS 2（S ）+S 2－x －1（1）FeS +H 2S →FeS 2（S ）+H 2（g ）（2）由于环境中的pH 不同，黄铁矿的产出形式也不径相同，在酸性环境中，黄铁矿主要以第二种方式生成，而在接近于中性环境下，以第一种途径发育黄铁矿晶体［13］．除正常的浅海环境中，黄铁矿的产出是多硫化物的新陈代谢过程外，在天然气水合物赋存区的上覆沉积层中，黄铁矿也是一种常见的自生矿物．它的形成除本身有机质利用硫酸盐的多硫化物新陈代谢外，还与沉积物中硫酸盐还原带（SMI ）的甲烷细菌厌氧氧化作用有着相当重要的关系［式（3）］，在富甲烷的沉积环境中，由于厌氧甲烷氧化作用，伴随着·26·应用海洋学学报33卷硫酸根的氧化，使沉积物孔隙水中产生大量的重碳酸根（HCO－3）过饱和发生沉淀，形成方解石等碳酸盐矿物，产生的硫化氢逸出或与沉积物中碎屑铁矿物反应形成黄铁矿，如公式（3）、（4）［15-16］：CH4+SO2－4→CO2+S2－+2H2O（3）2（CH2O）+SO2－4→2CO2+S2－+2H2O（4）从图2的3B、5A站柱样的曲线图上可以看出，黄铁矿和总有机碳含量在600 800cm处出现另一个峰值，为甲烷厌氧氧化产出的黄铁矿．Cao（2011）利用相同站位的样品进行孔隙水中硫酸根等离子分析时发现，该区的SMI界面异常的浅，大约在8 m［20］，Yang（2009）在神狐海域也发现了较浅的SMI 和自生碳酸盐［21］．表明该研究区浅表层环境中甲烷浓度大，AOM作用强烈．同时，富甲烷环境下（一般为酸性环境），有利于有机质降解［式（4）］，这两个过程产生的S2－是富甲烷环境中黄铁矿形成的重要物源，细菌性活动则是其形成的主要营力．3.2黄铁矿形貌特征与其微生境的响应关系海洋沉积物中的黄铁矿大多以草莓状产出，也有管状和方晶型（图3），不同的环境（如pH）黄铁矿的产出形态也不径相同．Sussen（1999）和Wilkin （1996）等认为草莓状黄铁矿形成位于氧化还原界面附近，且只有当铁的单硫化物快速向黄铁矿转化才更易于形成草莓状晶体（图5）．在赋存天然气水合物的上覆沉积层中，AOM作用明显，形成极度缺氧环境，首先形成铁的单硫化物微晶体，然后在有单质硫或其他部分氧化态硫组分存在的条件下转化为胶黄铁矿（Fe3S4），最后在有部分氧化态硫组分供给的条件下形成自生黄铁矿，并以莓球状［7］和以交代、充填微体生物壳体的形式产出，还会伴随长度、半径不等的管状集合体［9，10，16，22］．因此，只有在富甲烷和有机质充裕的浅表层环境中会有充足的，可供反应的Fe2+、H2S（细菌还原硫酸盐产生的）以及硫化物氧化菌作用形成的部分氧化态硫组分（如单质硫）存在［23-24］，才更易发生多硫化途径下形成自生黄铁矿（图3c，大颗粒莓球状黄铁矿晶体）．Sussen（2004）在研究墨西哥湾北部陆坡区水合物时，发现大量棒状或管状以及莓球状黄铁矿，认为这是缺氧环境下，沉积物中的甲烷和硫酸盐在硫酸盐还原带发生强烈的厌氧氧化作用，产生大量的HS－和环境中存在充分的游离铁形成的莓球状黄铁矿［4，22］．在我国南海北部陆坡天然气水合物赋存区的浅表层环境中也有类似的情况出现［6-10］，陆红锋等（2007）则认为管状黄铁矿的形成可能主要与游离甲烷在沉积物微小通道（排气孔道、生物虫孔、植物碎片等）中汇集过程有关［10］．图5黄铁矿产出形态与环境关系［19］Fig．5Ｒelations of the forms of authigenic pyritewith their environments本研究区沉积物柱状样中总有机碳和黄铁矿的硫含量比值多数大于3.4，且呈显著的正相关，说明研究区浅表层沉积环境为典型的海洋沉积环境，沉积物中的硫主要来自于黄铁矿．加之，沉积层中充足的甲烷气体赋存，使其甲烷厌氧氧化作用加强，有机质降解加速，硫源充足，在多硫化途径下形成黄铁矿．黄铁矿多以莓球状产出，亦指示一种强还原性的缺氧微环境．4结语（1）3B、5A、6B站位浅表层沉积物中柱状沉积物中总有机碳质量分数为0.37% 1.18%，平均质量分数为0.71%，总硫质量分数为0.04% 0.81%，平均质量分数为0.30%，黄铁矿质量分数为0 0.71%，平均质量分数为0.23%，黄铁矿含量、总有机碳含量和TS含量随着深度变化，逐渐增大，达到峰值后不断减少，三者的分布趋势基本一致．沉积物中的硫化物主要为黄铁矿，有机质的厌氧氧化作用为形成黄铁矿起到了主要贡献作用，而甲烷的厌氧氧化作用也促使了自生黄铁矿的形成发育．（2）扫描电镜下观察到黄铁矿大部分以莓球状集合体和八面体微晶形貌产出，正八面体单体粒径较大，集合体粒径也较大，局部层位亦发现管状、生物内膜状和立方体状黄铁矿晶体．有机质含量在很大程度上影响了黄铁矿的含量分布，在总硫含量的高值区，黄铁矿含量亦处于峰值，表明沉积物中硫主要来源于自生黄铁矿，但部分层位相关性不显著，为其他硫化物对TS含量的影响．（3）3B、5A、6B站位均位于南海北部陆坡天然1期吴丽芳，等：南海北部柱状沉积物中黄铁矿的分布特征和形貌研究·27·气水合物远景区，地层中深大断裂发育，浅表层环境为极端还原环境，AOM作用活跃，陆源物质带来的铁源与该环境中的硫源易形成自生黄铁矿．黄铁矿的莓球状产出，亦指示一种强还原性的缺氧微环境．参考文献：［1］Ｒobert A B．Sedimentary pyrite formation：an update［J］．Geochimica et Cosmochimica Acta，1984，48（4）：605-615．［2］Chen D F，Feng D，Su Z，et al．Pyrite crystallization in seep carbonates at gas vent and hydrate site［J］．Materials Science and Engineering，2006，26：602-605．［3］Jorgensen B B，Bottcher M E，Luschen H，et al．Anaerobic methane oxidation and a deep H2S sink generate isotopically heavy sulfides in Black Sea sediments［J］．Geochemica et Cosmochimica Acta，2004，68：2095-2118．［4］Love L G，Amstutz G C．Ｒeview of microscopic pyrite from the devonian 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thesediment cores on northern South China SeaWU Li-fang，LEI Huai-yan，OU Wen-jia，HAN Chao（College of Ocean and earth Sciences，Xiamen University，Xiamen361005，China）Abstract：Total organic carbon content，total sulfur content and form of authigenic pyrite on sediments core samples from the northern of South China Sea were studied．The result showed that the authigenic pyrite content was ranged from0to0.71%with an average of0.23%，total organic carbon（TOC）content was from0.37%to1.18%with an average of0.71%and total sulfur（TS）content was from0.04%to0.81%with an average of0.30%in the sediment cores．The contents of the authigenic pyrite，TOC and TS，which increased gradually with depth and de-clined after the peak，exhibited the same distribution trends．In the sediment core samples，most forms of authigenic pyrite were berry globular aggregates and octahedral micro-crystals，and the tubular，biological endometrial-like and cube-shaped authigenic pyrite crystals on the part layers were also found under the scanning electron microscopy．The study showed that the shallow surface environment in the area was extremely hypoxic and sulfides were the main forms of authigenic pyrite products．The formation was related to aerobic oxidation methane（AOM），which had ac-celerated the authigenic pyrite formation．The existence of berry globular output of the authigenic pyrite suggested a strong reduced and anoxic microenvironment relating the release of natural gas hydrate in the underlying formation．It has provided evidence for the exploration of natural gas hydrate in this area．Key words：marine geology；continental slope in northern South China Sea；authigenic pyrite；SEM；morphologi-cal structureDOI：10.3969/J．ISSN．2095-4972.2014.01.003（责任编辑：王静）。
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1成矿地质背景南华山黄铁矿区在构造上处于南、西华山，复背斜北翼靠轴部处及南华山南侧深断裂范围中。
区内露地层主要为中元古界长城系海原群南华山组，是一套以绿片岩为主的大理岩—白云母钠长石英片岩—绿片岩组合地层单位。
黄铁矿主要赋存于南华山组第二岩性段，其岩性为灰绿-灰白色含灰质石英白云石大理岩、石英大理岩及黄铁矿化白云石大理岩夹二云石英片岩（有时含尘埃状石墨）、灰白色含方解石-石英岩及含绿泥方解石英岩，具条带状构造，岩性比较致密。
矿区位于南华山向斜南翼，岩层和片理走向近乎一致，均为褶皱及断裂发育，主要分为以下三个构造带：①北西向构造带，主要由矿区中部复式向斜、压性、压扭性断裂、片理化带、古生代蚀变脉岩及黄铁矿化带等组成，形成矿区基本的构造轮廓，并控制矿体的空间分布。
②南北向构造带，主要由南北向-近南北向压性、压扭性及部分脉岩组成。
其中，压性断裂2条，分布于阳洼沟、银洞沟；扭性断裂1蕎条，分布于地沟；压扭性断裂3条，分布于银西梁西坡、二岔沟北侧山坡及二岔梁附近。
③北西向构造带，主要由矿区西缘北西向压扭性、压性断裂及其相关的南北向、北东向压扭性等断裂组成，与古北西向构造带为重接或斜接关系，部分切割矿体成为矿后断裂。
基性—酸性脉岩及石英、方解石等脉体普遍。
矿区外围为东期中酸性岩浆岩，分别为头岔花岗闪长岩体和菜园花岗闪长岩体，呈小岩株状分布于矿区两侧，受断裂带控制沿NW 向展布。
2矿床地质特征2.1矿体形态、规模及产状南华山黄铁矿区由荞地沟、银洞沟2个小型矿床，以及小九门湾、阳洼梁、银洞梁（银西）、庄子梁4个矿点组成。
按其分布可以分为东、西两个主成矿带，二者相互平行，间距约800m 左右，受构造及岩性控制，赋存于大理岩和片岩的接触部位。
矿岩脉多沿层间裂隙及节理分布，较分散，规模小，似层状或扁豆体状成群出现，平行展布，产状与围岩基本一致。
2.1.1东成矿带①银洞沟矿床。
矿体产于多条断裂形成的北西向挤压破碎带中，呈扁豆状，上厚下薄。
地表已被氧化，形成黄褐色褐铁矿，并有褐紫色胶状褐铁矿条带，局部具有蜂窝状构造，氧化带下界一般在海拔2593~2612m 左右，硫流失较大。
矿体沿石英白云石大理岩及二云石英片岩片理充填交代，与围岩大体整合接触。
部分矿脉沿张节理充填。
②小九门湾矿点。
主要由四个矿体组成，总体走向北偏西40°，呈中间向西凸出半月形，倾向北东，倾角40°~60°，地表氧化成铁帽，具蜂窝状和【作者简介】刘春虎（1964-），男，河北安国人，高级工程师，从事水文地质、工程地质、环境地质研究。
南华山黄铁矿地质特征及成因初探Geological Characteristics and Genesis Exploration of Pyrite in Southern Hua Mountain刘春虎（宁夏回族自治区国土资源调查监测院，银川750004）LIU Chun-hu（NingxiaHui AutonomousRegionInstituteoflLand ResourcesSurveyandMonitoringInstitute,Yinchuan750004,China ）【摘要】南华山黄铁矿区属北祁连山矿带之宁夏香山-卫宁北山-固原铜、金、铁、铅锌多金属成矿带，铜、金多金属成矿作用显著。
黄铁矿似层状或扁豆状，受古北西向及南北向构造带的控制。
【Abstract】Pyrite area in southern Hua mountain is zoned in north Qilian mountain metallogenic belt of Ningxia Xiangshan-Weining Beishan-Guyuan copper,gold,iron,lead and zinc polymetallic metallogenic belt,the mineralization of copper and gold polymetallic deposits is remarkable.Pyriteislayered orlentilshapedandcontrolledbytheNWtrendingandNorth-Southstructuralzones.【关键词】地质特征；矿床；黄铁矿【Keywords】geologicalfeatures;deposits;pyrite 【中图分类号】P694【文献标志码】A【文章编号】1673-1069（2017）11-0052-0252网格状构造。
第一矿体，地表沿走向长约100m，最厚16m，处于氧化带内。
第二矿体，地表沿走向长约127m，最厚11.2m，亦处于氧化带内。
第三矿体，地表沿走向长约120m，厚2.7m。
第四矿体，地表为矿化大理岩，沿走向覆盖较厚，未揭露清楚，矿体沿长180m，埋藏深度325m。
上述矿体均赋存于大理岩中，上下围岩均为云母石英片岩，矿体与围岩呈整合接触关系，矿体未达到工业指标要求。
③洼梁矿点。
矿体出露地表部分以褐铁矿化为主，夹有少量铁帽条带，具蜂窝状构造，矿化集中于大理岩中，走向北偏西24°，倾向北东，倾角由地表向地下逐渐变陡，矿体长约95m，最大厚度5m，矿体含矿少，未达到工业指标。
2.1.2西成矿带①庄子梁矿点。
共有铁帽两层，均呈扁豆状产于大理岩中，仅在大理岩与云母石英片岩接触部位富集，其产状走向北偏西36°，倾向北东，倾角50°~70°。
②银洞梁（银西）矿点。
共有铁帽两层，均呈扁豆状，矿体走向北偏西40°，倾向北东，倾角60°~80°，矿体向深部尖灭，未达工业指标。
③蕎蕎地沟矿床。
地沟矿床赋存于南北向构造带的压扭性断裂中，且处于矿区复式向斜倾伏转折端。
矿体成矿后断裂破坏强烈，沿矿体倾向受到横切，倾向被正断层破坏。
2.2矿石特征黄铁矿矿石主要产于大理岩与片岩的接触部位，大多具自形-半自形粒状结构，稠密浸染状、条带状构造，少量可见半自形-他形粒状结构，细脉状构造。
矿石表面多呈灰绿色-灰色，矿石物质组成较为简单，黄铁矿占95%，少量黄铜矿、磁黄铁矿、褐铁矿；非金属矿物有石英、方解石、白云石、石墨和绿泥石。
2.3围岩蚀变南华山黄铁矿区地表见有褐铁矿铁帽，根据钻孔岩心显示矿体围岩蚀变比较微弱，可见有大理岩蚀变、绿泥石化、硅化及绢云母化等等。
蚀变矿物组合有绿泥石-绢云母-方解石，绿泥石-方解石，绿泥石-方解石-石英以及单矿物绿泥石化。
蚀变矿物在蚀变岩石中显示的结构构造特征为单矿物充填裂隙，呈稀疏脉状、细脉状、浸染状和不规则团块状。
蚀变以绿泥石化为主，与黄铁矿体关系密切，矿体顶底岩石多见有脉状绿泥石，靠近矿体绿泥石含量增多，有待出现单矿物绿泥石脉，宽达5mm左右，脉中心为稠密浸染状细晶粒状黄铁矿集合体，进而构成矿体。
近矿体的绿泥石颜色较暗，绿中带灰，细鳞片状；而远矿体的绿泥石则表现为淡绿色，且颜色鲜艳。
由以上蚀变矿物组合，结构构造等分析可知，区内蚀变应属中—低温热液蚀变。
3控矿条件及找矿标志3.1控矿条件地层控矿：黄铁矿矿体主要赋存于长城系海原群南华山组白云石大理岩组中，围岩以石英白云石大理岩为主，其次为白云石英片岩及二云石英片岩。
岩石均具不同程度片理化，特别是在上述石英白云石大理岩与二云石英片岩交互成层状况下，由于二者岩性不同，富于柔性的二云石英片岩在压应力及压扭性应力的作用下，片理及拖曳褶曲极为扭曲，而石英白云石大理岩的岩性较为坚硬，不能随片岩具同样程度的变形，因而容易形成剥离空间和构造透镜体，有利于矿液的循环和沉淀，而石英白云石大理岩又富含钙镁质，化学性质较活泼，也有利于成矿。
构造控矿：南华山黄铁矿床及古生代脉岩主要受古北西向及南北向构造带的控制，反映在矿体产状及形态受断裂及岩石片理双重控制。
3.2找矿标志①地层标志是长城系海原群南华山组第二岩组，即石英白云大理岩组。
②构造标志为北西向构造带及南北向构造带复合地区。
③古生代中酸性—基性脉岩发育区。
④旧采坑及铁帽是矿体的直接标志，铁帽呈褐黄色—黄灰色，其中，褐铁矿主要呈粉末状，格子状，蜂窝状，孔洞多呈正方形，有的为不规则方形，多具半空状，为少量褐铁矿充填。
⑤围岩绢云母化、绿泥石化、硅化是寻找热液充填交代型黄铁矿的间接标志。
4矿床成因探讨前人研究认为该类矿床为“远离侵入体上部带的中温热液充填交代型黄铁矿矿床”。
其依据主要为：矿体的生成与加里东期浅海相中基性喷发岩无关，而在矿体下盘的绿泥石片岩被黄铁矿矿脉斜交片理切穿，证明了矿液上升在喷发岩区域变质之后；所有脉状构造矿石的黄铁矿脉，均切穿大理岩的硅化条带，也证明其晚于区域变质；通过对矿区样品的分析测试，其Cu、Pb、Zn、Mo、Ag等均在铁帽中富集，并向两侧逐渐减弱直至消失，也说明了与热液有关的特性；矿区蚀变现象普遍，尤以矿体围岩最为强烈，甚至可接触变质矿物；按其矿体分布及其存在形式均与后期构造和海西期的中酸性火成活动有密切关系，并受此控制。
5结语本文研究认为，前人的研究认识具有一定的地质依据，但形成矿化的岩体需要进一步明确。
另外，在该区是否存在加里东期浅海相中基性喷发岩，是值得进一步讨论的问题，若有，则与西部邻区甘肃境内的白银块状硫化物矿床对比研究则显得尤为重要。
ObservationofIndustrialandEconomy53。