陕西双王金矿黄铁矿晶体形态和热电性特征对深部含矿性的预测

张方方; 王建平; 刘冲昊; 曹瑞荣; 程建军; 杨永荣; 齐峰; 王罗

陕西双王金矿黄铁矿晶体形态和热电性特征对深部含矿性的预测

1.
中国地质大学（北京）地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京100083
2.
陕西太白黄金矿业有限责任公司，陕西太白716000

基金项目: 国家自然科学基金项目( 41030423、41272106)、中国黄金集团公司科技项目“陕西省太白县双王金矿床地质特征、成矿规律及找矿靶区再研究”共同资助。

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出版历程
- 刊出日期: 2013-10-24

The crystal forms and thermoelectricity of pyrite from the Shuangwang gold deposit, Shaanxi Province and their applications to metallogenic prognosis

1.
State Key Laboratory of Geological Process and Mineral Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China
2.
Shaanxi Taibai Gold Mining Co., Ltd.,Taibai 716000 Shaanxi,China

摘要

摘要: 提要：黄铁矿是一种重要的载金矿物，在金矿床的寻找和评价工作中，黄铁矿晶体形态及热电性标型的研究尤为重要。本文通过对陕西双王角砾岩型金矿床矿体KT8和矿体KT9中ZK18、ZK30和ZK40三个坑内钻孔进行系统采样，从矿物学角度研究主要载金矿物黄铁矿的晶型及热电性特征。结果表明：黄铁矿晶形较为简单，仅出现立方体、八面体、五角十二面体及其组合成的聚形，其中以{hk0}习性的晶形为主，总体上晶形出现率由高到低依次为{hk0}、{100}、{111}。黄铁矿热电导电型多以混合型为主，其中N型热电系数为-322.0~-1.7μV·℃-1，P型热电系数为1.7 ~346.7μV·℃-1，黄铁矿热电参数变化较大，估算矿体剥蚀率为53.67%~60.12%，指示矿体KT8中钻孔30和40、矿体KT9中钻孔18深部均具有较好的矿化前景。
- 黄铁矿 /
- 晶体形态 /
- 热电性 /
- 双王金矿 /
- 陕西
Abstract: Abstract：Pyrite is one of the most important gold-bearing minerals, and its crystal forms and thermoelectricity have important implications to the prospecting and evaluation of gold deposits. Based on systematic sampling from drill holes ZK18, ZK30 and ZK40 in the Shuangwang breccias-type gold deposit, the authors mainly studied the crystal forms and thermoelectricity of pyrite, and have reached the following conclusions. The crystal forms of pyrite are fairly simple, comprising cube, octahedron, pentagonal dodecahedron and their composite combination, with the main crystal habit being {hk0}. Overall, the number of crystal forms is in decreasing order of {hk0}, {100}, {111}. The thermoelectric conductive type of pyrite is mainly N-P type, with the thermoelectric coefficients of N-type pyrite ranging from -322.0 to-1.7μV·℃-1 and those of P-type pyrite ranging from 1.7 to 346.7μV·℃-1; the thermoelectric parameters of pyrite vary greatly; the degree of denudation varies from 53.67% to 60.12%. All of the above data indicate a better exploration prospect at the depth of drill holes ZK18, ZK30 and ZK40 in No. 9 and No. 8 ore bodies.
- pyrite /
- crystal form /
- thermoelectricity /
- Shuangwang gold deposit /
- Shaanxi

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1.   研究目的(Objective)

通过实施2020年四川省自然资源厅省政府性投资地质勘查项目，对沐川地区上二叠统宣威组底部泥岩中赋存的稀有、稀土、稀散元素进行调查评价，了解“三稀”元素含量与找矿前景，希望在“三稀”找矿方面取得突破性进展，为乌蒙山贫困地区脱贫提供技术服务和支撑产业规划、扶贫开发提供资源保障。

2.   研究方法(Method)

主要采用了1∶10000地质填图、1∶500矿化带剖面测量、探槽工程、钻探工程、采样与测试分析等方法，对上二叠统宣威组底部的富镓泥岩进行了初步研究。

3.   研究结果(Results)

沐川地区位于扬子陆块西缘(图 1a)，峨眉山大火成岩省中带(图 1b)。研究区位于五指山背斜核部，其核部地层为上二叠统峨眉山玄武岩(P3e)，两翼向两侧依次出露上二叠统宣威组(P3x)、三叠系(T)、侏罗系(J)等(图 1c)。镓矿层产出于峨眉山玄武岩组(P3e)顶部、宣威组(P3x)底部的紫红色铁质泥岩、灰白色铝质泥岩、浅灰绿色泥岩、灰色泥岩、浅灰绿色泥岩及深灰色炭质泥岩中，呈层状分布，层位稳定(图 1d)；找矿标志：峨眉山玄武岩组与宣威组(P3x)的平行不整合界线之上，具“成矿界面”特征，颜色上有明显的紫红色、灰白色、灰色及深灰色等，特别是具有特征的紫红色，宏观上易识别；根据地球化学图解判别显示，其成矿物质来源有可能来源于峨眉山玄武岩及峨眉山地幔柱演化末期喷发的火山灰。

图 1 沐川地区构造位置图(a)，峨眉山玄武岩分布简图(b)，区域地质简图(c)及镓矿层产出层位示意图(d)

Figure 1. Structural location map of Muchuan area(a), Simplified geological map showing distribution of the Emeishan basalts(b), Regional geological map of Muchuan area(c) and Schematic diagram of gallium ore occurrence horizon(d)

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采集钻孔岩心1/2切分样品，送样至自然资源部成都矿产资源监督检测中心采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)进行测试分析，结果显示ZK01钻孔镓(Ga)平均品位104 μg/g，矿层厚度6.27 m；ZK02钻孔镓(Ga)平均品位68.1 μg/g，矿层厚度8.67 m；ZK03钻孔镓(Ga)平均品位55.3 μg/g，矿层厚度13.87 m；三个工程的镓(Ga)平均品位为75.8 μg/g，平均厚度9.60 m。可以看出，沐川地区宣威组底部的泥岩中镓(Ga)品位较高，厚度较大，达到了中国现行的Ga矿资源工业指标要求(30 μg/g)。

4.   结论(Conclusion)

经初步估算沐川地区镓(Ga)资源量可达数万吨到数十万吨，有望找到超大型镓矿床(＞2000 t) 的潜力。沐川地区峨眉山玄武岩分布面积较广，为镓的富集成矿提供了丰富的物源。经地质填图及工程取样显示，宣威组底部富镓泥岩层厚度大，分布面积广泛，镓元素含量较高，具有巨大的找矿潜力。研究宣威组底部“三稀”元素成矿特征有助于中国在战略性关键矿产找矿方面取得重大突破，对地方国民经济发展具有重要意义。

5.   基金项目(Fund support)

本文为四川省自然资源厅2020年省政府性投资地质勘查项目(DZ20 2002)和四川省自然资源厅科技项目(kj-2022-6)资助成果。