矿石类型及其特征

1矿石类型

阿希金矿床矿石按自然类型可分为氧化矿石和原生矿石两大类。

（1）原生矿石

原生矿石多见于矿体垂深70 m以下地段，是矿床主体，占总矿石量的95%。根据矿石物质组合、结构构造等可分为石英脉型、蚀变岩型和角砾岩型三类。

石英脉型矿石：石英脉型矿石分布较普遍，约占矿床总矿石量的20%，主要由灰白色石英-玉髓脉和网脉、烟灰色石英-玉髓脉和网脉、网脉以及石英-金属硫化物脉和石英-碳酸盐脉等4个成矿阶段形成之石英脉构成。灰白色石英-玉髓脉，质地细腻，有透明感，含金属硫化物很少，常包裹有已粘土化的围岩岩屑、岩粉白色斑点，普遍可见到玛瑙状的条带或环带状构造，是主要成矿阶段的矿石类型；烟灰色石英-玉髓脉，质地致密细腻，具半透明，脉体边部常有金属硫化物分布，有时穿插灰白色石英脉（Q1）的现象，是主要矿石类型之一；石英-碳酸盐脉，肉眼很少见有金属硫化物分布，也有金矿化作用，该脉穿插灰白色石英脉和烟灰色石英脉；石英-金属硫化物脉，有较多的金属硫化物分布于其中，肉眼可见到石英-黄铁矿脉穿插前期形成的石英脉，是重要成矿阶段的矿石类型。该类矿石中主要金属矿物为黄铁矿、白铁矿、毒砂和金矿物，其次为闪锌矿、黝铜矿、黄铜矿、方铅矿和菱镁矿等；脉石矿物主要为石英，绢云母、方解石和白云石等少量，脉中常含有一些已粘土化的围岩岩屑、石英脉角砾等。

蚀变岩型矿石：此类矿石约占矿石总量的20%。主要分布于主矿体上盘及附近的裂隙系统中，乃由近矿围岩（主要为石英角闪安山玢岩及安山-英安质角砾熔岩）经强烈硅化、绢云母化和粘土化蚀变交代带入矿质而成。矿化强弱与硅化交代作用强度及叠加石英细脉的存在与否有关，有时在该类矿石中有金属硫化物细脉穿插其间。矿石的金属矿物组成与石英脉型矿石基本相似，而脉石矿物则有明显差别，以石英为主，绢云母次之，碳酸盐类矿物和斜长石少量。

角砾岩型矿石：此类矿石分布最广，约占矿石总量的60%，基本上属上述两类矿石的改造类型，即前人的“角砾胶结型”。乃由先期形成之石英脉型或蚀变岩型矿石，经破碎呈角砾状，后为石英网脉或硅质热液胶结而成的矿石。根据原岩角砾成分所占比例的多寡，分别趋向石英脉型或蚀变岩型之构造矿石。严格的说应属石英脉型和蚀变岩型之上的叠加类型矿石。

（2）氧化矿石

氧化矿石主要分布于矿区8～40线之间，约占矿石总量的不足5%。主要指氧化带矿石，氧化带垂深一般为70 m，其上为氧化矿石，主要由氧化石英脉型、氧化角砾岩型和氧化蚀变岩型构成，包括古风化壳和近代风化壳矿石。近代风化作用是在古风化壳基础上发生的，在矿石中很难分辨。古风化壳在矿区阿恰勒河组底部可以见到，不过已属于不整合面型风化沉积矿床。

氧化石英脉型矿石中金属矿物种类和含量很少，主要为褐铁矿和黄铁矿，与原生矿石相比较，硫化物大量减少，毒砂基本消失，金矿物主要为原生金，次生金很少；脉石矿物主要为石英，其他矿物很少。氧化蚀变岩型矿石矿物组分简单，金属矿物种类少，且含量低，主要金属矿物为褐铁矿，脉石矿物主要为石英，碳酸盐矿物很少。

2矿石的化学成分

（1）金矿石化学成分

阿希金矿矿石化学成分分析见表4-4。

表4-4 阿希矿区金矿石化学成分分析结果

从表4-4中可以看出，石英脉型金矿石SiO2含量高，为80%以上，Au（673×10-6）、Ag（1308×10-6）含量也高，其他如Al2O3（185%～500%）、CaO（027%～058%）、K2O（043%～101%）含量相对偏低；而蚀变岩型金矿石SiO2含量少于70%，以富含Al2O3（1222%～1760%）、CaO（255%～331%）、K2O（401%～486%）为特征。

（2）矿石稀土组成

矿石的稀土成分列入表4-5。

从表4-5和图4-13可以看出，蚀变岩型金矿石和赋矿围岩中轻稀土明显富集，属轻稀土富集型，且稀土总量明显高于石英脉型金矿石。蚀变岩型金矿石具Eu负异常，这可能与矿化蚀变作用（钠化）有关。值得提出的是，蚀变岩型金矿石稀土总量高于赋矿围岩，表明成矿作用初期稀土元素的带入。石英脉型金矿石与蚀变岩型金矿石、赋矿围岩相比较，稀土总量明显偏低，特别是轻稀土含量更低，无明显Eu异常。石英脉型金矿石的不同期石英脉稀土配分模式基本相同，表现为矿石的稀土总量发生了急剧亏损，REE分布形式更趋于复杂化，反映了其成矿过程要明显复杂于成岩的过程，成矿物质来源与受控因素更趋于多源化和多因性。

3矿石结构构造

阿希金矿金矿物粒度非常细小，分散且不均匀，肉眼难以识别。所以，矿石的结构构造是根据与金矿化关系密切的黄铁矿等主要金属矿物来确定的。

表4-5 阿希金矿矿石、岩石稀土含量（wB/10-6）、球粒陨石标准化及特征值

图4-13 阿希金矿区矿石、赋矿岩石稀土元素配分模式图

阿希金矿床矿石结构构造，尽管其形成作用不尽一致，但总的看较为简单，以半自形—他形显微-细粒结构和细脉-浸染状构造为主。按其成因以及与黄铁矿等金属矿物的关系，可进一步分为由胶体和重结晶作用、热液充填和交代作用、应力作用以及表生作用形成的4类矿石结构构造（表4-6）。在石英脉中常见隐晶质玉髓，具有低温过饱和溶液结晶特点，交代结构比较常见，绝大多数金属硫化物具有胶状-变胶状结构（指黄铁矿、白铁矿在较低温低压条件下从饱和溶液中凝结沉淀而成，或指褐铁矿不具明显形态特征的结构，或褐铁矿胶体经脱水形成的结构）较为常见。碎裂结构少见，黄铁矿、毒砂有碎裂现象，是成矿后构造应力作用的标志。角砾状构造最普遍，角砾大小相差很大，从几厘米到1 mm及粉尘状，角砾形态各样，大都具棱角状，角砾成分有安山玢岩、安山岩、英安岩（均已蚀变）和含金石英脉等，反映了成矿构造和含矿热液充填交代的多期多阶段性。

表生作用形成的构造类型以红褐色粉末状和角砾状为主，由于原生矿石金属硫化物很少，其表生构造并不常见，普遍具黄钾铁矾化和褐铁矿化，使其呈黄褐色调，成为找矿的直接标志。

4矿石矿物组合

阿希金矿原生矿石的矿物组成基本一致，仅含量上有所差别。现已发现矿物达40余种，其中有些矿物则属原岩残留的副矿物，如锆石、榍石、尖晶石、金红石、磷灰石等。总的看，基本为一金属硫化物型组合。

表4-6 阿希金矿矿石结构构造类型

金属矿物有：黄铁矿、白铁矿、毒砂、磁黄铁矿、低铁闪锌矿、铜闪锌矿、闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿、锑黝铜矿、砷黝铜矿、斑铜矿、锌铜矿、自然金、银金矿、方铅矿、硒铅矿、深红银矿、硫锌银矿、硫锑铜银矿、硫锌矿、硒银矿、磁铁矿、赤铁矿、白铅矿、孔雀石、黄铁钾矾、软锰矿、褐铁矿、角银矿等。

脉石矿物有：石英、玉髓、伊利水云母、绢云母、浊沸石、菱铁矿、方解石、白云石（铁白云石）、绿泥石、叶蜡石、明矾石、蒙脱石、高岭石、冰长石、浊沸石、重晶石等。

兹将主要矿物特征简述如下：

（1）金矿物

包括自然金和银金矿两种，以银金矿为主。自然金多分布在氧化次生富集带内，主要以不规则粒状、浑圆状、薄片状产出，其次为棒状、树枝状、毛发状等，个别呈自形晶（图版Ⅶ-6、8）。自然金粒度主要集中于0001～0064 mm间（表4-7），以显微金为主，部分介于显微金—中粒金之间。金矿物绝大多数呈晶隙金产出（约占95%），也有呈裂隙金与包体金等产出。晶隙金约80%产于石英晶粒间，也分布于黄铁矿集合体晶粒间、白铁矿-黄铁矿集合体晶粒间和毒砂-白铁矿-黄铁矿等集合体晶粒间，以及这些金属矿物集合体与石英集合体之间的晶粒间，是阿希金矿床中较常见的分布形式；包裹金在矿石中少量，仅占5%左右，但较常见，主要见于石英、黄铁矿等矿物中；裂隙金在矿石中极少见到，其分布状况有3种：一是黄铁绢英岩化阶段生成的黄铁矿矿物裂隙被金矿物充填交代；二是硅化阶段生成的毒砂矿物裂隙被金矿物充填；三是在氧化矿石中次生金矿物充填于褐铁矿裂隙中。

表4-7 阿希矿区金矿石中金矿物粒度统计结果（%）

金矿物经电子探针分析结果（表4-8）可以看出，金含量在8426%～5369%之间，银含量变化在1306%～4498%，此外尚有多种微量元素（主要有 Fe、Mn、Cu、Cd、Sb、Te、As、Zn等），实际上属含银自然金和银金矿。金矿物成色较低，是本矿床的又一特点。金的成色在866～544之间，变化区间较大，其中以700～800者较多，约占53%。

（2）银矿物及含银矿物

本区发现银矿物及含银矿物计有硫锑铜银矿、硒银矿、角银矿、硫锑银矿、银黝铜矿、含银黝铜矿等数种。这些矿物都呈微粒，普遍分布在各期石英脉及其角砾岩型矿石中，尤以烟灰色石英脉、石英-碳酸盐脉及其角砾岩型矿石中更为常见，有时在一个光片中可以见到10余粒银矿物。

银及含银矿物的电子探针分析结果列入表4-9，可见，该区银矿物化学成分很复杂，除主要元素银外，尚含有Cu、Sb、S、Fe、As、Zn、Te、Au、Co、Ni等杂质，而且有的含量很高，如Cu可高达722%、S达1693%、Sb达2071%。

从表4-9可以看出，自然银矿物含银8615%，尚含有较多的硫、铜、锑等杂质，其中硫、锑在银矿物中可能以辉锑矿的微细机械包体存在。自然银呈不规则粒状、片状等产于灰白色、烟灰色石英脉中，与银黝铜矿、银金矿、方铅矿、闪锌矿等共生，粒度005～0005 mm；硫锑银矿呈灰白带绿色或蓝绿色，非均质性较为明显，有时可见到暗紫红色内反射色，与金矿物、毒砂、黄铁矿、方铅矿共生，粒度为0001～003 mm，在矿物中Ag、S、Sb含量较高；硫锑铜银矿矿呈灰白微带绿色，主要产于灰白色、烟灰色石英脉和石英-碳酸盐脉中，与微粒黄铁矿、银金矿、银黝铜矿等共生；角银矿呈暗灰微带绿色，呈自形立方体，粒度056～068 mm，镜下为深灰色，具均质性，内反射明显，常见于氧化矿石中；硒银矿呈他形粒状，粒度012 mm×012 mm。矿物铁黑色，金属光泽。X射线能谱分析结果：Se3772%，Ag6628%。

表4-8 阿希矿区不同类型金矿石中金矿物电子探针分析结果

表4-9 阿希金矿区银和含银矿物电子探针分析结果

（3）黄铁矿

与金矿化关系较为密切的黄铁矿晶形主要为五角十二面体，立方体、八面体、八面体与五角十二面体聚形和立方体与五角十二面体聚形很少，自形五角十二面体黄铁矿在光片中表现为六边形截面。黄铁矿常与白铁矿、毒砂等一起呈聚粒状、片状、叶片状、草束状、令箭状和纤维状等集合体产出，有时黄铁矿呈放射球粒状和空心放射球粒状等胶状结构。黄铁矿分布不均匀，粒度较细，常呈星点浸染状和稀疏浸染状分布于石英脉型矿石和蚀变岩型矿石中，部分呈细脉浸染状、脉状和不规则状致密块状集合体。与黄铁矿共生的矿物为白铁矿、毒砂、黄铜矿、闪锌矿、黝铜矿、方铅矿、银金矿、含银自然金、硫锑铜银矿、深红银矿、硒铅矿和硒银矿等。黄铁矿晶粒中环带结构普遍，主要由含不等量的As引起。个别黄铁矿与白铁矿、毒砂有浮生现象。黄铁矿与金的关系较为密切，尤其是五角十二面体黄铁矿，金矿物常分布于黄铁矿晶粒间、晶粒边部和包裹于晶粒中。由于构造应力作用，部分黄铁矿有碎裂现象。

表4-10为不同时代含金石英脉中黄铁矿的化学成分分析结果，从中可以看出，黄铁矿的主要化学成分S、Fe与标准的黄铁矿（S=5345%，Fe=4655%）比较，均为贫S和贫Fe的黄铁矿。贫S是由As以类质同象取代S进入黄铁矿晶格中造成的，由于As在黄铁矿中含量不均匀而常呈环带状。贫Fe现象主要是Co、Ni、Cu、Zn等以类质同象取代Fe的位置造成的，这是低温热液形成的黄铁矿普遍存在的现象。在表生条件下，黄铁矿常变为褐铁矿，少数变为白铁矿。

表4-10 阿希金矿区不同类型含金石英脉中黄铁矿化学成分对比表

（4）白铁矿

呈柱状、柱粒状和纤状，主要为他形晶，自形和半自形少，常与黄铁矿、毒砂一起呈片状、叶片状、草束状、令箭状、纤状和冰花状等集合体产出（图版Ⅵ-4、5、7、8），粒度细小，多在0008～01 mm之间。白铁矿和黄铁矿等金属矿物一起呈星散浸染状分布于石英脉型矿石和蚀变岩型矿石中，与金矿化关系较为密切，少量的金矿物分布于白铁矿边部或集合体中，但无包裹金的现象。白铁矿聚片双晶常见，有时与黄铁矿形成定向连晶。白铁矿常有破碎和被较晚期形成的黄铁矿和闪锌矿等穿切现象，但无明显交代。在表生条件下，存在被褐铁矿交代现象。

（5）毒砂

多为自形 半自形，他形晶少，呈柱状、柱粒状、板状和粒状等，部分与黄铁矿和白铁矿一起，呈片状、叶片状和令箭状集合体（图版Ⅵ 6）。结晶较晚，分布于其他矿物集合体边部。粒度细小，多在0008～005 mm之间。毒砂在矿石中呈星点浸染状分布，分布很不均匀，其化学成分列于表4 11。从表4 11 中可见，毒砂Sb含量高，为102%～108%，且其含量比较稳定，Au含量高于黄铁矿的Au含量。矿区内的毒砂以富硫贫砷为特征，这可能是Sb置换As引起的。

表4 11 阿希金矿区金矿石中毒砂电子探针分析结果

（6）石英

金矿石的主要组成部分，是重要的载金矿物之一。石英呈他形细-微粒状，粒度在001～005 mm之间，常见有玉髓状或玛瑙纹状变胶状结构。与其共生的金属矿物主要有黄铁矿、白铁矿、毒砂和金矿物等。金属矿物粒度细小，分布不均匀，含量为05%～25%。个别石英晶粒稍粗，多在005～050 mm之间，晶粒自形程度也略高，部分呈半自形晶，呈脉状充填交代于前期石英中和蚀变英安岩中，对金矿化具有加富作用。从表4-12、表4-13可见，阿希矿区含金石英脉中石英的晶胞参数较为接近，变化范围不大。阿希金矿床含金石英脉中石英晶胞参数普遍大于团结沟、夹皮沟金矿含金石英脉中石英晶胞参数，反映了阿希金矿床石英中含杂质元素较多（表4-13），同时也反映了低温条件下形成的石英，由于结晶作用快而易于捕获较多的杂质。

表4-12 阿希金矿区石英晶胞参数对比

表4-13 阿希矿区石英脉中石英电子探针分析结果

（7）冰长石

与金矿成矿密切相关的标型矿物，见于阿希金矿北段钻孔中，黄铁绢英岩化晚期阶段，斜长石斑晶被冰长石代替，基质中的冰长石呈粒状或柱粒状与石英在一起（图版Ⅵ-1、2、3）。冰长石无色透明，2V较小，负光性。电子探针分析（%）：SiO2 6166，Al2O3 1887，K2O 1920，Na2O 014，FeO 009，Cr2O3 004，TiO2 002。X射线衍射分析：6507（31，020），3780（75，130），3463（49，112），3231（100，002），2991（57，131），2889（66，022），2763（23，132），2567（33，241），2165（31，060），b0=1299（nm）。

5成矿阶段及矿物生成顺序

阿希金矿的成矿作用过程可以大致划分为火山期后热液期和表生期。

前者根据矿石中矿物的共生组合、产出特征及其相互关系，可以进一步划分为4个成矿阶段，分别命名为灰白色石英脉阶段（Q1-Si），烟灰色石英脉阶段（Q2-Si），灰白色石英-硫化物阶段（Q3-Py），石英-碳酸盐阶段（Q4-Cal）。

第一阶段所形成的石英脉（Q1-Si）为灰白色致密块状，穿插和胶结安山玢岩角砾，镜下见有玉髓状条纹或环带，可见金属硫化物呈云雾状存在其中（图版Ⅴ-4）；

第二阶段所形成的石英脉（Q2-Si）（图版Ⅴ-5）也是由微粒石英、玉髓组成，呈烟灰色致密块状，穿插胶结第一阶段之灰白色石英角砾，镜下常见玉髓条带、环带，金属硫化物呈自形、半自形分散于其中，与灰白色石英相比，微量元素As、Sb、Sr、Ba含量较高；

第三阶段石英-硫化物（Q3-Py）形成阶段石英呈灰白色，与细粒深色黄铁矿、毡状白铁矿共生，呈细脉状穿插并胶结先期石英脉型矿石角砾（图版Ⅴ-6）；

第四阶段石英与碳酸盐矿物一起构成石英-碳酸盐脉（Q4-Cal），多呈胶结物或细脉产出（图版Ⅴ-7）。

上述4个成矿阶段是同一成矿期、同一含矿热液系统的火山期后成矿作用的不同阶段产物。由于整个成矿作用过程的物理化学条件基本相同，所以各阶段形成的矿物组合也是基本相同的或相似。每一成矿阶段中，石英、黄铁矿、白铁矿、毒砂和金矿物等先后晶出，成矿环境为低温，有一系列低温矿物生成，同时，金矿化随之减弱至结束。石英-碳酸盐阶段是火山期后热液活动的结束阶段，生成的矿物除石英和碳酸盐外，尚有少量的黄铁矿等金属硫化物矿物，金矿物已见不到。

表生期成矿作用相对简单且对矿床的主体影响不大。由于氧化淋滤作用，有一系列褐铁矿、赤铁矿和铜的次生矿物生成，同时也促成金的次生富集，出现地表矿体局部金品位增高等现象。

阿希金矿各阶段主要矿物生成顺序列入表4-14中。

表4-14 阿希金矿成矿阶段及矿物生成顺序

化学是繁琐复杂的一门学科，有很多实验，会用到很多化学试剂，那么实验室常用化学试剂性质你知道吗下面给大家分享一些关于高中化学药品俗名及常见成分，希望对大家有所帮助。

漂白粉(有效成分Ca(ClO)2, 非有效成分CaCl2)

黄铁矿 FeS2

芒硝 Na2SO4·10H2O)

黑火药C, KNO3, S

过磷酸钙Ca(H2PO4)2和CaSO4

明矾KAl(SO4)2 ·12H2O;

绿矾FeSO4 ·7H2O

蓝矾(胆矾)CuSO4·5H2O

皓矾 ZnSO4·7H2O

重晶石BaSO4

苏打Na2CO3

小苏打NaHCO3

石灰CaO

熟石灰Ca(OH)2

石灰石,大理石,白垩CaCO3

王水(浓硝酸浓盐酸3∶1)

石膏CaSO4·2H2O 熟石膏2CaSO4·H2O

石英水晶,硅藻土SiO2

菱镁矿MgCO3

菱铁矿FeCO3

光卤石KCl·MgCl2·6H2O

刚玉,蓝宝石,红宝石Al2O3

锅垢CaCO3和Mg(OH)2

铁红,赤铁矿Fe2O3

磁性氧化铁,磁铁矿Fe3O4

铅笔芯材料—粘土和石墨

煤—有机物和无机物组成的复杂混合物

焦炭—含少量杂质的单质碳

石油—主要由烷烃,环烷烃,芳香烃组成的复杂混合物

脉石SiO2

高炉煤气CO,CO2,N2,

炼钢棕色烟气Fe2O3,CO

沼气,天然气CH4

焦炉气H2,CH4,少量CO,CO2,C2H4,N2

裂解气—乙烯,丙烯,丁二烯还有甲烷,乙烷等

碱石灰CaO,NaOH

氯仿CHCl3

天然橡胶—聚异戊二烯

电石气C2H2

汽油C5~C11的烃

分子筛—铝硅酸盐

煤焦油—含大量芳香族化合物

木精CH3OH

甘油—丙三醇

石炭酸—苯酚

蚁醛—甲醛

--甲醛溶液

肥皂—高级脂肪酸的钠盐

蚁酸：HCOOH 硝镪水：HNO3

火碱烧碱苛性钠：NaOH;

熟石灰,消石灰 ：Ca(OH)2

波尔多液：CuSO4+Ca(OH)2

碱石灰：NaOH+CaO(干燥剂)

石灰石大理石 :CaCO3(主要成分) ;

胆矾、蓝矾：CuSO45H2O ;

纯碱:Na2CO3 ;

铜绿:Cu2(OH)2CO3(铜锈)

食盐:NaCl

皓矾:ZnSO47H2O

钡餐,重晶石:BaSO4毒重石：BaCO3

绿矾：FeSO47H2O

芒硝：Na2SO410H2O

明矾：KAl(SO4)212H2O

生石膏：CaSO42H2O

熟石膏：2CaSO4H2O

小苏打：NaHCO3大苏打：Na2S2O3

铁锈,赤铁矿:Fe2O3 ;

磁铁矿:Fe3O4

生石灰:CaO;

煤气:CO

水煤气:CO+H2

笑气：N2O

沼气:CH4

酒精:C2H5OH

钻石(金刚石):C

(蚁醛)：HCHO

氯仿： CHCl3

水银 汞 Hg

白金 铂 Pt

硫磺 硫 S

金刚石、石墨、木炭 碳 C

白磷、红磷、黄磷 磷 P

盐酸、盐镪水 氢氯酸 HCl

硝镪水 硝酸 HNO3

硫镪水 硫酸 H2SO4

王水 浓硝酸、浓盐酸(1：3) HNO3,HCl

双氧水 过氧化氢 H2O2

铅丹、红丹、红铅 四氧化三铅 Pb3O4

砒霜、信石、白砒、砷华 三氧化二砷 As2O3

升汞、高汞 氯化汞 HgCl2

朱砂、辰砂、丹砂、银朱 硫化汞 HgS

烧碱、火碱、苛性钠 氢氧化钠 NaOH

苛性钾 氢氧化钾 KOH

消石灰、熟石灰 氢氧化钙 Ca(OH)2

碱石灰、钠碱石灰 氢氧化钠、氧化钙混合 NaOH,CaO

碳铵 碳酸氢铵 NH4HCO3

盐脑、电气药粉 氯化铵 NH4Cl

硫铵 硫酸铵 (NH4)2SO4

碳酸气、干冰 二氧化碳 CO2

笑气 氧化二氮 N2O

硅石、石英、水晶、玛瑙

砂子 二氧化硅 SiO2

矾土、刚玉 氧化铝 Al2O3

生石灰、煅烧石灰 氧化钙 CaO

锌白、锌氧粉 氧化锌 ZnO

苫土、烧苫土 氧化镁 MgO

苏打、纯碱 碳酸铵 Na2SO4

小苏打、重碱 碳酸氢钠 NaHCO3

大苏打、海波 硫代硫酸钠 Na2S2O35H2O

褐铁矿 2Fe2O33H2O

芒硝、皮硝、马牙硝 结晶硫酸钠 Na2SO410H2O

泻盐、苦盐 硫酸镁 MgSO47H2O

口碱 结晶碳酸钠 NaCO310H2O

明矾 硫酸铝钾 KAl(SO4)212H2O

皓矾 硫酸锌 ZnSO47H2O

胆矾 硫酸铜 CuSO45H2O

红矾 重铬酸钾 K2Cr2O7

无水芒硝、元明粉 硫酸钠 Na2SO4

水玻璃、泡花碱 硅酸钠 NaSiO3

硫化碱、臭碱 硫化钠 Na2S

钾碱、草碱、草木灰 碳酸钾 K2CO3

硝石、火硝、土硝 硝酸钾 KNO3

灰锰氧、PP粉 高锰酸钾 KMnO4

冰晶石 氟铝酸钠 Na3AlF6

大理石、方解石、石灰石

白垩 碳酸钙 CaCO3

萤石、氟石 氟化钙 CaF2

钙硝石、挪威硝石 硝酸钙 Ca(NO3)2

电石 碳化钙 CaC2

铜绿、孔雀石 碱式碳酸铜 CU2(OH)2CO3

重晶石、钡白 硫酸钡 BaSO4

钠硝石、智利硝石 硝酸钠 NaNO3

生石膏、石膏 硫酸钙 CaSO42H2O

熟石膏、烧石膏 硫酸钙 2CaSO4H2O

普钙、过磷酸钙 磷酸二氢钙、硫酸钙 Ca(H2PO4)2,CaSO4

重钙 磷酸二氢钙 Ca(H2PO4)2

漂白粉 次氯酸钙 Ca(ClO)2

氯仿、绿仿 三氯甲烷 CHCl3

木精 甲醇 CH3OH

甘油 丙三醇 C2H5(OH)3

石炭酸 苯酚 C6H5OH

蚁酸 甲酸 HCOOH

草酸 乙二酸 HOOC-COOH

甲醛溶液(30%~40%) HCHO

尿素 碳酰胺 CO(NH2)

安息香酸 苯甲酸 C6H5COOH

赤铜矿 氧化亚铜 Cu2O

软锰矿 二氧化锰 MnO2

菱铁矿 碳酸亚铁 FeCO3

辉铜矿 硫化亚铜 Cu2S

愚人金 硫化亚铁 FeS2

铁丹、铁红、赭石、赤铁矿 三氧化二铁 Fe2O3

磁铁矿、铁黑 四氧化三铁 Fe3O4

绿矾 七水合硫酸亚铁 FeSO47H2O

保险 粉 连二亚硫酸钠 Na2S2O4

醋酸 乙酸 CH3COOH

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★ 高一化学常见物质俗名

一、铁矿石品位

铁矿石的品位即指铁矿石的含铁量，以TFe％表示。品位是评价铁矿石质量的主要指标。矿石有无开采价值，开采后能否直接入炉冶炼及其冶炼价值如何，均取决于矿石的含铁量。

铁矿石含铁量高有利于降低焦比和提高产量。根据生产经验，矿石品位提高1％，焦比降低2％，产量提高3％。因为随着矿石品位的提高，脉石数量减少，熔剂用量和渣量也相应减少，既节省热量消耗，又有利于炉况顺行。从矿山开采出来的矿石，含铁量一般在30％～60％之间。品位较高，经破碎筛分后可直接入炉冶炼的称为富矿。一般当实际含铁量大于理论含铁量的70％～90％时方可直接入炉。而品位较低，不能直接入炉的叫贫矿。贫矿必须经过选矿和造块后才能入炉冶炼。

二、脉石成分

铁矿石的脉石成分绝大多数为酸性的，SiO2含量较高。在现代高炉冶炼条件下，为了得到一定碱度的炉渣，就必须在炉料中配加一定数量的碱性熔剂(石灰石)与Si02作用造渣。铁矿石中Si02含量愈高，需加入的石灰石也愈多，生成的渣量也愈多，这样，将使焦比升高，产量下降。所以要求铁矿石中含Si02愈低愈好。

脉石中含碱性氧化物(Ca0、MgO)较多的矿石，冶炼时可少加或不加石灰石，对降低焦比有利，具有较高的冶炼价值。

三、有害杂质和有益元素的含量

1．有害杂质

矿石中的有害杂质是指那些对冶炼有妨碍或使矿石冶炼时不易获得优质产品的元素。主要有S、P、Pb、Zn、As、K、Na等。

(1)硫

硫在矿石中主要以硫化物状态存在。硫的危害主要表现在：

a当钢中的含硫量超过一定量时，会使钢材具有热脆性。这是由于FeS和Fe结合成低熔点(985℃)合金，冷却时最后凝固成薄膜状，并分布于晶粒界面之间，当钢材被加热到1150～1200℃时，硫化物首先熔化，使钢材沿晶粒界面形成裂纹。

b对铸造生铁，会降低铁水的流动性，阻止Fe3C分解，使铸件产生气孔、难于切削并降低其韧性。

c硫会显著地降低钢材的焊接性，抗腐蚀性和耐磨性。

国家标准对生铁的含硫量有严格规定，炼钢生铁，最高允许含硫质量分数不能超过007％，铸造铁不超过006％。虽然高炉冶炼可以去除大部分硫，但需要高炉温、高炉渣碱度，对增铁节焦是不利的。因此矿石中的含硫质量分数必须小于03％。

(2)磷

磷也是钢材的有害成分。以Fe2P、Fe3P形态溶于铁水。因为磷化物是脆性物质，冷凝时聚集于钢的晶界周围，减弱晶粒间的结合力，使钢材在冷却时产生很大的脆性，从而造成钢的冷脆现象。由于磷在选矿和烧结过程中不易除去，在高炉冶炼中又几乎全部还原进入生铁。所以控制生铁含磷的惟一途径就是控制原料的含磷量。

(3)铅和锌

铅和锌常以方铅矿(PbS)和闪锌矿(ZnS)的形式存在于矿石中。

在高炉内铅是易还原元素，但铅又不溶解于铁水，其密度大于铁水，所以还原出来的铅沉积于炉缸铁水层以下，渗入砖缝破坏炉底砌砖，甚至使炉底砌砖浮起。铅又极易挥发，在高炉上部被氧化成PbO，粘附于炉墙上，易引起结瘤。一般要求矿石中的含铅质量分数低于01％。

高炉冶炼中锌全部被还原，其沸点低(905℃)，不熔于铁水。但很容易挥发，在炉内又被氧化成ZnO，部分ZnO沉积在炉身上部炉墙上，形成炉瘤，部分渗入炉衬的孔隙和砖缝中，引起炉衬膨胀而破坏炉衬。矿石中的含锌质量分数应小于0．1％。

(4)砷

砷在矿石中含量较少。与磷相似，在高炉冶炼过程中全部被还原进入生铁，钢中含砷也会使钢材产生“冷脆”现象，并降低钢材焊接性能。要求矿石中的含砷质量分数小于0．07％。

(5)碱金属

碱金属主要指钾和钠。一般以硅酸盐形式存在于矿石中。冶炼过程中，在高炉下部高温区被直接还原生成大量碱蒸气，随煤气上升到低温区又被氧化成碳酸盐沉积在炉料和炉墙上，部分随炉料下降，从而反复循环积累。其危害主要为：与炉衬作用生成钾霞石(K2O·A12O3·2SiO2)，体积膨胀40％而损坏炉衬；与炉衬作用生成低熔点化合物，粘结在炉墙上，易导致结瘤；与焦炭中的碳作用生成插入式化合物(CK8、CNa8)体积膨胀很大，破坏焦炭高温强度，从而影响高炉下部料柱透气性。因此要限制矿石中碱金属的含量。

(6)铜

铜在钢材中具有两重性，铜易还原并进入生铁。当钢中含铜质量分数小于0．3％时能改善钢材抗腐蚀性。当超过03％时又会降低钢材的焊接性，并引起钢的“热脆”现象，使轧制时产生裂纹。一般铁矿石允许含铜质量分数不超过02％。

2．有益元素

矿石中有益元素主要指对钢铁性能有改善作用或可提取的元素。如锰(Mn)、铬(Cr)、钴(Co)、镍(Ni)、钒(V)、钛(Ti)等。当这些元素达到一定含量时，可显著改善钢的可加工性，强度和耐磨、耐热、耐腐蚀等性能。同时这些元素的经济价值很大，当矿石中这些元素含量达到一定数量时，可视为复合矿石，加以综合利用。

四、铁矿石的还原性

铁矿石的还原性是指铁矿石被还原性气体C0或H2还原的难易程度。它是一项评价铁矿石质量的重要指标。铁矿石的还原性好，有利于降低焦比。

影响铁矿石还原的因素主要有矿物组成、矿物结构的致密程度，粒度和气孔率等。一般磁铁矿因结构致密，最难还原。赤铁矿有中等的气孔率，比较容易还原。褐铁矿和菱铁矿容易还原，因为这两种矿石分别失去结晶水和去掉CO2后，矿石气孔率增加。烧结矿和球团矿的气孔率高，其还原性一般比天然富矿的还要好。

五、矿石的粒度、机械强度和软化性

矿石的粒度是指矿石颗粒的直径。它直接影响着炉料的透气性和传热、传质条件。

通常，入炉矿石粒度在5～35mm之间，小于5mm的粉末是不能直接入炉的。确定矿石粒度必须兼顾高炉的气体力学和传热、传质几方面的因素。在有良好透气性和强度的前提下，尽可能降低炉料粒度。

铁矿石的机械强度是指矿石耐冲击、抗摩擦、抗挤压的能力，力求强度要高一些为好。

铁矿石的软化性包括铁矿石的软化温度和软化温度区间两个方面。软化温度是指铁矿石在一定的荷重下受热开始变形的温度；软化温度区间是指矿石开始软化到软化终了的温度范围。高炉冶炼要求铁矿石的软化温度要高，软化温度区间要窄。

六、铁矿石各项指标的稳定性

铁矿石的各项理化指标保持相对稳定，才能最大限度地发挥生产效率。在前述各项指标中，矿石品位、脉石成分与数量、有害杂质含量的稳定性尤为重要。高炉冶炼要求成分波动范围:含铁原料TFe<±0．5％～l．0％；ω(SiO2)<±0．2％～0．3％；烧结矿的碱度为±0．03～0．1。

为了确保矿石成分的稳定，加强原料的整粒和混匀是非常必要的。

本节 在矿山地质调查的基础上，结合矿物衍生序列的初步分析，首先对矿区主要矿石和主要赋矿围岩中的矿石矿物和脉石矿物进行了显微激光拉曼光谱分析和电子探针分析，探讨了岩(矿)石中主要矿石矿物和脉石矿物的组成及成因特征，以期为开展矿物包裹体的研究提供基础，并为深入揭示石碌铁矿床的成因提供依据。

一、显微激光拉曼光谱分析

在对相关岩石和矿石进行显微镜观察的基础上，对石碌铁矿床中有代表性的富铁矿石和贫铁矿石的矿物组成进行了显微激光拉曼光谱分析。样品测试是在中国科学院广州地球化学研究所RM2000型显微激光拉曼光谱分析仪上完成。测试结果的拉曼光谱分析(图5-1至图5-7)结合显微镜下观察结果鉴定出矿物名称，结果列入表5-1。

图5-1 石碌矿区北一矿段贫铁矿石ZSL6-9样品显微激光拉曼光谱分析照片

图5-2 石碌矿区北一矿段贫铁矿石ZSL6-19样品显微激光拉曼光谱分析照片

从表5-1可知，石碌矿区北一铁矿段的贫铁矿矿石含有两种铁矿物-赤铁矿和磁铁矿，它们的百分含量在不同样品中变化显著;其脉石矿物组成和含量也不尽相同，除了石榴子石和石英外，在ZSL6-9样品中还含钾长石。在钾长石中，正长石是肯定的，根据拉曼谱好像另外的长石是冰长石或透长石，但需要进一步查定。由于冰长石在900℃时转变为透长石、而温度低于600℃时反应是可逆的，因此，这两种长石的共存，可能暗示矿区曾经历过从高温到低温的变化过程。此外，贫铁矿石中还有少量透闪石和微量黑云母。黑云母和重晶石可能为次生矿物，它分布在铁矿物之间;副矿物只观测到榍石。根据我们以前的工作，副矿物可能还有锆石和磷灰石等，需要进一步用电子探针查定。富铁矿石主要含赤铁矿和石英。在北一矿的ZSL6-5富铁矿石标本中还有微量磁铁矿存在;在南六矿暂时没有测到磁铁矿。在南六矿同样测到了重晶石。

图5-3 石碌矿区南六矿段富铁矿石ZSL6-27样品显微激光拉曼分析照片

图5-4 石碌矿区北一富赤铁矿石ZSL6-5样品显微激光拉曼谱图括弧中的符号意义与前相同

图5-5 石碌矿区北一贫铁矿石样品ZSL6-9显微激光拉曼光谱图

根据上述成因矿物学初步研究，可获得如下初步认识:

1)无论是北一矿还是南六矿，富铁矿石主要铁矿物是赤铁矿，磁铁矿微量;脉石矿物为石英。但赤铁矿出现交代磁铁矿现象，可能说明赤铁矿形成晚于磁铁矿。

2)北一矿的贫铁矿石含两种铁矿物:磁铁矿和赤铁矿，但它们的百分含量变化较大(见表5-1)。

3)在北一矿贫铁矿石(ZSL6-9)中含有较多的钾长石:正长石和透长石或冰长石。还有微量副矿物———榍石。如果有透长石存在，表明该贫铁矿石经历过高温环境。成因矿物学为探讨矿床的成因提供了一定的信息。

图5-6 石碌矿区北一贫铁矿石样品ZSL6-19显微激光拉曼图图中符号意义同前

图5-7 石碌矿区南六矿富铁矿石样品ZSL6-27显微激光拉曼谱图图中符号意义同前

表5-1 石碌矿区铁矿石矿物组成的显微激光拉曼光谱分析及显微镜下观察结果

注:表中矿物百分数系对研究样品切片中矿物含量的目估，不代表矿床的矿物百分含量，因为矿石中给出的矿物含量变化大。

二、电子探针分析

为了进一步查清矿区矿石矿物和脉石矿物成分和组成特征，并为正确揭示矿床的成因和成矿物质富集规律提供重要的信息，我们采用了中国科学院广州地球化学研究所EPMA-1600Electron Probe Microanalyzer电子探针分析仪对富铁矿石、钴铜矿石和贫铁矿石中相关矿石和脉石矿物进行了化学成分分析。分析条件为:加速电压(ACCV)250kV、电子束流(BC)45nA、束斑直径(BS)1×10－6m。分析结果见表5-2和表5-3。

(一)贫铁矿矿石电子探针分析

根据冯建良(1981a、b)等的资料，矿区石榴子石为透辉石透闪石岩的矿物组成之一，它或与透辉石共生构成石榴子石透辉石岩，或与绿帘石共生构成绿帘石石榴子石岩。本次所分析的样品为SL-32、即含石榴子石条带的贫铁矿石，来源于北一露天采坑东段。该样品致密块状、新鲜。石榴子石呈咖啡色条带状且与灰黑色磁铁矿交互出现，两者界线清楚、产状基本一致(见第三、第四章 描述)。镜下观察结果表明，该样品主要由石榴子石(约45%)、磁铁矿(约40%)、石英(约12%)、少量辉石及副矿物组成。石英在磁铁矿和石榴子石中及其粒间分布，形状多样，有的还带棱角，有的颗粒边呈港湾状。后期有方解石脉及方解石+石英呈脉充填。有意思的是，有一条脉的一端为方解石，另一端为石英，接触界线清晰，在接触界线附近的石英中见有一小块方解石碎粒，说明石英晚于方解石。

电子探针分析结果表明(表5-2)，贫矿石SL-32样品主要由石榴子石、磁铁矿、石英、辉石、角闪石、磷灰石、锆石及榍石组成。根据12个颗粒的分析资料，所研究的石榴子石为含钙铁榴石-钙铝榴石固溶体系列，其中钙铁榴石(And)摩尔分数最高。石榴子石中And介于0～100%，绝大多数的And>7759%;在12个颗粒中，有三个颗粒含钙铝榴石(Gr)，Gr为211%～299%;有一个颗粒含锰铝榴石(Spe)，Spe含量为146%。角闪石主要为透闪石(Tre)-阳起石(Act)固溶体系列，Tre值介于7854%和91%之间，其余为阳起石，矿物分子式分别为(Ca166Fe2+)2(Mg455Al0032Fe2+)5(Si784Al016)8O22和(Ca172Fe2+020)2(Mg390Fe2+107)497(Si786Al014)8O22。辉石含量很少，为透辉石(Di)-钙铁辉石(Hd)固溶体系列，Di值等于84%、Hd值为11%，并含5%的Fe、Al辉石，其矿物分子式为(Ca071Fe004Mg023)098(Mg084Al0055Fe3+011)1005(Si184Al016)2O12。磷灰石含F和Cl，但F含量大于Cl含量，根据5个颗粒分析值计算的矿物分子式分别为Ca999P617(F168Cl017)185，Ca987P613Si041(F202Cl018)22，Ca983P605Si04(F225Cl020)245，Ca969P47Si072O058(F171Cl019)191和Ca10P613(F257Cl020)277。锆石的5个测点得出的矿物分子式分别是:Zr098Si100Fe003O4，Zr095Si103Fe003O4，Zr100Si099Fe003O4，Zr089Si099Fe008Mg005Ca010O4和Zr098Si101002O4。榍石含量很少，只测得一颗，矿物分子式为Ca099Fe001Ti087Al03Si106O5。石英很纯，有很清晰的能谱峰，没有计算。磁铁矿的铁含量很高(见表5-2)，因此也没有计算。

表5-2 石碌铁矿床贫铁矿石SL-32 样晶矿物成分电子探针分析结果(W B/% )

续表

注: Act-阳起石; And一钙铁榴石Gr-钙铝榴石; Tre一透闪石;测试单位: 中国科学院广州地球化学研究所电子探针室。

表5-3 石碌铁钴铜矿矿石和脉石矿物部分元素含量表(wB/%)

续表

注:Hem—赤铁矿;Qtz—石英;Mag—磁铁矿;Py—黄铁矿;Cp—黄铜矿;Cal—方解石;Gol—自然金;Pyr—磁黄铁矿;Hop—透闪石;Cob—辉砷钴矿;Sph—闪锌矿;Sam—样品。

(二)富铁矿石和钴铜矿矿石电子探针分析

本次重点对矿区北一矿段铁矿体和其下部钴铜矿体典型矿石中矿石矿物开展了电子探针分析及电子背散射成像(BSE)，分析样品为赤铁矿石BY-099和钴铜矿体－200m中段F9穿脉的钴铜矿石F9-11和F9-09。分析结果及相关见表5-3和图4-14。

Carstens(1941)曾认为热液矿床的黄铁矿中一般Co的含量大于400×10－6、Co∶Ni比值大于1;沉积型黄铁矿Co的含量小于100×10－6、Co∶Ni比值小于1;岩浆型黄铁矿中Co的含量小于10×10－6、Co∶Ni比值小于1。表5-3可见，石碌矿区钴矿石(F9-11)和钴铜矿石(F9-09)样品中黄铁矿普遍具有高的Co［(1640～23810)×10－6之间］、可变的Ni［(0～3210)×10－6］和微量的Au［(0～90)×10－6］，而Co∶Ni比值普遍大于357至无穷大(即不出现Ni);钴矿石(F9-11)样品中磁黄铁矿也含有较高的Co［(1650～6640)×10－6］、Ni［(270～3380)×10－6］和Au［(0～960)×10－6］、且Co/Ni比值在103～611之间。在图5-8上，含钴黄铁矿和含钴磁黄铁矿均投入矽卡岩型、岩浆型和海底喷流型矿床区域或它们的附近、并有向海底喷流型矿床演化的趋势，反映矿区钴钼矿成因与热液活动有着密切关系，但含矿流体有一部分来源于海底火山-喷流沉积物或深部盆地卤水(Bajwah et al，1987;Clark et al，2004;Pal et al，2008)。

图5-8 石碌矿区铁钴铜矿矿石Co-Ni图解(原图引自Bajwah et al，1987)

此外，富铁矿石样品BY-099中赤铁矿也含有较高的Co［(660～1740)×10－6］、可变的Ni［(0～580×10－6)］和Au［(0～900)×10－6］，Co/Ni比值也较高(3到无穷大);钴矿石F9-11中透闪石内的Co，Ni含量分别为570×10－6和270×10－6，Co/Ni比值为211，而其中的石英不含钴、但含少量的Ni(28×10－6)和Au［(40～650)×10－6］。辉砷钴矿也是钴铜矿石中含钴矿物，如样品F9-04，其钴含量可达312400×10－6、Ni达14520×10－6，Co/Ni比值为2152;而黄铜矿(见样品F9-04和F9-09)基本不含Co、但含Ni［(160～820)×10－6］和Au(可达680×10－6);方解石(见样品F9-04)也含少量Co(达2130×10－6)、Ni(达500×10－6)和Au(达110×10－6);钴铜矿石样品F9-04中闪锌矿含钴也较高(达1320×10－6)，但不含Ni和Au。可见，含钴的矿物主要是钴铜矿石中的黄铁矿、磁黄铁矿、辉砷钴矿，少量为铁矿石中的赤铁矿和钴铜矿石中的方解石、闪锌矿。金还也独立金出现在富赤铁矿石中(详见图9-13a)。

生铁是含碳量大于211%的铁碳合金，工业生铁含碳量一般 在211%--43%，并含C、Si、Mn、S、P 等元素是用铁矿石经高炉冶炼的产品。根据生铁里碳存在形态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁。

生铁性能：生铁坚硬、耐磨、铸造性好，但生铁脆，不能锻压。生铁中除铁外，还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。这些元素对生铁的性能均有一定的影响。

扩展资料：

生铁特性：

生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在，其断面呈白色，通常又叫白口铁。这种生铁性能坚硬而脆，一般都用做炼钢的原料。

铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在，它的断口为灰色，通常又叫灰口铁。由于石墨质软，具有润滑作用，因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。但它的抗拉强度不够，故不能锻轧，只能用于制造各种铸件，如铸造各种机床床座、铁管等。

球墨铸铁里的碳以球形石墨的形态存在，其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢，它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，有一定的弹性，广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。

此外还有含硅、锰、镍或其它元素量特别高的生铁，叫合金生铁，如硅铁、锰铁等，常用做炼钢的原料，在炼钢时加入某些合金生铁，可以改善钢的性能。

——生铁

有用矿物、具有回收价值的矿物，比如金矿中的金子，磁铁矿重的铁，方铅矿、闪锌矿中的铅和锌等等，钨矿中的钨，以钨酸钙为主要成分，就是有用矿物，脉石矿物就是一些杂质矿石，废弃矿石，比如二氧化硅、碳酸盐、硅酸盐等。