矿物成分

1矿物组合

矿石矿物（表5-5）主要有：孔雀石、蓝铜矿、黄铁矿等，次要矿物有黄铜矿、自然铜、辉铜矿、褐铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿等；微量矿物有斑铜矿、铜蓝、蓝辉铜矿、自然银、铂钯矿物等。

2铂族元素矿物特征

虽然大岩子铂矿床经过勘查证明具有较高品位的铂族元素矿化，但由于研究程度较低，未发现可供认可的含铂矿物，也缺乏相应的矿物学研究资料。为了确定矿床中铂族元素的赋存状态，本次研究重点在含铂矿物的物质组分方面做了较多工作，并由攀西地质队找到了含铂矿物。

表5-5 会理大岩子铂铜镍矿区矿物特征表

样品采集除了用于岩矿鉴定的光薄片外，还依据不同矿石类型，在大规格断面上采集了两件人工重砂样，对人工重砂样所挑选出来的金属矿物进行了鉴别，并通过电子探针分析发现了含铂矿物；同时还对分离出来的矿物进行了分析，以确定其含矿性。通过人工重砂样处理后配合薄片、砂光片、光薄片岩矿鉴定及现代化分析手段研究，结果（表5-6，表5-7）显示，矿区内有铂、钯元素矿物存在。该矿物铂、钯元素与铜、金、银、镍等组成化合物相——可暂时命名为铂钯质铜金矿，可能是大岩子矿床的主要含铂矿物。

铂钯质铜金矿（暂名）：在实体显微镜下观察为灰色－银白色，少数呈锡白色，个别为浅**，金属光泽，具延长性，形态呈圆球形－次圆球形，片状－板状，尖角粒状，柱状、棍状，弯曲状等，其中又以圆球－次圆球形为主。反射光下观察铂钯质铜金矿为亮白色，白色带不同色调的浅**或铜**，抗划硬度中等，均质性，有少量细小包体。在两个矿石类型中，铂钯金属互化物在化学成分上及化学分子式方面基本相同。依据化学分子式（Cu,Pd,Pb）（Au,Ag），均可暂时命名为铂钯质铜金矿。由于成分含量变化及成分的不同可以出现不同的变种：（Cu,Pd,Pb）（Au,Ag）3、（Cu,Pd,Pt）5（Au,Ag）2、（Cu,Pd,Pt）（Au,Ag）2、（Ni,Cu,Pt,Pd）（Au,Ag）、（Cu,Ni,Pt,Pd）（Au,Ag）2、（Cu,Pd,Pt）4（Au,Ag）3等。由于缺乏进一步研究，在此均统称为铂钯质铜金矿；至于是否为不同的矿物或为同一矿物的共生系列还有待于进一步研究。

表5-6 含孔雀石、蓝铜矿碎裂白云岩型矿石人工重砂（Rz1）铂钯质铜金矿电子探针分析结果（wB/%）

表5-7 蚀变橄榄辉石岩型矿石人工重砂（Rz2）铂钯质铜金矿的电子探针分析结果　（wB/%）

经电子探析分析，结果显示在蚀变橄榄辉石岩型矿石中，1号样的测点2、5、7及4号样中的铂钯质铜金矿内有黄铜矿、辉铜矿或斑铜矿的小包体存在。这说明铂钯质铜金矿不是单晶，难以进行x光鉴定（包括甘多芬法作粉晶和结构精测），但从蚀变橄榄辉石岩型矿石中样品（4号）简化式（Cu,Pd,Pt）4（Au,Ag）3可以看出可能为新矿物。主要依据是：简化式中Cu、Pd、Pt置于同一结构位置，Au、Ag同理，似可表示为Cu4Au3。查阅相关金铜（铂族元素）系列矿物资料：铂铜金矿首次在我国金川铜镍硫化物矿床中出现，国外尚未报道；近期资料中名为铂铜金矿，其原子比为1:1，相当于（Cu,Pd,Pt,Rh）Au；本矿区铂钯质铜金矿的矿物原子比约为4:3，其结构大致相同，也可能为同一系列矿物的不同亚种。建议今后争取获得铂钯质铜金矿的单晶，以进一步展开研究。

矿石一般由矿石矿物和脉石矿物组成。矿石中所含矿石矿物和脉石矿物的份量比，随不同金属矿石而异。在同一种矿石中亦随矿石贫富品级不同而有差别。

矿石矿物是指矿石中可被利用的金属或非金属矿物，也称有用矿物。如铬矿石中的铬铁矿，铜矿石中的黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿和孔雀石，石棉矿石中的石棉等。

脉石矿物是指那些与矿石矿物相伴生的、暂不能利用的矿物，也称无用矿物。如铬矿石中的橄榄石、辉石，铜矿石中的石英、绢云母、绿泥石，石棉矿石中的白云石和方解石等。脉石矿物主要是非金属矿物，但也包括一些金属矿物，如铜矿石中含极少量方铅矿、闪锌矿,因无综合利用价值，也称脉石矿物。

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    铬铁矿砂的主要性能

    1、铬铁矿砂有很好的抗碱性渣的作用，不与氧化铁等发生反应；因此在实际应用中，铬矿砂可以避免热化学粘砂；

    2、在熔融金属浇铸过程中，铬铁矿砂本身发生固相烧结，防止了熔融金属的渗透，从而防止机械粘砂；

    铬铁矿砂的主要性能有哪些

    3、铬铁矿砂的热传导率比硅砂大好几倍，可以提高铸件的冷却速度，因此，铬铁矿砂在实际应用中可以起到外置冷铁的作用；

    4、铬矿中最有害的杂志是碳酸盐（CACO3•MgCO3）,它与高温金属接触时，分解出CO2，易使铸件产生气孔；通常，将含有碳酸盐的铬矿经900°C——950°C高温焙烧，使其中的碳酸盐分解。

    5、铬铁矿砂的粒度对其耐火度的影响铬铁矿砂的粒度能显著影响其耐火度。粒度过粗，会降低铸件表面的光洁度，但在铬铁矿砂制作的砂型，砂芯表面，通常都喷涂一定厚度的涂料，使铸件表面的光洁度几乎不受什么影响。

砂岩有石英、长石、白云母、方解石、粘土矿物、白云石、鲕绿泥石、绿泥石等矿物组成。砂岩是一种沉积岩，主要由各种砂粒胶结而成的，颗粒直径在005-2mm，其中砂粒含量要大于50%，结构稳定，通常呈淡褐色或红色，主要含硅、钙、黏土和氧化铁。

砂岩是源区岩石经风化、剥蚀、搬运在盆地中堆积形成，岩石由碎屑和填隙物两部分构成。碎屑常见矿物：石英、长石、白云母、方解石、粘土矿物、白云石、鲕绿泥石、绿泥石等，填隙物包括胶结物和碎屑杂基两种组分。常见胶结物有硅质和碳酸盐质胶结，杂基成分主要指与碎屑同时沉积的颗粒更细的黏土或粉砂质物。

大理石的主要成分是以碳酸钙为主，占百分之50以上，其他还有碳酸镁、氧化钙、氧化锰及二氧化硅等，大理石是碳酸盐岩的变质岩，主要由方解石、石灰石、蛇纹石和白云石组成。

矿物是地球物质中通过物理手段可分离的最基本组成单元，但并不意味着它是不可再分的。如同其他的宇宙物质一样，矿物的最基本的组成单元就是化学元素的原子或离子。这些原子或离子按一定的空间结构通过各种化学键相互联结起来，就构成了矿物的晶体。目前，在天然产出的矿物当中，已发现的化学元素有 86 种之多 (表1-1) ，其中只有 8 种元素 (表1-2) 组成了大陆地壳的 98%以上。这 8 种元素基本上构成了几乎地壳中所有的矿物，一般称其为造岩元素。

表1-1 元素地球化学分类

(据 G Faure (1998) 和 V M Goldschmidt，T Barth and W Zachriasen (1926) 修改)

从上述 8 种元素在地壳中所占的体积比例来看，整个地壳基本上由氧原子所充填(占地壳的 93 77% ) ，而其他元素的原子只是充填于氧原子所留下的孔隙之间。也可以看出这些元素所组成的化合物———矿物，以硅酸盐和铝硅酸盐占绝大多数。

表1-2 大陆地壳中含量最多的 8 种元素

①选自 G Faure，1998; ②选自 G R Thompson and J Turk，1993; ③选自 B Mason and C B Moore，1982。

除了 8 种主要的元素构成了大陆地壳中的绝大多数矿物外，其他元素要么以微量元素或者叫分散元素 (1 ×10－ 6级) 进入到主要的地壳组成矿物中去，如 Rb，Sr，In 等; 要么形成一些地壳中含量较少的独立矿物 (一般少于地壳组成矿物的 1%) ，如锆石、独居石等。俄国人 Mendeleev 在 1834 ～1907 年期间发明了元素周期表，系统地说明了化学元素的原子结构与其各种物理化学性质之间的关系，但对于复杂的地球物质而言，要确切地了解元素的分配状况，这还远远不够。V M Goldschmidt (1926 ～ 1937) 根据构成矿物的离子大小和电荷提出了元素的地球化学分类。亲石元素，极易与 O 结合生成氧化物和含氧盐矿物 (主要为硅酸盐矿物) ，形成大部分的造岩矿物，这些元素有时也叫造岩元素或者亲氧元素。亲铜元素，容易与 S 结合形成硫化物矿物，往往形成硫化物金属矿产资源，这部分元素有时也叫造矿元素或亲硫元素。亲铁元素，既可以与 O 结合形成氧化物或者含氧盐矿物，也可以与 S 结合形成硫化物。亲气元素，具有易挥发性或易形成易挥发化合物，主要集中于大气圈中。

图1-2 食盐 (NaCl) 的晶体结构绿色球为 Cl－; 红色球为 Na+

胶东金矿因其矿床类型不同，成矿作用的差异，导致各类型矿床矿石矿物成分不同。其中，焦家式破碎带蚀变岩型金矿，矿石是由构造岩经历多期次、多阶段热液蚀变作用改造而形成的，所以，矿石矿物成分最为复杂。玲珑式含金石英脉型金矿，矿石是由构造裂隙控制的含金石英脉体所组成，所以，矿石矿物成分最为简单，以黄铁矿、石英、绢云母、褐铁矿、自然金、银金矿为主要矿物的矿石矿物成分，矿物类型及其相对含量见表6-1。从表中矿物的成生关系，可划分如下几个组合：

1原岩残留矿物

该组合矿物主要残存于河西式节理密集带型金矿及焦家式破碎带蚀变岩型金矿矿石中。组合矿物有长石、石英、黑云母、角闪石、榍石、褐帘石、磁铁矿、磷灰石、锆石等。

2蚀变矿物

该组合矿物主要产于焦家式破碎带蚀变岩型金矿及河西式节理密集带型金矿矿石中。该组合矿物有：绢云母、石英、黄铁矿、绿泥石、碳酸盐、金红石、白钛石等。

3热液矿物

按其成生关系又可划分为如下几个亚组合：

（1）镜铁矿、石英、磁铁矿、绢云母；

（2）石英、黄铁矿、自然金；

（3）菱铁矿、石英；

（4）黄铁矿、石英、绢云母、自然金；

（5）黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、石英、黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、斑铜矿、黝铜矿、银金矿、自然金、碲银矿、碲铅矿、碲金矿、斜方辉铅铋矿、针硫铋铅矿；

（6）闪锌矿、方铅矿、石英、黄铁矿、黄铜矿、金银矿、银金矿、银黝铜矿、含银含砷黝铜矿、锌黝铜矿、砷黝铜矿、锌砷黝铜矿、辉铅铋矿（或辉铋铅矿）、硫锑铜银矿、辉硫砷银矿、硫银铋矿、自然铋；该组合矿物主要出现于焦家式金矿矿石中；

（7）方解石、石英、铁白云石；

（8）石英、黄铁矿；该组合矿物主要出现于焦家式金矿矿石中；

（9）方铅矿、闪锌矿、石英、黄铁矿、黄铜矿、螺状硫银矿、辉银矿、自然银、金银矿；该组合矿物主要出现于焦家式金矿矿石中。

表6-1 主要金矿床类型矿石矿物成分表

（10）方解石、石英、重晶石；该组合矿物主要出现于焦家式和河西式金矿矿石中。

4表生矿物

主要为褐铁矿，其次有辉铜矿、铜蓝。另外有少量的孔雀石、蓝铜矿、菱锌矿、软锰矿、硬锰矿、白铁矿、高岭土、角银矿、铅矾、白铅矿等。