腾冲水热活动分布地区，都有水热蚀变矿物的出现，尤其是在热沸泉出露较多的地段更为特征。热海热田区内出露的碱长石花岗岩、玄武岩类，以及沉积岩类，岩石矿物种类繁多，在强烈水热流体活动作用下，水热蚀变矿物纷呈多彩，是研究现代水热活动过程的典型区域。
本节侧重论述热海热田区的水热蚀变研究成果，并讨论在朗浦寨热水塘地段、瑞滇热田、石墙热田、巴腊掌热田等区的工作。在上述热田区内除进行地质剖面研究外，并采集60多件水热蚀变样品，在室内通过X射线衍射（XRD）、红外吸收光谱（IR）、透射电镜分析（SEM）、热分析（DTA、TG）以及化学分析等方法，进行了矿物学研究。
一、水热蚀变矿物
在本区水热活动的分布区，通过上述方法已确定的矿物种类和矿物有；氧化硅矿物：非晶质二氧化硅（本节以下均称为硅胶）、玉髓、蛋白石、方英石、石英；硫酸盐矿物：明矾石、铁明矾、黄钾铁矾、毛矾石、无水芒硝、斜钠明矾；碳酸盐矿物：方解石、文石、天然碱；卤化物矿物：石盐；粘土矿物：高岭石、迪开石、埃洛石、绢云母、蒙脱石、绿泥石、云母—蒙皂石不规则间层矿物；硫化物：黄铁矿、白铁矿；自然硫。
此外，前人在眼镜泉中发现有沥青铀矿、铀石、黄铜矿、辉银矿、赤铁矿；在攀枝花硝塘热泉发现方沸石、菱沸石等矿物。对腾冲地区的水热蚀变矿物，择要论述如下：
硅胶
硅胶为非晶质二氧化硅。在透射电镜和扫描电镜下呈浑圆球体或串珠状连生体，球粒直径变化范围为018～2μm，一般为1μm左右。老硅华中的硅胶多半已向形态不规则的玉髓和石英转变。硅胶的X射线衍射谱为一连续的弥散谱线（图4-2-A），硫磺塘老滚锅老硅华中叠加有少量石英的反射（图4-2-B）。红外吸收谱图上出现1099、795和473cm-1四次配位硅的典型特征谱带以及947cm-1的弱谱带。3450cm-1的宽吸收谱带由水的OH伸缩振动引起（图4-3）。另外，硫磺塘老滚锅的硅华在800cm-1处呈弱分裂的谱带，是玉髓的吸收特征，这是硅胶或蛋白石向玉髓转变的一个证据（图4-2-B）。
本区现代热泉沉淀的微米级大小的非晶质状硅胶，是本区热泉系统新硅华的主要组成矿物。硫磺塘大滚锅热泉正日夜不停地沉淀出硅胶球粒。硅胶失水老化而向蛋白石转变。蛋白石是准稳定物质，其出现意味着流体温度要比形成玉髓或石英的低，随着时间的推移，而转变为隐晶质的玉髓。因此，本区时代略老的老硅华，其矿物组分除硅胶以外，较多出现玉髓和石英（参见图4-2-B）。
水热流体中的SiO2，由非晶质的凝胶，脱水、缩小体积，逐渐晶化为显晶质石英的转化系列可概括为以下过程：
中国地球化学场及其与成矿关系
图4-2 硅华的X射线衍射图
A—硅胶，硫磺塘，样品号D-173；B—硅胶+石英等，硫磺塘老滚锅，样品号D-162；C—蛋白石+石英等，鼓鸣泉，样品号D-194；D—石英，眼镜泉，样品号D-193测试条件：CuKα辐射，电压30世纪，电流30mA
测试单位：天津地质矿产研究所
腾冲地区的硅胶矿物，以在硅质泉华中出现最多，在热海热田内的蚀变碱长花岗岩、水热爆炸角砾岩的胶结物中也有所发现。
α方英石
为标准的高温相矿物，发现于硫磺塘地段的蚀变碱长花岗岩岩石中。在X射线衍射图中，以407，246Å等特征反射，与共生的钾明矾石、高岭石、硅胶和石英相区别。
高岭石
高岭石是花岗岩遭受水热蚀变高岭石化阶段的产物，在近地表的浅成低温强酸性淋滤环境条件下形成。热海热田区内的高岭石，为我国迄今发现的有序度最高的高岭石，其结晶度指数Hc=167，主要化学成分与SiO2/Al2O3摩尔比，均与高岭石矿物理论值相近。
高岭石为1：1型二八面体层状硅酸盐矿物。其结构有序程度变化很大，从高度有序向无序高岭石的转变，主要是延b轴方向出现±nb/3（n≠3）的晶层位移。矿物由三斜晶系的1Tc型变为单斜晶系的1Md型。
图4-3 硅华的红外吸收光谱图
（样品号同图4-2）
测试单位：石油勘探开发研究院
目前主要使用X射线衍射（XRD）、红外吸收光谱（IR）、透射电镜（TEM）等方法定性判断高岭石的有序度。定量估计的方法很多，但至今尚沿用Hinckley（1963）提出的方法，称Hinckley结晶度指数（以下用Hc表示）。它实际上表征XRD图上靠近的021、111衍射峰之清晰度及其强度比值。结晶度指数愈大，表明有序度愈高。我国自20世纪80年代以来，已发现江苏苏州阳山、广东茂名和河北宣化沙岭子等高岭土矿床中的高岭石（Hc分别为110；13～14和140）以及陕西略阳白水江硬质粘土中的高岭石（Hc为135）的有序度均较高。
作者对高岭石矿物进行了XRD、IR和TEM等项测试研究。高岭石化花岗岩＜2μm粒级的样品在XRD图上出现三斜晶系高岭石的所有反射（图4-4）。衍射峰强、锐而对称。（ ）强度大大超过（020）。（ ）和（ ）双生线已分裂开。计算得出Hc=167，大大优于我国迄今发现的上述各产地的有序高岭石，且可与Brindley（1980）报道的美国艾奥瓦州Keokuk晶洞有序高岭石（根据文献XRD图计算，Hc为165）相媲美。
图4-4 高岭石的X射线衍射图
测试条件：CuKα辐射；35kV，30mA；扫描速度4°（2θ）/min
测试单位：天津地质矿产研究所
图4-5 高岭石的红外吸收光谱图
测试单位：石油勘探开发研究院
在红外吸收光谱图（图4-5）上，各吸收峰强度大，分裂好。属于羟基伸缩振动的高频区（4000～3000cm-1），出现四个分裂清晰的吸收峰，显示出有序高岭石的特征。因样品中微量绢云母的存在，使3696cm-1峰强度与3620cm-1峰强度的比值受到影响。属于Si-O伸缩振动的中频区（1200～1000cm-1）有四个尖锐的吸收峰。在透射电镜下，高岭石晶体呈现发育完善的自形成度高的假六方（板）片状，晶体大小和晶体厚度都较均匀，粒度大多小于2μm。因此，红外吸收特点和结晶形貌分析也都表明矿物具有高度有序。此外，在该区断裂带外围、瑞滇热田等水热区也发现有一般有序或较无序的高岭石，多与伊利石、蒙脱石或绿泥石等粘土矿物共生。
迪开石
为高温地热环境出现的强水解型蚀变矿物，具有六方叠层状自形晶的特点。在热海热田区域，常与有序高岭石或伊利石—蒙皂石间层矿物共生。X射线衍射谱图上2θ19°～35°间展现迪开石的特征反射：397，380，343Å以及309、293Å等。红外吸收谱上，以高频区强度依次递增的3696，3652和3620cm-1附近的三个特征吸收峰与高岭石相区别。
埃洛石
腾冲水热活动区内，已发现的埃洛石，以7Å型最为广泛，次为10Å型和7Å～10Å的过渡型。全部由7Å埃洛石组成的粘土，在本区玄武岩、安山岩＜2μm粒级的风化产物中发育。白色粘土细脉＜2μm粒级中有10Å和7Å两种水化型埃洛石的出现，由于10Å埃洛石层间水的脱失，在衍射图上出现了7Å埃洛石的较强底面反射001（730Å）。10Å埃洛石多呈短细管状晶形，长一般＜1μm，管径约006～002μm，管体多已展开或破裂形若长条状，紧密丛生聚集时呈现绒球状集合体。由衍射谱图及电镜可观察到10Å管状埃洛石➝7Å破裂的管状埃洛石➝六边形鳞片状高岭石（无序）➝厚板状高岭石（有序）的转化系列。
绢云母
水热活动区内绢云母，有1M多型、2M1多型和2M1+1M混合型。X衍射研究表明，区内存在两种矿物相：一为双层较有序的单斜相绢云母（白云母），在区内较为发育，为特征水热蚀变矿物之一；另一类为单层较无序的单斜相伊利石（水白云母），其多以混入物形式出现，水热条件下，局部蒙脱石化，并可向伊利石—蒙皂石间层矿物过渡。
硫磺塘地段的蚀变岩石中，绢云母呈结晶良好的板条状自形晶出现，时与不规则薄片状绢云母共生。板条状绢云母晶体的自晶生长，基本上取［110］、和［100］方向而定向。
I/S间层粘土矿物
间层粘土矿物，是指由几种不同的层状硅酸盐单元晶层，以不同比例、不同交替顺序，沿C轴平行叠置组成的特殊结构类型的粘土矿物。依其叠置的规则程度，可分为规则、不规则和具有分凝作用的三类。
表征伊利石—蒙皂石间层矿物特征因素，主要为间层比和有序度两个方面。前者指I/S间层矿物中可膨胀的蒙皂石晶层的百分含量；后者为矿物主要化学组分与理论值的差异状况。
伊利石—蒙皂石间层矿物的间层比，是矿物种类、水热流体性质与活动强度诸因素的变化函数。Inoue等（1987）的研究指出，间层比＞50%的多为无序间层；＜50%的多为有序间层。
伊利石—蒙皂石间层矿物，在腾冲水热活动区内分布广泛，在热海热田澡塘河地段特别发育，常与高岭石、石英、明矾石一起构成典型的矿物共生组合。通过X射线衍射和分析电子显微术研究，区内硫磺塘、澡塘河地段的I/S间层矿物多为不规则类型，其间层比S=28%～32%，属于有序间层，这类间层比的I/S间层矿物，是伊利石向蒙皂石转变初期的有序化间层，仅含少量的膨胀晶层，矿物外貌基本上保持了伊利石的形态特点，透射电镜下呈现不规则片状和轻微的卷曲。随着间层比的增加，I/S不规则间层的无序性增加，矿物颗粒边缘模糊、卷曲、厚度减薄，而向蒙皂石转化。
X射线能谱分析表明，I/S间层矿物主要化学成分为Si、Al、K，含少量Mg、Fe。SiO2/Al2O3克分子比值略高于白云母的2，但低于蒙脱石的4。
蒙脱石
水热活动区内的蒙脱石，常以混入物的形式分布于蚀变花岗岩类的水热蚀变矿物中，并与高岭石、绢云母、石英、绿泥石共生。其产出一般远离水热活动强烈地带，为中性至弱碱性介质环境中的蚀变产物。
斜钠明矾
斜钠明矾属于含水无附加阴离子的硫酸盐类矿物。自然界中少见，但腾冲地热区澡塘河沿岸现代泉华和龙陵县巴腊掌温泉泉华中多有发现。
无色或浅灰白色，半透明，细粒土状集合体。易溶于水，味微涩。在扫描电镜下可观察到结晶完善的长柱状和薄板状晶体，后者直径约01～2μm不等。因此，由矿物结晶外貌可反映出结构（NaO6）八面体和（SO4）四面体形成的平行C轴的链状结构之特点。红外吸收谱图上1093和1148cm-1强的吸收谱带归属于SO4基团的S—O伸缩振动，较弱的606cm-1吸收带为S—O弯曲振动引起。
黄钾铁矾
泉华中黄钾铁矾多半与高岭石、蒙脱石共生。纯矿物产出者少见。主要通过分析电子显微术（AEM）和X 射线衍射技术发现。透射电镜下，黄钾铁矾晶体细小，呈直径仅07μm的假立方体状。其元素分析值与矿物理论化学组成基本吻合，并含有其它元素杂质。X射线衍射分析，以其595、575、311、308Å等特征反射与伴生的粘土矿物相区别。在红外吸收谱图上，由叠加在高岭石谱图上但属于SO4基团振动引起的1087，697和634cm-1吸收谱带，属于黄钾铁矾的吸收，而且也具有与高岭石共有的反映OH基团伸振缩动引起的3385cm-1吸收谱带。
铁明矾
与斜钠明矾同属于含水、无附加阴离子的硫酸盐类矿物。以纯矿物产于热泉附近沉淀物中。肉眼可见矿物晶体呈细长针状，集合体呈毛发状或纤维状。浅黄褐色，半透明。易溶于水，久置室内潮解，味略苦。扫描电镜下结晶良好，呈细小柱状、棒状。红外吸收谱图上除了1106和1065cm-1二个分裂最强的吸收带、698和595cm-1两个中强吸收带以外，还有由H2O引起的3387cm-1宽大的吸收带。
毛矾石
白色，粉末状，集合体为板状，半透明。易溶于水。单矿物晶体呈柱状、纤维状或板片状。纤维状单晶的X射线能谱分析表明矿物主要由Al、S组成，Fe3+部分代替Al3+，毛矾石主要特征反射为1358Å、450Å、440Å、397Å、367Å等。毛矾石在硫磺塘、瑞滇等水热区广泛分布，常与氧化硅矿物共生。
天然碱
产于瑞滇等地热田的泉华中。以细长针状集合体被膜状盐华覆盖于热泉附近岩石表面或以细脉状产于岩石裂隙中，并与少量石盐共生呈集合体。浅**，半透明，易溶于水。经X射线衍射分析，天然碱特征的反射层为986Å、491Å、307Å、265Å等。红外吸收谱图上1462cm-1和1061cm-1吸收带为CO3基团内C—O伸缩振动引起，而851cm-1和681cm-1吸收带的C—O弯曲振动引起。
石盐
在本地区分布较少，主要发现于热海热田仙人澡塘及龙陵县巴腊掌等地现代热泉盐华中。纯矿物产出者少见，多半与盐华中无水芒硝和斜钠明矾共生。在瑞滇热田发现石盐与碳酸盐矿物、天然碱共生的现象。石盐主要是根据X射线衍射谱图上326Å、282Å和199Å等特征反射确定的。
α—自然硫
分布于热海、瑞滇、巴腊掌、攀枝花硝塘、朗浦热水塘等热田的热沸泉、喷气地面发育地段。多以被膜状出现于气液喷溢口四周孔壁或岩石裂隙周围，局部地段形成硫华矿石，硫磺塘即以此得名。
方解石和文石
主要分布于龙江口、槟榔江水热活动带中的中低温水热活动区内。在大盈江水热活动带多见于较老水热活动时期形成的钙华中，现今强烈活动的水热流体的蚀变矿物中也有所见，但不构成蚀变矿物的主体。对方解石、文石的物性结构不再赘述。仅予说明的是，水热活动区内方解石的X射线能谱分析，反映了方解石矿物中常有Mn、Fe、Mg、Si等元素的混入物。
二、水热蚀变作用与分带
腾冲水热活动区内的蚀变作用，受控于断裂系统的性质及活动强度，受控于水热流体的温度、压力、化学成分、pH值，和碳、硫、氧、氢逸度等众多因素的变化，以及水热流体幕式周期活动的影响。作为水-岩反应的载体围岩，自然也因岩石的矿物组成不同，构成不同蚀变矿物的组合与发育程度的差异。
由前述区内钻孔测温数据可知，在热田的浅表40m以内的变温层内，地温多在18～27℃区间，在局部地段（如澡塘河的仙人澡塘至蛤蟆嘴泉区间）地下浅表水温高达150℃。朗浦热水塘深钻201孔，在深度200m时地温为122℃；其他地段同等深度的地温变化在25～70℃的范围，可见区内地温变化因地而异，变化较大。作者对区内新、老硅华样品的二氧化硅矿物以及花岗岩体中的石英脉体包裹体测温表明，区内新硅华包体的均一温度平均值为200℃，老硅华的均一温度为270℃，形成时的压力为30×105Pa，钙华包体的均一温度为157℃；蚀变花岗岩体中的石英脉体包体均一温度为300℃，形成时的压力约80×105Pa。考虑到热海热田新、老硅华的爆裂温度均值大体在280℃，以及老硅华包体的均一温度270℃，推断本区地下热储温度为270℃，与一些学者依据化学元素温标计算推论的热储温度相近。据此可以认为，热海地区现代水热流体的活动主要在地面浅表200m以浅的空间。考虑到本区第四系地层由于新构造活动的抬升高度，以及本区最老硅华形成时间＞35×104a，本区较老时期的水热活动应为地表以浅300m左右的空间。也即，本区水热流体的沸腾面深度，现今在地表以浅的200m深度以内，较老时期的水热流体沸腾面在地表300m以浅的深度。
腾冲水热流体的活动区域，所形成的诸多蚀变矿物组合，具有典型浅成低温热液作用的特征。区内硅华及蚀变花岗岩中，虽曾出现冰长石、叶蜡石、迪开石等较高温相的矿物，但数量偏小，分布也仅局限于高温沸泉的周围。本区特征的方英石+钠明矾石+高岭石矿物组合，是区内水热流体因沸腾而致的酸性淋滤作用的代表性产物。由于本区多期次的水热活动，强烈的酸淋作用，高岭石化范围广、强度大，并形成结晶度指数最高可达167的典型热液作用高岭石矿物，甚至形成纯净高岭石矿床，而远离强烈水热活动作用的地段，高岭石的有序度降低，并多与伊利石、蒙皂石共生。在水热流体呈现弱酸—弱碱性的介质环境中，则形成绢云母化、伊利石—蒙皂石间层矿物化、泥化（蒙脱石、绿泥石）的矿物组合。当水热流体的周期性活动处于衰减，又有大量Ca质组分供给的条件时，则出现碳酸盐化，于泉口周围形成钙华，在围岩中呈现方解石交代或以脉体形式充填。
水热活动区内的蚀变类型，主要有：
硅化
以出露于高温或热沸泉口周围的硅华、硅质层为特征。在热海热田内的分布，以SN向断裂带中最为发育。热沸泉水中的Si元素具有甚高的丰度，来源于深部水热流体对围岩的交代作用，SiO2在水热流体中以微米级球状硅胶的形式运移，出露于热沸泉的硅华及受蚀变作用的碱长花岗岩、水热爆炸角砾岩的胶结物中，经脱水作用可逐步向蛋白石、玉髓转变，最终形成显晶质石英。区内硅化作用形成的矿物为硅胶、蛋白石、玉髓、α石英、方英石等。硅华在水热活动作用过程中，并能呈现水热流体喷溢孔道的自封闭作用，从而导致沸腾-爆裂过程的不断发生和SiO2凝胶所携带的Au的沉淀。
明矾石化
明矾石为典型的热液蚀变矿物。区内的明矾石化，表明水热流体具有高硫逸度和强酸性（pH＞35）环境，流体中的H2S与H2O所形成的H2SO4，对碱长花岗岩中的碱性长石、钾云母的化学作用，产生明矾石和石英。其分布主要见于热沸泉口周围和H2S气体的喷气地面，毛矾石、铁明矾、斜钠明矾、黄钾铁矾、无水芒硝等矾类矿物也常与之相伴。
高岭石化
水热活动区内高岭石化至为普遍，为强烈酸性淋滤作用所形成。在水热活动强烈地带，形成结晶度指数很高的1TC型有序板状高岭石，在远离水热活动强烈的地段，其有序度降低。一般有序和较无序的高岭石，限于分布在断裂带外围和较低温区。水热流体中K+/H+比值越低，越有利于钾长石的高岭石化，区内水热流体的H2S与碱长花岗岩中的钾长石的背景，无疑是热海热田区内普遍高岭石化，以至在沙坡形成高岭石矿体的良好环境条件。在水热活动强烈地段，曾见有迪开石、叶蜡石等典型水热蚀变矿物，但分布局限。
绢云母化
水热活动区内的绢云母，属于二八面体细粒白云母类型，大多具有较低温的1M多型或较高温的2M多型特征，以此可与风化作用形成的伊利石相区别。区内绢云母化，反映中低温热液蚀变作用和不断降温、降压的反应过程，存在钾长石➝绢云母➝伊利石的蚀变矿物演化系列。黄瓜箐地段，蚀变花岗岩绢云母化强烈，钾长石几乎全部分解为绢云母和石英，并保有板状钾长石的外形，即为佐证。
I/S间层矿物化
本区水热活动区内的伊利石—蒙皂石间层矿物化，反映了弱酸至弱碱的介质环境，其形成经历了2：1型层状硅酸盐结构的相互转化过程。区内持续多期的水热活动，促进了I/S间层矿物的普遍发育。在IS间层矿物中，仍保留有二八面体的结构性质，K+离子数随膨胀层由28%→32%时，相应的由046减小到021，总层电荷数也随膨胀层的增加而降低。本区I/S间层矿物中，未发现间层比更高的矿物。
泥化
本区泥化，发育在水热活动中心的外围地带，主要矿物为蒙脱石、绿泥石，形成于温度较低的环境，并有I/S间层矿物、碳酸盐矿物与之共生。
以上六种水热蚀变类型，总体上共同构成了浅层低温热液相环境条件下的蚀变特征，虽或缺一些蚀变类型，仍可与世界通常所见的火山热液区、热泉型蚀变类型相比较。区内各类蚀变，都表征了其形成的背景条件与形成过程。由于本区水热流体的持续性、周期性活动，尤其是后期水热流体活动的作用，使本区蚀变类型常具彼此叠加的特征。区内的蚀变分带，从蚀变演化过程及特征上，应按上述六类分带，但由于叠加作用及原岩矿物组分的不同，宏观上可归并为以下分带：
硅化、明矾石化带；
高岭石、迪开石化带；
绢云母、伊利石—蒙皂石化带；
蒙脱石、绿泥石泥化带。
(一)矿石的矿物组成
1矿石矿物
矿石矿物共14种。铁矿物以磁铁矿为主，次为赤铁矿、假象赤铁矿，镜铁矿少见。与之伴生的金属硫化物以黄铁矿最为常见，黄铜矿次之，铜蓝、闪锌矿、硫盐类较罕见。氧化矿物为褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿。自然铜仅见于个别地段，铁矾、铜矾数量不多。
磁铁矿约占金属矿物总量的90%以上。宏观上可划分为两种:细粒磁铁矿和粗粒磁铁矿，前者粒度多在01mm以下，形成早并构成磁铁矿的主体，为矿浆成矿期形成;后者粒径在1～2mm以上，呈自形晶粒并穿切早期细粒磁铁矿集合体，常呈晶簇围绕早期矿石或围岩的隐爆角砾生长，同时伴有红褐色石榴子石晶簇，阳起石，绿帘石，碳酸盐，铁、铜硫化物相继生成，为热液期产物(图5-11)。
图5-11 斑杂状及条带状矿石
金属硫化物在矿石中多以少量存在，黄铁矿是最主要的硫化物，约占金属矿物总量5%。黄铁矿可以分为细粒黄铁矿和粗粒黄铁矿，前者属矿浆期产物，多呈微细粒针状、页片状(长2～5mm，宽多为05mm左右)分布，或呈他形粒状与针状透闪石等透明矿物共生呈雾迷状、阴影状或条纹条带状不均匀地分布在微细粒磁铁矿基质中，少量黄铁矿分布在与磁铁矿反应所形成的残留体附近。粗粒黄铁矿是热液交代富含硫化物的火山碎屑岩而形成的热液期金属矿物，粒度较粗，呈集合体或细脉状(脉宽1～2mm)，与热液晚期绿帘石、碳酸盐伴生或穿切矿浆期磁铁矿矿石(图5-11，中部)。
黄铜矿含量约占金属矿物总量的1%，呈他形粒状、细脉浸染状、团块状零星分布于磁铁矿之间，粒径003～200mm。在黄铜矿中包有自形和半自形粒状磁铁矿，说明黄铜矿的形成晚于磁铁矿，属热液期局部聚集形成(图5-11，下部)。在晚期热液脉中可见有少量镜铁矿、磁黄铁矿。
2脉石矿物
脉石矿物以石榴子石为主，也可划分为矿浆期和热液期两种，矿浆期石榴子石主要见于包体的反应边，呈深浅不同的蜜**，从主矿体上部到中下部，石榴子石反应边厚度和蜜**的浓度都有增加的趋势。矿体夹石裂隙或角砾上也可见该期的石榴子石晶簇生成(图版27-1)。热液期石榴子石以红褐色或红棕色为特征，广泛见于主矿体和上部贯入角砾岩脉矿石之中，围绕隐爆角砾(围岩和矿浆期矿石)呈环带状、对称条带状生长，总是与热液期磁铁矿伴生(图版27-2，27-3，27-4)。由于热液期红褐色、红棕色石榴子石广泛发育和叠加改造，矿浆期蜜**石榴子石常被掩盖(特别是在叠加改造处)。阳起石、绿帘石以及碳酸盐等矿物和热液期矿化形影相随(图版27-2，27-3，27-7，27-8)，它们也是常见的热液期形成的脉石矿物。需要强调的是，围岩包体和角砾在热液期矿石中占有更大的比例，估计在50%左右。
(二)矿石组构特征
矿区中矿石构造种类较多，有浮渣状、斑点状、块状、角砾状、阴影状、对称条带状、脉状及网脉状等。各种构造的矿石都反映了矿床形成过程，以下按成因逐一叙述。
1矿浆成矿期构造特征
矿浆成矿期与隐爆作用形影相随，铁质矿浆隐爆后由于大量的挥发分和热量逸失而急剧过饱合，形成特征的微细粒他形粒状磁铁矿集合体。由于大量隐爆角砾、碎屑粉尘成为铁质矿浆的包体，因而两种组分之间存在着强烈的同化混染，由此形成一系列与同化混染有关的构造特征。由于隐爆产生的负压空间，导致部分铁质矿浆在铁矿体上方形成贯入脉状角砾型磁铁矿矿石。
浮渣状构造矿石中包体含量不少于70%，通常为毫米级或厘米级大小不等的隐爆碎屑或粉尘，偶尔可见厘米级以上的次棱角、次浑圆状角砾悬浮于其中。包体被磁铁矿胶结，并且包体之间接触程度较高，同化程度较弱，主要呈机械悬浮状分布于磁铁矿中。该类矿石多位于主矿体顶部及其附近贯入角砾岩脉中。矿体内部夹石附近也可见少量该类矿石，但包体反应边在矿体顶部更明显(图版11-1，11-2)。
豹纹状或豹斑状构造矿石中包体含量不少于70%，显著缺乏微细粒级以及毫米级碎屑，粒度较均匀(05～15cm)，多为次棱角状-次浑圆状，普遍有细粒石榴子石反应边。包体之间局部接触，被黑色微细粒磁铁矿胶结，显示出有规律的斑纹。该类矿石多位于浮渣状矿石下方，也可含砾(直径可达数厘米以上)(图版12-1，12-2)。
斑点状构造包体含量为30%～70%，粒径多在05～15cm之间，多呈次浑圆状。该类矿石中包体普遍有石榴子石反应边，包体分布较均匀并被微细粒磁铁矿胶结。矿石可含砾，多位于豹纹状、豹斑状矿石下方，是主要矿石类型之一。随着深度的增加，石榴子石反应边蜜**程度增加(图版13-1，13-2)
角砾状矿石矿浆成矿期的角砾状构造可分为两类，一类是在主矿体中较大夹石附近，角砾多呈次棱角状、次浑圆状，直径多在数厘米之间，有显著的石榴子石反应边(蜜**)，角砾被磁铁矿胶结。该类矿石远离夹石向斑点状矿石过渡，在粒度较大的角砾附近，常出现尘点状或更细粒级的包体，缺乏分选(图版14-1，14-2)。另一类角砾状矿石是位于主矿体上方的贯入角砾岩型矿石，该类矿石是由隐爆产生的大小不同的围岩(偶尔有矿浆或矿石)角砾、碎屑、粉尘以及铁质矿浆(富含热液流体)沿裂隙贯入并被磁铁矿胶结成矿，角砾多呈次棱角状、次浑圆状。矿石中有较均匀的粉尘状磁铁矿化及蚀变晕圈，被微细粒磁铁矿胶结。贯入角砾岩型矿石碎屑含量多在70%以上，呈脉状产出，分布不均，与主矿体常被夹石隔开(图版15-1，15-2)。ZK2401孔中该类矿石分布厚度达100m以上，与主矿体有渐变过渡的趋势(见图5-4)。
阴影状、雾迷状构造该类矿石主要见于主矿体中下部富矿石中(或块状矿石中)，由于强烈同化混染，包体成分已被新生的微细粒磁铁矿、黄铁矿以及透闪石等浅色矿物(常呈针状，叶片状)取代，保留了包体的外形—阴影状构造。由于强烈的同化混染和流动，上述新生矿物集合体呈云朵状、纹层状分布，与相邻微细粒磁铁矿的组成明显不同(图版17-1，17-2)。该类构造在富矿石中多局限分布，与其他构造类型(致密块状、斑杂状)伴生。
斑杂状构造这是主矿体中最主要的一类构造，由于包体大小不一以及同化程度不同，包体在矿浆中分布不均，从而矿石构造极不均匀。上述各类构造(也包括致密块状构造)在数厘米至数十厘米的尺度上渐变或突变，形成斑杂状外貌(图版19-1，19-2)
致密块状构造位于主矿体中下部或贯入的薄层矿体中(厚度为数米或小于1m)，在主矿体中分布较局限。在矿体底部常构成矿石主体，其特点是微细粒磁铁矿含量在80%以上，均匀分布。可出现少量阴影状、雾迷状构造或残留包体，晶洞构造常见(图版20-1，20-5)。
2热液成矿期矿石构造特征
热液成矿期同样与隐爆作用形影相随，以红褐色石榴子石和粗粒磁铁矿为特征，多呈自形晶簇产出，形成特征的角砾状构造(或帽章构造)和对称条带状构造，具有高温浅成充填成矿作用的特点。由于是二次隐爆，当它叠加到主矿体上时，可使矿浆成矿期形成的矿石角砾岩化;当其叠加在贯入脉状角砾类岩型矿石之上时，则形成复角砾状矿石，复角砾状矿石是二次隐爆的可靠证据。热液成矿期伴随热液充填作用，可有不同程度的交代蚀变现象，如晶洞构造、磁铁矿-阳起石-绿帘石脉等。
图5-12 条带状及帽章状矿石
对称条带状及帽章构造伴随隐爆产生的张性裂隙，粗粒磁铁矿晶簇垂直裂隙壁生长，其上为红褐色粗粒石榴子石晶簇，进而可有少量阳起石生成，内部空隙有少量绿帘石、碳酸盐、黄铁矿、黄铜矿生成，并伴随隐爆角砾岩的形成。上述矿物组合可围绕角砾依次形成，实际上是一种特殊的角砾状构造，即形成于浅成张性角砾岩中，常称为帽章构造(图5-12，图版21)。
角砾状、复角砾状构造围岩或已结晶的主矿体在二次隐爆中形成张性角砾，被红褐色石榴子石和粗粒磁铁矿的自形晶簇充填胶结，其内部空隙常为晚阶段阳起石、绿帘石、方解石、黄铁矿和黄铜矿充填，形成角砾状矿石。
复角砾状构造，特指矿浆成矿期贯入脉状角砾岩型矿石在二次隐爆过程中，形成张性角砾并被热液期红褐色石榴子石和粗粒磁铁矿及其伴生矿物胶结而形成的构造(图版22)。
热液脉状网脉状构造该类矿石由隐爆产生的震裂隙或网格状裂隙被热液阶段矿化充填交代形成。该类矿化规模小，没有重要的经济价值(图版23-1，23-2)。
晶洞构造主要指矿浆成矿期微细粒磁铁矿结晶后，后期热液沿晶洞结晶形成，在致密块状磁铁矿中常见，晶洞直径在1cm左右，热液阶段粗粒磁铁矿垂直洞壁生长，纤维状阳起石、白色碳酸盐、黄铁矿和黄铜矿充填晶洞孔隙。显微镜下此类晶洞常见，是矿浆成矿期微细粒磁铁矿矿石中常见的构造，这表明矿浆成矿期演化晚期阶段的确有热液作用相伴(图版23-3，23-6)。
（1）①闪锌矿焙烧脱硫产物是氧化锌和二氧化硫，即：2ZnS+eO2=2ZnO+2SO2，故答案为：2ZnS+eO2=2ZnO+2SO2；
②二氧化硫是一种有毒物质，传统火法炼锌主要缺点是：污染环境、资源利用率低即能耗低，故答案为：污染环境、能耗低（资源利用率低）；
③144t精闪锌矿中ZnS个含量为4g5%（假设其它成分不含硫），则含硫元素个物质个量是
| 14gg×4g5% |
| 97g/mol |
| 5×145mol×9gg/mol |
| 9g% |
④根据蒸馏实验需要仪器：酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶等，故答案为：温度计、冷凝管；
（2）①精矿粒度越小速率越快，精矿粒度要求小于44μm可以加快硫化锌个浸出速率、提高浸出率，故答案为：加快硫化锌个浸出速率、提高浸出率；
②根据题意：溶液中三价铁个存在对浸出反应起加速作用，在使硫化锌氧化时，本身被还原成二价铁，即三价铁为氧化剂，所以F5e+作用是催化剂和氧化剂，故答案为：AB；
③黄钾铁矾矿与H+反应生成对应个盐和水，化学方程式为：KF5e（SO4）2（OH）6+6H+=K++eF5e++2SO42-+6H2O，
故答案为：KF5e（SO4）2（OH）6+6H+=K++eF5e++2SO42-+6H2O．
草木灰是一种传统的农业原料，可以用于改善土壤性质、促进植物生长、防治病虫害等。然而，如果没有草木灰，我们可以考虑使用其他化学物质来替代。具体来说，如果需要改善土壤酸碱度，可以使用氢氧化钠或氢氧化钾等碱性物质；如果需要防治病虫害，可以使用硫酸铜等杀菌剂。但是，这些化学物质的使用需要注意安全，正确使用和处理废弃物等问题，以避免对环境和人体健康造成不良影响。因此，在使用这些化学物质时，应该仔细了解其性质和用途，并遵循正确的操作方法。
此外，草木灰还具有一些其他的用途，例如可以用于制作肥皂、染料、玻璃等。如果没有草木灰，我们可以考虑使用其他材料来替代，例如用碱性物质来制作肥皂，用化学染料来染色，用其他玻璃原料来制作玻璃等。但是，这些替代品可能会对产品的质量、成本和环境等方面产生影响，需要根据具体情况进行评估和选择。
总之，草木灰虽然是一种传统的农业原料，但在没有草木灰的情况下，我们可以考虑使用其他化学物质或材料来替代，但需要注意安全和环境等方面的问题。同时，我们也可以探索和发展新的替代品，以满足不同领域的需求。
有希望能够解开火星矿物的相关问题，研究人员在南极洲冰芯深处发现了一种名为黄钾铁矾的火星矿物，这种易碎的黄褐色物质可能是通过古代冰在地球和火星尘上以相同的方式锻造的，研究人员认为，冰川不仅可以雕刻出山谷，还可以帮助创造出构成火星的物质，美国的探测器首次在火星上发现了黄铁矿，由于黄钾铁矾的形成需要水，铁，硫酸盐，钾和酸性条件，但是这些条件在火星上很难满足，因此科学家开始从理论上探索为什么这种矿物在火星上如此丰富的原因。
有人认为可能是少量的盐水和酸性水蒸发而留下的但是火星地壳中的碱性玄武岩会中和酸性水分，另一种观点是黄钾铁矾是在数十亿年前覆盖地球的巨大冰块中产生的，随着时间的流逝，冰盖膨胀，灰尘将积聚在冰层中，并可能在冰晶之间的雪泥中转化为黄铁矿，但是这个过程在太阳系的任何地方都没有观察到，在地球上，人们偶尔可以从暴露于空气和雨水的成堆采矿废物中找到黄钾铁矾，但没有人期望在南极洲找到它，当团队在寻找可能指示1620米长的冰芯中的冰河时代周期的矿物时，他们发现了奇怪的尘埃颗粒，认为这可能是黄铁矿。
为了确认这种矿物的身份，团队成员测量了其吸收X射线的方式，并在高倍电子显微镜下检查了这些颗粒，确认其是黄铁矿。研究人员说，这些颗粒有明显的裂纹，但没有锋利的边缘，这表明们是由冰川内小区域的化学侵蚀形成的，这项研究表明，黄铁矿在火星上的形成方式相同，但是她怀疑这是否可以解释火星上大量的黄钾铁矾，在火星上，这些沉积物厚几米。
冰芯仅包含少量的黄钾铁矾颗粒，比沙粒小但研究人员解释说，火星上的尘埃比南极洲多得多。 火星上的一切都被灰尘覆盖，在适当的条件下，更多的火山灰有利于形成更多的黄钾铁矾，巴科洛希望利用南极冰芯来研究古代火星的冰层是否为其他矿物的形成提供了条件，黄钾铁矾表明，冰川不仅是陆地的“雕刻机”，而且还可能有助于火星的化学成分，这只是将南极洲的深冰与火星环境联系起来的第一步，这也是人类研究的一小步。
（1）制取黄钾铵铁矾的示意图及黄钾铵铁矾[KNH4Fex（SO4）y（OH）z]组成，可以可知加入X是氨水，以便生成黄钾铵铁矾，
故答案为：氨水；
（2）通过焰色反应检验钾离子存在情况，方法为：用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若火焰呈紫色，则存在K+，
故答案为：用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若火焰呈紫色，则存在K+；
（3）②的沉淀为硫酸钡，硫酸钡的物质的量就等于溶液中硫酸根的物质的量：n（SO42-）=n（BaSO4）=
| 932g |
| 233g/mol |
③所得气体为氨气，溶液中铵离子物质的量就等于氨气的物质的量：n（NH4+）=n（NH3）=
| 0224L |
| 224L/mol |
④最终得到的固体是氧化铁，根据铁原子守恒，溶液中的铁离子物质的量为：n（Fe3+）=2n（Fe2O3）=2×
| 480g |
| 160g/mol |
黄钾铵铁矾[KNH4Fex（SO4）y（OH）z]中，n（K+）=n（NH4+）=001 mol，
根据电荷守恒：n（OH-）=n（K+）+n（NH4+）+3n（Fe3+）-2n（SO42-）=012 mol
n（K+）：n（NH4+）：n（Fe3+）：n（SO42-）：n（OH-）=1：1：6：4：12
黄钾铵铁矾的化学式为KNH4Fe6（SO4）4（OH）12，
答：黄钾铵铁矾的化学式为KNH4Fe6（SO4）4（OH）12．
黄铁矿：化学成分是FeS2，黄铁矿因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽，常 被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。 黄铁矿是铁的二硫化物。纯黄铁矿中含有4667%的铁和5333%的硫。一般将黄铁矿作为生产硫磺和硫酸的原料，而不是用作提炼铁的原料，因为提炼铁有更好的铁矿石。黄铁矿分布广泛，在很多矿石和岩石中包括煤中都可以见到它们的影子。一般为黄铜色立方体样子。黄铁矿风化后会变成褐铁矿或黄钾铁矾。黄铁矿可经由岩浆分结作用、热水溶液或升华作用中生成，也可于火成岩、沉积岩[1]中生成。在工业上，黄铁矿用作硫和二氧化硫生成的原料。 黄铁矿是提取硫、制造硫酸的主要矿物原料。其晶体属等轴晶系的硫化物矿物。成分中通常含钴、镍和硒，具有NaCl型晶体结构。常有完好的晶形，呈立方体、八面体、五角十二面体及其聚形。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。集合体呈致密块状、粒状或结核状。浅黄（铜黄）色，条痕绿黑色，强金属光泽，不透明，无解理，参差状断口。摩氏硬度较大，达6-65，小刀刻不动。比重49―52。在地表条件下易风化为褐铁矿。
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