热硫化条件下铁硫配比对铁硫系列矿物演化影响.pdf

矿 物 学 报 2012年 热硫化条件下铁硫配比对铁硫系列矿物 演化的影响 (1．东北大学，辽‘_j_l沈阳110004： 2．中国地质大学地质过程与矿产资源国家熏点实验室，湖北武汉430074；北京100087 3．南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，江苏南京210008) Fe—S系列矿物，包括陨硫铁、磁黄铁矿系列、 1实验 黄铁矿、自铁矿和胶黄铁矿等，成分较为复杂， 依据实验设计，以一定物质的量之比取还原 结构类型多样，在地质体中有广泛的分布。通过 铁粉(Fe)和升华硫粉末(S)充分混合。放入坩 对其演化机制的研究，可获得形成该系列矿物地 埚中，并加盖封闭。将坩埚放入真空管式炉，设 质过程的重要信息，为分析成矿地质条件提供理 定升温、恒温和降温过程的时间和温度。完成实 论依据，在成矿地质作用的研究和找矿地质工作 验，获得粉末状实验样品。 中具有理论和实际意义。同时，对该系列矿物功 能材料的研发也具有科学意义。 2结果与讨论 前人根据不同研究目的，开展过黄铁矿合成 分别利用扫描电镜(SEM)和多晶X射线衍 和生长实验。黄菲等(2005，2006)在天然黄铁 tosolid)生长机理的基础上，提出 矿VS(vapor Plus软件分析测试数据，绘制出x射线 在热硫化的条件下制备黄铁矿晶体的实验方法。 HighScore 通过气一固反应，完成黄铁矿晶体生长。其反应过 粉晶衍射图谱(图1)。 程在一定程度上可以模拟铁硫系列矿物的演化。 从图1可以看出：随著铁硫配比比值的降低， 黄铁矿的衍射峰个数逐渐增多，峰强逐渐增大， 寇大明等(2010)硫化亚铁(FeS)和升华硫 磁黄铁矿的衍射峰个数逐渐减少，峰强逐渐减小。 (S)为反应物，考察了热硫化条件下，250-410℃ 温度范围内黄铁矿结晶生长的变化情况。而铁源 结合晶体生长理论，讨论不同实验条件下铁 和硫源不同配比对黄铁矿结晶生长影响的相关研 硫系列矿物的结晶生长过程和组合变化规律，认 究未见报道。 为：还原铁粉为铁源时，首先生成磁黄铁矿或陨 本文以还原铁粉和升华硫作为反应物，通过 硫铁等硫不饱和产物，进一步反应，才生成黄铁 一定的升温、恒温和降温过程，在最高温度为 矿；过硫条件有利于黄铁矿的生长，随着铁硫比 420℃的条件下，系统考察了不同铁硫配比 个衍射峰增强，对应晶粒尺tj+增大；磁黄铁矿 [n(Fe)：门(S)]对铁硫系列矿物结晶生长的影响，研 究在升温梯度中各温度阶段矿物演化规律。 目(编号：12．06．03) 作者简介：高文元，男，1989年，硕士生，矿物学专业．E-mail：gaowenyuan．nell@gmail．tom ’通讯作者，E-mail：huangfei@mail．1ieu．edu．crl 增刊