太白金矿黄铁矿热电性及其在找矿中的应用

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1999.01.001 第21卷第1期 北京科技大学学报 Vol.21 No.1 1999年2月 Journal of University of Sclence and Technlogy Beijing Feb.1999 太白金矿黄铁矿热电性及其在找矿中的应用 谢玉玲 徐九华 钱大益 何知礼 北京科技大学资源工程学院，北京100083 摘要通过载金矿物黄铁矿热电性研究，得出本区黄铁矿以P型和N-P型导电为主.P型含量高 及高的热电系数绝对值指示有利于金矿化，并由此推测可能的有利成矿部位.双王成矿带从西向 东，其N型出现率从高到低，反映了从西向东矿体的剥蚀率从大到小.根据黄铁矿热电系数计算得 出的热场分布与石准立等(1989)利用含铁白云石中包体均一法测温所得出的温度场相同，对黄铁 矿热电性与赋矿围岩之间对应关系及可能原因也进行了讨论， 关键词黄铁矿；热电性；热电系数；矿体剥蚀率；成矿预测 分类号P61 1矿床地质概况 穴型(P型)2种导电形式.当含有某种杂质元素离 子、原子时，品体间隙有额外充填而引起晶格局 太白金矿床位于陕西省太白县境内，为一黄 部价键轨道畸变，改变其导电性能.一般情况下， 铁矿一铁白云石胶结的钠长石化角砾岩型金矿 阳离子或金属离子过剩，即实际含量超过化学式 床.该矿品位虽低但规模大且易采易选，并具有 中正常比值时常引起电子型导电，热电系数α（α 独特的地质特征.矿床产于东秦岭泥盆系中，区 =E/△t×1000,μV/℃，式中E为补偿热电动 内地层包括中泥盆统王家楞组，古道岭组和上泥 势，单位为mV;△：为活化温度，亦为温度差值，△t 盆统星红铺组、九里坪组.矿化角砾岩体赋存于 =100℃)为负值，反之阴离子或非金属离子过剩 中泥盆统一套绿色板岩和层状钠长质岩的类复 时常为空穴型导电，热电系数为正值.控制黄铁 理石岩系中，该岩系在区域上较稳定分布，岩层 矿热电性最主要的因素是黄铁矿中的微量元素， 中各种层纹构造、包卷层理和粒序层理等浊积现 特别是As,Co,Ni的含量对其影响最大.黄铁矿 象常见，岩石中普遍残留有变余砂状结构.钠长 中As,C0,Ni在黄铁矿中呈类质同象存在，As主 岩类包括石英钠长板岩、钠长板岩、铁白云石质 要置换黄铁矿中的S,而C0,Ni主要置换黄铁矿 钠长板岩、钠长绢云板岩等，矿体直接赋存于含 中的Fe,每个As原子进人黄铁矿晶格中将使黄 矿层位中的钠长角砾岩带之中， 铁矿晶格中增加一个空穴，Co的3d电子比Fe多 角砾岩带地表断续延展于红崖河至太白河 1个，Ni的3d电子比Fe多2个，它们进入黄铁矿 王家庄以东的11.5km范围内，地表出露5个大 晶格中将分别使黄铁矿增加1或2个电子， 小不等的角砾岩体，呈舒缓反S形排列，长约 根据一般热液矿床原生晕垂向分带序列， 50-3050m,宽4-500m. Co,Ni晕常在矿体下部，使其在矿体下部的黄铁 矿床的形成主要经历了如下4个成矿阶段： 矿中含量相对增高，As,S因其具有挥发性常在矿 I黄铁矿一石英钠长石阶段，Ⅱ黄铁矿一铁白云 体的上部，使其在矿体上部黄铁矿中含量相对增 石阶段，Ⅲ黄铁矿一方解石阶段，Ⅳ黄铁矿阶 高，一般矿体下部较早形成的黄铁矿成矿温摩较 段.其中Ⅱ，V为金的主要成矿阶段，黄铁矿是主 高，热电系数常呈电子型，矿体上部较晚形成的 要载金矿物 黄铁矿成矿温度相对较低，热电系数常呈空穴 型，其原理可用于金矿床的评价.一般认为在轴 2黄铁矿热电性研究 向上空穴型黄铁矿的热电系数随取样位置增高 2.1黄铁矿热电性研究的基础 而增大，电子型黄铁矿热电系数随取样位置升高 黄铁矿是半导体矿物，有电子型(N型)和空 而减少，利用这一原理可判断矿体的剥蚀深度. 1998-09-25收稿谢玉玲女，35岁，在职博士研究生 在金矿找矿矿物学研究中，黄铁矿热电性具

第 卷 ，年 第 期 月 北 京 科 技 大 学 学 报 晚 幼恤 一 太 白金矿黄铁矿热 电性及其在找矿中的应用 谢玉玲 徐九华 钱大益 何知礼 北京科技大学资源工程学 院 ， 北京 摘 要 通过载金矿物黄铁矿热电性研究 ， 得 出本区黄铁矿 以 型和 一 型 导电为主 型含量高 及 高的热 电系数绝对值指示 有利于 金矿化 ， 并 由此 推侧 可 能的有利成矿部位 双 王 成矿带从西 向 东 ， 其 型 出现率从高到低 ， 反 映了从西 向东矿体的剥蚀率从大到 小 根据黄铁矿热 电系数计算得 出的热场分布 与石准立 等 利用含铁 白云 石 中包体均一法测温所得 出的温度 场相 同 对黄铁 矿热电性 与赋矿 围岩之 间对应关 系及 可能原 因也进行 了讨论 关健词 黄铁矿 热 电性 热 电系数 矿体剥蚀率 成矿预测 分类号 矿床地质概况 太 白金 矿床位于 陕西 省 太 白县境 内 ， 为一 黄 铁 矿一铁 白云 石 胶 结 的 钠 长 石 化 角 砾 岩 型 金 矿 床 该 矿 品位 虽 低 但 规模 大 且 易 采 易 选 ， 并 具 有 独 特 的 地 质特征 矿 床 产 于 东 秦 岭 泥 盆 系 中 ， 区 内地 层 包括 中泥 盆 统王 家楞 组 ， 古道 岭组 和 上 泥 盆 统 星 红铺组 、 九 里 坪 组 矿 化角砾岩 体赋存 于 中泥 盆 统 一 套 绿 色 板 岩 和 层 状 钠 长 质 岩 的类 复 理 石 岩 系 中 该岩 系 在 区 域 上 较 稳 定 分 布 ， 岩 层 中各种层纹构造 、 包卷层理和 粒序层理 等浊积现 象常见 ， 岩 石 中普遍 残 留有 变 余 砂 状 结构 钠 长 岩 类 包括 石 英 钠 长 板 岩 、 钠 长 板 岩 、 铁 白 云 石 质 钠 长板 岩 、 钠 长 绢云 板 岩 等 ， 矿 体直 接 赋 存 于 含 矿层位 中的钠 长角砾岩带之 中 角 砾 岩 带 地 表 断续 延 展 于 红 崖 河 至 太 白河 王 家庄 以 东 的 范 围 内 ， 地 表 出露 个 大 小 不 等 的 角 砾 岩 体 ， 呈 舒 缓 反 形 排 列 ， 长 约 一 ， 宽 一 矿床 的形 成 主要 经 历 了如下 个成 矿 阶段 工黄铁 矿一石英钠 长 石 阶段 ， 黄铁 矿一铁 白云 石 阶段 ， 黄 铁 矿 一 方 解 石 阶 段 ， 黄 铁 矿 阶 段 其 中 ， 为金 的 主要 成 矿 阶段 ， 黄铁矿是 主 要 载金矿物 黄铁矿热电性研究 黄铁矿热 电性研究的基础 黄铁矿 是 半 导体矿 物 ， 有 电子 型 型 和 空 刁 一 收稿 谢玉 玲 女 ， 岁 ， 在职博 士 研究 生 穴 型 型 种 导电形 式 当含有某 种 杂质元 素离 子 、 原 子 时 ， 晶 体 间 隙有 额 外 充 填 而 引起 晶 格 局 部 价 键轨道 畸 变 ， 改 变 其 导 电性 能 一般情 况 下 ， 阳离子 或金 属 离 子 过 剩 ， 即实 际含量 超 过 化学 式 中正 常 比值 时 常 引起 电子 型 导 电 ， 热 电系 数 △ ， “ ℃ ， 式 中 为 补 偿 热 电 动 势 ， 单位 为 △ 为活化温度 ， 亦 为温度差值 ， △ ℃ 为负值 ， 反 之 阴离 子 或非金属 离子 过剩 时 常为 空 穴 型 导 电 ， 热 电 系 数 为 正 值 控 制 黄 铁 矿 热 电性 最 主要 的 因 素是 黄铁矿 中的微量 元 素 ， 特 别是 ， ， 的含量 对其 影 响最 大 黄铁矿 中 ， 。 ， 在 黄铁矿 中呈 类质 同象存在 ， 主 要 置 换黄铁矿 中的 ， 而 ， 主要 置 换 黄铁矿 中的 ， 每个 原 子 进人 黄铁 矿 晶 格 中将使 黄 铁矿 晶格 中增加 一个空 穴 ， 的 电子 比 多 个 ， 的 电子 比 多 个 ， 它 们 进人 黄铁 矿 晶格 中将分别使黄铁矿增 加 或 个 电子 根 据 一 般 热 液 矿 床 原 生 晕 垂 向分 带 序 列 ， ， 晕 常在 矿 体下 部 ， 使其 在 矿 体下 部 的 黄铁 矿 中含量相 对增 高 ， 因其具有挥 发性 常在矿 体 的上 部 ， 使其 在 矿体上 部 黄铁 矿 中含量 相 对增 高 一般 矿 体下 部 较早 形 成 的 黄铁矿 成 矿 温摩较 高 ， 热 电 系 数 常呈 电子 型 ， 矿 体上 部 较 晚形 成 的 黄 铁 矿 成 矿 温 度 相 对较 低 ， 热 电 系 数 常 呈 空 穴 型 ， 其 原 理 可 用 于 金 矿 床 的 评 价 一般 认 为 在 轴 向上 空 穴 型 黄铁矿 的 热 电系 数 随 取 样 位 置 增 高 而 增 大 ， 电子 型 黄铁矿 热 电系数 随取 样位 置 升 高 而 减 少 利 用这 一原理 可判 断矿体 的剥 蚀深度 在金 矿 找矿矿 物学研究 中 ， 黄铁矿 热 电性具 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1999．01．001

·2· 北京科技大学学报 1999年第1期 有重要意义，在作为找矿标志和进行成矿预测方 2.2黄铁矿的电子导型 面已取得了一些肯定的成果（表1）.太白金矿的 本区黄铁矿电子导型有N型、P型、N-P混合 矿物共生组合表明，黄铁矿是最重要的载金矿 型3种国内外许多研究表明~金矿体上部一 物，因此对黄铁矿热电性进行系统研究是很有必 般为P型（空穴型）黄铁矿带，中部N-P型（混合 要的. 型)黄铁矿带，而下部为N型（电子型）黄铁矿 表1不同类型金矿床黄铁矿热电性特征及矿化关系 矿床 赋矿围岩 矿床类型 黄铁矿的电子导型 热电性与矿化强度 文献来源 小秦岭矿田 太古代绿岩地体 石英脉型 N型 α与矿化正相关 [1 山东界河金矿 太古代胶东群斜长角 闪岩 蚀变岩型 N型 la与金矿化正相关 [7] 内蒙古乌拉山 a与矿化强度正相关， 太古界乌拉山群片麻岩 石英-钾长石 金矿 脉型 N型 1a>200达工业品位 [6] 内蒙古东伙房 太古代下集宁群 破碎蚀变岩型 N-P型为主 和石英脉型 P型含量高矿化好 |al>250在矿体内 [12] 金矿 内蒙白乃 中元古界白乃庙群浅变 N-P型为主上部P型富可a>100,贫矿1a>0~100 石英脉型 [18] 庙金可 质绿片岩类岩石 中部N-P型下部N型矿化lal=0-100,无矿la<-100 庞家河金矿 上泥盆统下东沟组粉砂质千 嫩细浸染型 P型 [17] 板岩，千枚岩及浅变质细砂岩 左家庄金矿 何家庄黑云母花岗岩与上， 硫化物石英脉型 P型 [17] 石炭统草凉驿组的内接触带 陕西镇安太白 上部P型中部N-P型 [19] 庙金矿 泥盆系细碎屑岩 石英脉型 下部为N型 山西义兴寨 太古代变质岩系 石英脉和断裂 以N型为主和少量P型和N-P型含金好，从矿体 [16] 金矿 角砾岩简 N-P型 上到下部，从P型到N型 桂东金矿 寒武系水口群浅变质砂页热液、岩浆热型 上P型中部N-P型P型出现率与矿床规模正相关 岩内 和复合叠加型 下部N型 从上部到卜部从P型到N型 [9] 东龙水 寒武系浅变质砂页岩与大 宁复式花岗闪长岩体的接 破碎带硫化物型 以P型为主深部 金矿 |α与矿化强度正相关 [13] 触带上或产于岩体内 和石英硫化物型 出现N型 太古界小塔子沟组角斜长 矿体以N-P型和P型 矿体：Vnp>-l0mV 辽宁小塔子 片麻岩、黑云斜长片麻岩、 粹石斜长变粒岩，古生代沉 石英脉岩 为主，出岩以N型为 a>-90uV/℃ [14 沟金矿 积岩和中生代火山岩，到化 蚀变岩型 主，矿体上部P型，下 围若：p<-10mV 围绕石英二长岩岩株分布 部N型，P型矿富 a<-90μV/c 桂北白桦 奥陶系下统的长石石英砂 P导型为主 岭金可矿 石英脉型 岩和碳质板岩中 N导型小于10% |a与矿化强度正相关 [15] 太白金矿 泥盆系浅变质细碎屑岩 角砾岩型 N-P型为主 |α与矿化强度正相关 本文 从上到下a变大 带.太白金矿的黄铁矿热电导型也有这一规 律.随着标高降低，N型黄铁矿的出现率增加.但 80 60 是对KT8矿体而言，黄铁矿主要为N-P型，并且 民 N型出现率为55.33%.而KT8西部的KT5 % (1460~1520m)黄铁矿N型出现率为68.0%； 20 0 KT2(九坪沟)黄铁矿的N型出现率为61.4%， 2 3456 KT2(艾蒿沟)为83.3%；而KT5(1800m)其黄铁 采样位置 图1黄铁矿N型出现率分布图 矿N型出现率为39.4%.如图1据黄铁矿N型出 现率大小可计算出矿体的剥蚀率计算方法如下， 1.KT2(1550m,艾蒿沟)；2.KT2(九坪沟)：3.KT5 (1460~1520m;4.KT5(1800m:5.KT8(1290~ 首先计算出热电性参数： 1330m;6.跳鱼谭角砾岩体(1200m:7.河东民采 Xp=(2f1+f)-+2) 坑道(1200m) 其中：X,热电性参数；∫，相应的补偿热电系数的 黄铁矿百分比：f-a>+400μV1C;f-a= ℃；v-a<-200μV/℃.然后据热电性参数值 +200~400μV/℃；f-a=0~-200μV/ 计算矿体剥蚀率y(矿体剥蚀部分矿旷体相对于总

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 有重要 意 义 ， 在 作 为找 矿 标 志 和进 行 成 矿 预 测 方 面 已 取 得 了 一 些 肯 定 的 成 果 表 太 白金 矿 的 矿 物 共 生 组 合 表 明 ， 黄 铁 矿 是 最 重 要 的 载 金 矿 物 ， 因此 对黄 铁 矿 热 电性 进 行 系 统研究 是 很 有 必 要 的 黄铁矿的电子导型 本 区 黄铁矿 电子 导型有 型 、 型 、 一 混合 型 种 国 内外 许 多 研 究 表 明 ，一 ’ 〕金 矿 体 上 部 一 般 为 型 空 穴 型 黄 铁 矿 带 ， 中部 一 型 混 合 型 黄 铁 矿 带 ， 而 下 部 为 型 电 子 型 黄 铁 矿 表 不 同类型金矿床黄铁矿热电性特征及矿化 关系 矿床 赋 矿 围岩 黄铁矿 的 电子 导型 文 献来源 小 秦岭 矿 田 山 东界 河金 矿 内蒙古 乌拉 山 金 矿 内蒙古东伙房 太 古代绿岩地体 型 太 古代胶东群斜长角 闪岩 矿床类型 石英脉 型 蚀 变岩型 型 热电性 与矿化强度 与 矿化正 相 关 与金 矿化正相 关 太古界 乌拉 山群 片麻岩 石英一钾 长石 脉 型 型 仗 与矿化强度正相 关 ， 达工 业 品位 金 矿 太古代 「集宁群 破碎蚀变岩型 和石英脉型 一 型 为主 型 含量 高矿化好 在矿体 内 内蒙 白乃 庙金 矿 中元古界 白乃 庙群浅变 质绿 片岩类岩石 石英脉型 一 型 为主 卜部 型 富矿同 ， 贫矿 一 中部 一 型 部 型 矿化 卜 ， 天询 ‘ 一 庞家河金 矿 徽细 浸 染型 型 左家庄金 矿 陕西镇安 太 白 庙金 矿 山 西 义 兴寨 金 矿 上泥盆统 东沟组粉砂质千 板岩 ， 千枚岩及浅变质细砂岩 何家庄 黑云 母 花 岗岩 与上 石炭统草凉骚组的内接触带 硫化物石英脉型 型 泥盆系细碎 屑岩 石英脉 型 仁部 型 中部 一 型 卜部 为 型 太古代变质岩系 石英脉和 断裂 角砾 岩筒 以 型 为主 和 少 量 一 型 型和 一型含金 好 ， 从矿 一 体 卜到 下部 ， 从 型到 型 桂 东金 矿 寒武系水 口 群 浅变质砂 页 热液 、 岩浆热型 岩 内 和复合叠加型 卜 型 中部 一 型 型 出现率 与矿床规模 正 相 关 下 部 型 从 上部 到 卜部从 型 到 型 广 ‘ 东龙水 金 矿 寒武系 浅变 质砂页岩 与大 宁复式花 岗闪长岩体 的接 触带 仁或产于 岩体 内 破碎带硫化物型 和 石英硫化物型 以 型 为主深部 出现 型 与矿化强 度 正 相 关 辽 宁小塔子 沟金 矿 太古界小塔 子 沟组角斜 长 片麻岩 、 黑 云 斜长片麻岩 、 辉石斜长变粒岩 ， 古生代沉 积岩和 中生代火山岩 ， 矿化 围绕石英二 长岩岩株分布 石英脉岩 蚀变岩型 矿体 以 一 型 和 型 为主 ， 围 岩 以 型 为 主 ， 矿体 上部 型 ， 卜 部 型 ， 型 矿 富 矿体 不勿尸 一 一 协 围 岩 气 一 一 “ ℃ 桂北 自桦 奥陶系 下统 的 长石 石英砂 岭 金矿 岩 和 碳 质板 岩 中 石英脉型 导型 为主 导型小于 太 白金 矿 泥盆 系浅变 质细碎 屑 岩 角砾 岩 型 一 型 为主 与矿化强度正相 关 司与矿化强度正 相 关 变大 本文 只，‘ 哥田卿酬岁 带 太 白 金 矿 的 黄 铁 矿 热 电 导 型 也 有 这 一 规 律 随 着标 高 降低 ， 型 黄 铁 矿 的 出现 率 增 加 但 是 对 矿 体 而 言 ， 黄铁 矿 主要 为 一 型 ， 并 且 型 出 现 率 为 而 西 部 的 一 黄 铁 矿 型 出 现 率 为 九 坪 沟 黄 铁 矿 的 型 出 现 率 为 ， 艾 篙 沟 为 而 其 黄 铁 矿 型 出现 率 为 如 图 据 黄铁 矿 型 出 现 率 大 小 可 计算 出矿 体 的剥 蚀 率计算 方 法 如 下 首先 计算 出热 电性 参数 。 一 试 、 其 中 ， 热 电性 参数 ，相 应 的补偿 热 电系 数 的 黄铁 矿 百 分 比 九 一 十 协 ℃ 一 一 件 石 、 一 一 一 卜 习 一一 ‘ 上 采样位置 图 黄铁矿 型 出现率分布图 ， 艾蓄沟 九坪沟 一 一 跳鱼谭角砾岩体 河东民采 坑道 ℃ 一 一 卜 ℃ 然后据 热 电性参数值 计 算 矿 体 剥 蚀 率袱 矿 体 剥 蚀 部 分 矿 体 相 对于 总

VoL21 No.1 谢玉玲等：太白金矿床黄铁矿热电性及其在找矿中的应用 ·3· 延伸的百分比)： 向东侧伏.在太白河东西两侧由于断层的影响， y=50-Xp/4 剥蚀率明显不同.推测矿体仍向东侧伏（虚线位 从不同矿体剥蚀率（图2）看，西部KT2,KT5 置)，若有适当的纵向构造配合时，则在太白河东 东部(1460-1520m),KT7更接近矿体尾部，而 部有矿可能性较大 KT8则处于矿体中部；KT5西部(1800m)则处于 矿体的中部偏上.从整个矿带上看总体上西部矿 2.5 F 体剥蚀率是大于东部的，反映矿带总体上有向东 2.0 (1F (2) (3) (6) 侧伏的趋势，深部剥蚀率大于浅部，特别是对同 1.5 一个矿体，如KT2西部（艾蒿沟）剥蚀率大于东部 1.0 (九坪沟).KT5的1520m和1460m其剥蚀率大 0.5 5 10 15 于KT5的1800m;KT8从1250m中段到1330 采样位置 m剥蚀率从大到小.通过对太白河两岸角砾岩体 图3用矿体剥蚀率计算的矿带内矿体中心位置变化简图 (标高基本相同)的黄铁矿热电性研究，黄铁矿的 (1)KT2(艾蒿沟)：(2)九坪沟：(3)KT5;4)KT8:(⑤)跳鱼潭角 热电性有所不同.太白河西岸跳鱼潭角砾岩体N 砾岩体；（⑥）河东民采坑道：（实线为实际走势，虚线为推测 型出现率为58.5%，而太白河东岸的为74.8%.计 走势)：F为断层（虚线为推测断层）；▲矿体中心位置 算出矿体剥蚀率分别为西岸跳鱼潭角砾岩为 2.3黄铁矿热电系数值 68.5%,而太白河东岸的为84.19%.即东盘剥蚀率 一般认为，黄铁矿样品热电系数的绝对值 大于西盘.这一现象反映了位于太白河的断层垂 |a与含金性呈正相关.2.如内蒙东伙房金矿 直位移分量具东盘上升，西盘下降特点.与从地 黄铁矿热电系数的绝对值在>250μV/℃时在 形地质图上所得的结论一致. 矿体内，内蒙古乌拉山金矿在|al>200μV/℃ 时可达工业品位，从太白金矿KT8黄铁矿热电系 100 84.19 数绝对值等值线图看，绝对值大于270μV/℃的 80 -72.88 63.69 68.15 范围与矿体品位等值线图中富矿段位置基本一 0 55.7 58.15 42.71 致，反映热电系数绝对值对判断金矿化有一定的 40 效果.从KT8黄铁矿热电系数分布来看，从1330 20 m至1250m,呈增大趋势，预示深部矿化尚有一 0 定前景，用KT8黄铁矿52个热电系数绝对值作 3 4 5 6 采样位置 了等值线图，如图4.该图表明|a>270μV℃的 图2不同矿体剥蚀率直方图，1,2,3,4,5,6,7同图1 相对高值区有3个地段，即8-18线，28-44线间 (与现有富矿地段吻合)，56线以东.总体也有近 根据KT5上下两不同高程处所采样品计算 等距离分布的特点，第3个地区虽然样品较少，但 的矿体剥蚀率，可求出矿体剥蚀率垂向变化梯 信息是存在的，即56线以东地段应该还有一个有 度，为0.0677%/m,及矿体总延深为1407m,然 利成矿地段最近，中科院地质研究所徐贵忠等 后据此计算出各矿体50%剥蚀率的标高，并作图 利用瞬变电磁法在对太白金矿东段进行地球物 3,即矿体中心线位置，从图中可以看出矿体总体 理成矿预测时也表明在56-68线间有异常反映， 1.2 200 400 600 800 1000 1200 1400 勘探线号×250m 图4KT8黄铁矿热电系数|a等值线图（纵投彩），图中数值单位为μV/心℃

谢玉玲等 太 白金矿床黄铁矿热 电性及 其在找矿 中的应用 延伸 的百分 比 一 从不 同矿体剥 蚀率 图 看 ， 西 部 ， 东部 一 ， 更 接近 矿 体 尾 部 ， 而 则处于 矿体 中部 西部 则处于 矿体的 中部偏 上 从整 个 矿带上 看 总体上 西 部 矿 体剥蚀率是 大 于东部的 ， 反 映矿带总体上 有 向东 侧 伏 的 趋 势 深 部 剥 蚀 率 大 于 浅 部 ， 特 别 是 对 同 一个矿体 ， 如 西部 艾 篙沟 剥蚀率大 于 东部 九坪沟 的 和 其剥蚀率大 于 的 从 中段 到 剥蚀率从大到小 通 过 对太 白河 两 岸 角 砾 岩 体 标高基本相 同 的黄铁 矿 热 电性 研 究 ， 黄铁矿 的 热 电性 有所不 同 太 白河 西 岸 跳 鱼 潭 角 砾 岩 体 型 出现率为 ， 而 太 白河东岸 的为 计 算 出 矿 体 剥 蚀 率 分 别 为 西 岸 跳 鱼 潭 角 砾 岩 为 ， 而太 白河东岸 的为 即东盘剥蚀率 大于 西盘 这 一现 象反 映 了位 于 太 白河 的断层 垂 直 位移分 量 具 东 盘 上 升 ， 西 盘 下 降特 点 与 从地 形地质 图上所得 的结论 一致 向东 侧 伏 在 太 白河 东 西 两 侧 由于 断层 的影 响 ， 剥 蚀 率 明 显 不 同 推 测 矿 体仍 向东 侧伏 虚 线 位 置 ， 若有 适 当的纵 向构 造 配 合 时 ， 则 在 太 白河东 部有矿 可 能性 较大 吕之之 卜 一 召叹、日 采样位置 图 用矿体剥蚀率计算的矿带内矿体中心位置变化简图 艾篱沟 九坪沟 跳鱼潭角 砾岩体 河东民采坑道 实线为 实际走 势 ， 虚线为推测 走势 为断层 虚线为推测断层 ▲矿体中心位置 “ 厂一 卜 霭级并岁、 一」 』 匕日 采样位置 图 不同矿体剥蚀率直方图 ， ， ， ， ， ， ‘ ， 同图 根 据 上 下 两 不 同 高程 处所 采 样 品 计 算 的 矿 体 剥 蚀 率 ， 可 求 出 矿 体 剥 蚀 率 垂 向 变 化 梯 度 ， 为 ， 及 矿 体总 延 深 为 ， 然 后 据此计算 出各 矿体 剥 蚀率 的标 高 ， 并作 图 ， 即矿 体 中心 线位 置 从 图 中可 以 看 出矿 体总 体 黄铁矿热 电系数值 一 般 认 为 ， 黄 铁 矿 样 品 热 电 系 数 的 绝 对值 与 含金性 呈 正 相 关 ” ， ‘ 如 内蒙 东 伙房 金 矿 黄 铁 矿 热 电 系 数 的 绝 对值 在 “ ℃ 时 在 矿 体 内 ， 内蒙 古 乌拉 山 金 矿 在 卜 ℃ 时可 达 工 业 品位 从太 白金 矿 黄铁矿 热 电系 数绝 对值等值 线 图看 ， 绝 对值大 于 协 ℃ 的 范 围 与 矿 体 品位 等 值 线 图 中 富 矿 段 位 置 基 本 一 致 ， 反 映 热 电系 数绝 对值 对判 断金 矿 化有 一定 的 效果 从 黄铁矿 热 电系数分布来 看 ， 从 至 ， 呈增 大趋 势 ， 预示 深部矿化 尚有 一 定 前 景 用 黄铁 矿 个热 电 系 数 绝 对值 作 了等值线 图 ， 如 图 该 图表 明 “ ℃ 的 相 对 高 值 区 有 个 地 段 ， 即 一 线 ， 一 线 间 与 现 有 富矿 地 段 吻 合 ， 线 以 东 总 体 也 有 近 等距 离分 布 的特 点 第 个地 区虽然样 品较 少 ， 但 信息是 存在 的 ， 即 线 以 东地段应该还有 一 个有 利 成 矿 地 段 最 近 ， 中科 院 地 质 研 究 所 徐 贵 忠 等 利 用 瞬 变 电磁 法 在 对太 白金 矿 东 段 进 行 地 球 物 理 成 矿 预测 时也表 明在 一 线间有 异 常反 映 日 月 妥 勘探线号 图 黄铁矿热 电系数 等值线图 纵投影 ， 图中数值单位为卜 ℃

北京科技大学学报 1999年第1期 4 2.4黄铁矿热电系数与形成温度 据52个，并进行等值线处理如图5.该图表明相 黄铁矿的热电系数与形成温度有一定的关 对温度较高的区段主要出现在10线、28线、44 系.戈尔巴乔夫TA利用实验数据作出的热电 线，在57线以东也显示有一个高温区存在，总体 系数-温度图解，从该图获得线性方程： 上有近等间距排列的规律.另一方面，从高温区 t=(704.51-a)/1.818 N型) 的排列情况看，从西向东位置有所降低.也反映 t=3(122.22+a)/5.0 (P型) 矿体有向东侧伏的趋势，另外，在56线以东也反 利用该方程计算得出黄铁矿的形成温度数 映存在一高温区，可能预示着隐伏矿体存在， 200 400 600 800 1000 1200 1400 勘探线号×25m 图5KT8黄铁矿形成温度（据热电系数计算得出）等值线图（纵投影），图中数值单位℃ 2.5黄铁矿热电性与赋矿围岩关系的讨论 律性更加复杂化.但总体来说黄铁矿热电性与赋 据国内13个不同类型的金矿床的热电性研 矿围岩存在的这种对应关系，可能与矿体形成时 究成果（表1）表明，黄铁矿热电导型随赋矿地层 的深度变化有关.因此，黄铁矿热电性不仅对同 的不同显示出不同的规律.赋存于太古代绿岩地 一矿体可判断矿体的剥蚀率，对矿带甚至是更大 体中的金矿床其黄铁矿多为N型，少数有N-P 范围内，对矿体形成深度也有一定的指示意义. 型和P型.P型出现在矿体的上部，N型出现在矿 体的下部，金矿化强度多与热电系数的绝对值成 3结论 正相关.如小秦岭金矿田、内蒙古乌拉山金矿、山 太白金矿载金矿物黄铁矿以N-P型和P型导 东界河金矿等.而赋存于古生界浅变质岩和细碎 电为主，P型含量高及高的热电系数绝对值有利 屑岩中的金矿床其黄铁矿多呈P型和N一P型只 于金矿化.双王成矿带从西向东，其N型出现率 在深部或矿体根部出现N型，金矿化也多与热电 从高到低，反映了从西向东矿体的剥蚀率从大到 系数绝对值呈正相关.一般来说C0,Ni常在矿体 小，矿体有向东侧伏的趋势，说明东部较西部保 的下部，而As在矿体的上部，若假定各矿床成矿 存条件好，具找矿前景.黄铁矿热电系数绝对值 时代相同，成矿时的基底和盖层岩层厚度也大体 自上而下有增高的趋势，且横向上高值区有近等 相当，则产于太古代绿岩地体中的金矿床其形成 间距分布的特点.据其所计算得出的黄铁矿形成 时的深度必然远大于产于古生代细碎屑岩中的 温度，也反映高温区有近等间距分布的特点，并 金矿床，若只考虑热液为单一深部来源，在太古 由此推测KT8的深部和东部，特别是KT8CM57 代绿岩地体中黄铁矿Co,Ni对Fe的置换大于As 线以东至℉3之间，可能为有利成矿部位，对黄铁 对S的置换，故以N型导电为主.而产于古生代 矿热电性与赋矿围岩之间的关系进行了讨论，认 细碎屑岩中的金矿床由于其成矿深度较浅，由于 为黄铁矿热电性与赋矿围岩之间有一定的对应 As和S的挥发性，容易集中在上部，As对S的置 关系，可能是受矿体形成时深度变化的影响.因 换大于Co,Ni对Fe的置换，故以空六型导电为 此黄铁矿热电性不仅可判断矿体剥蚀深度，也可 主，但是，由于金矿床的形成多经过长期复杂的 在更大范围内用于判断矿床的形成深度 地质作用、地质体产状的复杂性，如热液活动多 期次性，热液的多来源（除深部热液外还可能混 致谢：工作过程中得到太白金矿孙连仁矿长，郭文杰，姜 峰副矿长和林龙华同志等的大力支持，李建平、陈革，牛 人天水，变质水等)，不同地区各时代（特别是沉 淑英、石会昌、惠德东、史静海、程建军、王同军参加了部 积盖层)岩层厚度有差异，地层中所含微量元素 分工作，在此一并致谢. 的差异，成矿时代并不完全相同等，而使得其规

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 黄铁矿热 电系数 与形成温度 黄 铁 矿 的 热 电系 数 与 形 成 温 度有 一 定 的 关 系 戈 尔 巴 乔 夫 利 用 实验 数据 作 出 的热 电 系数一温度 图解 从该 图获得 线性方程 一 型 型 利 用 该 方 程 计算 得 出 黄 铁 矿 的形 成 温 度 数 据 个 ， 并 进 行 等值 线处理 如 图 该 图 表 明相 对温 度 较 高 的 区 段 主 要 出 现 在 线 、 线 、 线 ， 在 线以东也 显示 有 一个 高温 区存在 ， 总体 上 有 近 等 间距 排 列 的规律 另 一 方 面 ， 从 高温 区 的排 列 情 况 看 ， 从 西 向东位 置 有 所 降低 也 反 映 矿 体有 向东侧伏 的趋 势 另外 ， 在 线 以 东 也 反 映存在一高温 区 ， 可能预示着 隐伏矿体存在 洲屯日 勘探线号 图 黄铁矿形成温度 据热电系数计算得出 等值线图 纵投影 ， 图 中数值单位℃ 黄铁矿热 电性与赋矿 围岩关 系 的讨论 据 国 内 个 不 同类 型 的金 矿 床 的热 电性 研 究 成 果 表 表 明 ， 黄 铁 矿 热 电 导型 随 赋 矿 地 层 的不 同显示 出不 同 的规律 赋存 于 太古 代 绿 岩 地 体 中 的 金 矿 床 其 黄 铁 矿 多 为 型 ， 少 数 有 一 型和 型 型 出现 在 矿 体 的上 部 ， 型 出现 在矿 体 的下 部 金 矿 化 强 度 多 与 热 电系数 的 绝 对值 成 正 相 关 如 小 秦 岭 金 矿 田 、 内蒙古 乌拉 山 金 矿 、 山 东 界 河 金 矿 等 而 赋存 于 古 生 界 浅变 质 岩 和 细 碎 屑岩 中 的金 矿 床其 黄铁 矿 多呈 型 和 一 型 只 在 深部 或矿 体根 部 出现 型 金 矿 化 也 多 与热 电 系数绝 对值 呈 正 相 关 一般来说 ， 常在 矿 体 的下 部 ， 而 在 矿 体 的上 部 ， 若假 定 各矿 床成 矿 时代相 同 ， 成 矿 时 的基 底 和 盖 层 岩 层 厚 度 也 大 体 相 当 ， 则 产于 太 古 代 绿 岩 地 体 中的金 矿 床其 形 成 时 的深 度 必 然 远 大 于 产 于 古 生 代 细 碎 屑 岩 中 的 金 矿 床 ， 若 只 考 虑 热 液 为 单 一 深 部 来 源 ， 在 太 古 代绿岩地体 中黄铁矿 ， 对 的置换 大于 对 的置 换 ， 故 以 型 导 电 为 主 而 产 于 古 生 代 细 碎 屑岩 中的金 矿 床 由于 其 成 矿 深 度 较 浅 ， 由于 和 的挥发性 ， 容易集 中在上 部 ， 对 的置 换 大 于 ， 对 的 置 换 ， 故 以 空 穴 型 导 电 为 主 但 是 ， 由于 金 矿 床 的形 成 多 经 过 长期 复 杂 的 地 质 作 用 、 地 质 体 产 状 的 复 杂 性 ， 如 热 液 活 动 多 期 次 性 ， 热 液 的 多 来 源 除 深 部 热 液 外 还 可 能 混 人 天 水 ， 变 质 水等 ， 不 同地 区 各 时代 特 别 是 沉 积 盖 层 岩 层 厚 度 有 差 异 ， 地 层 中所 含 微 量 元 素 的 差 异 ， 成 矿 时 代 并 不 完 全 相 同等 ， 而 使 得 其 规 律性 更 加复 杂化 但总 体来说黄铁 矿 热 电性 与 赋 矿 围岩存在 的这种 对应 关 系 ， 可 能 与矿体形 成 时 的 深 度 变化 有 关 因此 ， 黄铁 矿 热 电性 不 仅 对 同 一 矿 体可 判 断矿体 的剥 蚀率 ， 对矿 带 甚 至 是 更 大 范 围 内 ， 对矿体形成深度也有 一定 的指示 意义 结论 太 白金矿载金矿物黄铁矿 以 一 型 和 型 导 电 为 主 ， 型含 量 高及 高的热 电系 数绝 对值有 利 于 金 矿 化 双 王 成 矿 带从西 向东 ， 其 型 出现率 从 高到 低 ， 反 映了从西 向东矿 体的剥蚀率从大 到 小 ， 矿 体 有 向东 侧伏 的趋 势 ， 说 明东 部 较 西 部 保 存条 件 好 ， 具 找 矿 前 景 黄铁矿 热 电 系 数 绝 对值 自上 而 下 有 增 高 的趋 势 ， 且横 向上 高值 区 有 近 等 间距分 布 的特点 据其所计算得 出的 黄铁矿形 成 温 度 ， 也 反 映 高温 区 有 近 等 间距 分布 的 特 点 ， 并 由此 推测 的深 部 和 东 部 ， 特 别是 线 以 东至 之 间 ， 可 能 为有利成矿 部位 对黄铁 矿 热电性 与赋矿 围岩之 间 的关系进 行 了讨论 ， 认 为 黄 铁 矿 热 电性 与 赋 矿 围岩 之 间有 一 定 的 对应 关 系 ， 可 能 是 受矿 体 形 成 时深 度 变 化 的影 响 因 此 黄铁 矿 热 电性 不仅可 判 断矿 体剥 蚀 深 度 ， 也 可 在 更大范 围 内用于判 断矿床的形成深度 致谢 工 作 过 程 中得 到太 白金 矿孙 连 仁 矿 长 、 郭 文 杰 、 姜 峰 副矿 长和 林 龙 华 同志等 的大 力支持 ， 李 建平 、 陈革 、 牛 淑 英 、 石 会 昌 、 惠德 东 、 史静海 、 程 建 军 、 王 同军 参加 了 部 分工作 ， 在此一并致谢

Vol.21 No.1 谢玉玲等：太H金矿床黄铁矿热电性及其在找矿中的应用 ·5· 参考文献 10李胜荣，高振敏.湘黔地区下寒武统黑色岩系热演化 事件.地质地球化学，1996(4)：30 1石准立，刘瑾璇，樊硕诚等.陕西双王金矿床地质特征 11马宪，左大华.小秦岭金矿田黄铁矿热电性特征及找 及其成因.西安：陕西科学技术出版社，1989 矿意义.地质与勘探，1995(4)：33 2石准立，刘瑾旋，金勤海.与碱性碳酸岩有关的双王金 12谢广东.东伙房金矿广中黄铁矿和石英的某些标型特征 矿床.见：秦巴金矿论文集.北京：地质出版杜，1993. 及其找矿意义.地球科学，1995,20(2)：221 133 13杨寿明，王正云，尹意求，等.龙水金矿床黄铁矿热电 3陈光远，孙岱生，殷辉安成因矿旷物学与找矿矿物学.重 性标型特征的研究.矿产与地质，1996(4)：271 庆：重庆出版杜，1987 14徐万臣.辽宁小塔子沟金矿床黄铁矿的热电性及在找 4邵洁连.金矿找可矿矿物学.武汉：中国地质大学出版社， 矿中的应用.地质实验室，1996(1)：46 1988 15崔天顺，陈大克.桂北白桦岭金矿黄铁矿的找矿矿物 5何知礼.包体矿物学.北京：地质出版社，1985 学.桂林工学院学报，1996(1)：26 6边秋娟，张汉凯.内蒙古乌拉山金矿黄铁矿的标型特 16姜绍飞，杜振国，刘之洋.义兴寨金矿黄铁矿的标型特 征.黄金地质，1997,3(1)：10 征及成因意义.矿产与地质，1995(3)：203 7崔天颗，齐金钟.山东界河金矿黄铁矿环带及导型结构 7权志高，庞家河.左家庄金矿载金矿物黄铁矿热电性 的研究.矿物学报，1995,15(4)：398 研究.矿旷产与地质，1995(9)：509 8曹宏，宾晓蓓，尹京武.湖北过河口金矿床黄铁矿的标 18周立宏，冯瑞.黄铁矿找矿矿物学在白乃庙金矿床远 型特征及找矿意义.黄金，1995(16)：2 景评价中的应用.长春地质学院学报，1994,4,26 9刘腾飞.桂东金矿黄铁矿标型特征及找矿意义，黄金地 19候满堂.陕西镇安太白庙金矿床黄铁标型及地质意 质，1996,2(1)：70 义.西北地质，1995(1)：26 Pyroelectricity of Pyrite and Application to Prospecting in Taibai Gold Deposit Xie Yuling,Xu Jiuhua,Qian Dayi,He Zhili Resources Eningeering School,UST Beijing.Beijing 100083.China ABSTRACT Studies on pyroelectricity of pyrite have been made in taibai gold deposit,Shannxi Province.Pyrite occurs maily N-P-type and P-type electricity conduction (N-electronic conduction, P-hole conduction).High P-type content and high absolut value of pyroelectricity coefficient indi- cated the good mineralization.From upper to lower of the ore body,from west to east of the ore belt,the P-type content is going down.That shows the denudation rate of ore body from large to small.Contour map of absolute value of pyroelectricity coefficient and isothermal map calculated from pyroelectricity shows that the deep and east of KT8 is the prospective ore area.The pyroelectric ity differs with the kind of wallrock that may be result of the difference of deep of ore-forming. KEY WORDS pyrite;pyroelectricity;pyroelectricity coefficient;denudation rate

谢玉 玲等 太 自金矿床黄铁矿 热电性及 其在找矿 中的应用 参 考 文 献 石 准立 ， 刘瑾漩 ， 樊 硕 诚等 陕西 双 王 金 矿 床地 质特 征 及其成 因 西 安 陕西科学技 术 出版社 ， 石 准 立 ， 刘瑾旋 ， 金 勤海 与碱 性 碳 酸 岩 有 关 的 双 王 金 矿 床 见 秦 巴 金 矿 论 文 集 北 京 地 质 出 版 社 ， 陈光 远 ， 孙岱生 ， 殷辉 安 成 因 矿物学 与找 矿 矿物学 重 庆 重 庆 出版社 ， 邵洁连 金 矿找矿矿物学 武汉 中国地 质大学 出版社 ， 何知礼 包体矿物学 北京 地 质 出版社 ， 边 秋 娟 ， 张汉 凯 内蒙 古 乌拉 山 金 矿 黄铁 矿 的 标 型 特 征 黄金地 质 ， ， 崔天顺 ， 齐金钟 山 东界 河金 矿 黄铁矿 环带及 导型 结构 的研究 矿物学报 ， ， 曹宏 ， 宾 晓 蓓 ， 尹 京 武 湖北 过 河 口 金 矿 床 黄 铁 矿 的 标 型特征及找矿意义 黄金 ， 刘腾 飞 桂 东金矿 黄铁矿标型特征及 找矿 意义 黄金地 质 ， ， 李胜荣 ， 高振 敏 湘 黔地 区 下 寒武 统 黑 色 岩 系热演化 事件 地 质地球化学 ， 马 宪 ， 左 大 华 小 秦 岭 金 矿 田 黄铁 矿 热 电性 特 征及 找 矿意义 地 质 与勘探 ， 谢广东 东伙房 金 矿 中黄铁 矿 和 石英 的某 些标 型 特征 及 其找矿意义 地球科学 ， ， 杨 寿明 ， 王 正 云 ， 尹 意 求 ， 等 龙 水金 矿 床黄铁 矿 热 电 性 标型特征 的研究 矿产 与地质 ， 徐万 臣 辽 宁小塔 子 沟金 矿床黄铁矿 的热 电性及 在找 矿 中的应用 地质实验室 ， 巧 崔天 顺 ， 陈大 克 桂 北 白桦岭金 矿 黄铁 矿 的找 矿 矿 物 学 桂林工学 院学报 ， 姜绍 飞 ， 杜 振国 ， 刘之 洋 义兴寨金矿 黄铁矿 的标型特 征及成 因意义 矿产 与地质 ， 权 志 高 ， 庞 家 河 左 家庄 金 矿 载金 矿 物 黄铁 矿 热 电性 研究 矿产与地质 ， 周 立 宏 ， 冯 瑞 黄铁矿 找 矿 矿 物 学 在 白乃 庙 金 矿 床 远 景评价 中的应用 长春地质学 院学报 ， ， ， 候 满堂 陕西 镇 安 太 白庙 金 矿 床 黄 铁 标 型 及 地 质 意 义 西北地 质 ， 力仔召 ， 丫 ， ， 月己 ， ， ， ， 一 一 一 ， 犷且 一妙 一妙 ， 邝 一