东疆红山Cu-Au矿床氧化带中铜叶绿矾和高铁叶绿矾的首次发现及其矿物学特征

摘要

叶绿矾族矿物是硫化物矿床氧化带的特殊产物,被认为是硫化物矿床的"标志矿物",分布在氧化带的上部,并与其他高铁硫酸盐共生.特定的地质环境和矿床类型发育有不同的叶绿矾族矿物.新疆哈密红山高硫化物型浅成低温Cu-Au矿床火山机构和次火山岩相控矿作用十分明显,形成于中生代,其成因类型为浅成低温热液型金矿-斑岩铜矿之间过渡的"紫金山式"金铜矿床.其氧化带呈漏斗状产于原生硫化物矿体的上部,延深约50～60 m,以硫酸盐矿物为主.利用X射线粉晶衍射、湿法化学和差热分析,在红山氧化带发现了铜叶绿矾、高铁叶绿矾,这两种叶绿矾族矿物均系在中国首次发现.铜叶绿矾湿法化学分析结果为[w(B)/%]H2O 30.87,SO3 36.76,Na2O 0.03,Fe2O3 23.40,CuO 6.27,MgO 0.01,Al2O3 0.01,不溶物0.28,CaO 0.03,总计97.66;其XRD特征谱线为:6.03(100),7.39(95),9.04(65).高铁叶绿矾湿法化学分析结果为[w(B)/%]:H2O 28.15,SO3 37.02,K2O 3.88,Fe2O3 27.75,Na2O 1.30,MgO 1.86,不溶物0.24,总计100.20;其XRD特征谱线为:9.07(100),6.04(89),5.59(50).红外和热分析实验进一步验证了化学分析数据的可靠性,并对这些硫酸盐热反应机制和相变过程作了解释.目前该类硫酸盐矿物已作为新型环保资源直接制酸用于湿法炼铜.