铁矿和铜矿有什么区别?

易金矿业网 2023-06-23 10:25 编辑:admin 80阅读

铁矿和铜矿有什么区别?

1、物理性质不同

铜矿为黄铜黄色,表面常有蓝、紫褐色的斑状锖色。绿黑色条痕。金属光泽,不透明、具导电性,硬度3~4,性脆。相对密度4.1~4.3。

铁矿为浅黄铜黄色 ,表面常具黄褐色锖色。条痕绿黑或褐黑。强金属光泽。不透明。解理、极不完全。硬度6~6.5。相对密度4.9~5.2。可具检波性。黄铁矿是半导体矿物,具导电性。在热的作用下,所捕获的电子易于流动,并有方向性,形成电子流,产生热电动势而具热电性。

2、成因不同

铜矿

分布较广,可在各种条件下形成。主要通过岩浆作用、接触交代作用、成矿热液作用而结晶形成。共生矿物有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿、辉钼矿、磁黄铁矿、毒砂、辉钴矿、辉铜矿、铜蓝、硫砷铜矿等。非金属矿物有方解石、石英、长石。

不同的成矿作用产生不同的黄铜矿矿物组合。铜矿是难于细菌氧化的矿物。在铜硫化物中黄铜矿属于比较惰性。细菌氧化黄铜矿时,铜离子进入溶液。由于铜是一些酶的组成成分,因此微量铜元素对细菌生长是有利的。但是当进入溶液铜离子量大时,会造成毒害。

铁矿

是地壳中分布最广的硫化物。在岩浆岩中,铁矿呈细小浸染状,为岩浆期后热液作用的产物。接触交代矿床中,铁矿常与其它硫化物共生,形成于热液作用后期阶段。

在热液矿床中,黄铁矿与其它硫化物、氧化物、石英等共生;有时形成黄铁矿的巨大堆积。在沉积岩、煤系及沉积矿床中,黄铁矿呈团块、结核或透镜体产出。在变质岩中,黄铁矿往往是变质作用的新生产物。

3、特征不同

黄铜矿

可以从它的颜色和条痕当中鉴别出来;它和黄铁矿相像,但是硬度不如黄铁矿,黄铁矿的硬度是6-6.5;它和金类似,但是硬度比金高,也比金脆,金的硬度是2.5-3;它和黄铁矿一样,在野外很容易被误会为黄金,因此被称为愚人金(Fool's Gold);

黄铁矿

晶形完好,晶面有条纹,致密块状者与黄铜矿相似。但据其浅黄铜黄色,硬度大,及其具有导电性可与黄铜矿进行区别。性脆,受敲打时很容易破碎,破碎面是参差不齐的。

4、产地不同

黄铜矿

是分布最广的铜矿物,中国的主要产地集中在长江中下游地区、川滇地区、山西南部中条山地区、甘肃的河西走廊以及西藏高原等。其中以江西德兴、西藏玉龙等铜矿最著名。

世界其他主要产地有西班牙的里奥廷托,美国亚利桑那州的克拉马祖、犹他州的宾厄姆、蒙大那州的比尤特,墨西哥的卡纳内阿,智利的丘基卡马塔等。

黄铁矿

世界著名产地有西班牙、捷克、斯洛伐克、美国和中国。我国黄铁矿的探明资源储量居世界前列,著名产地有广东英德和云浮、安徽马鞍山、甘肃白银厂等。

(五)崤山变质核杂岩的构造岩石

Ⅰ.糜棱岩类

崤山变质核杂岩中的糜棱岩既包括形成于伸展拆离期前(D1变形期形成)的糜棱岩,亦包括形成于伸展拆离期的糜棱岩,后者分别分布于边缘拆离断层下盘(包括分布于上盘过渡层铁铜沟组中)及申家窑拆离断层下盘,分别为不同世代的伸展拆离阶段形成。上述各个构造部位形成的糜棱岩各具特色,兹分述如下。

1.伸展拆离期之前形成的糜棱岩

前已提到,此类糜棱岩分布于崤山变质核杂岩东北的涧里水库至后河滩一带,为近东西向延展且向南倾斜的糜棱岩带。其形成于核杂岩隆升之前的较深层次,对其研究有助于我们了解核杂岩隆升之前韧性推覆剪切带所处的构造层次。由于原岩成分的差异,此类较深层次形成的糜棱岩岩石类型较为复杂,包括如下几种主要的岩石类型。

A.斜长角闪质初糜棱岩:岩石具糜棱结构,片麻状构造。矿物组成主要为角闪石、斜长石、黑云母、绿帘石等,由于切片位置不同,薄片中所统计的矿物含量也具明显差别,其中角闪石含量25%~30%(最高可达70%)、斜长石25%~45%、绿帘石0~5%,黑云母0~20%。角闪石呈残斑与基质两种形态,两者之比约1.2∶1,残斑角闪石颗粒粗大,边界不规则,多呈浑圆状,大小为2.32mm±;基质角闪石多呈针柱状定向排列,斜长石也分残斑与基质两种,在角闪石含量较高的岩石中主要呈基质分布,而在角闪石含量较少的岩石中残斑斜长石保存较多,残斑与基质之比约为1∶1;绿帘石呈细小粒状,多交代斜长石;黑云母呈绿色片状,定向排列,多与基质角闪石一起分布,岩石中早期矿物残留为:HbⅠ+PlⅠ;构造期矿物组缺宴则合为:HbⅡ+PlⅡ+Ep+Bi。B.斜长角闪质糜棱岩:岩石具糜棱结构、片麻状构造。矿物组成主要为角闪石(65%±)、斜长石(30%)、绿帘石(5%)及少量黑云母。角闪石分残斑与基质两种,残斑角闪石颗粒粗大,呈透镜状且大小多在0.6mm±;基质角闪石呈细小针柱状定向排列。斜长石也分残斑与基质两种,残斑呈浑圆状、透镜状,表面泥化及绢云母化,被基质斜长石环绕呈核幔构造(图5-39);基质斜长石的颗粒细小,呈定向排列,多呈集合体绕残斑分布。绿帘石为细小粒状,多交代斜长石。岩石中早期矿物残留为:PlI+HbⅠ;构造期矿物组合为:PlⅡ+HbⅡ+Ep。C.斜长角闪质超糜棱岩:岩石具糜棱结构、片状-片麻状构造。矿物组成为:角闪石25%、斜长石40%、绿帘石35%及榍石等副矿物。角闪石分残斑与基质两种,残斑角闪石较少,可见其呈透镜状;基质角闪石呈细小针柱状,定向排列。斜长石基本上为基质,残斑极少见,基质斜长石呈细小粒状,其大小约为0.072~0.12mm±,呈条带状集合体定向分布。绿帘石呈细小粒状集合体,沿片理定向排列,或与基质斜长石相互镶嵌分布。岩石中早期矿物残留为:PlⅠ+HbⅠ;构造期伏棚矿物组合为:PlⅡ+HbⅡ+Ep。

D.斜长角闪片麻岩:岩石为粒状变晶结构、片状-片麻状构造。矿物组成为:角闪石20%~60%、斜长石30%~50%、绿帘石5%、黑云母0~20%及少量磷灰石、榍石等副矿物。角闪石呈细小针柱状定向排列;斜长石呈细粒状、镶嵌状分布,并呈条带状集合体定向排列,颗粒大小以0.12~0.24mm±为主;黑云母为棕色,呈细小片状定向分布。矿物组合:Hb+Pl+Ep+Bi。

E.长英质糜棱岩:岩石具糜棱结构、片麻状构造。矿物组成为斜长石、微斜长石、石英、黑云母及少量白云母、角闪石等。岩石分基质与残斑两部分,残斑主要由斜长石、微斜长石组成,含量约30%;基质由石英、斜长石、微斜长石、黑云母等组成。石英呈他形粒状,边界平直,可能是由于静态恢复的结果;斜长石多呈细小粒状,为动态重结晶而成;微斜长石也呈细小粒状,部分可能为破碎而成,在残斑长石周围,可见环绕的细粒长石构成核幔构造的现象;黑云母呈细小片状、定向排列。残留矿物为PlI+AfⅠ;构造期矿物组合为:Qz+PlⅡ+Bi+Ep+AfⅡ。

F.长英质片麻岩:岩石具粒状变晶结构、片麻状构造。矿物组成为斜长石、微斜长石、石英、黑云母、白云母等。斜长石呈半自形粒状、镶嵌状定向排列;微斜长石为细粒状,具格子双晶,与斜长石一起呈嵌镶状分布;石英为他形粒状集合体,多呈条带状定向排列,局部可见石英呈残斑,周围有细粒长石环绕祥伏,表明岩石受动力作用变形;黑云母为棕色片状,呈定向排列。白云母与黑云母呈大小相似的片状,与黑云母一起分布,矿物组合为:Af+Pl+Q+Bi+Mus。

以上各类岩石中主要矿物特征如下。

角闪石:主要分布在以斜长角闪岩为原岩的构造岩石中,镜下观察呈基质与残斑两类。残斑角闪石颗粒相对粗大,形态为浑圆状、透镜状,随岩石变形程度的增加粒度变小。多色性明显,Ng´=蓝绿―深绿色、Nm=绿色、Np´=浅黄绿色,纵切面斜消光,消光角Ng´∧Z=16°~28°;基质角闪石颗粒细小,呈针柱状,定向排列。有时见交代残斑角闪石,多色性明显,Ng´=蓝绿、Nm=绿色、Np´=浅黄绿色,斜消光,消光角Ng´∧Z=9°~14°。工作中对两种角闪石作了电子探针分析(表5-7),结果表明两种角闪石的成分相近,由残斑角闪石变为基质角闪石,化学成分未发生明显变化,仅其中的Na2O(wB,下同)、Al2O3、K2O有增加的趋势,而MgO、CaO有降低的趋势,且由弱变形的初糜棱岩到强变形的糜棱岩、超糜棱岩,基质角闪石的成分也基本相同。

斜长石:在斜长角闪岩和长英质岩中均有分布,两类岩石中斜长石表现出相近的特征,即均由基质与残斑两部分组成,残斑斜长石颗粒相对粗大,多数见双晶且泥化较强,基质斜长石颗粒细小,呈半自形,定向排列,多集中成带状绕残斑构成核幔构造。两种斜长石的电子探针分析结果如表5-8,结果表明,岩石中的斜长石大部分属更―中长石,长石牌号在16.65~35.49之间,但在长英质岩石中有少量钠质长石存在。不同变形程度的岩石中,基质斜长石的牌号基本相同,均在16.65~30.599之间。基质斜长石相对于残斑斜长石的成分变化取决于残斑斜长石原来的成分,若原岩中残斑斜长石偏酸性,经构造变形形成的基质斜长石中CaO增加、Na2O降低,向基性斜长石转化;若原岩中斜长石偏基性、经构造变形形成的基质斜长石中CaO降低,Na2O、K2O增高,向偏酸性转化;最终形成的基质斜长石受构造变形时的物理化学条件控制而趋于一致。

表5-7 区内构造岩石中角闪石的电子探针分析结果

微斜长石:分布于区内以长英质片麻岩为原岩的构造岩中,亦呈残斑与基质两种状态出现。残斑微斜长石颗粒粗大,具格子状双晶;基质微斜长石颗粒细小,绕微斜长石残斑分布,其中部分可能为破碎而成的细粒。在大岔沟构造成因的长英质片麻岩中,可见微斜长石粒度相对较大,与斜长石大小相近,呈镶嵌状与斜长石一起定向分布,明显为构造期的新生矿物。工作中对岩石中微斜长石也进行了电子探针分析(表5-9),结果表明,基质与残斑微斜长石之间成分差别不大,相对而言基质微斜长石的SiO2、Na2O降低,K20增高,端员组分计算结果显示残斑微斜长石中Ab为7.67、Or为92.33,基质微斜长石中Ab为4.81、Or为95.19,与化学成分变化相符合。

石英:出现在以长英质片麻岩为原岩的构造岩石中,多呈他形粒状集合体出现,颗粒相对较大,颗粒内无变形,呈条带状定向分布。

2.边缘糜棱岩带

边缘糜棱岩带出露于边缘拆离断层下盘,其原岩种类较多,但由于边缘糜棱岩带形成时的温度较低,一些不含石英的片麻岩未糜棱岩化,因此边缘糜棱岩带的岩石类型较为简单,主要由如下几类岩石构成。

表5-8 区内构造岩石中斜长石电子探针分析结果

A.糜棱岩化片麻岩:岩石具糜棱岩化结构、粒状变晶结构,片麻状构造。矿物组成为:斜长石、石英、绿帘石、绢云母、白云母、微斜长石等。斜长石多被交代呈残缕状;微斜长石的裂纹发育,绢云母、白云母呈条带状定向分布,其中白云母生成可能相对较早。早期矿物残留为Pl+Af+Qz+Bi。晚期矿物组合为:Ep+Ser+Mus+Qz。

B.绢英质初糜棱岩:岩石具糜棱结构,片麻状构造。矿物组成为:斜长石、石英、绢云母、白云母等。斜长石呈残斑状及交代残留状分布,强烈绢云母化,部分颗粒边部见少量细粒斜长石,可能为碎裂而成。石英多呈残斑分布,但也有相当部分为动态重结晶细粒,石英残斑多为多晶集合体,颗粒内具波状消光及带状消光,边部见动态重结晶细粒,有被压扁拉长之现象。动态重结晶石英颗粒细小,大小在0.024~0.036mm,分布于石英残斑周围及基质中。绢云母呈细小片状,定向排列,部分为片度较大的白云母,明显为绢云母化之前的产物。岩石中残留的早期矿物为:Qz+Pl+Mus。构造期矿物组合为:Ser+Qz。

表5-9 区内构造岩石中微斜长石电子探针分析结果

C.绢英质糜棱岩:岩石具糜棱结构、片状构造。矿物组成为绢云母35%,石英60%,少量斜长石、绿泥石、黄铁矿、磷灰石等矿物。石英呈残斑与基质两种形态出现,残斑石英以集合体为主,少量为单晶,残斑大小为0.4~2.5mm,残斑石英见明显的波状及带状消光,有两期华姆纹分布。残斑中见石英亚颗粒,大小为0.08mm±;重结晶石英颗粒细小,大多为0.02~0.04mm,呈条带状定向分布。绢云母为细小片状,呈条带状定向分布,部分较大的白云母明显为早期矿物,其排列与绢云母条带呈一定交角,局部见到白云母呈一定方向斜列分布。斜长石很少残留,被绢云母交代呈不规则蚕食状,另可见少量绿泥石分布。早期残留矿物为Pl+Qz+Mus。构造期矿物组合为:Qz+Ser。

3.拆离断层上盘铁铜沟组的糜棱岩

前已提到,铁铜沟组呈伸展岩片出现于过渡层中,在涧里沟剖面中铁铜沟组底部直接处于边缘正断层上盘,顶部则与熊耳群呈断层接触,处于顶、底部的岩层均已糜棱岩化,底部有厚约8m的糜棱岩化石英岩,顶部厚30~40m的大理岩已全部变质为钙质糜棱岩。兹将主要岩性描述如下。

A.绢英质糜棱岩:分布在底部近拆离断层面处,由石英岩经构造变形而成。岩石具糜棱结构、片状、片麻状构造。矿物组成主要为石英80%、绢云母20%。石英呈基质与残斑两种状态,残斑石英呈浑圆状及透镜状,大小为0.2~0.6mm,具明显的波状消光或带状消光,边界呈锯齿状,含量约为48%;基质石英颗粒细小,大小为0.02~0.04mm,多数在0.024mm±,多集中成条带状绕残斑分布。绢云母为细小片状,具定向性排列。

B.绢英质初糜棱岩:与绢英质糜棱岩类似,惟石英中动态重结晶的细粒石英较少(图5-32)。

C.碳酸质糜棱岩:岩石具糜棱结构、块状构造。矿物组成为方解石、少量石英及绢云母。大部分方解石颗粒细小,具明显的定向排列。也可见到似脉状分布的方解石,脉体边界不清,颗粒相对较大,具弱的变形。绢云母呈细小片状,定向排列。

4.申家窑拆离断层下盘的糜棱岩

前已提到,申家窑拆离断层是崤山边缘拆离断层形成后更晚世代形成的拆离断层,由于较晚世代拆离断层的切入作用,当其开始活动时可将下盘更深层次的岩石抽拉至地表(图5-38),因此申家窑拆离断层下盘的糜棱岩变质程度明显较边缘拆离层下盘的糜棱岩要深,且出现早期形成的糜棱岩构成旋转碎斑的两期糜棱岩化现象。兹将主要岩石类型分述如下。

A.糜棱岩化长英质片麻岩:岩石具糜棱结构、片麻状构造。矿物组成为斜长石30%、石英25%、绢云母25%、微斜长石15%。其中斜长石呈他形粒状、不规则粒状及浑圆状,以脆性破裂为主,部分颗粒内见聚片双晶;微斜长石颗粒粗大,部分见格子双晶、出溶条纹,颗粒内裂隙发育;石英呈细小粒状集合体,大小约为0.048~0.084mm,边界平直,可能为动态重结晶颗粒经一定程度静态恢复而成;绢云母为细小片状,呈条带状集合体绕残斑分布。构造期矿物组合为:Qz+Ser。

B.碎裂岩化糜棱岩:岩石具糜棱结构、片状构造。矿物组成为斜长石、石英、绢云母。岩石中见到明显的多期构造变形现象,早期岩石经糜棱岩化形成绢英质糜棱岩,受后期构造影响,叠加微裂隙。石英明显具多世代、多成因的特征,多呈团块状。早期石英发生韧性变形,后期石英呈脉状,沿裂隙充填。

C.绢英质糜棱岩:岩石具糜棱结构、片麻状构造,矿物组成为斜长石10%、石英35%、绢云母25%、绿泥石25%及铁质矿物。岩石中由基质与残斑两部分构成,残斑由斜长石及石英组成,含量约15%~20%,其中斜长石呈半自形―他形粒状,大小不一,为岩石中早期矿物残留,较大者被基质包绕构成不对称旋斑。石英呈他形粒状集合体,多数为动态重结晶的细粒,大小为0.024~0.060mm,部分颗粒较大者为残斑,粒度达0.24mm±,颗粒内具明显的波状及带状消光。绢云母呈细小片状,定向排列,绕残斑分布。绿泥石为细小片状,多呈集合体定向排列,但在集合体内部定向性不强,表明其可能为构造晚期阶段的产物。构造期矿物组合为Qz+Ser+Chl。

另外,此类糜棱岩局部可见岩石中呈现两期糜棱岩化现象,早期的糜棱岩呈残块出现,含量高时在岩石中含量约为30%~40%,在早期的糜棱岩化残留体内部,其残斑为斜长石,颗粒粗大,呈半自形―他形,被基质环绕,基质由石英、斜长石、黑云母等构成。

D.长英质糜棱岩:岩石具糜棱结构、片状、片麻状构造。矿物组成为斜长石30%、石英35%~40%、绢云母25%~30%及少量微斜长石和铁质矿物。岩石由残斑与基质两部分组成,残斑主要为斜长石,含量为20%~25%,其多呈半自形―他形,颗粒内裂隙发育,沿裂隙见有细粒长石,可能为重结晶的产物。基质由石英、斜长石及绢云母组成,其中石英呈他形粒状,多数为动态重结晶的细粒,其大小为0.024~0.048mm,但部分石英颗粒相对较大(约0.084~0.120mm),形态不规则且具弱波状消光,可能为早期矿物的残留。基质中绢云母呈条带状定向排列,基质斜长石为细小粒状,与细粒石英嵌镶分布。早期矿物残留为Pl+Af+Qz,构造期矿物组合为Qz+Pl+Ser。

E.斜长角闪质糜棱岩:岩石具糜棱结构、片麻状构造。矿物组成为斜长石35%、石英25%、角闪石20%、绿帘石5%、绿泥石7%及少量磷灰石等副矿物。角闪石呈半自形粒状,略具定向、淡绿―淡黄绿色,多为早期矿物残留;斜长石为他形细粒状,大小为0.048~0.060mm,相互镶嵌为集合体定向排列,石英呈他形粒状,与细粒斜长石相互镶嵌。绿泥石可能为后期退变的产物。构造期矿物组合:Hb+Pl+Qz+Ep。

F.绢英片岩(变余绢英质糜棱岩):岩石具变余糜棱结构、片状构造。矿物组成为石英65%~70%、绢云母30%~35%,石英出现于基质及残斑中,残斑石英颗粒粗大,呈浑圆状,粒内具明显的波状消光,大小为0.36~1.44mm,被基质石英环绕呈核幔构造;基质石英为他形粒状,大小为0.096~0.24mm,多呈条带状集合体定向排列。绢云母呈片状,多已向白云母过渡,呈条带状集合体定向分布。

上述岩石中的主要矿物特征如下。

斜长石:在大部分构造岩中均可见到,在晚期形成的以长英质岩石为原岩的构造岩中,斜长石均呈残斑出现,形态以次棱角状为主,与边缘糜棱岩带中的斜长石多呈交代残缕状相比,显示其形成于相对稍高的温压条件下。而在以基性岩为原岩的构造岩石中,斜长石也均呈残斑状,但其形态以半自形甚至自形为主。而在早期阶段形成的构造岩石中,斜长石呈残斑与基质两种形态出现,基质斜长石多数可能为动态重结晶而成,残斑斜长石常发育裂隙,在裂隙处多见动态重结晶的细粒长石充填。

石英:在所有岩石中均可见到,岩石中石英呈基质与残斑两种状态,边缘糜棱岩带石英主要呈残斑状存在,但申家窑拆离断层下盘糜棱岩中石英绝大部分以动态重结晶的形式出现,仅少部分为细小的残斑。

绢云母:细小片状,多为晚期构造活动的产物,岩石中多呈条带状定向排列并绕残斑分布,工作中对其进行了电子探针分析(表5-10),结果表明,不同原岩经构造变形形成的岩石中,绢云母成分也具一定的差异,在以长英质岩石为原岩的岩石中为(wB/%)Al2O329.47、FeO4.91、MgO1.46、Na2O0.35、K2O10.79;而在以基性岩为原岩的岩石中,绢云母为(wB/%)Al2O335.37、FeO2.13、MgO0.55、Na2O2.42、K2O7.94。端员组分计算结果却表明,两者具相近的端员组成,这可能与其形成的温压条件相同有关。

绿泥石:细小片状,淡绿色,形成于晚期构造活动阶段,主要出现在以基性岩石为原岩的岩石中,其电子探针分析结果见表5-10。

综上所述,崤山变质核杂岩内部不同部位见到的糜棱岩,其变质程度(形成的温压条件)相差很大,为我们探讨崤山区域地质条件的演化及核杂岩的形成历史提供了重要依据。

表5-10 岩石中绢(白)云母、绿泥石电子探针分析结果

Ⅱ.绿泥石化碎裂岩

本类岩石与小秦岭变质核杂岩中同类岩石类似,兹不赘述。

Ⅲ.微角砾岩

本类岩石分布于拆离断层面上,区内的后河滩、瑶子坪、寺河、申家窑等处均见分布,厚5~40cm不等,野外多因风化而呈铁锈色。镜下观察:岩石为强烈硅化岩石,主要由超碎裂岩微粒组成,其中含有一些稍大的石英颗粒,呈半自形粒状,具波状消光,大小约0.06~1.00mm,有个别大者可达2.00mm±。超碎裂岩微粒多小于0.02mm±。

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