铜陵新桥矿田褐铁矿元素组成特征

摘要

铜陵矿集区是长江中下游成矿带内重要成矿区,区内存在有大量的褐铁矿资源.除部分因含金而作为铁帽型金矿开采外,大部分褐铁矿因品位低等原因而被丢弃,造成了严重的资源浪费,尤以新桥矿田为典型代表.近年来,随着矿物学与纳米科学技术的交叉融合,大量研究表明褐铁矿中的主要矿物针铁矿为纳米粒级,具有纳米矿物特性和纳米效应,在滞留重金属、转化环境污染物等方面具有很高的效能,显示出褐铁矿作为功能材料有巨大的潜在应用价值,因此,有必要对褐铁矿的地球化学特征进行一定的研究.由于在新桥矿田,褐铁矿主要是由黄铁矿和菱铁矿风化而来,因此,褐铁矿根据原生矿石的不同可分为两种类型:黄铁矿风化形成的褐铁矿(简单称为Ⅰ型褐铁矿)和菱铁矿风化形成的褐铁矿(Ⅱ型褐铁矿).本研究通过地球化学方法,对新桥矿田两种类型褐铁矿的主量元素、重金属元素含量特征进行研究.该研究对褐铁矿成因、指导寻找原生矿及其资源化、材料化利用不仅具有科学意义,而且具有重要的应用价值.研究表明，两种类型褐铁矿的主、微量元素特征存在着明显的区别：Ⅰ型褐铁矿中富TFe、P、Cu、As等，贫K、Ca、Mg、Pb、Zn、Mn等；Ⅱ型褐铁矿中富Si、Al、K、Zn、Mn等，贫P、Cu、Pb、As等。与原生矿石相比，有较为明显的继承性；在褐铁矿的形成过程中部分元素发生明显迁移：Ⅰ型褐铁矿明显富集Na、P、Cu、Pb、Zn、As，而Ca、Mg、K流失显著；Ⅱ型褐铁矿则明显富集Si、Al、Na、P、As，而Ca、Pb、Zn、Mn流失显著。