矿石的组成

矿石一般由矿石矿物和脉石矿物组成。矿石矿物是指矿石中可被利用的金属或非金属矿物，也称有用矿物。如铬矿石中的铬铁矿，铜矿石中的黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿和孔雀石，石棉矿石中的石棉等。脉石矿物是指那些与矿石矿物相伴生的、暂不能利用的矿物，也称无用矿物。如铬矿石中的橄榄石、辉石，铜矿石中的石英、绢云母、绿泥石，石棉矿石中的白云石和方解石等。脉石矿物主要是非金属矿物，但也包括一些金属矿物，如铜矿石中含极少量方铅矿、闪锌矿,因无综合利用价值，也称脉石矿物。矿石中所含矿石矿物和脉石矿物的份量比，随不同金属矿石而异。在同一种矿石中亦随矿石贫富品级不同而有差别。在许多金属矿石中，脉石矿物的份量往往远远超过矿石矿物的份量。因此，矿石在冶炼之前，须经选矿，弃去大部分无用物质后才能冶炼。

矿石矿物按矿物含量的多寡可分为：

①主要矿物,指在矿石中含量较多、且在某一矿种中起主要作用的矿物。

②次要矿物，指矿石中含量较少、对矿石品位不起决定作用的矿物。

③微量矿物，指矿石中一般含量很少，对矿石不起大作用的矿物。矿石中某些特征元素矿物，如镍矿石中微量铂族元素矿物，虽其含量甚微，但有较高的综合利用价值，这类微量矿物仍有较大的经济意义。

在研究矿石的矿物组成时，还应区分矿物的成因(原生的、次生的、变质的)和矿物的工艺特征（易选冶的、难选冶的）等。

矿石中除主要组分外，还伴生有益组分和有害组分。有益组分是可回收的伴生组分或能改善产品性能的组分。如铁矿石中伴生有锰、钒、钴、铌和稀土金属元素等。有害组分对矿石质量有很大影响，如铁矿石中含硫高，会降低金属抗张强度，使钢在高温下变脆；磷多了又会使钢在冷却时变脆等。

矿石的概念是相对的，随着人类对新矿物原料要求的不断增长和工艺技术条件的不断改进，无用的矿物也可成为矿石矿物。确定矿与非矿的主要因素是对矿石品位要求。

1矿物组合

矿石矿物（表5-5）主要有：孔雀石、蓝铜矿、黄铁矿等，次要矿物有黄铜矿、自然铜、辉铜矿、褐铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿等；微量矿物有斑铜矿、铜蓝、蓝辉铜矿、自然银、铂钯矿物等。

2铂族元素矿物特征

虽然大岩子铂矿床经过勘查证明具有较高品位的铂族元素矿化，但由于研究程度较低，未发现可供认可的含铂矿物，也缺乏相应的矿物学研究资料。为了确定矿床中铂族元素的赋存状态，本次研究重点在含铂矿物的物质组分方面做了较多工作，并由攀西地质队找到了含铂矿物。

表5-5 会理大岩子铂铜镍矿区矿物特征表

样品采集除了用于岩矿鉴定的光薄片外，还依据不同矿石类型，在大规格断面上采集了两件人工重砂样，对人工重砂样所挑选出来的金属矿物进行了鉴别，并通过电子探针分析发现了含铂矿物；同时还对分离出来的矿物进行了分析，以确定其含矿性。通过人工重砂样处理后配合薄片、砂光片、光薄片岩矿鉴定及现代化分析手段研究，结果（表5-6，表5-7）显示，矿区内有铂、钯元素矿物存在。该矿物铂、钯元素与铜、金、银、镍等组成化合物相——可暂时命名为铂钯质铜金矿，可能是大岩子矿床的主要含铂矿物。

铂钯质铜金矿（暂名）：在实体显微镜下观察为灰色－银白色，少数呈锡白色，个别为浅**，金属光泽，具延长性，形态呈圆球形－次圆球形，片状－板状，尖角粒状，柱状、棍状，弯曲状等，其中又以圆球－次圆球形为主。反射光下观察铂钯质铜金矿为亮白色，白色带不同色调的浅**或铜**，抗划硬度中等，均质性，有少量细小包体。在两个矿石类型中，铂钯金属互化物在化学成分上及化学分子式方面基本相同。依据化学分子式（Cu,Pd,Pb）（Au,Ag），均可暂时命名为铂钯质铜金矿。由于成分含量变化及成分的不同可以出现不同的变种：（Cu,Pd,Pb）（Au,Ag）3、（Cu,Pd,Pt）5（Au,Ag）2、（Cu,Pd,Pt）（Au,Ag）2、（Ni,Cu,Pt,Pd）（Au,Ag）、（Cu,Ni,Pt,Pd）（Au,Ag）2、（Cu,Pd,Pt）4（Au,Ag）3等。由于缺乏进一步研究，在此均统称为铂钯质铜金矿；至于是否为不同的矿物或为同一矿物的共生系列还有待于进一步研究。

表5-6 含孔雀石、蓝铜矿碎裂白云岩型矿石人工重砂（Rz1）铂钯质铜金矿电子探针分析结果（wB/%）

表5-7 蚀变橄榄辉石岩型矿石人工重砂（Rz2）铂钯质铜金矿的电子探针分析结果　（wB/%）

经电子探析分析，结果显示在蚀变橄榄辉石岩型矿石中，1号样的测点2、5、7及4号样中的铂钯质铜金矿内有黄铜矿、辉铜矿或斑铜矿的小包体存在。这说明铂钯质铜金矿不是单晶，难以进行x光鉴定（包括甘多芬法作粉晶和结构精测），但从蚀变橄榄辉石岩型矿石中样品（4号）简化式（Cu,Pd,Pt）4（Au,Ag）3可以看出可能为新矿物。主要依据是：简化式中Cu、Pd、Pt置于同一结构位置，Au、Ag同理，似可表示为Cu4Au3。查阅相关金铜（铂族元素）系列矿物资料：铂铜金矿首次在我国金川铜镍硫化物矿床中出现，国外尚未报道；近期资料中名为铂铜金矿，其原子比为1:1，相当于（Cu,Pd,Pt,Rh）Au；本矿区铂钯质铜金矿的矿物原子比约为4:3，其结构大致相同，也可能为同一系列矿物的不同亚种。建议今后争取获得铂钯质铜金矿的单晶，以进一步展开研究。

地球中的矿物都是由各种不同地质作用形成的。

矿物是自然界中各种地质作用的产物。自然界的地质作用根据作用的性质和能量来源分为内生作用、外生作用和变质作用三种。内生作用的能量源自地球内部，如火山作用、岩浆作用；外生作用为太阳能、水、大气和生物所产生的作用（包括风化、沉积作用）；变质作用指已形成的矿物在一定的温度、压力下发生改变的作用。

在这三方面地质作用条件下，矿物形成的方式有三个方面：

1、气态变为固态。火山喷出硫蒸汽或H2S气体，前者因温度骤降可直接升华成自然硫，H2S气体可与大气中的O2发生化学反应形成自然硫。我国台湾大屯火山群和龟山岛就有这种方式形成的自然硫。

液态变为固态是矿物形成的主要方式，可分为两种形式。

（1）从溶液中蒸发结晶。我国青海柴达木盆地，由于盐湖水长期蒸发，使盐湖水不断浓缩而达到饱和，从中结晶出石盐等许多盐类矿物，就是这种形成方式。

（2）从溶液中降温结晶。地壳下面的岩浆熔体是一种成分极其复杂的高温硅酸盐熔融体（其状态像炼钢炉中的钢水），在上升过程中温度不断降低，当温度低于某种矿物的熔点时就结晶形成该种矿物。岩浆中所有的组分，随着温度下降不断结晶形成一系列的矿物，一般熔点高的矿物先结晶成矿物。岩浆作用发生于温度和压力均较高的条件下。主要从岩浆熔融体中结晶析出橄榄石﹑辉石﹑闪石﹑云母﹑长石﹑石英等主要造岩矿物，它们组成了各类岩浆岩。

2、固态变为固态。主要是由非晶质体变成晶质体。火山喷发出的熔岩流迅速冷却，来不及形成结晶态的矿物，却固结成非晶质的火山玻璃，经过长时间后，这些非晶质体可逐渐转变成各种结晶态的矿物。

3、由胶体凝聚作用形成的矿物称为胶体矿物。例如河水能携带大量胶体，在出口处与海水相遇，由于海水中含有大量电解质，使河水中的胶体产生胶凝作用，形成胶体矿物，滨海地区的鲕状赤铁矿就是这样形成的。

矿物都分别在一定的物理化学条件下形成，当外界条件变化后，原来的矿物可变化形成另一种新矿物，如黄铁矿在地表经过水和大气的作用后，可形成褐铁矿。矿物是化学元素通过地质作用等过程发生bai运移﹑聚集而形成。具体的作用过程不同，所形成的矿物组合也不相同。矿物在形成后，还会因环境的变迁而遭受破坏或形成新的矿物。

矿物在空间上的共存称为组合。组合中的矿物属于同一成因和同一成矿期形成的，则称它们是共生，否则称为伴生。研究矿物的共生﹑伴生﹑组合与生成顺序，有助于探索矿物的成因和生成历史。

矿物是具有一定化学组成的天然化合物，它具有稳定的相界面和结晶习性。由内部结晶习性决定了矿物的晶型和对称性；由化学键的性质决定了矿物的硬度、光泽和导电性质；由矿物的化学成分、结合的紧密度决定了矿物的颜色和比重等。在识别矿物时，矿物的形态和物理性质由于其易于鉴定而成为鉴定矿物最常用的标志。

矿物一般是自然产出且内部质点（原子、离子）排列有序的均匀固体。其化学成分一定并可用化学式表达。所谓自然产出是指地球中的矿物都是由地质作用形成。

地壳中存在的自然化合物和少数自然元素，具有相对固定化学成分和性质。都是固态的（自然汞常温液态除外）无机物。矿物是组成岩石的基础。（地质博物馆中有明确概念：一般而言矿物必须是均匀的固体。矿物必须具有特定的化学成分，一般而言矿物必须具有特定的结晶构造（非晶质矿物除外），矿物必须是无机物，所以煤和石油不属于矿物。 

　　1、铁矿，Fe2O3

　2、磁铁矿，Fe3O4

　3、黄铁矿，硫铁矿，FeS2

　4、铜绿，孔雀石，Cu2，OH，2CO3

　5、菱铁矿，FeCO3

　6、赤铜矿，Cu2O