黄铁矿表生氧化过程驱动的硫、铁元素迁移转化及重金属赋存形态演变,是酸性矿山废水(AMD)形成的核心环节,开展表生作用机制研究对揭示硫化物风化的环境效应与指导污染治理具有重要意义。柿竹园矿区作为我国湘南典型的超大型多金属矿集区,产出大量的硫化矿物,区域广泛分布的碳酸盐岩地层与亚热带季风气候共同塑造了弱酸-中性的表生环境,为深入探究黄铁矿表生作用机制提供了理想场所,也可为我国南方类似地质气候背景下硫化矿床的环境效应评估与生态治理提供科学依据。本研究采用显微矿物学鉴定、扫描电子显微镜(SEM)、背散射电子成像(BSE)、电子探针显微分析(EPMA)多种方法,系统解析了柿竹园东坡矿田黄铁矿的表生作用。结果表明:(1)柿竹园广泛分布的碳酸盐岩,使环境整体保持弱酸-中性,促使施氏矿物等亚稳态硫酸盐中间产物发生相变;矿区地表水分流失较快,抑制了针铁矿形成。(2)柿竹园原生矿物以黄铁矿为主,次生赤铁矿多呈同心环带结构,形态复杂。(3)柿竹园表生作用受嗜酸微生物催化,氧化路径与最终产物受温度、降雨、地形等区域关键环境因子协同调控,碳酸盐岩的缓冲作用是控制环境pH、从而决定次生矿物体系以赤铁矿为核心的核心调控因子。
Cheng et al. (Sun,) studied this question.