黄铁矿是富含有机质地区沉积的特征矿物,是恢复沉积环境的重要指标。在我国南黄淮平原地区的二叠系煤田中,矿井内煤系导水裂隙中黄铁矿附壁结晶生长现象广泛存在。研究煤田区地层含水裂隙中黄铁矿的形成,既具有一定的成矿分析意义,也对认识煤系地层水文地球化学过程、乃至分析导水性裂隙沉淀物充填闭合作用,有重要的理论和实践意义。通过对具有代表性矿区的地下水水质进行常规水化学分析发现,黄铁矿结晶生长的地方,地下水水质特点为K++Na+、HCO3-离子含量高,SO42-离子含量低。对取自淮南矿区张集矿的水样进行基因测序发现,水样中含有脱硫肠状菌属及硫杆状菌属。结合两种菌的生理特性,分别对水样进行富集培养,发现两种细菌的代谢产物分别为硫化亚铁与单质硫。为了弄清煤系导水裂隙内黄铁矿生长的机理,分别开展了微生物实验及模拟矿井内实际条件的纯化学实验。由微生物实验及纯化学实验,可以得出结论:矿井内导水裂隙中黄铁矿的产生是纯化学成因,反应所需的硫化亚铁、单质硫都是由微生物代谢提供的。煤系导水裂隙中黄铁矿的形成经历了三个阶段,该过程共有两类细菌参加。具体表现为:第一阶段:SRB类细菌通过脱硫酸作用将煤田地下水中硫酸盐中的+6价硫还原为-2价的FeS与H2S;第二阶段:SOB类细菌通过氧化作用再将-2价硫氧化为0价单质硫。第三阶段:细菌作用产生的FeS与单质硫通过单纯的化学反应产生-1价的黄铁矿。