滇西菲红超基性岩风化壳铂族元素地球化学行为

近年来在世界不同地区进行了风化过程中铂族元素的地球化学行为研究。作为中国西南部的第一个实例，本文研究了云南西部菲红超基性岩体上发育的红土风化剖面。矿物学和微量元素地球化学研究证明该风化壳是超基性岩风化的结果。文中详细讨论了风化壳的地质、矿物学、红土化和铂族元素地球化学特征。结果表明，风化壳的红土化程度不高，仍处于红色粘土阶段；风化壳上部的表层土壤带和铁质粘土带中铂族元素总量至少富集了3．57－7．87倍，其中Ru和Pd的富集程度较大,Ir的富集程度中等，Pt和Rh的富集程度较小，使得铂族元素的配分模式由基岩的Pt富集型转变为风化壳的Ru-Pt富集型，证明红土化过程中铂族元素发生了分异。     

铂族元素作为地球化学指示剂有关问题讨论

铂族元素在研究地球化学过程中发挥着越来越重要的示踪作用。根据铂族元素在不同圈层中的分布,可以探索地球的形成历史和地外撞击事件。根据铂族元素之间的分异性,可用来研究岩浆的部分熔融程度、岩石的形成过程以及大地构造环境的判别等。然而,多年来,由于分析手段和分析方法等的限制,对铂族元素在地质作用过程中的化学行为的认识尚欠深入,对其作为地球化学指示剂的研究还存在诸多问题,许多现象尚不能得到很好的解释。本文提出,应加强地质样品中超痕量铂族元素的高精度分析方法研究和铂族元素在地质作用过程中分异行为、分异规律的研究。     

金川铜镍矿床龙首矿区半金属元素与铂族元素地球化学特征及成因意义

岩浆硫化物矿床中的铂族元素矿物主要是与半金属元素的化合物,但有关这些半金属元素在岩浆系统中的行为的研究却甚少。对金川龙首矿区不同类型矿石的Cu、Ni、铂族元素和半金属元素的分析研究发现,在熔离过程中这些半金属元素会与铂族元素一起进入硫化物熔浆中,在硫化物熔浆分离结晶过程中倾向于在残余熔体中富集,在单硫化物固溶体分离过程中部分半金属元素趋于进入镍黄铁矿中。由于半金属元素与铂族元素(PGE),特别是Pt和Pd,具有很强的亲和力,所以在半金属元素达到铂族矿物结晶所需要的饱和浓度前,其存在会阻碍PGE进入金属硫化物(BMS)中。此外,金川矿床S/Se值的变化不仅受同化混染作用及硫化物熔离强度的影响,还受后期热液蚀变作用的影响。     

铂族元素和金在热液流体与硅酸盐熔体间的分配

由岩浆后期热液流体萃取—运移—沉淀铂族元素和金被认为是形成富铂族元素矿床的一种重要机理。最近,苏联和加拿大学者合作进行了有关的实验研究。结果表明,铂族元素和金在热液流体与硅酸盐熔体间的分配系数远远小于它们在硫化物液津与硅酸盐熔体间的分配系数。这一结果使研究者们对岩浆后期热液     

大别造山带毛屋超镁铁岩的铂族元素研究

采用镍锍火试金法结合ICP-MS分析了毛屋斜方辉石岩和石榴二辉岩样品中的Ir、Ru、Rh、Pt和Pd的含量,结果显示其铂族元素(PGE)的含量随岩石类型无规律性的变化,原始地幔标准化后的铂族元素分布模式呈负斜率,Pd、Ir发生了分异。毛屋超镁铁岩铂族元素特征的形成受岩石中铂族元素的存在相制约,PPGE富集在富Cu硫化物,而IPGE以类似残留相、不熔的单硫化物固熔体形式存在,其中地壳混染也起了一定的作用;同时,成岩过程中流体的存在造成了Pt和Pd的活化。因此,单硫化物固熔体和流体的共同作用形成了毛屋超镁铁岩类似残留地幔岩的铂族元素分布特征。     

滇西金宝山富铂钯岩体岩浆源区研究：铂族元素和Sr-Nd同位素约束

金宝山杂岩体位于扬子板块西缘,毗邻哀牢山造山带北段,岩体中蕴含丰富的铂钯资源,是峨眉山大火成岩省(ELIP)中大型岩浆型铂族元素矿床。岩体的主要组成为辉石橄榄岩,矿体以似层状、透镜状产出于辉石橄榄岩中。地幔是镍矿床和铂族元素矿床最重要的源区,因而对Ni、Cu及PGE等元素行为的研究,是剖析岩浆型Ni-Cu-PGE矿床源区特征的一个重要研究方向。该研究获得金宝山岩体中辉橄岩铂族元素及Sr-Nd同位素数据,结合前人对ELIP中不同类型岩石系列PGE成分研究及Ni、Cu、PGE等元素在岩浆和硫化物中的分配系数,半定量模拟得到金宝山原始岩浆的形成源于地幔中高度部分熔融(25%~40%)形成的富PGE岩浆(含12.8×10-9 Pd,9.8×10-9 Pt,0.6×10-9 Rh和0.7×10-9 Ir),其铂族元素成分与ELIP苦橄岩成分相当,并且岩浆在演化的过程中遭受了10%~20%地壳混染作用。利用批式部分熔融公式及各铂族元素在硅酸盐矿物和熔体之间的分配系数反演计算得到产生金宝山熔体的地幔约含有5.3×10-9 Pd,7.5×10-9 Pt,0.75×10-9 Rh和1.5×10-9 Ir,相比原始地幔而言并没有表现出明显富集PGE的特征。这表明地幔中高度部分熔融+大量岩浆与硫化物的充分反应是形成大型岩浆型铂族元素矿床的一种可具备的条件。     

金川硫化铜镍矿床铂族元素和金的地球化学

本文通过与世界著名硫化铜镍矿床百分之百硫化物中铂族元素和金的配分模式的对比,认为金川矿床以Pt、Pd、Au含量高和Ru、Rh亏损以及铂族元素配分曲线斜率陡倾为特征。同时用因子分析方法探讨了金川矿床铂族元素和金的赋存规律,并将其中赋存的铂族元素矿体按成因分为两类:一类是受岩浆期硫化物熔体控制的矿体,另一类是受气液交代作用控制的矿体。它们在元素组合、铂族元素配分模式图上均有明显的差异。此外还讨论了铂族元素和金的地球化学行为,在上地幔硫化物熔融期间,Pt、Pd、Au趋向于液体,Os、Jr、Ru、Rh趋向于固溶体,这是它们富集或亏损的内在原因。     

斑岩型铜矿床中铂族元素的研究现状与存在问题

铂族元素的研究在过去几十年取得了重要的进展.铂族元素可以赋存于不同的岩石类型中,形成于不同的时代.由于铂族元素具有特殊的化学性质,比较稳定且难熔于普通的酸、碱等,故铂族元素成矿具有特殊性.作为一种非常规铂族元素矿化类型,富铂族元素的斑岩型铜矿床的研究对研究铂族元素从地幔岩石圈转移进入花岗质岩石及随后从熔体进入流体并在硫化物中富集的机理,具有重要的研究意义.本文从斑岩型铜矿床中铂族元素的分布特征、矿化特征、铂族矿物特征、流体包裹体特征和富集成矿机理方面论述了斑岩型铜矿床中铂族元素的研究现状,并指出目前斑岩型铜矿床中铂族元素研究存在的主要问题,如影响斑岩型铜矿中铂族元素含量高低的影响因素不明确,富PGE斑岩型铜矿中流体包裹体研究不够系统,PGE的富集机理研究还欠深入,并指出今后我国斑岩型铜矿中PGE研究的重点,指出长江中下游地区一系列斑岩型铜矿床是我国斑岩铜矿中铂族元素研究的有利地区.     

金川硫化铜镍矿床铂族元素和金的地球化学

本文通过与世界著名硫化铜镍矿床百分之百硫化物中铂族元素和金的配分模式的对比,认为金川矿床以Pt、Pd、Au含量高和Ru、Rh亏损以及铂族元素配分曲线斜率陡倾为特征。同时用因子分析方法探讨了金川矿床铂族元素和金的赋存规律,并将其中赋存的铂族元素矿体按成因分为两类:一类是受岩浆期硫化物熔体控制的矿体,另一类是受气液交代作用控制的矿体。它们在元素组合、铂族元素配分模式图上均有明显的差异。此外还讨论了铂族元素和金的地球化学行为,在上地幔硫化物熔融期间,Pt、Pd、Au趋向于液体,Os、Jr、Ru、Rh趋向于固溶体,这是它们富集或亏损的内在原因。     

镁铁岩-超镁铁岩侵入体含铂性评价标志

镁铁岩-超镁铁岩侵人体中常常含有少量及微量硫化物,它们是硅酸盐岩浆与硫化物熔体不混溶作用的产物。由于岩石圈环境下铂族元素亲硫性的制约,当硅酸盐岩浆与硫化物熔体呈液态熔离时,铂族元素便被硫化物熔体所捕集和运载,尔后在重力分异过程中下沉到岩盆底部富集成矿。能否依据岩盆上部岩浆熔离硫化物的铂族元素丰度值来判断岩盆深部铂族元素潜在成矿能力呢?这是本试图回答的问题。     

东南亚红土镍矿床地质地球化学特征及成因探讨——以印尼苏拉威西岛Kolonodale矿床为例

Kolonodale矿床是东南亚红土镍矿带上一处典型矿床,位于印度尼西亚苏拉威西岛东部。矿床产自富镁超基性岩红土风化壳,矿化剖面自上而下出现红土层→腐岩层→基岩层垂向分带。红土镍矿石产在红土剖面上部,载镍矿物是铁质氧化物。硅镁镍矿石产在红土剖面中下部,载镍矿物为镍蛇纹石、镍滑石等含水层状硅酸盐矿物。地球化学分析显示,沿矿化剖面元素地球化学分异非常显著,Ni次生富集效应明显。超基性岩红土化过程的元素地球化学行为具有多样性,Fe、Al、Ti、Cr属残留富集组分,Si、Mg属淋滤缺失组分,Mn、Ca、Co、Ni属次生富集组分。通过典型矿床对比,Kolonodale矿床属原地自生硅酸盐型红土镍矿床,其发育受地质背景和地表环境条件的综合制约。富镁超基性岩、良好的构造组合、稳定的大地构造环境、湿热热带雨林气候、有利地形地貌等均是成矿有利条件。综合分析认为,Kolonodale矿床的成矿过程可划分为腐岩化、红土化和次生富集3个成矿阶段。     

红色粘土型金矿成因矿物学特征

红色粘土型金矿是表生湿热气候条件下含金基岩经不彻底的红土化作用而形成的一种新类型金矿床。以云南上芒岗、贵州老万场和湖北蛇屋山金矿为例 ,对红色粘土型金矿的成因矿物学特征进行了研究。结果表明 ,表生成因的高岭石 +伊利石 +针铁矿 +自然金组合可作为该类型金矿的标型矿物组合 ;高岭石的 ( 0 0 1 ) X射线衍射峰半高宽可作为标型特征反映介质的酸性程度和硅、铝的饱和程度 ,进而指示金的富集部位 ;针铁矿中的铝置换率可反映红土化程度和粘土中的含水量 ,进而指示古潜水面的位置 ;金的粒度、形态和赋存状态可反映金的迁移富集程度和富集机制。     

东南亚红土镍矿床地质地球化学特征及成因探讨 ——以印尼苏拉威西岛Kolonodale矿床为例

Kolonodale矿床是东南亚红土镍矿带上一处典型矿床,位于印度尼西亚苏拉威西岛东部。矿床产自富镁超基性岩红土风化壳,矿化剖面自上而下出现红土层→腐岩层→基岩层垂向分带。红土镍矿石产在红土剖面上部,载镍矿物是铁质氧化物。硅镁镍矿石产在红土剖面中下部,载镍矿物为镍蛇纹石、镍滑石等含水层状硅酸盐矿物。地球化学分析显示,沿矿化剖面元素地球化学分异非常显著,Ni次生富集效应明显。超基性岩红土化过程的元素地球化学行为具有多样性,Fe、Al、Ti、Cr属残留富集组分,Si、Mg属淋滤缺失组分,Mn、Ca、Co、Ni属次生富集组分。通过典型矿床对比,Kolonodale矿床属原地自生硅酸盐型红土镍矿床,其发育受地质背景和地表环境条件的综合制约。富镁超基性岩、良好的构造组合、稳定的大地构造环境、湿热热带雨林气候、有利地形地貌等均是成矿有利条件。综合分析认为,Kolonodale矿床的成矿过程可划分为腐岩化、红土化和次生富集3个成矿阶段。     

Mode of occurrence of phosphorus in iron ores of eastern limb,Bonai Synclinorium,eastern India

The eastern limb of horse shoe shaped “Bonai Synclinorium” in India hosts Banded Iron Formations (BIFs), consisting of major high grade iron deposits. Phosphorus (P) gets adsorbed in the iron ore by way of ion exchange mechanism of clay minerals and hydrated secondary iron oxide minerals. Its concentration is lesser in hard ores and blue dust types of ores, while the highest in case of lateritic ores. P content reduces with increase in iron (Fe) content in individual ore types. Along the eastern limb, phosphorus content gradually reduces from north to south direction. Since phosphorus is mainly associated with secondary lateritization process, its concentration is very high in top weathered profile and along the weaker zones.     

Aggregation and Differentiation of Gold and Silver during the Formation of the Gold-Bearing Weathering Crusts (on the Example of Kazakhstan Deposits)

The supergene Au in weathering crusts of both the Suzdal and Raygorodok deposits is characterized by enhanced fineness, grain size, crystallinity, and the appearance of botryoidal aggregates of crystals. In the weathering crust of the Suzdal deposit, the exogenous Au is associated primarily with scorodite and carbonates; for Raygorodok, with chalcocite, bornite, hydrocarbonates and Cu hydrosulfates. The difference in the mineral associations of supergene Au at the deposits is determined by the occurrence of various mineral concentrators of Au in the primary endogenous substrate: arsenopyrite and pyrite at the Suzdal deposit and chalcopyrite with pyrite at the Raygorodok deposit. Due to the much greater mobility of Ag in the supergene zone, the weathering crusts are likely to contain submicron microinclusions of Ag minerals beyond the zones of Au concentration.     

老万场红土型金矿成矿过程的地球化学作用

根据地质地球化学研究所揭示的与成矿地球化学作用有关的宏观和微观特征,对老万场金矿的物质来源和成矿过程的地球化学作用进行了讨论,阐述了成矿（成土）过程中Ａｕ和相关元素的地球化学行为以及本类红土型放形成的地球化学机理。指出了喀斯特红土化作用在原始卡林型金矿风化成土过程中对红土型金矿形成的影响。     

Platinum group element (PGE) geochemistry to understand the chemical evolution of the Earth’s mantle

Platinum group elements (PGE: Os, Ir, Ru, Rh, Pt, Pd) are important geochemical and cosmochemical tracers. Depending on physical and chemical behaviour the PGEs are divided into two subgroups: IPGE (Ir, Os, Ru) and PPGE (Pd, Pt, Rh). Platinum group elements show strong siderophile and chalcophile affinity. Base metal sulfides control the PGE budget of the Earth’s mantle. Mantle xenoliths contain two types of sulfide populations: (1) enclosed within silicate minerals, and (2) interstitial to the silicate minerals. In terms of PGE characters the included variety shows IPGE enriched patterns — similar to the melt-depleted mantle harzburgite, whereas the interstitial variety shows PPGE enriched patterns — resembling the fractionated PGE patterns of the basalt. These PGE characters of the mantle sulfides have been interpreted to be representative of multi-stages melting process of the mantle that helped to shape the chemical evolution of the Earth.     

陕西镇安二台子金铜矿床表生地球化学异常特征

为查明二台子金铜矿床的表生地球化学异常特征，采用土壤地球化学综合剖面的研究方法，对其进行了详细的分析研究。结果表明，区域上二台子金铜矿床的表生地球化学异常元素组合为Au-As-Sb-Hg-Cu，并表现出与原生异常在组合，含量等特征上的一致性。矿区内金、铜等成矿及指示元素在土壤中的不同层位产生了一定程度的富集。土壤和岩石样品的Au，As，Hg，Cu均密切相关。该矿床上覆的土壤及氧化矿石中的金主要以自然金相，水溶相和硫化物相形式存在，金的这种赋存相态特征可以作为寻找掩埋和隐伏金矿床的标志。     

Gold distribution and lithogeochemical discrimination of residual regolith and transported overburden,Minotaur gold deposit,Lake Lefroy,Western Australia

Abstract

The Yilgarn Craton of Western Australia hosts a number of Cenozoic paleochannels, which have been incised into the underlying Paleozoic and Precambrian rocks, filled with sediments and subsequently weathered. The paleochannels are of particular interest in mineral exploration as they may not only host placer-type deposits but also overlie significant supergene and primary mineralisation. Paleochannels also pose particular challenges during exploration as they mask underlying geochemical anomalies, including gold and pathfinder elements. This study investigates a method of distinguishing transported overburden from residual regolith utilising a combination of field and laboratory-based techniques. At the Minotaur deposit, the residual regolith and transported overburden are mineralogically similar, although the presence of biotite, chlorite and muscovite is more characteristic of the residual regolith. Geochemically, Zr, Ti, Co and Sc ratios form distinct groupings allowing more confident discrimination of transported overburden from the underlying residual regolith units. The presence of a distinct gold depletion zone at the redox front was also identified to be a feature of the Minotaur deposit, with Au enrichment occurring above (within transported overburden) and below (within saprolite) the redox front, similar to other gold deposits on Lake Lefroy. The lithological, stratigraphic and Au-enrichment characteristics at Minotaur have also been compared with regional studies and suggest the long-lived impact of paleovalleys on the depositional systems and Au distribution of Lake Lefroy. This work provides a basis for future studies of the region in particular the variation of depositional sequences within regional paleochannel networks.