城口地区早寒武世黑色岩系铂族元素地球化学特征与来源

北大巴山城口地区广泛发育富集V、Ag、Se等多种元素的下寒武统黑色岩系,但是否存在铂族元素矿化以及来源一直存在争议。本文利用ICP-MS方法测定了城口地区孙家坝剖面下寒武统鲁家坪组(对应牛蹄塘组)黑色岩系多金属富集层的铂族元素(PGE)、Au和Ag含量,在判断铂族元素异常的基础上,利用铂族元素地球化学特征探讨其来源。结果表明,该剖面黑色岩系样品具有较高的PGE含量(32.2~142.5 ng/g),平均88.9 ng/g,与上地壳平均值对比具有明显的PGE富集特征;同时金、银也具有较高的含量,平均值分别为40.2 ng/g和31.7μg/g。铂族元素配分模式表现为相对富集Pd、Pt、Os、Ru,亏损Ir、Rh,依据Ir含量以及与球粒陨石的对比分析,认为鲁家坪组黑色岩系PGE不具备地外物质来源。铂族元素球粒陨石标准化配分模式、PGE含量顺序及铂族元素相关图解显示其来源可能与海底热水作用关系密切。有机碳和PGE含量之间没有明显相关性,表明有机质可能是通过改变氧化还原条件导致PGE进一步富集。城口地区埃迪卡拉纪-寒武纪过渡阶段海底热水作用和PGE异常的识别不仅对于理解黑色岩系型矿床的成因,而且对全球重大事件如寒武纪生命大爆发的认识都具有重要意义。     

吉林老岭地区与早元古代黑色岩系有关的Cu-Co-Ni矿床铂族元素地球化学特征与矿床成因研究

同样赋存于老岭地区早元古代黑色岩系的大横路、杉松岗两Co-Cu矿床基础地质特征基本一致。用ICP-MS测定了两矿床共六件样品的微量元素及PGE元素。与前人统计资料的对比认为,PGE元素的地外物质来源可能性不大,Au-PGE的异常富集是海底热卤水与正常海水共同作用的结果。两矿床属于海底喷流加后期叠加改造的成因模式。     

Pt/Pd比值:指示大洋Fe-Mn结壳铂族元素富集机制的重要指标

Fe-Mn结壳是大洋环境中极具潜力的Co资源.除富Co外,Fe-Mn结壳也明显富集铂族元素(PGE),因此也被称为富钴、铂Fe-Mn结壳.但至今对Fe-Mn结壳铂族元素来源和富集机制的认识还有争议.海水和宇宙球粒被认为是Fe-Mn结壳中Pt的两个主要来源,个别样品Pt的异常富集可能由地外物质加入所致(Halbach等,1989;石学法等,2000).Hein等(1988)认为Fe-Mn结壳中Pt、Rh、h和少量Ru主要来自海水,而Pd和大部分Ru来自碎屑.Stüben等(1999)认为低的生长速率是Fe-Mn结壳富集铂族元素的原因之一.近年来,我国学者认为Fe-Mn结壳中的铂族元素可能主要来自幔源海底玄武岩的水岩反应(姚德等,2002;何高文等,2006).     

北祁连山元古代末－寒武纪海相火山作用与成矿作用的关系

元古代末－寒武纪是北祁连山与海相火山岩有关的块状铜多金属硫化物矿床的主要成矿时期。台矿火山岩系产于大陆裂谷作用的初期阶段。这一时期陆壳拉张速度缓慢，碱性玄武岩浆可停滞于地壳中，导致地壳深熔，由此大量酸性岩浆产生。酸性岩浆上升、喷出并形成火山岩穹的中心。然后，基性岩浆喷溢，并覆盖在酸性火山岩之上，由此形成双层的火山岩穹．火山岩穹驱使海底热卤水对流和循环，同时火山喷出物提供了丰富的成矿元素，进而一系列受海底热卤水对流循环系统控制的矿体产生。笔者提出，大陆裂谷的初期阶段的海相火山作用提供了矿床形成的基本条件，即成矿元素及驱使成矿元素搬运和富集的海底热卤水对流循环系统。随着裂谷拉张强度加大，大量拉斑质岩浆形成并快速上升，深部地壳难于被熔融，只有少量或缺失酸性岩浆．因此，当大陆裂谷拉张速度快时，对成矿作用不利。     

贵州天鹅山下寒武统黑色岩系化学地层初步研究

华南下寒武统黑色岩系“多元素富集事件”受世人瞩目。贵州遵义天鹅山下寒武统牛蹄塘组剖面的元素地球化学测试表明,黑色岩系存在贵金属元素、稀土元素及其他微量元素的异常富集,绝大多数较上覆、下伏地层含量为高。元素地球化学特征显示,元素的来源并非地外,而是海底含矿热卤水沿深大断裂而来,“热”的来源为地内火山喷溢。黑色岩系形成时期的沉积环境为一种干燥气候的较深浅海的还原环境。据古地温判定,黑色岩系属低温成岩成矿作用。     

四川攀枝花云鹿矿区特殊类型铂族元素成矿作用的发现

四川攀枝花云鹿铜铂金矿区是一个新发现的比较罕见的新类型含铂族元素矿床,其特殊性至少表现为矿化体赋存在炭质岩系中、炭质岩系中富含镁电气石(MgO含量7.68%～8.64%,平均8.15%)、表生过程中低温条件下铂族元素发生了活化转移(含铜钟乳石中含PGE 0.14×10-6).铂族元素的最初富集可能与元古宙的海底喷气活动有关.此类铂族元素的矿化在国内外罕见,有可能是第一次发现,但类似的成矿地质条件在中国西南地区普遍存在,应该在今后的地质研究与找矿过程中加以注意.     

四川攀枝花云鹿矿区特殊类型铂族元素成矿作用的发现

四川攀枝花云鹿铜铂金矿区是一个新发现的比较罕见的新类型含铂族元素矿床,其特殊性至少表现为:矿化体赋存在炭质岩系中、炭质岩系中富含镁电气石(MgO含量7.68%～8.64%,平均8.15%)、表生过程中低温条件下铂族元素发生了活化转移(含铜钟乳石中含PGE0.14×10-6)。铂族元素的最初富集可能与元古宙的海底喷气活动有关。此类铂族元素的矿化在国内外罕见,有可能是第一次发现,但类似的成矿地质条件在中国西南地区普遍存在,应该在今后的地质研究与找矿过程中加以注意。     

同位素稀释-等离子体质谱法快速测定铬铁矿中的铂族元素

目前测定铂族元素的方法主要有中子活化法和等离子体质谱法。后具有灵敏度高、检出限低、质谱图简单的特点,是铂族元素测定的有力工具。同位素稀释法具有准确度高、灵敏度好,不需要对分析元素进行严格的定量回收,已应用于铂族元素的测定。由于铂族元素在地质样品中含量极低,且分布不均匀,因此必须进行分离富集。目前国内外对铂族元素的富集方法主要有火试金法、     

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.     

基于GIS的攀西地区铂族元素成矿地质条件初步分析

攀西地区以良好的铂族元素(PGE)成矿地质背景，而成为我国铂族元素找矿热点地区之一。本文在建立攀西地区铂族元素矿床地质概念模型的基础上，用地理信息系统(GIS)分析了该地区的铂族元素成矿地质条件，包括地质构造、峨眉山玄武岩、基性一超基性岩和铂族元素地球化学异常特征。指出研究区的深大断裂对铂族元素的富集表现出很好的控制作用，峨眉山玄武岩为铂族元素的矿源层之一，岩浆岩为铂族元素的富集提供了成矿物质及成矿能量。     

黔北黑色岩系稀土元素地球化学特征及成因意义

本文采用ICPMS方法研究了黔北下寒武统牛蹄塘组黑色岩系的稀土元素地球化学特征和形成条件。黑色岩系稀土总量在金属富集层之Mo矿层中出现峰值,向剖面上、下大致依次减小,代表了一种非正常海水沉积作用。Eu、Ce呈负异常,反映黑色岩系形成于干燥气候的陆棚边缘浅海的还原环境。稀土模式,连同La/YbCe/La、La/YbREE图解特征,说明黑色岩系为正常海水与岩浆热卤水混合沉积的产物。     

中国铂族金属资源现状与前景

本文简要叙述了我国对铂族金属资源量的需求、保证程度，并对比分析了各种类型铂族金属矿床的资源发展趋势；重点对我国攀西-滇中地区诺里尔斯克苦橄质火山-侵入岩型铜镍铂矿床、上扬子湘黔地区黑色页岩型钼镍铂矿床和四川会理构造蚀变岩型铂族元素矿床进行了资源前景分析，并认为极有可能在这几种类型中取得找矿突破，其中黑色页央和构造蚀变 型铂族金属矿床是近期发现的新类型矿床。     

俄罗斯远东地区铂族金属矿床勘查进展及找矿启示

近年来,俄罗斯远东地区铂族金属矿床勘查取得了长足进展,发现铂族金属矿化与金矿化密切相关,铂族金属矿床与中心型环带状基性-超基性侵入杂岩体在空间和成因上有密切联系,在黑色岩系及褐煤矿床中也发现了铂族金属矿化.上述成果指明了该区铂族金属矿床的找矿方向,发现并探明了一批铂族金属矿床.这些勘查进展对我国的铂族金属矿床勘查具有借鉴意义.     

吉林省油页岩中铂族元素的化学牲及分配规律研究

采用电感耦合等离子体发射质谱仪(ICP-MS)测定了吉林省油页岩中铂族元素的含量,并对油页岩中铂族元素的化学特征、与无机组分的相关性及其分布模式等进行了分析和阐述.通过油页岩中铂族元素的含量与地壳和中国东部出露地壳中铂族元素丰度的比较表明,Rh、Ru、Ir等元素相对富集,其中松原油页岩中Rh、Ir的含量约为地壳平均值的10倍.研究区油页岩中铂族元素以Pt-Pd分配模式为典型特征,一般Pt的丰度大于Pd.油页岩中铂族元素与无机组成相关分析的结果表明,油页岩中铂族元素可能呈吸附态存在于高岭石、伊利石等粘土矿物中.     

吉林省油页岩中铂族元素的化学特征及分配规律研究

采用电感耦合等离子体发射质谱仪(ICP MS)测定了吉林省油页岩中铂族元素的含量,并对油页岩中铂族元素的化学特征、与无机组分的相关性及其分布模式等进行了分析和阐述。通过油页岩中铂族元素的含量与地壳和中国东部出露地壳中铂族元素丰度的比较表明,Rh、RuI、r等元素相对富集,其中松原油页岩中RhI、r的含量约为地壳平均值的10倍。研究区油页岩中铂族元素以Pt Pd分配模式为典型特征,一般Pt的丰度大于Pd。油页岩中铂族元素与无机组成相关分析的结果表明,油页岩中铂族元素可能呈吸附态存在于高岭石、伊利石等粘土矿物中。     

Metal sources for the polymetallic Ni–Mo–PGE mineralization in the black shales of the Lower Cambrian Niutitang Formation,South China

Total organic carbon content (TOC), trace element and platinum-group element (PGE) concentrations were determined in the black shales of the Lower Cambrian Niutitang Formation in the Nayong area, Guizhou Province, South China, in order to study the polymetallic Ni–Mo–PGE mineralization. The results demonstrate that numerous elements are enriched in the polymetallic ores compared to those of the nearby black shale, particularly Ni, Mo, Zn, TOC and total PGE, which can reach up to 7.03 wt.%, 8.49 wt.%, 11.7 wt.%, 11.5 wt.% and 943 ppb, respectively. The elemental enrichment distribution patterns are similar to those in the Zunyi and Zhangjiajie areas except that the Nayong location is exceptionally enriched in Zn. Whereas positive correlations are observed between the ore elements of the polymetallic ores, no such correlations are observed in the black shale. These positively correlated metallic elements are classified into three groups: Co–Ni–Cu–PGE, Zn–Cd–Pb and Mo–Tl–TOC. The geological and geochemical features of these elements suggest that Proterozoic and Early Palaeozoic mafic and ultramafic rocks, dolomites and/or Pb–Zn deposits of the Neoproterozoic Dengying Formation and seawater could be the principal sources for Co–Ni–Cu–PGE, Zn–Cd–Pb, and Mo–Tl–TOC, respectively. Furthermore, the chondrite-normalized patterns of PGEs with Pd/Pt, Pd/Ir and Pt/Ir indicate that PGE enrichment of the polymetallic ores is most likely related to hydrothermal processes associated with the mafic rocks. In contrast, PGE enrichment in the black shale resembles that of the marine oil shale with terrigenous and seawater contributions. Our investigations of TOC, trace elements and PGE geochemistry suggest that multiple sources along with submarine hydrothermal and biological contributions might be responsible for the formation of the polymetallic Ni–Mo–PGE mineralization in the black shales of the Lower Cambrian Niutitang Formation across southern China.     

Some Observations on the Determination of Gold and the Platinum-Group Elements in Black Shales

This research compares various ways of applying oxidative chemical decomposition to the analysis of gold-bearing black shale ores from the Russian Natalka and Sukhoj Log deposits. This study was conducted as part of the certification program for the Russian candidate black shale reference materials SLG-1 and SCHS-1 and also because of the paucity of data available on the determination of the platinum group elements (PGE) in analogous sample types. We report direct evidence of PGE volatilisation from black shale materials when processed in the presence of oxygen. We also developed a comprehensive analytical scheme for the quantitative determination of PGE in all phases (gaseous and ash) produced during slow combustion of carbonaceous materials in oxygen.
This study has shown that during combustion in oxygen at 600 °C, PGE contained in the Natalka black shale ores are lost as gaseous reaction products. Thus, the volatilized PGE (recovered in traps) account for up to 14% Pt, 40% Pd, 40% Ru and 10 % Ir relative to their total concentrations in a carbonaceous concentrate. It was also established that in the process of combustion, Au quantitatively remains in the ash cake.
In order to avoid the deleterious effects of oxygen on the volatility of the PGE, we propose a new comprehensive sample decomposition method based on the application of fluoroxidants such as BrF₃ and KBrF₄. This method was validated using samples of black shale ores and their processing products by comparing our results with those obtained independently using sealed autoclave processing of the same materials. It was shown that PGE in black shale ores and their processing products not only exist in commercially exploitable quantities but that a small proportion of PGE compounds are soluble in alcohol. We propose that in gold-bearing black shale ores, PGE are present as organometallic compounds.     

黔北下寒武统黑色岩系元素赋存状态及富集模式

通过对黔北下寒武统黑色岩系的地质和地球化学分析,结合前人研究成果,探讨了黑色岩系元素赋存状态及富集模式。黑色岩系富含有机质,粘土矿物成分高,Ni-Mo矿层以硫化物矿物为主,表明元素赋存状态主要为硫化物态、有机质结合态和粘土矿物吸附态等,但各个元素的赋存状态有所不同。黑色岩系多元素富集层是贵金属元素、稀土元素和其他微量元素的富集体,富集系数高。黑色岩系多元素的异常富集是古地理环境、构造运动、热液活动和缺氧事件的综合作用结果。