中国PGE矿床类型分析

中国PGE（铂族元素）矿床类型分析,PGE（铂族元素）矿床包括Pt,Pd,Rh,Ru,Os,Ir6种元素,它们有着很强的亲“S”性和亲“Fe”族元素性,同时和Mo,Te,As,Sb,Bi等元素也有亲缘关系。这些相关元素在不同介质中,组成不同的元素组合,叫做元素“序列”,共有7个序列,它们对PGE形成有选择性的萃取和捕获能力,叫“萃捕剂”,再加上PGE自身的地球化学差异性,就可能形成多种不同的PGE矿床类型。列举了6个矿床实例,提出了成矿五要素,分析了中国PGE矿床前景,认为成矿和地幔岩初始岩浆密切相关。     

布什维尔德铂族元素矿床:铂族矿物赋存状态及其成因

总结南非布什维尔德杂岩体中Merensky Reef(简称MR矿层)和Platreef(简称PR接触带)两类铂族元素矿床的矿床地质、矿化特征以及铂族元素的赋存状态。MR矿床是典型的层状铂族元素(PGE)矿床,在杂岩体东部和西部发育,PGE总含量稳定,赋存在堆晶间隙硫化物中,常以PGE硫化物的形式产出。PR接触带型矿化集中在杂岩体北段,整体上不连续,各个矿床的具体特征由于底盘岩性的多变而不同,PGE主要赋存在碲化物和砷化物等半金属化合物中,可以脱离硫化物产在硅酸盐矿物中。相关的实验研究显示,PGE在岩浆结晶过程中发生分异,Pd/Ir比值体现了硫化物的分异程度;Pd比Pt更容易被氧化以及在热液中迁移,Pt/Pd比值体现了混染和热液的作用,这些因素造成了PR接触带与MR矿层中PGE赋存状态的差异。岩浆可能在侵入之前已经达到了硫饱和,岩浆房的压力变化和岩浆通道对于PGE的富集有重要意义,热液流体可以对已经形成的PGE矿化进行改造。     

中国西部典型岩浆铂族元素矿床超常富集成矿机制

中国西部探明了一系列与新元古代以来幔源岩浆有关的镍铜铂族元素(platinum group elements, PGE)岩浆矿床,华北克拉通新元古代金川镍铜铂族硫化物矿床、峨眉山二叠纪大火成岩省金宝山铂族元素矿床等记录了不同构造环境幔源岩浆PGE超常富集成矿过程。亲铁性的铂族元素高度富集于地核,深部地幔起源、高程度部分熔融形成的镁铁质岩浆中PGE含量较高,地幔岩浆系统不同条件下铂族元素以纳米态元素簇、合金、硫化物熔体或超临界流体运移-聚集成矿,在阶段性岩浆房多阶段、多途径富集,成矿作用类型丰富。华北-华南克拉通岩石圈地幔PGE含量均略高于原始地幔值;华北克拉通岩石圈地幔PGE含量从古生代到中新生代略有降低,表明存在PGE抽取岩浆事件。中国西部新元古代以来的幔源岩浆源区PGE不亏损、岩浆活动时间长、岩浆-硫化物相互作用PGE多阶段富集及地幔柱岩浆动力学背景是PGE超常富集成矿的有利地质条件,其控制因素及动力学背景的认识对查明PGE成矿潜力和拓展资源储量具有重要意义。     

内蒙古狼山—渣尔泰山地区与黑色岩系有关的铂族元素矿床找矿前景

铂族元素(PGE)为中国急缺的矿产资源。近年来,国外(如俄罗斯)在黑色岩系内发现了非传统类型的PGE矿床,中国南方也发现了与黑色岩系有关的PGE矿化。黑色岩系将成为PGE和稀有金属的一种新来源。内蒙古中西部狼山—渣尔泰山地区属中元古代裂谷系,具有类似的区域成矿构造背景,黑色岩系极为发育,并在黑色岩系分布区发现有砂铂矿床、PGE重砂异常及一系列与黑色岩系有关的金铜多金属矿床等良好的找矿线索,具有寻找与黑色岩系有关的PGE矿床的找矿前景。     

我国首例与俄罗斯Noril'sk-Talnakh类似的岩浆铜镍硫化物矿床——四川丹巴杨柳坪矿床

与大陆溢流玄武岩有关的Cu-Ni-(PGE)硫化物矿床,是指形成于与大陆溢流玄武岩同源的镁铁-超镁铁侵入体中的岩浆硫化物矿床,是目前镍和铂族元素最重要的来源之一.典型代表是与俄罗斯西伯利亚暗色岩有关的Noril'sk-Talnakh矿床,其镍储量世界第一,铂族元素储量仅次于南非Bushveld[1].研究表明底部成矿的Noril'sk和Talnakh岩席是岩浆通道,大量硫不饱合的玄武岩浆随着玄武岩浆分离结晶,尤其是围岩硫的混入而逐渐达到硫饱和,从而使Cu、Ni和PGE这些具有很高硫化物熔体/硅酸盐熔体分配系数的元素进入硫化物熔体,并从玄武岩质岩浆中分离出来形成巨大的矿体,残余岩浆喷出形成玄武岩或形成新的不含矿岩体[2].     

多次熔离对岩浆硫化物矿床Cu、Ni和PGE组成的控制——以峨眉火成岩省典型矿床为例

岩浆铜镍硫化物矿床是目前Ni和铂族元素(PGE)的主要来源,然而,不同矿床Cu、Ni和PGE的品位和比例却往往存在较大的变化,但关键控制因素远未弄清.     

东天山白鑫滩铜镍硫化物矿床矿石铂族元素特征及其矿床成因讨论

笔者等针对矿床不同的矿石类型中PGE的含量进行了综合分析和理论计算和研究。该理论对于通过铂族元素可以精细刻画出岩浆结晶分异过程中元素的迁移、富集规律,示踪成矿母岩浆的物质来源。通过本次研究对于寻找与镁铁—超镁铁岩有关的铜镍矿床中综合评价铂族元素提供了一定的方向和借鉴,能够进一步指导和推动铜镍矿中伴生铂族元素的评价和利用。新疆白鑫滩铜镍硫化物矿床是近年来东天山新发现的镍矿床,矿床规模镍已达到中型,铜为小型矿床。矿床矿石以海绵陨铁状结构为主,且矿床中铜矿石资源量大于镍矿石资源量。本次工作针对矿区东西部两个最大的矿体系统地采集了样品,并分析了矿体中铂族元素含量,根据大量铂族数据的统计与模拟计算,获得了白鑫滩矿床母岩浆的PGE组成：Os＝0. 335×10-9,Ir＝0. 267×10-9,Ru＝0. 277×10-9,Rh＝0. 144×10-9,Pt＝4. 94×10-9,Pd＝2. 32×10-9,Ni＝338×10-6,Cu＝174×10-6。通过R因子与硫化物分异结晶过程模拟,白鑫滩铜镍硫化物矿床的R因子为115。综合分析对比不同矿床矿石铂族元素特征,表明白鑫滩成矿岩体为地幔物质来源,成矿作用主要受母岩浆的结晶分异作用控制。     

铂族元素矿床的主要类型、成矿作用及研究展望

铂族元素(PGE)矿床的研究在过去几十年取得了重要的进展.它可以赋存于不同的岩石类型、形成于不同的时代.内生PGE矿床与不同的岩浆类型及热液活动有关.由于铂族元素特殊的化学性质,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.PGE矿床可划分为岩浆型、热液型、火山块状硫化物型(VMS)和外生型四大类型.岩浆型又可分为铜镍硫化物型、铬铁矿型和磁铁矿型,热液型主要有斑岩型和夕卡岩型,外生型包括黑色页岩型和砂铂矿型.本文讨论了各岩浆演化过程中:(i)硅酸盐和氧化物的分异,(ii)富Fe矿物(橄榄石、辉石、磁铁矿、铬铁矿)的分异,(iii)岩浆的混染,(iv)不同成分、硫不饱和的岩浆的混合等,都可以导致岩浆中硫达到饱和,一旦形成不混熔硫化物熔体,硫化物富集,将形成有经济价值的PGE矿床.同时,成矿还受温度、Ni和Cu含量、体系中其它组分和硫逸度的控制.岩浆后期的热液蚀变会改变PGE的含量和品位,但典型的铂矿床一般没有遭受热液蚀变作用的显著影响.本文指出了铂族元素矿床研究存在的主要问题.如PGE矿床的物质来源、PGE演化过程中的分配规律、铂族元素矿物(PGM)的赋存状态,并对以后的发展前景做了展望,指出西藏(蛇绿岩套铬铁矿亚类和俯冲增生弧斑岩型Cu-Au矿)和新疆(碰撞后二叠纪岩浆Cu-Nj硫化物型和黑色页岩型)是我国寻找PGE矿床的最有利地区.     

内蒙古狼山-渣尔泰山地区检与黑色岩系有关的铂族元素矿床找矿前景

铂族元素(PGE)为中国急缺的矿产资源。近年来，国外(如俄罗斯)在黑色岩系内发现了非传统类型的PGE矿床，中国南方也发现了与黑色岩系有关的PGE矿化。黑色岩系将成为PGE和稀有金属的一种新来源。内蒙古中西部狼山一渣尔泰山地区属中元古代裂谷系，具有类似的区域成矿构造背景，黑色岩系极为发育，并在黑色岩系分布区发现有砂铂矿床、PGE重砂异常及一系列与黑色岩系有关的金铜多金属矿床等良好的找矿线索，具有寻找与黑色岩系有关的PGE矿床的找矿前景。     

钨和锡—华南型块状硫化物矿床的特征元素

钨和锡是大陆地壳背景上形成的华南型块状硫化物矿床的特征元素。该类矿床中钨和锡的高含量往往与基底岩系中这两种元素的初步富集有关,因而反映了大陆地壳的富钨、富锡特征。海底热液、陆源沉积和岩浆热液等地质作用的叠加可使基底岩系中的钨和锡发生活化转移而进入块状硫化物矿床。     

黔北黑色岩系的铂族元素地球化学特征及成因探讨

采用中子活化分析方法,系统测定了黔北黑色岩系的铂族元素含量。结果表明:金属富集层是铂族元素富集的首选层位。根据铂族元素丰度、元素相关性、特征参数值和元素配分模式,认为铂族元素并非来源于地外物质,而是海底含矿热卤水沿深大断裂而来。铂族元素的异常富集是海底热卤水与正常海水共同作用的结果。     

俄罗斯远东碱性-超基性杂岩体矿化作用

碱性-超基性杂岩体主要分布于俄罗斯东部稳定地质构造中,并经历了中生代-新生代的构造-岩浆作用.这些杂岩体局限于长期活动的深断裂带中.一些岩体由多期岩浆岩组成,并逐渐形成岩浆源构造(为1500~1000Ma).在该构造中,于前寒武纪或古生代形成的超镁铁质核被新生代或中生代碱性岩、花岗岩类和二长岩所穿切.碱性-超镁铁质岩体具有完好的同心带状构造,由不含黄长石的钙-碱性至碱性岩组成(作为一种规律).碱性-超镁铁质火山岩和侵入岩由碱性苦橄岩、黄橄玄霞岩、金伯利岩和超基性似长岩、玄武角闪岩及霞岩组成.     

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。     

斑岩铜矿中铂族元素的研究现状及展望

文章对当前国内外斑岩铜矿中铂族元素的研究现状进行了较为详细的阐述，指出研究与铂族元素矿化有关的斑岩铜矿的流体包裹体及其富集成矿过程，以及铂族元素对斑岩铜矿成矿环境，成岩岩浆的起源和成矿物质来源示踪是该领域的发展方向和前沿。     

Migration of platinum,palladium, and gold in the water systems of platinum deposits

In order to explore the behavior of platinum group elements in the ecosystems of mineral deposits, the migration characteristics of platinum and palladium were determined in the pH range typical of surface waters. Model sorption experiments on the precipitation of platinum and palladium on iron oxyhydroxide in the presence of major natural inorganic and organic ligands showed that platinum interacts most actively with an iron oxyhydroxide (ferrihydrite) precipitate within the whole pH range, both in the absence and presence of natural organic substances, whereas palladium is preferentially bound to dissolved, suspended, and sedimentary humic substances. The thermodynamic calculation of coexisting platinum and palladium species is qualitatively consistent with experimental data on the character of accumulation and migration of these elements. The obtained data suggest that the migration of platinum and palladium into highly colored waters in the zones of platinum group element deposits results in their extensive deposition on natural geochemical barriers.     

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.     

西秦岭寒武系层控金矿床中成矿元素富集规律

产于西秦岭南亚带寒武系硅岩建造中的金矿床, 是我国境内发现的一种与海底喷流作用有关的、具有独特地质特征的层控金矿床。成矿元素富集规律研究表明, 矿床中富集的元素种类十分丰富, 不仅含有具基性、超基性特征的元素群, 而且含有具酸性特征的元素群, 元素组合相当复杂。除Ａｕ 外, Ｃｕ、Ｕ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｖ、Ｚｎ等在局部地段亦可圈出独立的矿体。尤为重要的是, 矿床中铂族元素（ＰＧＥ）、分散元素（Ｓｅ、Ｉｎ） 的富集程度达到了综合利用的程度, 从而构成特殊的Ａｕ－Ｃｕ－Ｕ－Ｍｏ－Ｓｅ－ＰＧＥ建造矿床。     

四川杨柳坪Cu-Ni-PGE矿田区域地球化学异常特征

在杨柳坪Cu-Ni-PGE矿田进行的1:20万水系沉积物测量表明,该矿床区域地球化学异常的指示元素有:Pt、Pd、Cr、Ni、Cu、Co、Ag、Cd、Sb、Pb和Zn,异常具有空间分带特征,即:从矿床向外的异常元素依次为Pd、Pt-Cr、Ni-Co、Cu-Cd、Ag-Zn-Pb、Sb.因此在筛选1:20万区域化探异常时,不但要考虑成矿元素的异常强度和规模,而且还要考虑其它指示元素的异常强度和规模.同时也说明1:20万水系沉积物测量可作为铂矿区域普查的有效方法.     

新街镁铁—超镁铁侵入体的铂族元素地球化学特征

采用镍硫试金预处理中子活化分析方法,系统测定了新街层状侵入体镁铁－超镁铁岩和与其有成因联系的玄武岩及正长岩的铂族元素含量,探讨了岩浆作用过程中铂族元素的地球化学行为。结果表明,新街岩体的铂元素分异特征与布什维尔德等铁质超镁铁岩相似,而明显不同于科马提岩和阿尔卑斯型橄榄岩,二叠系峨眉山玄武岩的铂族元素分异特征与新街岩体相似,再次证实二者为同源岩浆分异产物。     

Platinoids and Gold in Oxide–Silicate Nickel Ores of the Buruktal and Ufalei Deposits in the Urals

Contents of platinum group elements (PGE) and gold in oxide–silicate nickel ores of the Buruktal and Ufalei deposits are determined. Mineral phases of PGE and Au in ores of the Ufalei deposit are observed as native palladium, Pd-platinum, native platinum, and native gold (fineness 948).