铂族元素研究现状分析

铂族元素(简称PGE)具有宝贵的物理化学性质,是重要的战略物资,同时具有货币储备的功能。在国防和高科技等领域具有重要战略意义。但我国的铂族元素矿产资源极匮乏,至今尚未找到稍具规模且有工业意义独立PGE矿床。本文通过主要通过对PGM分析测试现状、地质应用、矿床特征以及存在问题综合分析,以期对PGM的研究及勘查有一定的指导意义。     

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.     

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。     

山东邹平王家庄铜矿铀及铂族元素矿物的发现及地质意义

邹平王家庄铜矿是山东重要的斑岩型铜(钼)矿床,产于中生代陆相火山岩盆地中,矿石物质组分复杂,以富含硫砷铜矿为特征,并伴有金矿化。通过显微镜下详细的矿石物质组分研究,结合电子探针微区分析、扫描电镜及能谱分析等测试技术,在矿石中新发现了铀矿物及铂族元素矿物(PGM)。测试结果表明,铀矿物为铜砷铀云母,与孔雀石等铜的氧化物一起分布于矿体氧化带中;PGM为碲钯矿、黄碲铋钯矿等钯的碲化物,包裹于针硫铋铅矿中,粒度较小,成分复杂。结合矿床地球化学资料,讨论了成矿物质来源及铂族元素(PGE)和U的迁移富集机制。认为成矿物质来源于地幔,矿床成因与地幔上隆、地壳减薄及深断裂活动有关。岩浆期后产生的富含金属络合物的高盐度热液对PGE和U的迁移富集起重要作用,隐爆作用造成的剧烈温压降低及气体散失、络合物分解是矿质聚集沉淀的重要条件。     

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。     

陕西南部地区铂族金属(PGE)矿床找矿方向

通过分析对比陕西南部地区铂族元素成矿的地质条件和铂族元素调查结果,指出在勉-略-宁三角地区及其周边寻找与超基性岩有关的镁铁-超镁铁岩体型PGE矿床,有利岩相接触部位、铬铁矿体上下盘、边缘糜棱岩带等是勘查PGE矿床的有利方向;陕南东南部地区的黑色岩系是寻找含硫化物的黄铁矿型铂族金属矿床的有利地区,这为在本区进一步开展铂族金属矿床勘查工作提供了依据.     

基于SAMCF法的攀西地区水系沉积物铂族元素异常提取

攀西地区是我国重要的铂族元素地球化学省,具良好的铂族元素(PGE)成矿地质条件;攀枝花-西昌一带有一个与峨眉山玄武岩分布范围基本吻合的Pt、Pd区域地球化学异常。本文根据不同地层单元水系沉积物中Pt、Pd元素地球化学特征,用子区中位数衬值滤波(SAMCF)法提取铂族元素异常,圈出多处Pt、Pd衬值异常区。结合有关铂族元素矿床地球化学特征,通过水系沉积物中Pt、Pd综合异常的筛选,初步优选出8个铂族元素异常找矿远景区和19个Ⅱ类异常区,为进一步开展铂族矿床找矿提供依据。     

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。     

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。     

四川会理大岩子铂钯矿的地质地球化学特征及找矿前景浅析

四川会理县大岩子铂钯矿床是目前国内品位最高的独立铂族元素矿床之一,也是一个独特的热液成因矿床。矿区及区域上的镁铁质岩浆岩可能是铂族元素的初始来源,震旦系白云岩是其有利的容矿围岩,构造控制下的热液活动促使了铂族元素的迁移富集。地表氧化带蓝铜矿化白云岩矿石的PGE含量最高可达27.13×10-6,坑道中相对新鲜橄辉岩的PGE含量为1.068×10-6,强烈蚀变橄辉岩含PGE0.528×10-6,地表蚀变后橄辉岩的PGE含量为0.435×10-6,表明铂族元素可能发生了活化转移。整个攀西地区基性超基性岩发育,后期构造活动强烈,有利的围岩广泛分布,因而具备形成热液型铂族元素矿床的条件,找矿前景看好。