河南周庵铂族-铜镍矿床的稀土和铂族元素地球化学特征:热液成矿的证据

河南周庵超基性岩体蕴含大型Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床,矿化带位于超基性岩体边缘与围岩的接触带。周庵超基性岩体轻稀土富集,其La/Sm_N比值为1.3～4.7,Sm/Yb_N比值为1.9～4.4,显示一定程度的LREE/HREE分异。原始地幔标准化的微量元素配分型显示弱的负Nb异常。岩体的Ni含量为70×10^(-6)～2120×10^(-6),Cu含量为15×10^(-6)～1056×10^(-6);矿石的Ni含量为2592×10^(-6)～6549×10^(-6),Cu含量为1147×10^(-6)～3239×10^(-6)。矿石的Ni/Cu比值(2.0～2.3)低于岩石样品(5-83)。强蚀变矿化样品的PGE元素含量高于弱蚀变样品约一个数量级,所有样品的Pd/Ir和Pt/Ir比值高,Pd/Ir=1.4～21,Pt/Ir=2.4～22,表明PPGE相对IPGE富集。上述特征显示周庵岩体是构造侵位的地幔岩,岩体与围岩发生了较强烈的物质交换,含水流体交代作用导致了岩体-围岩物质交换和岩体边缘矿化。

芬兰北部克维特斯塔镍-铜-铂族元素矿床地质特征及矿床成因

位于芬兰北部中拉普兰绿岩带的克维特斯塔(Kevitsa)镍-铜-铂族元素矿床是世界上主要的岩浆镍-铜硫化物矿床之一。该矿床储量大,含丰富的镍-铜硫化物和铂族元素。对矿床产出环境、地质特征、矿床成因等进行了总结,结果表明:矿体主要赋存于克维特斯塔基性—超基性层状侵入体的超基性单元中。主要矿石类型为普通型和镍-铂族元素型2种,其中镍-铂族元素型矿石内橄榄石具极高的Ni含量。主要矿石矿物为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿、针硫镍矿、红砷镍矿、砷镍矿、辉砷镍矿等,绝大部分铂族矿物包含在硅酸盐中和附着在硫化物颗粒边界。Re-Os、Sm-Nd、Sr及S同位素特征显示成矿岩浆为幔源,但受到地壳物质的混染作用。Pb同位素年代学结果表明克维特斯塔侵入体形成于古元古代。

遵义黄家湾镍钼铂族元素矿床地质、地球化学和Re-Os同位素年龄测定——兼论华南寒武系底部黑色页岩多金属成矿作用

黄家湾矿是近几年在贵州遵义地区寒武系底部新发现的黑色页岩镍钼铂族元素矿床,本文介绍了矿床的基本特征和含矿地层,以及在矿层中鉴别出喷流间歇期形成的水云母黄铁矿层。利用负离子热表面电离质谱对矿石进行了Re-Os同位素年龄精测,获得541.3±16Ma(2σ)的等时线年龄。黄家湾矿是华南寒武纪黑色页岩多金属成矿带的一个组成部分。基于矿石的PGE和REE测试,结合前人的工作成果,分析区域构造演化历史和W-Sn-Mo-Sb地球化学富集区,认为区域黑色页岩由正常沉积作用形成;提出了镍钼铂族元素矿的成矿模式,认为这套矿床的形成是由海底喷流系统从海底镁铁质—超镁铁质岩中萃取物质与下伏富Mo-Re-(Cu)岩浆房提供成矿能源和部分物源共同作用的结果。

岩浆铜-镍-铂族金属硫化矿床“深部熔离-贯入”成矿作用与模式--加拿 大伏伊希湾和中国金川矿床地质特征对比

通过对金川铜镍矿床地质、矿化特征与加拿大伏伊希湾(Voisey′s Bay)铜-镍-铂族金属硫化物矿床进行系统对比分析,总结出这2个世界级铜镍硫化物矿床形成演化方面的相似性、可比性及其共同特点,即深部岩浆房含矿岩浆沿通道脉动式上侵,到上部表现为"小岩体,成大矿"。成矿作用过程和模式表现为:①含矿岩浆的有序侵位显示岩浆在深部岩浆房停歇过程中曾发生熔离分异,形成岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆分层结构;②成矿作用是在富有动力的岩浆环境下岩浆不连续(脉动式)上侵过程中发生的,岩浆熔融体富含挥发组分,上侵活动剧烈,围岩角砾化;③含矿岩浆沿相同的通道或越位上侵,在先期侵入岩体下侧或上方不同空间成矿;④岩浆运移过程中与围岩发生相互作用、组分交换和成矿物质的富集。深入阐明了含矿岩浆不连续(脉动式)上侵、后续岩浆补给和混合是镁铁—超镁铁岩体中硫化物被聚集在岩浆流动的通道内形成超大型铜镍硫化物型铂族元素矿床的重要机制。

金川镍铜铂硫化物矿床矿石成因——来自铂族元素地球化学的证据

对金川镍铜铂硫化物矿床Ⅰ、Ⅱ矿区主矿体典型钻孔中的不同类型矿石进行了系统观察和铂族元素分布特征研究。金川矿床中星点状矿石、网状矿石、块状矿石PGE总量依次降低,由西至东24号、1号、2号矿体的PGE总量亦具渐次降低趋势。形成块状矿石的硫化物熔体PGE分异作用较星点状和网状矿石更充分;块状矿石铂族元素分布特征显示其受晚期硫化物熔体分离结晶和单硫化物固溶体(MSS)分离作用控制。研究结果表明:星点状矿石是岩浆分离结晶过程中较快速度冷凝和就地硫化物熔离的结果;而网状矿石可能是硫化物熔体经深部熔离但未经充分的硫化物分离结晶作用贯入的产物;块状矿石成因定量模拟结果排除了R因子控制作用,不同矿体中块状矿石由不同程度的单硫化物固溶体(MSS)分离结晶所形成。

利用扫描电镜-电子探针研究四川杨柳坪镍铜硫化物矿床铂钯的赋存状态及沉淀机制

本文利用电子探针和配备能谱分析功能的扫描电镜对四川杨柳坪镍-铜硫化物矿床中铂钯的赋存状态进行了研究。结果表明,铂以独立矿物相砷铂矿和自然铂存在;钯以碲化物、碲铋化物、碲锑化物、锑化物及自然钯独立矿物相存在,也以类质同象形式分布在碲镍矿中（钯含量约10%）,另外还以锑铋钯碲矿、六方锑碲钯矿、碲钯矿独立矿物相存,并以类质同象形式分布在Vavrinite（钯含量5%）和砷铂矿（钯含量1%~5%）中。杨柳坪矿床中铂钯元素沉淀与贱金属矿物（BMS）及晚期热液蚀变矿物蛇纹石、方解石密切相关,其沉淀经历了3个阶段：1早期高温阶段（1200~900℃）,铂钯元素沉淀并包裹在BMS中;2中期中高温阶段（650~250℃）,分离结晶作用使铂钯元素沉淀并分布BMS矿物的边部,同时该阶段热液来源的铂钯元素沉淀于BMS粒间;3晚期热液蚀变阶段（500~300℃）,热液蚀变作用引起铂钯元素沉淀在蚀变矿物中或嵌布在BMS裂隙。本文研究成果为认识该矿床及同类型镍-铜硫化物矿床的铂钯成矿过程提供了新的依据。

云南中甸地区烂泥塘低温热液型Cu-Au矿床铂族元素(PGE)地球化学特征

采用ICP-MS分析方法研究烂泥塘浅成低温热液型Cu-Au矿床中黄铜矿铂族元素(PGE),结果显示黄铜矿的∑PGE较低,其值为5.46×10-9～19.0×10-9。原始地幔标准化PGE配分模式呈Ru、Pd相对于Ir、Pt富集的趋势。Pd/Ir、Ru/Ir、Pt/Ru、Pd/Pt比值分别变化在2.35～21.9、15.6～42.3、0.02～0.20和4.83～21.8之间。除Pt/Ru比值低于原始地幔外,其他比值均高于原始地幔,这表明黄铜矿的Ir、Ru、Pt和Pd之间发生了分异。黄铜矿中相对高的Ru和Pd含量可能是热液流体对早期矿化斑岩选择淋滤的结果。

金川铜镍型铂族元素矿床地质地球化学特征

金川铜镍型铂族元素矿床产于超基性岩体内。全矿区产有６０多个Ｐｔ（Ｐｄ＞１．０×１０－６的铂（钯）富集体，还有Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ含量相对高的富集地段及Ｏｓ（Ｒｕ）＞０．４０×１０－６的高含量贯入型特富矿体。总体上，Ｐｔ、Ｐｄ与Ｃｕ密切相关，Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ与Ｎｉ相关性强，表明ＰＧＥ富集作用与Ｃｕ、Ｎｉ成矿作用具有不可分割的联系。ＰＧＥ球粒陨石标准化型式属Ｐｔ－Ｐｄ配分型，显示富Ｐｔ、Ｐｄ而贫Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ的地球化学特征。根据赋矿岩石性质、ＰＧＥ品位和成矿作用的差别，将本区ＰＧＥ矿石成因类型划分为四大类型和七个亚类，其中Ｃｕ－Ｎｉ－ＰＧＥ矿石是主要ＰＧＥ矿石类型。通过本区ＰＧＥ演化和富集特征的研究，表明占主导地位是岩浆熔离作用形成的ＰＧＥ，而热液作用的ＰＧＥ占极次要地拉。提出在岩矿浆演化过程中形成高浓度与中低浓度熔融区的岩矿浆分层原理，在重力作用和扩散作用双重效应下产生含ＰＧＥ岩浆分层体系和成矿富集机理的观点。成矿物质来源于上地幔。矿床具有多期成矿和岩浆熔离作用特征。

金川铜镍矿床金属硫化物中铂族元素赋存状态及成因

随着激光等离子体质谱(LA-ICP-MS)测试技术的发展,地质学家可以原位分析贱金属硫化物(如磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿等)中铂族元素(PGE)和其它亲铜元素的赋存状态,并进一步用来制约矿床的成因机制。金川矿床位于华北地台边部阿拉善地块西南缘的龙首山推覆体北缘,是仅次于俄罗斯Noril’sk矿床和加拿大Sudbury矿床的世界第三大在采镍矿床。

内蒙古小南山-铂-铜-镍矿区辉长岩地球化学特征及成因

小南山是华北地台北缘重要的铂 铜 镍矿床之一 ,其赋矿围岩地球化学研究为国内外地质学家所关注。本文对赋矿辉长岩及相关蚀变岩进行了主元素、稀土元素和微量元素地球化学研究。研究结果表明 ,含矿的辉长岩属于铁质基性岩 ,其原岩为幔源的大陆拉斑玄武岩。辉长岩在次闪石化过程中有大量的成矿物质被萃取出来 。

四川丹巴地区Cu-Ni-Pt族元素矿床的矿石矿物特征

四川丹巴地区基性、超基性岩型 Cu- Ni- Pt族元素矿床中 ,含有多种 Pt族元素矿物 ,主要有 :(1)碲化物及碲铋化物、碲锑化物类 ,(2 )锑化物类 ,(3)砷化物类 ,(4 )自然元素类。通过显微镜下的观察鉴定和成分电子探针分析结果 ,分别计算了矿床中主要矿石矿物的结晶化学式。结果表明 ,矿床中有 7种已知的 Pt族元素矿物和 6种可能是 Pt族元素新矿物或新变种矿物。

铜镍硫化物矿物中铂族元素的分析研究

通过研究发现,铜镍硫化物矿物中的镍元素和硫元素的含量极高,针对这一特点,探索出进一步优化铂族元素的富集方法,改进试金配方,以此建立锍镍试金富集-电感耦合等离子体质谱法测试方法。根据测试结果发现:当加入1~2 g硫元素时,锍扣富集和溶解能获得最好的效果,从而大幅提高铂族元素的回收率。但当矿物中的硫元素含量超标时,则会损失很多的铂族元素。将硫磺替换成硫化铁,可以减少铂族元素的损失。经过锍镍试金-碲共沉淀后得到的羰基镍粉,其试剂空白较低,可以直接用锍试金法对痕量铂族元素进行分析,可以解决方法检出限过高的问题,达到铂族元素的分析要求。该方法易于操作,且经济环保,能够满足铜镍硫化物中铂族元素分析测定需求。

内蒙古金厂沟梁金(铜)矿床的PGE、铁族和亲硫元素的地球化学特征与物质来源、形成环境

首次采用盐酸-过氧化氢封闭熔矿与ICP-MS相结合的方法,对金厂沟梁金(铜)矿床东、西两矿区典型矿石的铂族元素(PGE)、亲铁以及亲硫元素的含量进行了系统测定,结果显示矿石中上述元素的含量均高于实验的检测限;地球化学演化特征显示含矿流体具有岩浆性质,PGE对原始地幔/球粒陨石标准化后的配分曲线均呈强烈左倾斜的分馏模式,其配分曲线和与幔源岩浆有关的富铜硫化物和富铜镍硫化物熔体的形式相似,并与幔源玄武岩、碳酸盐熔体的配分模式基本一致,反映含矿流体具有幔源岩浆属性;从区域构造、岩浆热事件角度出发,结合典型斑岩铜(钼)矿床的PGE特征,初步确定其含矿流体形成于中生代大陆边缘环境,其直接的热动源是中生代底侵的玄武岩浆。成矿阶段富含金、铜矿石的Pd/Pt、Pd/Ir比值接近低钛玄武岩浆以及玄武安山岩,而成矿早阶段贫金、铜样品的Pd/Pt、Pd/Ir比值接近地幔;反映早期含矿流体可能是直接来自中生代幔源玄武质岩浆结晶分异,而富金(铜)流体的形成可能是玄武质岩浆演化晚期被地壳物质强烈混染后的富超临界流体岩浆(低钛熔体)发生岩浆与流体分离而产生;含矿流体演化过程的PGE地球化学行为与Cu或S(As)的饱和度有关,即主要受亲硫(铜)元素或结晶分异的硫化物矿物相所制约。

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。

红旗岭矿床茶尖矿区铂族元素地球化学特征及其意义

以红旗岭铜镍硫化物矿床茶尖矿区1号和9号岩体为研究对象,进行了岩石化学特征分析、微量元素分析和稀土元素(REE)分析,重点研究了其铂族元素(PGE)地球化学特征。REE分析结果表明,岩石富集轻稀土元素,且有微弱的铕负异常。PGE富集在硫化物含量高的岩石中,与硫化物含量呈正相关关系。岩石中PGE分异明显,富集Rh、Pt和Pd。推测该区的基性-超基性岩形成于硫不饱和玄武质岩浆的演化,岩浆有地壳物质混染的特征,其成矿物质来源于上地幔,主要成矿机制为深部熔离-贯入作用。

四川丹巴铜镍铂矿床矿化类型及其意义——以杨柳坪铂镍矿床为例

杨柳坪铂镍矿床位于丹巴县城以南格宗乡境内,由杨柳坪、协作坪、正子岩窝三个矿段组成,为一以铂镍为主,铜、钴、金、银等伴生,并可以综合利用的大型铂镍矿床,矿体受岩体、构造及围岩控制斜列于含矿岩体中、下部和含矿岩体与围岩的接触带。矿石类型有熔离—热液型;热液交代型;贯入型。

我国某铜-镍矿浸出渣内铂族金属选矿富集和物质组成的研究

An extractive process is established for platinum metals by reduction roasting,flotation, magnetic separation, heavy liquid eentrifugation, and other experiments. Six alloys (Os-Fe-Cr-Ni, Os-Cn-Fe-Ni-Pt, Rh-Cr, Ti-Cu-Ni-Fe-Pt, Cu-Fe-Ni-Pt, and Os-Cu-Fe-Ni-Pt) have been identified in the Ieached residue. This resuIt indicates that most of the platinum metals in the leached residue tend to form alloys eith base metals. In many eases these alloys are enclosed by iron hydroxide and mative sulfur.Therefore, it is necessary to dissociate the alloys as well as their enclosing material in order to extract the platinum group. The experiments also demonstrate the mobility of Os, Pt, and Rh during the process of ore dressing and smelting.

Co-Ni在镁铁-超镁铁层状岩体中的分布特征及对岩浆成矿的指示:以Stillwater岩体为例

美国Stillwater岩体是全球典型的大型层状岩体之一,由底部基底岩系、超镁铁岩系和条带状岩系组成。本文分析了该岩体不同岩石类型中橄榄石、辉石、铬铁矿及全岩的镍(Ni)、钴(Co)含量变化并揭示其控制因素。在超镁铁岩系内,橄榄石的Ni、Co含量分别为2070×10^(-6)~3019×10^(-6)和105×10^(-6)~205×10^(-6),铬铁矿的Ni、Co含量分别为434×10^(-6)~1843×10^(-6)和221×10^(-6)~737×10^(-6),均高于共生的斜方辉石(Ni:464×10^(-6)~678×10^(-6);Co:31×10^(-6)~95×10^(-6))及单斜辉石(Ni:237×10^(-6)~378×10^(-6);Co:15×10^(-6)~45×10^(-6))。从岩体剖面上来看,最底层岩性旋回由于尚未发生铬铁矿的堆晶,橄榄石具有较高的Co含量(173×10^(-6)~193×10^(-6)),而相应G-H岩性旋回中铬铁岩所含橄榄石的Co含量由于铬铁矿的堆晶而明显降低(125×10^(-6)~141×10^(-6))。橄榄石的大规模结晶导致最底层岩性旋回层中的铬铁矿Ni含量(434×10^(-6)~558×10^(-6))明显低于其它含铬铁岩的岩性旋回层(B岩性旋回层:700×10^(-6)~1843×10^(-6);G-H岩性旋回层:641×10^(-6)~1206×10^(-6);J-K岩性旋回层:1046×10^(-6)~1135×10^(-6))。此外,橄榄石及铬铁矿二者的矿物比例与超镁铁岩带全岩的Co/Ni含量比值具有明显的负相关性,表明这两种矿物对熔体中Ni、Co元素的控制作用。在条带状岩系中,由于橄榄岩及铬铁矿仅在局部出现而未发生大规模堆晶作用,斜方辉石(Ni:375×10^(-6)~652×10^(-6);Co:101×10^(-6)~112×10^(-6))与单斜辉石(Ni:278×10^(-6)~384×10^(-6);Co:41×10^(-6)~56×10^(-6))的Ni、Co含量与下部岩系相比均略有增加,但全岩的Ni、Co含量(Ni:88×10^(-6)~947×10^(-6);Co:21×10^(-6)~53×10^(-6))相比于超镁铁岩系的Ni、Co含量(Ni:698×10^(-6)~1755×10^(-6);Co:99×10^(-6)~207×10^(-6))明显降低,暗示橄榄石及铬铁矿在超镁铁岩系的大规模结晶已经导致了熔体的Ni、Co亏损,从而无法发生大规模的Ni-Co硫化物矿化。而硫化物的缺失使得铂族元素(PGE)更多由铬铁矿结晶所释放出的流体汇聚并向上迁移,最终被岩体的下、中部条带状岩系中橄榄岩亚带OB-I和OB-V内饱和熔离的硫化物所捕获,形成世界级的J-M Reef和Picket Pin PGE矿化层。

四川力马河镁铁-超镁铁质岩体的地球化学特征及成岩成矿分析

四川会理力马河镍矿是峨眉山大火成岩省最重要的岩浆硫化物矿床之一,成矿岩体为一小型铗铁-超镁铁岩侵入体,由含斜长石的超镁铁岩(包括含长辉石橄榄岩和斜长橄榄辉石岩)和辉长岩类的镁铁质岩组成。矿床富含硫化物,成矿元素组合为铜、镍,铂族元素含量很低,没有铂族元素的工业富集,是峨眉山大火成岩省中富铜镍贫铂族元素的代表性岩浆硫化物矿床。本文对力马河镍矿成矿岩体的镁铁、超镁铁岩及矿床中各种硫化物矿石进行了主量元素、微量元素及铂族元素含量分析。分析结果表明,力马河岩体的镁铁、超镁铁岩属拉斑玄武岩成因系列,岩石特征微量元素比值大致与高钛的峨眉山玄武岩相当、与低钛的峨眉山玄武岩有明显区分,但估计原始岩浆强不相容微量元素绝对含量大大低于高钛玄武岩,因此,其成矿岩体不是与一般的低钛或高钛峨眉山玄武岩(不包括苦橄岩在内)直接对应的深成相。岩体超镁铁岩及矿石铂族元素组成特征表现为无钌亏损的型式,钯/铱比值较小、在5左右,也显著不同于一般的峨眉山玄武岩,而类似于峨眉山大火成岩省苦橄岩的铂族元素组成。运用岩石地球化学研究方法计算,原始岩浆为苦橄质成分:MgO含量约17%、SiO_2含量约48%。估计原始岩浆形成于130公里左右的深度,由类似于洋岛玄武岩岩浆源区成分的地幔经19%左右的部分熔融形成。超镁铁岩及硫化物矿石铂族元素含量一般在10^(-9)～10^(-8)级,铂族元素相对铜镍强烈亏损,铜/钯比值高于原始地幔10～100倍,铜镍铂族元素组成的原始地幔标准化曲线呈铂族元素显著亏损的"U"型。模式分析说明,导致铂族元素亏损的原因是岩浆成矿演化过程中多阶段硫化物熔离作用造成的,早期熔离出来的硫化物被丢失并造成岩浆中铂族元素亏损,其铂族元素亏损后的岩浆(第)二次硫化物熔离富集形成铂族元素亏损的矿石。