金川铜镍硫化物矿床2号矿体铂族及亲铜元素地球化学特征

系统分析了金川Ⅱ号岩体中2号矿体西端、中部和东端的硫化物矿石中的铂族元素(PGE)和亲铜元素地球化学特征,以期探讨这些元素的空间变化规律及其成因,以及对金川矿床成矿过程的指示意义。研究结果表明:100%硫化物中,PGE(Ir、Ru、Rh、Pt、Pd)总体从西端到东端逐渐降低,且浸染状矿石和海绵陨铁状矿石的100%硫化物中PGE和亲铜元素含量的变化特征相似。表明金川2号矿体硫化物矿石的PGE和亲铜元素的含量主要受硫化物熔离作用的约束,硫化物熔体分离结晶和后期热液蚀变影响不明显。2号矿体浸染状矿石的100%硫化物中,PGE和亲铜元素含量总体低于1号矿体浸染状矿石的含量,但是前者西端的样品与后者东端的样品,上述元素特征相似,暗示二者是同一岩浆通道系统中硫化物熔离的产物,并且硫化物熔离形成2号矿体时具有比1号矿体低的R值,这也暗示了含矿岩浆是自1号矿体向2号矿体流动的。     

金川铜镍硫化物矿床中富铜矿石铂族元素特征及矿床成因

金川铜镍硫化物矿床是世界单个矿体最大的镍矿床,镍资源储量居世界第三.矿床以海绵陨铁状矿石为主,富Cu矿石在矿床中呈"鸡窝状"产出.基于富Cu矿石的空间分布、矿石结构、硫化物组合、铂族元素地球化学的研究,提出了富Cu矿石的成因:硫化物发生单硫化物固溶体结晶,在重力分异或构造扰动下,富Cu、Pt、Pd的残余硫化物在局部聚集成矿.根据大量铂族数据的统计与模拟计算,获得了金川矿床母岩浆的PGE组成:Os=0.355×10-9,Ir=0.265×10-9,Ru=0.277×10-9,Rh=0.144×10-9,Pt=4.91×10-9,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,金川铜镍硫化物矿床的R因子为300～1000,平均为567,R因子值在1号与24号矿体中明显大于2号矿体.     

冷水箐铜镍硫化物矿床的铂族元素地球化学特征

采用镍铳试金预处理中子活化分析方法,测定了冷水箐铜镍硫化物矿床的矿石和含矿围岩的铂族元素含量,探讨了岩浆演化和熔离作用过程中铂族元素的地球化学行为和贵金属配合型式。结果表明,冷水箐矿床的铂族元素配分型式与玄武岩浆有关的铜镍硫化物矿床相似,而明显不同于与科马提岩浆有关的铜镍硫化物矿床。认为冷水箐岩体镁铁－超镁铁岩的原始岩浆为玄武岩浆。     

金川铜镍硫化物矿床亲铜元素全岩地球化学特征及其相关性分析

金川Cu-Ni硫化物矿床地处龙首山隆起带内,是中国最大、世界第三的Cu-Ni硫化物矿床。半金属元素（Te、As、Bi、Sb、Se,TABS）作为形成铂族元素矿物（PGM）的重要元素,其分布过程的控制以及对矿石成因的指示作用缺乏研究。采用全岩亲铜元素分析、背散射观测等实验方法,对各矿区不同类型的矿石进行研究。结果显示：可利用亲铜元素比值与R因子（硅酸盐岩浆/硫化物）模拟金川Cu-Ni硫化物矿床硫化物的熔离过程,定量模拟示踪金川矿石的成矿作用,Cu/Te-Te与Bi/Pd-Bi模拟结果与Cu/Pd-Pd模拟结果一致。半金属元素如Te、Bi等也可用于铜镍硫化物矿床硫化物熔离过程的模拟;半金属元素也可以指示矿石成因,R因子定量模拟分析发现浸染状矿石由硫化物熔体较快速冷凝形成,网状矿石的形成经历了硫化物深部部分熔离作用,富铜矿石由富Bi、Cu的残余硫化物熔体经冷凝结晶作用形成。     

金川铜镍硫化物矿床铂族元素的赋存状态及分布规律

金川铜硫化物矿床铂族元素球粒陨石标准化型式属于Ｐｔ－Ｐｄ配分类型,Ｐｔ、ｐｄ〉Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ,存在３种不同形式的图形;ＰＧＥ（铂族元素）在熔离和深熔－－贯入型岩矿体中,ＰＧＥ含量从非含矿岩石→ＳＮ－Ｂ→ＳＮ－Ａ２→ＳＮ－Ａ１依次增加,显示与金属硫化物含量具有正消长关系;矿石中８０％以上的铂和７０Ｔ以上的钯呈矿物相存在;ＰＧＥ富集体主要分布在富矿体膨大处的中、下部。     

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。     

金川铜镍硫化物矿床中铂族矿物的主要类型和产出特征: 热液蚀变过程中铂族元素的富集机理

金川铜镍硫化物矿床是我国最主要的铂族元素（PGE）资源产地,其矿石受热液蚀变作用影响明显,并产出多种铂族矿物（PGM）。岩浆演化和热液蚀变过程中PGE的迁移富集机制和PGM的成因,一直是研究PGE地球化学行为非常关注的问题。本文对金川铜镍硫化物矿床中PGM的研究发现,其主要类型包括含PGE的硫砷化物（硫砷铱矿）和砷化物（砷铂矿）,Pd的铋化物、碲化物和硒化物,以及少量其他铂族矿物。其中,硫砷铱矿可包裹于各种贱金属硫化物（镍黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿）中,表明硫砷铱矿可能结晶于早期的含As硫化物熔体,随后被包裹于硫化物熔体冷凝分异产生的单硫化物固溶体（MSS）和中间硫化物固溶体（ISS）中。硫化物熔体中的As可能主要通过地壳混染作用加入幔源岩浆。大量铋钯矿（PdBi）呈微细乳滴状包裹于黄铜矿中,为晚期ISS冷凝形成黄铜矿过程中出溶的产物。少量铋钯矿（PdBi₂）呈不规则状充填于矿物裂隙,与次生磁铁矿脉紧密共生,并随矿石的蚀变程度增加,铋钯矿的化学成分由PdBi逐渐向PdBi₂转变,表明这部分铋钯矿为后期热液蚀变产物。铋碲钯矿和钯的硒化物则主要产出于镍黄铁矿裂隙且与次生磁铁矿紧密共生,指示明显的热液成因。钯的硒化物的出现表明,岩浆期后酸性、高盐度、高氧逸度的富Cl^-流体对金川铜镍硫化物矿床中Pd的迁移和富集起到了关键控制作用。

     

金川铜镍硫化物矿床两类矿石的稀土元素地球化学特征研究

文章对金川铜镍硫化物矿床的网状富矿石和星点状贫矿石的稀土元素地球化学特征进行了研究,结果表明:网状富矿石的稀土元素含量低于星点状矿石,这可能与矿石中硫化物及橄榄石含量有关;网状富矿石的δEu差别大,结合矿石显微照片的结构特征,说明其岩浆演化环境比较复杂,应该处于缓慢冷凝的早期深部熔离成矿作用阶段;而星点状矿石样品的稀土元素标准化分布曲线相似,结合矿石显微照片的结构特征,指示其应该形成于快速冷凝的晚期就地熔离成矿作用。此外,两者的轻、重稀土元素分馏程度相当,这否定了贫矿岩浆与富矿岩浆之间的演化关系,揭示了原始岩浆分层后,各层岩浆是独立演化并成矿的。     

新疆东天山土墩铜镍硫化物矿床岩石地球化学和铂族元素特征及其对成矿的指示意义

为了探讨土墩铜镍硫化物矿床的成矿岩浆来源、岩浆演化过程以及硫化物熔离成矿作用,文章对土墩矿区内不同类型的岩石进行了岩石地球化学特征的研究,认为该矿床的成矿岩浆属于拉斑玄武岩浆系列。岩浆在岩浆房和/或侵位过程中存在着分离结晶作用,并且,在其上升演化过程中可能经历了同化混染作用。首次对该矿区内岩石和矿石的铂族元素地球化学特征开展了研究,发现其岩石及矿石具有一致的物质来源;岩石及矿石的PGE总量都较低,配分模式都为左倾富集PPGE的Pt-Pd型。根据Ni/Cu-Pd/Ir图解和地球化学特征,认为土墩岩体的原始岩浆应是低程度地幔部分熔融岩浆,是MgO含量较高的PGE不亏损的玄武质岩浆。根据Cu/Pd值较高,可以推断土墩矿床的成矿母岩浆在演化过程中经历了深部硫化物部分熔离的过程,这可能是导致该矿床PGE明显亏损的原因之一。同时,根据Cr与PGE和Ni的相关关系,认为其母岩浆可能经历了铬铁矿的分离结晶作用,这也许是导致该矿床硫化物发生熔离作用的重要因素。结合Ti/Y-Zr/Y相关图解及东天山区域地质演化史,笔者认为,土墩矿区的成矿镁铁质-超镁铁质岩体是形成于碰撞后的拉张环境。     

GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF PLATINUM GROUP ELEMENTS IN JINCHUAN SUPER-LARGE SULFIDE COPPER-NICKEL DEPOSIT, JINCHANG CITY, GANSU PROVINCE, CHINA

The platinum-group element geochemistry of rocks and ores from Jinchuan super-large copper-nickel sulfide deposit is systemically studied in this paper. The Cu/Pd mean ratio of Jinchuan intrusion is lower than that of original mantle magma, which indicates that these ultrabasic rocks were crystallized from magma that lost Pd in the form of melting segregation of sulfides. The PGE of the rocks show trend of partial melting, similar to that of mantle peridotite, which shows that magma formation occurs during rock-forming and ore-forming processes. The chondrite normalized PGE patterns of the rocks and ores are well related to each other, which signifies the signatures of multi-episode magmatic intrusion, melting and differentiation in the formation processes of rocks and ores. In addition, analyses about the relation between PGE and S, and study on Re-Os isotopes indicate that few contamination of the crustal substances occurred during the magmatic intrusion and the formation of deposit. However, contamination by crustal substances helps to supply part of the S for the enrichment of PGE. Meanwhile, the hydrothermal process is also advantageous for the enrichment of PGE, especially lbr Pt and Pd, due to deep melting segregation. The characteristic parameters （such as Pt/（Pt＋Pd）, （Pt＋Pd）/（Ru＋Ir＋Os）, Pd/Ir, Cu/（Ni＋Cu）, and so on.） for platinum-group elements for Jinchuan sulfide copper-nickel deposit show the same features as those for sulfide copper-nickel deposit related to basic magma, which also illustrates its original magma property representative of Mg-high tholeiite. Therefore, it is the marie （not ultramafic） magma that resulted in the formation of the superlarge sulfide copper-nickel deposit enriched in Cu and PGE. To sum up, the geochemical characteristics of platinum-group elements in rocks and ores from Jinchuan copper-nickel sulfide deposit are constrained by the continental rift tectonic environment, the parent magma features, the enriched mantel magma source, the complex metallogenesis and PGE geochemical signatures, and this would be rather significant for the study about the genetic mechanism of copper-nickel sulfide deposits.     

论金川硫化铜镍矿床中贵金属元素的分带机制

在金川硫化铜镍矿床最大的寓矿体内,贵金属元素存在明显分带:Pt、Pd、Au、Ag含量在边部较低,向中心部位逐渐增高;Os、Ir、Ru、Rh含量在中心部位较低,向边部逐渐增高。通过对实际资料的分析,认为这种分带特征是硫化物液相结晶分异作用造成的。     

中国铂族元素矿床特征及资源潜力分析

铂族元素是我国紧缺的战略性矿产资源.我国的铂族元素矿床主要分为岩浆、岩浆热液及沉积3种成因和9个类型,文章分析了典型铂族元素矿床的基本特征,并对不同类型矿床的资源潜力进行了探讨,认为岩浆成因铂族元素矿床依然是找矿重点,黑色岩系型铂族元素矿床具有重大找矿潜力,对现有金属矿床的含铂(族)潜力再评价是发现共(伴)生铂矿的一个有效途径,此外,还要重视对热液型矿体的识别和追踪.     

甘肃金川铜镍矿床地质—地球物理综合找矿模型

据金川铜镍硫化矿床大量物化探资料,对金川铜镍矿4个矿区,按剥蚀程度不同分为3种类型:Ⅰ矿区矿体和岩体均出露;Ⅱ矿区岩体出露矿体隐伏;Ⅲ、Ⅳ矿区岩体和矿体均为隐伏;分别根据岩体、矿床赋存的地球物理—地球化学场特征,建立了矿床地质—地球物理综合找矿模型,并阐述了矿床的区域地球物理场标志。     

河北红石砬铂矿床铂、钯地球化学异常特征

红石砬铂矿地球化学异常组分简单,仅发育Ｐｔ和Ｐｄ的强异常,部分伴生Ａｕ异常,不伴生Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｖ、Ａｓ、Ｓｂ、Ａｇ、Ｐｂ等元素异常。岩石、土壤、水系沉积物中Ｐｔ、Ｐｄ的分布和异常模式与铂族矿化特征、矿体剥蚀程度及其表生地球化学行为等有关。矿体出露地表时,Ｐｔ、Ｐｄ呈强异常分布,异常的ｗ（Ｐｔ）／ｗ（Ｐｄ）比值与矿石中ｗ（Ｐｔ）／ｗ（Ｐｄ）比率基本一致;隐伏矿体上方,Ｐｄ有明显的浓集,ｗ（Ｐｔ）／ｗ（Ｐｄ）比值小于地表矿体。表生环境中,Ｐｔ、Ｐｄ可以呈矿物碎屑、可溶态等多种形式迁移,在疏松沉积物中形成异常。因此,以Ｐｔ、Ｐｄ作为直接指示元素,进行地球化学勘查,可以发现这种类型的铂族矿床。     

铂族元素和钴、镍的地球化学亲和性与赋存状态研究--以峨嵋玄武岩和吉林大横路钴矿为例

在地球化学系统中,元素的亲合性是制约元素地球化学行为的基本属性,赋存状态则反映元素质的属性.文章以黔西峨嵋玄武岩和吉林大横路钴矿化区为例,对Pt、Pd和Co、Ni元素的亲和性和赋存状态进行研究,说明了利用元素亲和性对指导其赋存状态的查定具有十分重要的意义.     

铂矿标准物质的核分析方法研究

针对铂矿标样基体中高铜、高镍、高硫等特点．对常规的镍锍试金预处理中子活化分析流程作了适当改进，包括铂矿样品的灼烧、调节试金配方、改变酸溶条件和仪器测试条件。流程中铂族元素的回收率均在86％以上。用南非的铂矿标准物质SARM7和我国的铜镍硫化物铂族元素标准物质975作了对照分析,结果与标准值相符。表明改进后的流程适用于同类含铂铜镍矿样品中铂族元素的测试。     

青海省铂族矿找矿方向探讨

根据铂族元素的成矿特征和青海省构造运动的多期性、继承性，复合叠加改造成矿作用明显及各种含铂岩石建造的分布特征，研究认为：在青海省内铂族元素矿产的找矿工作，不仅要重视寻找与基性一超基性岩有关铂矿，而且也要注意在黑色页岩型、热液型、红色造山建造中寻找含铜砂岩型等矿床的研究与评价。     

甘肃肃北黑山铜镍矿成矿地质特征及成因探讨

肃北黑山铜镍矿区构造位置属于塔里木板块东北边缘,处于多期板块拼裂而形成的复杂造山带上。为揭示该地区铜镍等多金属成矿规律和控矿因素,本文从区域地质背景、矿区地质特征以及矿床地质特征等几个方面探讨了肃北黑山铜镍矿的成矿条件,通过分析认为,该矿床为岩浆热液型熔离矿床,铜镍等主要成矿物质来源于上地幔,金属硫化物和金属氧化物的晶出发生在岩浆后期含矿热液作用下。