中国PGE矿床类型分析.pdf

书书书 第 卷 第 期 8 修订日期 E 5F 种 元素 它们有着很强的亲 2 性和亲 GH 族元素性 同时和 I7 4H E 2J KL 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 个序列 它们对 0 形成有 选择性的萃取和捕获能力 叫 萃捕剂 作用 再加上 0 自身的地球化学差异性 就可能形成多种不同 的 0 矿床类型 列举了 个矿床实例 提出了成矿五要素 分析了中国 0 矿床前景 认为成矿和地 幔岩初始岩浆密切相关 关键词 0 矿床 成矿元素序列 萃捕剂 地幔岩 中图分类号 0 9 A 文献标识码 文章编号 P QF7 M H8HPHOBE 包括 0B 0C 1D 1 E 5F 个元素 铂族元素主要来源于地幔岩和 天体 本文着重讨论和地幔岩有关的成矿作用 地 幔岩的 0 含量 R GH 和 2 结合成早期硫化 物不混溶矿液 富含 0 是重要的成矿组合 地幔出熔岩浆含难熔组分高时 形成阿尔卑斯 型超镁铁质岩 3F 和 0 组成另一个组合 地幔岩低出熔率部分熔融 产生碱性拉斑玄武 岩岩浆 形成 0 GH 4L 和 0 组合 地幔岩受到地壳物质混合作用 产生钙碱性岩浆 演化出中酸性斑岩体 会出现 I7 3 和 0 组合 再一种情况 各岩浆演化到后期热液阶段出现 3 L 2 和 0 组合 另一种外生环境组合 含炭岩系中 3 L I7 6 T 0 组合 萃捕剂作用 0 有着很强的亲 2 和亲 GH 族元素性 在氧 逸度高的溶体中和 3F 也有亲密性 再加上 0 元 素自身的地球化学差异性 各种不同 的溶体 含有不同的元素组合 对 0 有着不同的萃取捕获 能力 促使萃捕剂元素和 0 元素化合 沉淀成矿 物 聚集成矿 在溶液中能够起到萃捕剂作用的元 素组合有 3 L 37 2 组 GH 3F 2 组 4L GH 2 组 I7 3 L 2 组 3 L I7 6 T 组 各种萃捕剂元 素组合与 0 个元素相结合 可以构成许多排列 组合 置于不同的物理化学条件的各溶液中 这些元 素组合会先后沉淀成矿物 所以就出现了有的矿床 以 0B 0C 为主 有的以 0C 0B 为主 有的以 E 5F 1 为主等不同的矿床 0 成矿元素序列 在各种不同的萃捕剂溶液作用下 0 元素分 类聚集 形成一个系列 包括 个序列 9 3 L 2 0B 0C 序列 在拉斑玄武岩浆演化早期 熔离出浸染状硫化 物序列 硫化物组合是磁黄铁矿 镍黄铁矿 黄铜矿 黄铁矿 铂 钯形成砷 碲 锑 铋化合物 不是所有 的早期熔离硫化物铜镍矿都含高品位的 矿 只 是部分成富矿 多数为伴生矿或者无矿 可能和萃捕 剂作用等物理化学环境有关 高品位矿床 如中国 的金宝山 俄罗斯的诺里尔斯克 南非布什维尔德杂 岩的麦伦斯基 4 序列 属于碱性拉斑玄武岩浆分异熔离层状岩体 硫化物和钛磁铁矿 铬钛铁矿共生 富镁质岩 相的钛磁铁矿层 含浸染状硫化物 成不混熔固溶 体 矿物有砷铂矿 硫锇矿 自然铂和硫化物共生 中国攀枝花式层状岩体矿化较好 尚未圈定出矿体 南非布什维尔德 津巴布维大岩墙都有这类组合 波 兰斯瓦里克斜长岩相中也见同类组合 3 0 4 序列 当初始岩浆经分异演化到期后热液阶段 溶液 中仍以硫化物成分为主 黄铜矿 镍黄铁矿 黄铁矿 铂族矿物尚待研究 氧化带褐铁矿化 硅化 矿石显 示出明显热液蚀变作用 品位比较高 四川会理县大 岩子是较好的矿床 属接触带型铂矿 布什维尔德岩 体也有类似矿床 3 0 1 4 序列 属于中酸性斑岩型铜钼矿 中国斑岩铜钼矿床 含 的不少 一般只作伴生元素综合利用 目前 达不到独立工业矿体要求 1 2 往往呈类质 同象共生 4 分散在硫化物中 也会生成碲铂 矿 黑龙江多宝山斑岩铜矿可以作为例子 A 8 BC D9 0 4 序列 8 BC D9 0 4 元素组合往往出现在多 类铂矿床中 这里所以提出 8 BC D9 0 4 序 列 着重强调是岩浆期后热液矿床 属中高温热液矿 床 甚至部分矿床含挥发份 聚集在硫化物中 或产在硫化物边缘的硅酸盐矿物中 还有产在石英 脉硫化物中 组成矿物有 铋钯碲铂矿 钯碲铂矿 碲铂矿 砷铂矿等 矿例有甘肃金川富矿体 四川杨 柳坪热液矿体 E 9 6 3 0 4 序列 属沉积含炭岩系层控矿床 中国南方下寒武统 到震旦上统 下寒武统牛蹄塘组含炭黑色页岩是目 前最佳含 层位 上震旦纪陡山坨组也有成矿的 可能 含炭页岩富含有机质 9 6 3 和 4 形成元素组合 在中国是个重要成矿元素组合 俄罗斯干谷已形成超大型矿床 7 矿床实例 中国主要 矿床的分布如图 F 所示 7 F 云南金宝山硫化物 矿床 F E 为 3 9 B 0 4 序列 矿床产于云南省金宝 山 宁浪 弥渡超镁铁质岩带金宝山超镁铁质岩体 围岩是泥盆纪金宝山组 板岩 变质砂岩 灰岩 岩体 有先期侵入的辉绿岩 辉长岩体 后期有单辉橄榄岩 辉橄岩和橄辉岩沿着早期岩体底部侵入 呈似层状水 平岩体 岩石蛇纹石化 岩体侵位年龄 7 G 2C 0 B FL I FJ 0A K7EF I FJ 0A 23 F I FJ0A K F I FJ 0A 2M J 7 IFJ 0A K7 I FJ 0A 5 富集型 3 9 低品位 稀土元素配分为 N2 稍富 集型 显示岩浆结晶分异较弱 F 岩浆在上侵到岩 浆房之前 经深部分异 派生出富铂钯硫化物不混溶 岩浆 属于较好矿床 7 甘肃大道尔吉含 铬铁矿床 L 大道尔吉含 铬铁矿床 产于祁连山加里东 褶皱带 岩体为镁铁质 超镁铁质杂岩体 岩体走向 O OO 倾向 BO 转 北部和震旦纪灰岩侵 入接触 南侧侵入到下古生界沉积火山岩中 岩相 有橄榄岩 透辉石岩 辉长岩和纯橄榄岩相 另有斜 方辉石岩脉和二辉岩脉 图 7 铬铁矿主要赋存在岩体西南部纯橄榄岩相内 矿体产状和岩相带基本一致 两者为渐变关系 含矿 地质与勘探 JJ 年 图 中国主要 矿床分布示意图 华北克拉通 塔里木克拉通 扬子克拉通 青藏断褶带 天山 兴安断褶带 01 26 78 91 序列 这 一序列 矿物一般含量较少 矿物颗粒较粗 3 四川米易新街铂矿床 新街层状岩体 属攀枝花含钒钛磁铁矿的层状 超镁铁质岩体之一 侵位于康定杂岩群和二叠 纪峨眉山玄武岩内 岩体底盘为玄武岩 和岩体为渐 变关系 岩体走向 长 最宽处 倾向南西 倾角 左右 岩体层状构造发育 韵律 层十分明显 主要岩石有橄榄岩 斜长橄榄岩 橄辉 岩 辉石岩 辉长岩 辉绿岩和正长岩脉 岩体侵位 年龄 AB 岩体分 个岩浆韵律旋回 个岩相带 第一 韵律旋回 在岩体最底层 由橄榄岩相 斜长橄榄岩 第 期 刘秉光 中国 矿床类型分析 图 大道尔吉超镁铁质岩铬铁矿地质略图 据王恒升修改 第四系 下石炭纪灰岩 砂岩 震旦系灰岩 千枚岩 石英闪长岩 稍高 显示岩浆 分异不强烈 原始岩浆属低度部分熔融的偏碱性拉 斑玄武岩浆 有一定分异演化 贫硅富铁钛岩浆 硫 化物呈不混溶相 含量较少 属 7 A 1 8 B 元 素组合 品位较高 是本区成矿的一个重要类型 属 3 56 58 元素组合 黑龙江多宝山铜钼矿中 5 矿床 矿床位于内蒙古 大兴安岭褶皱带 矿体围岩 为花岗闪长斑岩和花岗闪长岩 属海西期多次侵入 岩体 岩体围岩为奥陶统火山岩 火山凝灰岩 火山 碎屑岩组合 铜矿体围绕着花岗斑岩成矿 受构造控制 在斑 岩体上盘和侧伏部位矿化较好 以 号矿体纵剖面 来表示矿体产状 图 铜钼矿体主要呈透镜状 条带状 大小矿体往往 成群成带 共有 分异 C A 58 在铜钼矿中富集 形成 HI AB 3 C DE 58 56 组合 湖南大庸县天门山镍钼钒含 5 矿床 位于湖南大庸县天门山 矿层产于下寒武统牛 蹄塘组 含炭页岩底部 属沉积岩型镍钼钒矿床 0 矿床产于天门山向斜两翼 下寒武系磷块岩层 顶板 有几层硫化物透镜体 厚者约 0 JK 矿体垂 向上有分层性 横向上有相变 从 HI 层变为 L 矿相 已探明镍金属储量7 6 平均品位0 钼储量 组分 该矿床形成于下寒武纪缺氧环境下炭质岩层 富含有机质 上层硫化物层 富集了 HI L M 5 3 5 组 5 品位 56 0 2 0 3 40 0 2 0 3 58 0 2 0 3 40 2 0 3 C 0 0 2 03 40 2 0 3 A 0 00 2 03 4 0 00 元素富集在沉积介 质中 是否还有后期热水改造叠加有争议 应当指 出 含炭岩系中富集 5 形成 HI L M 3 5 第 矿床类型分析 四川地矿厅攀西地质大队 00 组合 对 矿床形成有重大意义 在中国是个新 类型 而且前景很好 出露比较广 扬子克拉通的湘 川 黔 赣都有可能成矿 世界上仅俄罗斯干谷 矿床已达超大型 讨 论 根据初步查寻全国 矿床和伴生矿化的矿 床约 7 中国绝大部分 矿化只能作 为伴生矿 很少有矿床可划分出独立矿体 这是中 国 矿床的当前形势 并不反映今后的发展 原 因有二 一是由于我们起步较晚 研究程度较低 对 3 8 元素分析技术不完全过关 尤 其对微含量的后 个元素评价比较困难 二是铂族 元素矿物颗粒一般较细小 在鉴定时有一定难度 再者 以往我们工作中的重点是超镁铁质岩熔离铜 镍硫化物矿床中的 矿床 对其他类型重视不 够 研究较少 不能做出准确评价 本人认为由于中 国复杂的地质演化历史和多旋回地质作用 和其他 矿床雷同 矿床也会有多类型 故提出 8 A B CD 层 EF 0 C 都有伟晶状岩石 同样钒钛磁铁矿超镁铁质岩 在底部都富镁质 岩 每个岩浆旋回的靠近底部岩相 韵律层中 富集 新街岩体 中 下旋回底部岩相 硫化物较富 集 为找矿最佳层位 7 纯磁黄铁矿结 晶温度 22 Q 而其他硫化物结晶温度都在 2444Q 以下 在这种浸染状硫化物中 结晶 温度高于 3 8 结晶温度 前者会较早沉淀出来 由 此 元素就分离开来 地幔岩高出熔率形成的拉斑玄武岩浆 科马提 岩浆 由于富地幔难熔组分 形成阿尔卑斯型超镁铁 质岩 含有 L 6 3 构成两种矿物组合 一 是元素之间互化物 一是 硫化物组合 富集在铬铁矿层底部 地幔岩低出熔率形成碱性拉斑玄武岩岩浆 富 7 地质与勘探 3 5 2 范德廉 杨秀珍3 某地下寒武统含镍钼多元素黑色岩系的岩石 学及地球化学特点 4 3 地球化学 171 1 83 2 王登红 楚萤石 罗辅勋 等3 杨柳坪铜 镍 铂族元素矿床的 矿化类型及意义 4 3 矿物岩石地球化学通报 5666 17 8 919 95 3 2 中国科学院地球化学研究所3 中国含铂地质体铂族元素地球 化学及铂族矿物 3 北京 科学出版社 17 13 7 2 中国矿床 编委会3 中国矿床上 中 下 3 北京 地质出版 社 17783 16 2 中国矿产发现史 编纂委员会3 中国矿产发现史 3 湖南 卷 云南卷 北京 地质出版社 177 3 11