徐金沙，王鳳玉

丹巴楊柳坪銅鎳鉑礦床中鉑族元素賦存狀態(tài)

徐金沙，王鳳玉

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心，成都610081）

丹巴楊柳坪銅鎳鉑族礦床成礦期與國(guó)內(nèi)最大的獨(dú)立鉑族金寶山礦床同屬海西期。礦床中Pt、Pd較為富集，其次為Ir、R h、Os、R u；Pt含量0.05g/t～4.01g/t。礦床中以獨(dú)立礦物存在的鉑族礦物主要有砷鉑礦、碲銻鈀礦、銻鈀礦等，粒度較小，在0.2μm～100μm間，在礦石中零星分布。獨(dú)立鉑族礦物的載體主要是磁黃鐵礦、鎳磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等金屬礦物及碳酸鹽、硅酸鹽礦物。其次，鉑族元素之間的類(lèi)質(zhì)同象也是較為重要的一種賦存形式。

鉑族礦床；賦存狀態(tài)；楊柳坪

鉑（PGE）及其合金具有穩(wěn)定的物理化學(xué)特性，被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、石油等工業(yè)領(lǐng)域[2]，隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展其需求日益增加。因此，尋找鉑族礦產(chǎn)是地質(zhì)找礦的熱點(diǎn)之一[10]，而鉑族元素礦物賦存狀態(tài)研究是找礦重要手段。鉑族礦物顆粒細(xì)小，一般在微米級(jí)甚至納米級(jí)范圍，在傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡下無(wú)法觀察。通過(guò)日立S-4800型掃描電子顯微鏡對(duì)鉑族礦物的賦存狀態(tài)進(jìn)行觀察，再結(jié)合horiba特征X射線能譜儀定性分析數(shù)據(jù)，能準(zhǔn)確的對(duì)丹巴楊柳坪地區(qū)鉑族礦物碲銻鈀礦、砷鉑礦、碲鈀礦、硫銻鈀礦、硫砷銠礦、鉍碲鈀礦、自然鉑、硫砷銥礦、硫銠銥礦進(jìn)行觀察，從而為丹巴楊柳坪地區(qū)鉑族礦床的研究、礦石的選冶及礦床的資源評(píng)估提供依據(jù)。

表1　砷鉑礦特征X射線能譜分析結(jié)果

表2　碲銻鈀礦能譜分析結(jié)果

1　區(qū)域地質(zhì)概況

楊柳坪銅鎳鉑礦床位于四川丹巴縣，處于峨眉大火成巖省北部，大地構(gòu)造位置屬于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西緣，松潘—甘孜地槽褶皺系巴顏喀拉冒地槽褶皺帶的丹巴—茂汶地背斜南西部，康滇地軸南北向構(gòu)造帶北端［8］。中晚元古代以來(lái)，礦區(qū)經(jīng)歷了不同期次、階段的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)和沉積、變質(zhì)作用等事件的疊加與改造，為鉑族元素提供了良好的成礦背景。礦區(qū)50余件樣品中400余粒鉑族礦物的統(tǒng)計(jì)分析為，碲銻鈀礦占40.62%，砷鉑礦占42.91%，銻鈀礦9.37%，鉍碲鈀礦占5.09%，四碲銻鈀礦0.27%，硫砷銠礦占0.2%，自然鉑占0.54%，硫砷銥礦占0.37%，硫砷銠礦占0.14%，鋨～釕與硫形成的礦物占0.48%。區(qū)內(nèi)地層有上元古界～第四系，最古老的巖石為中晚元古代混合片麻巖和花崗巖，震旦系片巖和大理巖僅分布于格宗巖體的邊緣。古生代地層包括奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二疊系，已變質(zhì)為一套角閃巖相～綠片巖相的變質(zhì)巖系[10]。泥盆系危關(guān)組(Dwg)和二疊系的大石包組（P2d）是礦區(qū)的主要賦礦層位，含礦巖體圍繞楊柳坪穹狀構(gòu)造分布，其中礦石礦物以硫化物為主，硫砷化物次之，少量氧化物、氫氧化物等，主要金屬礦物有：磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦、紫硫鎳礦；次要礦物有：輝砷鈷礦、磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、白鐵礦等。

表3　硫砷銥、硫砷銠礦能譜分析結(jié)果

2　鉑族元素賦存狀態(tài)

2.1鉑元素賦存狀態(tài)

楊柳坪銅鎳鉑族礦床中鉑含量在0.02～1.67g/t，主要以砷化物形式存在。鉑礦以各種不規(guī)則獨(dú)立礦物出現(xiàn)在黃鐵礦、磁黃鐵礦、鎳磁黃鐵礦顆粒內(nèi)部及邊界，少部分以包裹體的形式賦存于黃鐵礦等載體礦物中，粒徑為0.2～60μm。磁黃鐵礦、黃鐵礦中的砷鉑礦，常穿切數(shù)個(gè)磁黃鐵礦顆粒，部分延伸到蛇紋石或碳酸鹽礦物中，少量砷鉑礦被蛇紋石包裹(圖1、表1)。其次以類(lèi)質(zhì)同象的狀態(tài)賦存于其他鉑族礦物中。以類(lèi)質(zhì)同象形式存在的鉑元素，主要賦存于碲銻鈀、硫銠銥、硫銥銠等鉑族礦物中。砷鉑礦在礦石中主要呈零星狀分布在載體礦物黃鐵礦、磁黃鐵礦、鎳磁黃鐵礦、黃銅礦、蛇紋石、碳酸鹽中，但是局部地方砷鉑礦呈集中分布。此外，由于砷鉑礦呈不規(guī)則外形，常穿插于載體礦物中，因此鉑元素礦物的形成晚于載體礦物。

圖1　砷鉑礦背散射電子圖像及特征X射線譜圖

2.2鈀元素賦存狀態(tài)

鈀（Pd）是礦床中富集的鉑族元素之一。研究區(qū)內(nèi)鈀含量為0.03～4.01g/t，粒徑0.3～100μm。與砷鉑礦相比，碲銻鈀礦等含鈀元素礦物分布較少，但單顆礦物的粒徑較砷鉑礦大，含鈀元素的礦物種類(lèi)較多。鈀元素的賦存狀態(tài)主要是以碲化物的形式存在，其次以銻化物及鉍化物的形式存在，碲銻鈀、六方碲銻鈀礦、銻鈀礦、鉍銻鈀礦由于受到磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等載體礦物的裂隙及顆粒內(nèi)部孔隙形態(tài)的控制，呈各種不規(guī)則形狀出現(xiàn)在載體礦物的裂隙、邊緣及載體礦物孔隙中，少量碲銻鈀礦賦存于蛇紋石中（圖2、表2）。部分鈀元素以類(lèi)質(zhì)同象的形式賦存在砷鉑礦、硫銠銥等鉑族礦物中。含鈀元素礦物較砷鉑礦在礦石中分布更為分散，呈零星狀分布。

2.3銥、銠元素賦存狀態(tài)

銥（Ir）為鉑族元素之一，地殼中元素豐度值為0.003×10-9，因此地殼中含銥的礦物較為稀少。礦區(qū)內(nèi)銥元素的含量在0.69× 10-9～12×10-9，粒徑為0.5～2μm。銥元素的賦存狀態(tài)主要以硫砷銥礦的形式存在。硫砷銥礦顆粒呈六邊形及紡錘狀位于載體礦物輝砷鈷礦顆粒內(nèi)部。研究區(qū)內(nèi)硫砷銥礦與硫砷銠礦常形成環(huán)帶狀結(jié)構(gòu)，硫砷銠礦呈近等厚環(huán)邊圍繞在硫砷銥礦顆粒外部。其次銥元素以類(lèi)質(zhì)同象的形式賦存在硫砷銠礦、砷鉑礦、碲銻鈀礦等鉑族礦物中。研究區(qū)銠（Rh）元素的含量在15.9×10-9～20.1× 10-9，粒徑為0.2μm～2μm。銠元素的賦存狀態(tài)主要以硫砷銠礦的形式存在。硫砷銠礦物除了以近等厚環(huán)邊的形式圍繞硫砷銥礦物（圖3、表3），還呈單礦物的形式被硅酸鹽礦物包裹。其次銠元素還以類(lèi)質(zhì)同象的形式賦存與硫砷銥、砷鉑礦等鉑族礦物中。

圖2　碲銻鈀礦、銻鈀礦背散射電子圖像及特征X射線譜圖

2.4鋨、釕元素賦存狀態(tài)

鋨（Os）、釕（Ru）在地殼中豐度值均較低，由于兩種元素的化學(xué)性質(zhì)相似，鋨與釕常密切共生。研究區(qū)內(nèi)鋨元素含量低于0.05g/t、釕元素含量低于0.1g/t，含鋨、釕元素的硫化物粒徑為1～7μm。鋨、釕兩種元素的賦存狀態(tài)主要以類(lèi)質(zhì)同象的形式賦存于硫砷銥、硫砷銠及砷鉑礦等鉑族礦物中。其次鋨、釕元素賦存狀態(tài)以單礦物的形式存在，鋨、釕與硫元素形成獨(dú)立的硫化物，該硫化物常出現(xiàn)在硅酸鹽礦物中（圖4、表4）。研究區(qū)內(nèi)由于鋨、釕元素分布非常不均勻，僅在少量的樣品中零星分布。

表4　鋨、釕硫化物能譜分析結(jié)果

3　總結(jié)

1）楊柳坪銅鎳鉑礦床中主要的鉑族元素鉑、鈀元素的賦存狀態(tài)主要以砷化物、碲化物、銻化物等獨(dú)立礦物的形式存在，其次銥、銠元素的賦存狀態(tài)主要以硫化物的形式存在，鋨、釕元素的賦存狀態(tài)主要以類(lèi)質(zhì)同象的形式存在。此外通過(guò)鉑族礦物與載體礦物間的相關(guān)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)鉑族礦物與載體礦物形成與不同的成礦期。

2）掃面電子顯微鏡從鉑族礦物層面對(duì)礦物的賦存狀態(tài)進(jìn)行分析，能譜掃描電子顯微鏡從鉑族元素的層面對(duì)賦存狀態(tài)進(jìn)行研究，從而為礦石的選冶及礦床資源的評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

圖3　硫砷銥、硫砷銠礦背散射電子圖像及特征X射線能譜圖

圖4　鋨、釕硫化物背散射電子圖像及特征X射線譜圖

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Occurrence of PGE in the Yangliuping Cu-Ni-Pt Deposit in Danba

XU Jin-sha WANG Feng-yu
（Chengdu Center， CGS， Chengdu610081）

The Yangliuping Cu-Ni-Pt deposit in Danba was formed in Hercynian Period with 0.05—4.01g/t Pt. PGE minerals are sperrylite， testibiopalladite and stibiopalladinite with grain size of 0.2—100μm. The PGE minerals are associated with pyrrhotite， Ni-bearing pyrrhotite， pyrite， chalcopyrite and carbonate and silicate minerals. PGE occur as isomorphism， too.

PGE deposit； occurrence； Yangliuping

P618.53

A

1006-0995（2015）03-0383-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.03.016

2014-08-18

徐金沙（1957-），女，四川成都人，教授級(jí)高工師，主要從事巖礦鑒定等工作

王鳳玉 （1959-），男，四川成都人，工程師，主要從事礦物分析等研究工作