丹巴楊柳坪銅鎳鉑礦床中鉑族元素賦存狀態

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

徐金沙，王鳳玉

（中國地質調查局成都地質調查中心，成都610081）

丹巴楊柳坪銅鎳鉑族礦床成礦期與國內最大的獨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，鉑族元素之間的類質同象也是較為重要的一種賦存形式。

鉑族礦床；賦存狀態；楊柳坪

鉑（PGE）及其合金具有穩定的物理化學特性，被廣泛應用于化學、石油等工業領域[2]，隨著現代工業的不斷發展其需求日益增加。因此，尋找鉑族礦產是地質找礦的熱點之一[10]，而鉑族元素礦物賦存狀態研究是找礦重要手段。鉑族礦物顆粒細小，一般在微米級甚至納米級范圍，在傳統光學顯微鏡下無法觀察。通過日立S-4800型掃描電子顯微鏡對鉑族礦物的賦存狀態進行觀察，再結合horiba特征X射線能譜儀定性分析數據，能準確的對丹巴楊柳坪地區鉑族礦物碲銻鈀礦、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、硫銠銥礦進行觀察，從而為丹巴楊柳坪地區鉑族礦床的研究、礦石的選冶及礦床的資源評估提供依據。

表1　砷鉑礦特征X射線能譜分析結果

表2　碲銻鈀礦能譜分析結果

1　區域地質概況

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，大地構造位置屬于揚子準地臺西緣，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，康滇地軸南北向構造帶北端［8］。中晚元古代以來，礦區經歷了不同期次、階段的構造運動、巖漿活動和沉積、變質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50余件樣品中400余粒鉑族礦物的統計分析為，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%。區內地層有上元古界～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，已變質為一套角閃巖相～綠片巖相的變質巖系[10]。泥盆系危關組(Dwg)和二疊系的大石包組（P2d）是礦區的主要賦礦層位，含礦巖體圍繞楊柳坪穹狀構造分布，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果

2　鉑族元素賦存狀態

2.1鉑元素賦存狀態

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。鉑礦以各種不規則獨立礦物出現在黃鐵礦、磁黃鐵礦、鎳磁黃鐵礦顆粒內部及邊界，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，常穿切數個磁黃鐵礦顆粒，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)。其次以類質同象的狀態賦存于其他鉑族礦物中。以類質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

鈀（Pd）是礦床中富集的鉑族元素之一。研究區內鈀含量為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較多。鈀元素的賦存狀態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部孔隙形態的控制，呈各種不規則形狀出現在載體礦物的裂隙、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）。部分鈀元素以類質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

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。礦區內銥元素的含量在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部。研究區內硫砷銥礦與硫砷銠礦常形成環帶狀結構，硫砷銠礦呈近等厚環邊圍繞在硫砷銥礦顆粒外部。其次銥元素以類質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。銠元素的賦存狀態主要以硫砷銠礦的形式存在。硫砷銠礦物除了以近等厚環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。其次銠元素還以類質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

鋨（Os）、釕（Ru）在地殼中豐度值均較低，由于兩種元素的化學性質相似，鋨與釕常密切共生。研究區內鋨元素含量低于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主要以類質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、釕元素賦存狀態以單礦物的形式存在，鋨、釕與硫元素形成獨立的硫化物，該硫化物常出現在硅酸鹽礦物中（圖4、表4）。研究區內由于鋨、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果

3　總結

1）楊柳坪銅鎳鉑礦床中主要的鉑族元素鉑、鈀元素的賦存狀態主要以砷化物、碲化物、銻化物等獨立礦物的形式存在，其次銥、銠元素的賦存狀態主要以硫化物的形式存在，鋨、釕元素的賦存狀態主要以類質同象的形式存在。此外通過鉑族礦物與載體礦物間的相關關系，發現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礦物的賦存狀態進行分析，能譜掃描電子顯微鏡從鉑族元素的層面對賦存狀態進行研究，從而為礦石的選冶及礦床資源的評價提供依據。

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