Question

国外有关进展

Answer 1

近20年来在含C沉积变质黑色页岩中发现了一些前所不知的贵金属和有色金属工业矿床。这些矿床地理分布广，产于从元古宙到早中生代不同时代的岩石中（表3-1）。它们在矿化规模、矿体形态、围岩热液交代蚀变强度和类型多样性以及在其他特征上均有其特殊性。然而，它们也有许多共同特点，即矿化具层状特征；经常与含C的原始沉积岩共生；矿石为多组分的，即Au、Ag、PGE放射性和稀土元素、Ni、Cu、Cr、V、Mo、Pb、W、Co结合在一起；矿石产在围岩交代蚀变带和分散硫化物矿化带或硫化物－硫砷化物矿化带中。

目前已知的赋存于黑色岩系中的铂族元素矿床以俄罗斯的干谷铂族元素－金矿、东欧德国—波兰交界处的含贵金属砂页岩型铜矿、加拿大育空地区Nick盆地中类似于五元素矿床的镍－钼－锌－铂族元素矿床，均赋存在黑色岩系中。我国西南地区黑色岩系分布广泛，面积很大，实际上可以扩展到整个扬子地台的周缘。这一套岩系中早就发现了PGE的局部富集现象，并且也发现了巨大的PGE、Cu、Ni等地球化学异常（王学求.2003），但由于黑色岩系中含有大量有机碳、而金属又呈超微细分散状态，难以识别且分析测试技术没有攻克，因此尽管近年来在重庆城口等地已投入了大量的地质找矿工作，但勘查工作进展不大。

表3-1 国外黑色岩系矿床PGE分析资料　（w（PGE）/g·t^-1）

目前在黑色岩系的含铂性方面，以俄罗斯研究时间最长、取得成果也最显著。俄罗斯黑色岩系中普遍出现PGE矿化，并首先在干谷、纳塔尔京等金矿床中取得了找矿突破。俄罗斯对于PGE的研究，除了在诺里尔斯克铜镍硫化物矿床方面积累了大量资料和成果之外，对于PGE与Au的关系问题是随着在穆龙套、库姆托尔、纳塔尔京等矿床等中普遍发现含1g/t以上的PGE之后而日益受到重视并逐渐开展研究的。其中，干谷矿区的研究进展代表了目前此方面的国际前沿。

干谷矿床产于元古宇黑色岩系中，起先评价金并获得金储量1000吨，后运用多种微束微量分析方法发现和研究了PGE的含量及赋存状态（这一过程采大样就400件），得出金与铂族元素矿化同步、且与蚀变及硫化物有关等结论。PGE以Pt为主，Pd比Pt低一个数量级，偶尔含Rh（0.8g/t）;PGE多以微细浸染状自然铂（粒径0.5～10µm）及Fe-Cu硫化物中固熔体状态出现，并认为与有机质吸附有关。Pt大于1g/t的铂矿与金矿体在空间上基本重叠，矿化发生在金矿成矿之前，矿体主要为层状，厚度数十米至200m，长数千米。矿床中Au与Pt品位相近，均为3～5g/t，最终获铂储量1000吨。纳塔尔京金矿床产于二叠纪碎屑岩、火山沉积岩及闪斜煌斑岩墙中，矿石类型为石英硫化物型，毒砂及黄铁矿中Au含量达数十至百余g/t。块状毒砂矿脉中贵金属的含量为：Pt 28g/t、Pd 10g/t、Au 54g/t；黄铁矿矿石中Pt10g/t、Pd 0.7g/t、Au 10g/t；细脉浸染型矿石中Pt 2.6～2.9g/t、Pd 0.4～0.8g/t、Au 0.3～1.5g/t；煌斑岩中Pt 2.7g/t、Pd 0.7g/t、Au 0.7g/t。

尽管如此，研究工作的进展并非一帆风顺，主要是一方面“若有若无”（即分析测试结果重现性不好），另一方面即使“知道样品中有PGE但又找不到”，即分析结果肯定了样品的含矿性但矿物学工作往往又难以在显微镜或重砂中找到铂族元素的矿物。找不到铂族元素矿物，也就难以知道PGE的赋存状态；而赋存状态不清楚，也就无法解决选矿和冶金方面的问题。因此，俄罗斯科学家专门开展了铂族金属存在形式及其与金矿化关系的研究，但是，对于黑色岩系中PGE的研究进展尤其缓慢，以至于人们常常怀疑分析数据的可靠性。目前，俄罗斯科学家所取得的认识最为普遍的有两种：一种认为有吸附于有机质中的金属－碳络合物存在，另一种认为铂族金属分散于成矿硫化物中。

近年来在乌克兰喀尔巴阡山地区白垩纪和早第三纪含碳质建造（黑色和褐色泥岩、粉砂岩和砂岩，具有复理石建造特征）中也发现了Au与PGE组合的矿化（Subbotin A.G等，2000）,Au含量5×10^-9～1×10^-6和3×10^-6,Pd 3×10^-9～1×10^-6,Pt 3×10^-9～10×10－⁹.Ir痕量到5×10^-9，显示Pd的富集程度高于Pt，且与有机质关系密切。据研究，成矿物质的来源可能有两种途径：①基岩物质的分解补给到沉积盆地中；②由渐新世时期的喷气热液流体提供。

综合近年来的发现，不难看出，不同地质时代的黑色岩系都可能含矿，如巴西的希拉李斯特属于太古宇，俄罗斯干谷的围岩属于元古宇，中国扬子地台周缘的黑色岩系以寒武系为主.波兰蔡希斯坦的含铜页岩型铂族元素矿床赋存于上二叠统，俄罗斯的纳塔尔京也赋存在二叠纪的碎屑岩中，而乌克兰喀尔巴阡山地区的黑色岩系属于中新生界。