Question

热液型铂族元素矿床的特点

Answer 1

热液型铂族元素矿床一般指通过岩浆期后的气化、热液流体作用形成的伴生铂族元素矿床，通常以多金属硫化物矿床中伴生资源的形式出现，独立矿床少见。这类矿床通常富含金、银，而铂族元素主要为铂和钯。且在规模及开发利用方面尚无大的突破。近年来在四川会理发现的大岩子铂矿也与铜伴生，但铜除了作为找矿标志以外其本身的经济意义不大，因此可作为独立的铂族元素矿床。

热液型铂族元素矿床长期以来未被重视的原因，一方面是典型矿床很少，规模大者更少，另一方面则由于研究工作薄弱，对于此类矿床的地质特征和成矿机制均了解得很少，因此找矿进展也不大。正如Macdonald（1987）指出的，热液型铂族元素矿床还没有对世界铂族元素的生产作出重大贡献，是由于对这一类型矿床的勘查还不够。但是，近年来世界各地大量的热液型铂族元素矿床（点）的不断发现（Seward等，1997; Armitage等，2001;Grainger等，2001; Moroni等，2001; Olivo等，2001; Gunn等，2002；王登红等，2002a;2004），尤其是澳大利亚西部Copper Hills地区100g/t以上的热液型铂钯矿的发现，迫使人们重新认识铂族元素的成矿机制。

此外，随着采选冶技术的提高，以前在斑岩型铜矿、砂岩型铜矿及其他类型矿床中伴生的铂族元素也逐渐得到综合回收，使得铂族元素矿产地在全球的分布由以往的“重点突出”向“全面开花”的格局转变。更有甚者，随着对铂族元素成矿作用研究的深入，我们有理由相信，铂族元素有可能像金矿一样，无论是矿床类型还是成矿条件都向多样性的方向发展，乃至于从根本上打破正岩浆型“一枝独秀”的局面。

尽管Macdonald（1987）在20年前就将热液型铂族元素矿床作为铂族元素矿床的一种重要类型，但他的热液型铂族元素矿床在概念上还是很局限的，即只涉及到3种主要情况：①热液系统与基性－超基性岩岩石及其含矿岩石通过“水岩反应”、从中淋滤出贵金属来成矿。如美国怀俄明州的新拉姆布莱矿山、加拿大安大略省的拉斯本湖矿点、加拿大萨斯喀彻温省比弗洛季地区的尼科尔森2号铀矿体；②斑岩铜矿中的铂族元素矿化；③中欧世界级含铜页岩型铜－银矿床中局部含有大量的铂钯，铂钯的富集与碳质页岩的氧化还原前锋有关。

上述几种类型大体上都与铜矿有关，围岩则分别是基性－超基性岩、中酸性的斑岩和含碳质的沉积岩。可见，岩浆岩和沉积岩都可以是热液型铂族元素矿床的含矿围岩。显然，变质岩中铂族元素成矿的信息更少，但毫无疑问，变质岩也可以是铂族元素的含矿围岩。另外，在某些铀矿和金矿床中也发现有铂族元素的富集。因此，本报告斗胆预言，热液型铂族元素矿床可能出现于各种各样的地质环境，热液可能是各种来源的，成矿温度也可以是高温的、中温的，甚至是低温、常温的。

热液型铂族元素矿床在国内外均侧重于矽卡型铜（铁）、斑岩型铜（钼）、热液型铜（金）和硫化物石英脉型金（铜）等矿床中。可将各方面的研究成果归纳如下：

1）矽卡岩型矿床。国外尚无突破，国内经查证在长江中下游地区铜矿石中普遍含PGE，其中Pt 0.023～0.034g/t、Pd 0.015～0.018g/t,Ir、Os、Ru、Rh含量较低；铜铁矿石Pt 0.068～0.174g/t、Pd 0.45～1.806g/t（铜绿山、铜山口）；磁铁矿石Pd 0.02g/t；辉钼矿Pt+Pd+Os可达零点几至1.15g/t，其中Os含量0.11～0.2g/t。四川措莫隆矿床中黄铜矿含Pt达1.07g/t.岔河锡矿硫精矿中Pt最高可达0.12g/t、Pd最高0.25g/t。此类矿床中的PGE主要赋存于黄铜矿、黄铁矿及磁黄铁矿、磁铁矿中，显示亲铜及亲铁性，并主要富集于早期晶出的矿物中；钼矿石中主要含Os；金矿石中主要富Pd并与Te有一定的相关关系。在铜矿石的选冶中，Pt和Pd进入铜精矿中（Pt+Pd达0.32g/t、硫精矿Pt15g/t;Pd 221.18g/t，阴极泥Pt 7.5g/t、Pd109.38g/t），具有较大的综合利用价值。

2）斑岩型铜（钼）矿床。普遍伴有PGE元素，具较大的综合利用价值。国外如美国科罗拉多州阿拉德斑岩铜矿的PGE含量为0.1～0.17g/t、而铜精矿中Pt 2.9～3.9g/t、Pd 1.9～2.3g/t。部分矿床中辉钼矿含Pt 0.12g/t、Pd 0.7g/t、Os 0.8～7.75g/t、Rh 0.04g/t。亚美尼亚的阿加拉克矿床Pt 0.015g/t、Pd 0.06g/t，铜精矿中Pt 0.8g/t、Pd1.12g/t；哈萨克斯坦矿床铜精矿含 Pt 0.02g/t、Pd 0.05～0.4g/t，钼精矿含Pt 0.2～1g/t、Pd 0.4～3g/t；俄罗斯的康恩拉德矿床含Pt 0.07g/t、Pd 0.19～0.35g/t。铂族元素主要赋存于黄铜矿、斑铜矿和黄铁矿中并和Au、Ag等贵金属密切共生，常见的铂矿物有碲钯矿、碲钯铂矿、砷钯矿等。铂族元素均可在精铜（钼）矿中综合回收。国内德兴铜矿矿石中含Pt 0.002g/t、Pd 0.0031～0.25g/t；铜精矿含Pt 0.45g/t、Pd 0.2g/t；辉钼矿中含Os达1.5～2.65g/t。玉龙铜矿矿石含Pt+Pd 0.005～1.1g/t；黄铜矿含Pd 0.03～0.21g/t。

3）热液型铜矿。国外PGE含量相对较高，如南非阿尔通维拉铜矿含Pt 24g/t、Pd116g/t；俄罗斯乌拉尔地区3个黄铁矿型铜矿石含Pt 0.1～0.9g/t；，黄铜矿含Pt 0.14g/t、Pd 0.027g/t、Rh 0.03g/t。国内矿床（Pt+Pd）0.08～0.6g/t.黄铜矿Pt 0.16g/t、Pd 0.81g/t、Os 0.002g/t。河北三道沟铜矿（Pt+Pd）0.5～3.0g/t，铜精矿中Pt 37.14g/t、Pd 46.89g/t；湖北银洞山铜矿（Pt+Pd）0.296g/t，硫精矿中含Pt 18.4g/t、Pd 17.49g/t；云南大红山铜（铁）矿含Pt 0.005g/t、Pd 0.01～0.008g/t。

4）硫化物石英脉型金（铜）矿。国外已成为铂族元素综合利用的一种重要类型，尤其是金矿床中。如美国内华达州金矿石Pt1.6～31.1g/t、Pd 3.4～34g/t；南非布什维尔德杂岩中含金石英脉含PGE达数百至5700g/t。常见的铂族矿物有自然铂、锑钯矿、碲铂钯矿、砷铂矿、钯金矿等。这类矿床的存在，说明铂族元素和金可以从硅铝质岩浆的残余溶液中析出，属岩浆晚期分异产物。国内实例如江西金山金矿，强烈黄铁矿化的碳质千枚岩含Au 0.64g/t、Pt 0.34g/t、Pd 0.033g/t；超糜棱岩型金矿石含Au 4.7g/t、Pt 0.47g/t、Pd 0.007g/t。吉林夹皮沟金矿含∑Pt 0.3～0.4g/t。二道岔金矿含∑Pt 0.4g/t。