Question

热液型铂族元素矿床的进一步分类

Answer 1

有理由相信，热液型铂族元素矿床可能出现在任何一种围岩中，因此可以根据围岩特征、也可以根据成矿作用来对热液型铂族元素矿床进行进一步的分类。正如Macdonald（1987）指出的，热液型铂族元素矿床是在各种各样的地质环境中由后生流体形成的，流体的成分直到目前为止还不能很好地确定。就目前而言，具有比较现实的意义、又有找矿前景的热液型矿床主要包括：①与穿切镁铁质超镁铁质容矿岩石的剪切带有关的矿床；②与碱性斑岩型铜－贵金属矿床伴生的矿床；③在碳质沉积物中由成岩晚期含金属卤水形成的矿床。相对于其他铂族元素来说，这一类型的矿床通常富含铂和钯；④碱性岩中的铂族元素矿床。

1.与剪切带有关的热液型铂族元素矿床

加拿大的拉斯本湖含铂族元素铜－镍硫化物矿床产于安大略省中部瓦纳皮蒂辉长苏长岩侵入体内。据研究，集中在被剪切岩石中的流体形成了绿泥石、绢云母、石英、绿帘石和黑云母的次生硅酸盐矿物组合。块状和浸染状黄铜矿和黄铁矿是主要的贱金属硫化物。样品的平均品位是：Cu 9%,Ni 0.2%,Pd 20.8g/t,Pt 9.7g/t,Au 3.1g/t。（Pt+Pd）/（Os+Ir+Ru）比值大于1000，比正岩浆型的J-M层（250）和梅林斯基层（12.5）要高得多。该比值可作为支持热液成因的证据。但是，拉斯本湖的块状硫化物矿体规模较大，其宽度达4.2～0.6m。但矿体出露不多，与断层是否有关也只能推测。因此，对于该矿床的成因就有不同看法，如B·O·德雷斯勒（1982）认为该矿床可能是由正岩浆的岩浆晚期活动形成的。

美国的新兰布勒含铂族元素铜矿位于怀俄明州南部梅迪辛博山前寒武纪岩层内。容矿岩石主要是变辉长岩，但有空间联系的还包括高级角闪岩变质相的浅色片麻岩和中粒的等粒花岗岩，伴生的岩石有石英二长岩、细晶岩和伟晶岩，在该花岗岩株的北缘还出露有一个富含电气石的大花岗岩体。新兰布勒的矿化既与石英－碳酸盐－硫化物裂隙脉有关，也与大的硫化物“豆荚体”有关，后者的水平直径达20m，深度为15m。豆荚体几乎不含石英和碳酸盐，但含有颇多细条带状隐晶质似碧玉岩，或者更确切地说是硅孔雀石。据研究，这些豆荚体至少有一部分是表生成因的；另一方面，含硫化物的铜矿脉大概是原生的，具深成特征。铜矿石中Pd和Pt的品位很高（平均品位分别为75g/t和4g/t），其他PGE的品位却很低（总含量小于0.05g/t）。M·E·麦卡伦等人（1976）认为这些矿石都是热液成因的，因为没有证据表明岩浆硫化物矿胚发生了再活化作用。他们认为，与马伦克里克－纳什伏克剪切带有关的断层和剪切带可能起了热液流体通道的作用。和在拉斯本湖区一样，由于1918年发生火灾而停止采矿，使该区的矿化未再得到揭露，妨碍了对矿床的地质调查。1985年，麦克唐纳和德雷斯勒（安大略地质调查所）对该矿床为数极少的露头和废石堆进行了调查，发现那里的辉长岩类岩石虽然变形不强，但存在着强烈的热液蚀变。大量的长英质岩墙、伟晶岩和切穿辉长岩的岩脉，可以表明深成矿化是由与长英质侵入体有关的热液系统产生的。Pt、Pd品位高，可能是原生热液流体带来的，也可能是流体与基性岩发生水岩反应之后从围岩中淋滤出来的。

在加拿大萨斯喀彻温北部比弗洛季地区存在一些含PGE的金矿脉（L赫尔伯特，1986），如尼科尔森2号矿床的这种金矿脉与镁铁质侵入体有空间关系，其PGE品位似乎随着离镁铁质岩石距离的增加而降低，由此推断PGE也是从基性岩中淋取的。

2.碱性斑岩型铂族元素矿床

众所周知，斑岩型铜矿区常常存在富含贵金属的碱性岩套。例如，S.E 克斯勒（1973）在斑岩铜矿系列中划分出一个斑岩铜金亚类，R.J.芬奇等人（1983）还指出该亚类富含铂族元素。J.L 沃勒等人（1984）描述了科罗拉多矿带西南端拉拉米期的阿拉尔正长岩岩株富含贵金属，除了含Cu 0.6%之外，还含Ag 2～20g/t,Au 0.010～0.2g/t,PGE总含量为0.1～0.17g/t。他们认为，阿拉尔岩株母岩浆房内岩浆和挥发分的分离富集了H₂O、CO₂（正长岩内CO₂高达10%，容矿岩石和矿脉中都含有CO₂的流体包裹体）、F和S。含挥发分、贱金属和PGE的硫化物相形成了角砾岩和脉状矿化，并产生了金属矿物、方解石、萤石和石英。

3.成岩晚期浅成热液型铂族元素矿床

与前两亚类不同，砂页岩中的铜－银（铅锌）多金属矿床与侵入岩一般既无时间联系，也无空间关系。最近的研究表明，含铜页岩矿化是后生的，是由成岩晚期的对流流体沉积而成的。含铜页岩通常产于早二叠世火山岩与裂谷中充填的红层以及晚二叠世海相碳酸盐岩、蒸发岩与红层之间的接触带，最大和最富的矿床见于波兰西南部。

波兰卢宾矿山和波尔卡维茨矿山的页岩含Pt可大于10g/t，矿化层长度超过1.5km（H·库查，1982）。Pt品位最高的（>200g/t）一段沿走向延伸50多米，与白色氧化砂岩和黑色还原页岩之间的接触带有关，黑色页岩含碳铀钍矿、酮、干酪根、酚、叔醇和芳香族烃类。贵金属集中在页岩中，是在成岩晚期流体流动过程中通过有机质的自氧化作用和脱硫作用而形成的，PGE在这种反应过程中可能起催化剂的作用。

在澳大利亚北部南阿利盖特河谷成矿带的科罗申希尔，也有一个与长英质侵入体没有明显关系的有价值的含铂族元素多金属矿床。该矿山从20世纪50年代到60年代中期一直开采铀矿，铀矿床以强烈错动的砾岩、蚀变火山岩和碳质片岩为容矿岩石。R.S.尼达姆等人（1987）认为该矿床类似于以砂岩为容矿岩石的后生铀矿，成矿物质来自于富含铀的长英质火山岩，砂岩层则起着流体通道的作用，碳质片岩则起还原剂作用。贵金属矿化（PGE+Au）在长英质火山岩中呈细粒浸染状产出，在紧靠开采铀矿的露天采场东部，长英质火山岩蚀变为含石英、绢云母和绿泥石的岩石。金的颗粒很细，肉眼看不见，与任何重要的石英脉系都没有关系。BHP矿业有限公司、诺兰达太平洋有限公司和EZ工业公司，于1985年发现了贵金属矿化。据对177个2m长的岩心所进行的试金分析，其中163个样品的Au含量大于1g/t，平均含Pt 0.61g/t，含Pd 1.15g/t，含Au 7.72g/t。贵金属与铀矿化在空间上的伴生是否纯属偶然，目前还不清楚。有的勘探公司认为，贵金属矿化属浅成热液成因，这种热液与陆地酸性火山作用有关。

4.与碱性岩有关的铂族元素矿床

铂族元素矿床与富含CO₂的碱性火成侵入体的关系也值得进一步研究。正如麦克唐纳（1987）指出的，该矿床类型需要加以扩大或重新定义，把碳酸岩岩体包括在内。例如，南非东南部帕拉博腊辉石岩—正长岩中的碳酸岩杂岩体，除了赋存有磷灰石和蛭石矿外，还是世界上最有效的露采铜矿山之一，年产矿石1亿吨，Cu品位0.48%～0.57%。可回收的贵金属也非常重要，并且与Cu含量密切相关（典型铜精矿含Cu 45%士15%），其中阳极泥一般含Au达3.5kg/t，含Ag 85 kg/t，含Pt 0.45 kg/t，含Pd0.55 kg/t，含Th 0.025 kg/t。以目前（2005年底）市场上一吨铜金属价值4.5万元、一克铂价值200元计，一吨铜中所含铂的价值就相当于铜的二倍（还未计算钯等其他贵金属）。可见，贵金属（金、铂、钯，银等）的价值要远远大于铜。