Question

大河坝自然铂矿床的围岩蚀变

Answer 1

铂族元素矿床主要是岩浆结晶分异形成的，但是，近年来许多热液型铂族元素矿床的发现，说明铂族元素的成矿作用具有多样性，而热液型铂族元素矿床的特点和成矿机制尚未被全面地认识。四川石棉大河坝自然铂矿区强烈的蚀变作用为研究铂族元素的热液成矿作用提供了新的机会。通过对其中热液蚀变绿泥石的初步研究，表明矿区基性超基性岩中的绿泥石是热液蚀变形成的，不是变质形成的。

绿泥石是一种常见矿物，几乎在各种类型的矿床中都可见到，但不同类型、不同成因矿床中的绿泥石具有不同的特点，因而具有成因标志和找矿意义。在铂族元素矿床中也出现绿泥石化，但很少进行专门的研究。我们在研究过程中发现，镇龙沟自然铂矿床与常见的铂族元素矿床明显不同，强烈的热液蚀变是其一大特点。传统意义上，热液成矿作用对于铂族元素的富集是不重要的，在教科书中一般未予提及。因此，许多地质工作者对于铂族元素的热液成矿作用缺乏必要的了解，影响到找矿思路的开拓。对于铂族元素的热液成矿作用目前已在国内外引起了充分的重视，但通过对“地质文献数据库”的文献检索，自1785年以来的5976篇与铂族元素有关的英文文献中只有个别文献提及绿泥石与铂族元素成矿作用有关的资料，而且对绿泥石的特征并未交代（Petrunov等，1992;Tevelev等，1996）；国内665篇与Pt有关的文献中只检索到5篇论述绿泥石。因此，对于大河坝自然铂矿中的绿泥石进行研究，可以弥补这方面的不足、提供成因信息并有助于今后的找矿。

大河坝铂矿区地表出露的基性－超基性岩已经强烈蚀变，而且极其复杂，在对60多个薄片的初步检查中没有发现新鲜者（图2-27）。蚀变矿物包括绿泥石、绿帘石、石英、次闪石、方解石等，伴随的金属矿物有钛铁矿、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿等，残余的原岩矿物主要是辉石和斜长石。绿泥石是最典型的一种蚀变矿物。铂族矿物尚未在薄片中找到，但根据四川地质矿产勘查与开发局的介绍，已经先后3次从近5吨重（原矿）的人工重砂样品中挑选出了数千个颗粒的自然铂。

图2-27 镇龙沟矿区蚀变围岩的显微镜下特征

（图中白色者为磁铁矿，其余为硅酸盐矿物）

绿泥石的产出特征比较复杂，既可以呈不规则的片状产出，也可以呈粒状产出，还可以呈细脉状产于磁铁矿的裂隙中（SM07-2-3）。绿泥石产于磁铁矿裂隙中，说明绿泥石形成晚于磁铁矿，更晚于岩浆结晶作用。对绿泥石的成分进行电子探针分析，结果见表2-19。成分分析表明，镇龙沟的绿泥石成分比较均一，FeO含量变化于24.09%～25.85%,MgO含量变化于16.10%～17.35%,SiO₂含量变化于25.76%～27.43%。

虽然绿泥石在各种类型的矿床中均可出现，而且具有矿床成因的标型意义。但是，由于普遍认为铂族元素矿床主要是基性超基性岩岩体通过岩浆结晶分异形成的，热液成矿作用对于整个铂族元素矿产资源的贡献非常有限（Macdonald A.J,1987），因此，对于铂族元素热液成矿作用的研究也很少。实际上，铂族元素除了在基性超基性岩中可以大规模产出之外，在黑色页岩、变质岩、花岗岩乃至于花岗岩中的含锡石英脉（如南非的Naboomspruit锡矿）中都可以出现（Mc Donald等，1995），因此，PGE很可能对于围岩没有特殊的选择性，而其热液成矿的重要性也将受到重视（王登红等，2000;2002）。如芬兰的希土拉含铂镍矿床产于蛇纹石化超基性岩中，岩体的Pt平均含量为0.027g/t,Pd为0.048g/t，在富含绿泥石的硫化物聚集体中Pt的品位最高，达600g/t，说明绿泥石化蚀变对于PGE的聚集具有重要意义？

表2-19 石棉大河坝（镇龙沟）自然铂矿区绿泥石的电子探针分析结果　（w_B/%）

绿泥石具有标型特征，即可以提供多方面的成因信息和找矿信息。这已经在众多的文献中有了充分的论述。王登红（1999）在研究新疆阿舍勒铜矿的过程中发现，变质成因的绿泥石对于原岩成分具有继承性，表现为酸性火山岩中的变质绿泥石高Fe低Mg，而基性火山岩中的绿泥石高Mg低Fe，蚀变形成的绿泥石则不受原岩成分的限制。镇龙沟铂矿的围岩是基性超基性岩，但绿泥石的成分以高Fe为特征，与热液蚀变成因的绿泥石相似（更靠近酸性岩端元），而与基性岩中变质成因的绿泥石明显不同。这有助于证明绿泥石是热液蚀变成因而不是变质作用形成的（图2-28）。

图2-28 镇龙沟绿泥石成分的FeO-MgO图解

（参见Wang Denghong等，1999）

白文吉等（2001）提到在豆荚状铬铁矿（含PGE）中出现铬绿泥石和八面体假象绿泥石（他们认为属于爆炸成因），其成分中含FeO为0.18%～1.47%,MgO为33.25%～34.52%，显然与大河坝的绿泥石不同。