铂族元素矿床热液流体成矿模型探讨_李瑞鹏

《铂族元素矿床热液流体成矿模型探讨_李瑞鹏》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第２８卷第３期地质找矿论丛Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．３２０１３年９月：３３５－３４３ＣｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｔｏＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓＲｅｓｅａｒｃｈＳｅｐ．２０１３：３３５－３４３ｄｏｉ：１０．６０５３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－１４１２．２０１３．０３．００２铂族元素矿床热液流体成矿模型探讨李瑞鹏，颜建东（中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京１０００８３）摘要：世界上所有的铂族金属矿床都有热液流体活动的迹象。影响铂族元素（ＰＧＥ）成矿的流体主要有两类：堆晶体后期流体（＞５００℃）和岩浆后期流体（＜５

2、００℃）。低温热液（＜５００℃）中，ＰＧＥ可能主要以氯络合物及氢硫基络合物的形式运移；高温热液（＞５００℃）中，ＰＧＥ可能主要以氯络合物的形式运移。在详细论述不同温度、压力条件下的热液流体中ＰＧＥ溶解性质的基础上，分析了ＰＧＥ在流体中的溶解、迁移、富集及可能的沉淀机制，为探寻ＰＧＥ矿床的成因提供一个突破口。关键词：铂族元素矿床；热液流体；矿床成因中图分类号：Ｐ６１１．５；Ｐ６１８．５３文献标识码：Ａ同温度、压力条件下流体中溶解度的测定就已开始。０引言现今认为ＰＧＥ在流体中可能主要以氯络合物和氢［１］硫基络合物的形式存在。Ｍｏｕｎｔａ

3、ｉｎ和Ｗｏｏｄ的研铂族金属以其特殊的物理化学性质被广泛地应究表明，Ｐｄ和Ｐｔ可以形成稳定的氯、氢氧、氨和硫用于现代工业和尖端技术中，铂市场自２００５以来一的络合物，在高氧化的流体中主要以氯络合物的形直处于供不应求的状态①。中国是铂金属消耗大国之式存在，氯络合物的溶解度随流体氧化程度的增加［２］一，科学技术的发展对铂矿的需求使研究、寻找和利而增加。Ｇａｍｍｏｎｓ等在限定条件（ｔ＝３００℃，ｐ用铂族元素矿床日益迫切。前人关于ＰＧＥ矿床成因＝ＳＷＶＰ（饱和水蒸气压），ＣＮａＣｌ＝０．０１～３．０）下测机理的探究，形成２种不同的ＰＧＥ成因模

4、型：考虑到定Ｐｔ和Ｐｄ在流体中的溶解度，提供了相对比较可靠的数据。有关实验认为，在该条件下ＰｄＣｌ２－和硫化物在ＰＧＥ成矿过程中的重要性，地质学家提出４－［２－４］原生岩浆成因模式；随着研究的深入，世界上几乎所ＰｔＣｌ３是最主要的２种氯络合物，在高盐度、强有ＰＧＥ矿床中都发现了热液流体活动的迹象，由此氧化和强酸性的条件下，氯的络合物能提高Ｐｔ和又提出了热液流体成因模式。然而由于缺乏相应证Ｐｄ的溶解度。随着流体中Ｃｌ浓度的增大，流体中２－和ＰｔＣｌ２－［５］。一般据，热液成因模式至今仍然未被引起足够重视。本文Ｐｔ的氯络合物主要变成Ｐｔ

5、Ｃｌ４６通过对ＰＧＥ在热液流体中溶解、富集、迁移和沉淀机认为，在２５～３００℃的流体中，ＰｄＣｌ２－和ＰｔＣｌ２－为４４制以及成矿流体作用等问题的探讨，试图揭示热液流最主要的氯络合物，在此温度压力区间、正常氧化态体在ＰＧＥ矿床成矿过程中的重要性。的情况下，Ｐｔ和Ｐｄ（包括其他ＰＧＥ）的主要存在价［６－７］态为２＋，随着氧逸度的增加，ＰＧＥ稳定价态相应升高，如Ｐｔ由２＋变为４＋；Ｏｓ由２＋变为３＋，６１ＰＧＥ在热液流体中的溶解性质＋，８＋；Ｒｕ和Ｒｈ由２＋变为３＋（Ｍｏｕｎｔａｉｎ和ｗｏｏｄ，１９８８；Ｓａｓｓａｎｉ和Ｓｈｏｃｋ，１９

6、９８）。此外，Ｐｔ和２０世纪３０年代，对ＰＧＥ尤其是Ｐｔ和Ｐｄ在不Ｐｄ氢硫基络合物在流体中也具有一定的溶解搬运收稿日期：２０１２－１１－２７；改回日期：２０１３－０８－０９；责任编辑：赵庆基金项目：国家自然科学基金项目（编号：４０４７２０５１）和中国地质调查局项目（编号：１２１２０１０７１１８１４）资助。作者简介：李瑞鹏（１９８４－），男，硕士研究生，矿物学、岩石学、矿床学专业，岩浆作用与资源环境方向。通信地址：北京市海淀区学院路２９号，中国地质大学北五楼１０４甲室；邮政编码：Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｒｕｉｐｅｎｇｃｕｇｂ＠１２６．ｃｏｍ

7、３３６地质找矿论丛２０１３年能力［１］，主要以Ｐｄ（ＨＳ）０（Ｐｔ（ＨＳ）０）和Ｐｄ（ＨＳ）－由表１可见，Ｐｔ２＋和Ｐｄ２＋均有４和６两种配位数，２２３－［４，８］（Ｐｔ（ＨＳ）３）的形式存在于流体中（Ｐａｎ和在热液流体中形成的络合物往往具有八面体和四面Ｗｏｏｄ，１９９４，实验条件：ｔ＝２００～３５０℃，ｐＨ＝５．９～体的特征，这也是大多数热液体系中ＰＧＥ的氯络合物大多呈ＰｄＣｌ２－和ＰｔＣｌ－的原因。９．４，Ｓ＝０．３～２．２ｍ；Ｇａｍｍｏｎｓ和Ｂｌｏｏｍ，１９９３，实４３验条件：ｔ＝２００℃，ｐＨ＝０．５～８．２，Ｓ＝０．０１～

8、２．１ＰＧＥ在热液流体中的赋存、迁移及沉淀１．０ｍ），与氯络合物不同的是，其溶解度的大小主根据软硬酸原理，大多数热液流体（ｔ＜５００℃）要受氧化还原条件的控制，而与ｐＨ、盐度和温度等［１５］环境中，ＰＧＥ离子（２＋）趋向于以软刘易斯酸