利用扫描电镜-电子探针研究四川杨柳坪镍铜硫化物矿床铂钯的赋存状态及沉淀机制_戴婕.pdf

书书书 2015 年 3 月 March 2015 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol． 34，No． 3 161 ～168 收稿日期 2014 －05 －14;修回日期 2014 －12 －28;接受日期 2015 －01 －08 基金项目铂族元素赋存状态的系统分析与研究方法 1212011120273 ; 西藏大型矿床成矿专属性研究 1212011221073 作者简介戴婕， 博士研究生， 从事微区分析、 矿物学、 矿床地球化学及实验地球化学研究。E- mail daijiegirl163． com。 文章编号 02545357 2015 02016108 DOI 10． 15898/j． cnki． 11 －2131/td． 2015． 02． 002 利用扫描电镜 － 电子探针研究四川杨柳坪镍铜硫化物矿床 铂钯的赋存状态及沉淀机制 戴婕1， 2， 3，徐金沙2，杜谷2，王坤阳2 1． 成都理工大学，四川 成都 610059; 2． 中国地质调查局成都地质调查中心，四川 成都 610081; 3． 国土资源部沉积盆地与岩相古地理重点实验室，四川 成都 610081 摘要本文利用电子探针和配备能谱分析功能的扫描电镜对四川杨柳坪镍 － 铜硫化物矿床中铂钯的赋存状 态进行了研究。结果表明， 铂以独立矿物相砷铂矿和自然铂存在; 钯以碲化物、 碲铋化物、 碲锑化物、 锑化物 及自然钯独立矿物相存在， 也以类质同象形式分布在碲镍矿中 钯含量约 10 ， 另外还以锑铋钯碲矿、 六方 锑碲钯矿、 碲钯矿独立矿物相存， 并以类质同象形式分布在 Vavrinite 钯含量 5 和砷铂矿 钯含量 1 ～ 5 中。杨柳坪矿床中铂钯元素沉淀与贱金属矿物 BMS 及晚期热液蚀变矿物蛇纹石、 方解石密切相关， 其沉淀经历了 3 个阶段 ①早期高温阶段 1200 ～900℃ ， 铂钯元素沉淀并包裹在 BMS 中; ②中期中高温阶 段 650 ～250℃ ， 分离结晶作用使铂钯元素沉淀并分布 BMS 矿物的边部， 同时该阶段热液来源的铂钯元素 沉淀于 BMS 粒间; ③晚期热液蚀变阶段 500 ～300℃ ， 热液蚀变作用引起铂钯元素沉淀在蚀变矿物中或嵌 布在 BMS 裂隙。本文研究成果为认识该矿床及同类型镍 － 铜硫化物矿床的铂钯成矿过程提供了新的依据。 关键词扫描电镜; 电子探针; 杨柳坪; 镍 － 铜硫化物矿床; 铂; 钯; 赋存状态; 沉淀机制 中图分类号P575文献标识码A 世界上大于 99的铂族元素 PGEs 都来自于 岩浆硫化物矿床 ［1 ］。铂族元素在岩浆岩中成矿主 要与硫化物矿床 如 Sudbury，Noril’ sk 、 硫化物铬 铁矿矿床 如 Bushveld 及铬铁矿矿床 如乌拉尔 － 阿拉斯加镁铁质 － 超镁铁质岩体 ［2 ］。我国四川杨 柳坪 Ni － Cu 硫化物矿床， 是典型的岩浆硫化物矿 床 ［1， 3 －4 ］， 不仅是大型的镍矿床， 而且伴生的铂族元 素的经济远景可与大型铂族元素矿床的价值媲美。 杨柳坪矿床中铂族元素的含量很低， 而且铂族元 素矿物颗粒细小 一般几个微米 、 分散、 不易鉴别， 因 此， 研究该矿床中铂族元素的赋存状态比较困难。以 传统光学显微镜为基础研究元素赋存状态的方法已 不能满足研究铂族元素赋存状态的要求， 但随着电子 探针技术和扫描电镜技术等微区分析技术引入， 研究 铂族元素赋存状态成为可能。前人利用电子探针技 术对该矿床中铂族元素的赋存状态作了一些探 索 ［ 5 －8 ］， 仅得到了铂、 钯矿物独立矿物相的成分， 而没 有直观的图像可以观察到其形貌， 这些独立矿物相和 类质同象铂、 钯是如何形成的， 也不得而知。 本文结合电子探针技术和扫描电镜技术的分析 优势， 研究了四川杨柳坪矿床铂族元素铂、 钯的赋存 状态， 新发现了钯的独立矿物相， 如锑铋钯碲矿 ［ PdTe Sb， Te ］ 、 六方锑碲钯矿 ［ Ni， Pd Te， Sb ］ 、 碲钯矿［ Pd Te， Bi 2 及分布在 Vavrinite Ni2SbTe2， 含钯 5 和砷铂矿 含钯 1 ～ 5 中 的类质同象钯， 为矿产资源综合利用提供了基础性 数据。同时， 通过分析铂、 钯沉淀机制， 对认识杨柳 坪矿床及同类型的 Ni － Cu 硫化物矿床中铂钯的成 矿过程提供了新的依据。 1地质背景 杨柳坪 Ni －Cu 硫化物铂族元素矿床位于康滇地 轴的北部， 岩体主要分布在杨柳坪、 正子岩窝、 协作坪 和打枪岩窝等地 ［ 9 －10 ］， 形成于晚二叠纪， 与峨眉山玄 武岩同期 ［ 10 ］， 主要由橄榄岩、 二辉橄榄岩、 单辉橄榄 岩、 辉石岩、 辉长岩和闪长岩组成 ［ 9 ］。 161 ChaoXing 杨柳坪 Ni － Cu 硫化物铂族元素矿床的矿化划 分为 岩浆熔离型、 矿浆贯入型、 热液交代型和热液 脉型 4 种类型 ［10 －11 ］。王登红等［10 ］将该矿床中的矿 化类型划分为 3 种类型 即岩浆熔离 － 热液型、 热液 型和黑色岩系中的铂族元素矿化， 其中以岩浆熔离 － 热液型为主， 约占矿体总厚度 98， 总储量的 96以上。区域内岩相从下至上分别为蛇纹岩相、 滑石岩相、 次闪石岩相和蚀变辉长岩相［12 ］。该矿床 的铜、 镍、 铂族元素成矿作用不完全由岩浆结晶分异 作用所完成， 而且有大量的后期热液携带矿质参与 叠加成矿， 一部分热液还进入有利的围岩 如大理 岩 中形成独立的热渡型和矽卡岩型富矿体。 2矿石特征 杨柳坪镍 － 铜硫化物铂族元素矿床中矿石构造 以浸染状构造为主 图 1a， c ， 其次为致密块状 图 1b 、 海绵陨铁状、 细脉浸染状及斑杂状构造［12 ］。 杨柳坪矿床中的主要矿石结构有海绵陨铁结 构、 固溶体分离结构 图 1d 交代结构、 半形晶结构 － 自形晶结构、 他形晶结构等。主要金属矿物为贱 金属硫化物 BMS 磁黄铁矿、 镍黄铁矿、 黄铜矿， 其 次为辉砷钴矿 － 辉砷镍矿固溶体， 副矿物有独居石、 锆石、 碲铋矿、 方铅矿、 锡石等， 非金属矿物有蛇纹 石、 滑石、 方解石、 白云石等 ［12 ］。 3样品采集和铂钯元素分析方法 3． 1样品采集 样品主要为矿石， 采自杨柳坪铜镍硫化物矿床 的 4 个矿体 杨柳坪、 协作坪、 正子岩窝、 打枪岩窝。 除杨柳坪矿体的样品采自矿石堆外， 其余 3 个矿体 的样品采自采矿坑道。 3． 2铂钯元素的分析方法 传统方法研究元素赋存状态是设定固定波长的 元素进行面扫描， 速度慢， 效率低。本次利用测试仪 器为 S －4800 扫描电镜 日本岛津公司 及 EPMA － 1600 电子探针 日本岛津公司 。样品经过前处理， 磨片， 干燥， 镀膜等程序后， 再利用扫描电镜的背散 射电子像功能， 利用矿石中各矿物的灰度差异锁定 测试目标， 然后利用能谱得点分析， X 射线线扫描、 面扫描分析功能进行充分分析， 需要准确矿物定名 的铂钯矿物， 再利用电子探针进行进一步成分分析。 3． 2． 1扫描电镜分析方法 1 背散射电子像观察 采用背散射电子像观察样品的组分变化是研究 图 1a， c浸染状硫化物分布在蛇纹岩中; b块状矿石; d块状矿石中镍黄铁矿在磁黄铁矿中形成固溶体分离结构 Fig．1a， cdisseminated sulfide in serpentine;bmassive ore;dexsolution structure of pentlandite and pyrrhotine in massive rock 261 第 2 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2015 年 ChaoXing 铂族元素赋存状态的有效手段之一， 根据需观察元 素的原子序数高低， 评估所测试矿物的平均原子序 数， 选择适当的对比度， 在低放大倍率下移动样品， 观察图像的灰度变化情况， 捕捉相应的灰度信息进 行定性、 定量以及线扫描和面扫描分析。铂族元素 矿物中铂钯矿物的原子平均系数较高， 因此锁定背 散射电子像中较亮的矿物为研究对象。 2 能谱仪、 特征 X 射线线面扫描的分析条件 ①电流的选择。电流强度与元素检出限成正比， 即电流越强， 元素检出限越低， 脉冲强度计数也越大， 但噪音也会随之增加。考虑到仪器本身的特点和样 品的特征， 本次测试选用的发射电流为10 μA。 ②加速电压的选择。电压的选择首先必须满足 所选择的分析电压为被激发电子能量的 2 ～3 倍， 本 次测试选择电压为 20 keV。 ③时间的选择。实际分析时间为死时间与收峰 时间之和， 本次根据铂钯元素特征， 分析选择 100 s/点， 线分析的时间一般为 60 min/线， 面分析的时 间1 ～4 h。对低含量元素， 时间越长效果越好， 即点 分析的成分含量更准确， 线分析的元素分布曲线更 准确以及面分析的图像更清晰， 边界更明显。但是 由于电子束轰击的时间越长， 样品的耐热度和导电 性等因素影响， 容易产生漂移， 使得测试结果反而更 不准确。本次能谱分析的时间为3 min， 线扫描的时 间为 40 min， 面扫描的时间为 2 h。 ④束斑直径的选择。铂钯矿物的颗粒很小， 因 此束斑也较小， 本次测试的束斑直径为 2 ～3 μm。 3． 2． 2电子探针测试条件 电子探针对于硫化物和氧化物的分析有不同的 标准， 铂钯矿物特征更接近硫化物， 因此选择了硫化 物的标准， 电子探针波谱分析条件 加速电压 20 ～ 25 kV; 束电流 20 nA; 束斑直径 2 ～5 μm。 4铂钯元素含量和赋存状态特征 4． 1铂钯元素含量特征 本次铂钯元素赋存状态的研究以矿石为重点， 在矿石中铂和钯的含量变化范围大， 平均含量也低 铂含量为 0． 0089 10 －6 ～ 1． 67 10 －6， 平均值 0． 403 10 －6;钯含量为 0． 0085 10－6 ～ 4． 01 10 －6， 平均值 0． 842 10－6， 表 1 。 4． 2铂钯元素的赋存状态特征 4． 2． 1铂元素的赋存状态特征 铂元素以砷铂矿和自然铂的形式存在。大部分 砷铂矿以单颗粒形式存在， 发现102 颗， 主要与 BMS 磁黄铁矿 36 和蛇纹石 38 相关。砷铂矿化 学式为 Pt1． 00Fe0． 11Ni0． 01Sb0． 06As2． 13 表 2 。 表 1矿石中铂族元素的含量 Table 1The conponents of platinium gorup elements in ore 矿石类型 Au 10 －6 Ag 10 －6 Pt 10 －9 Pd 10 －9 Os 10 －9 Ir 10 －9 Rh 10 －9 Ru 10 －9 杨柳坪浸染状2．120．1219845616．41215．931．8 杨柳坪浸染状0．18 0．00222．732．26．283．43168．3 协作坪浸染状1．440．0820040313．116．119．234．5 正子岩窝浸染状0．240．028．948．652．220．6920．10．4 正子岩窝浸染状1．580．062113265．963．266．658．6 打枪岩窝块状15．10．061670401023．328．570．762．7 打枪岩窝块状2．860．1948778821．424．436．555．2 正子岩窝块状2．220．0843071511．4152428．1 平均值3．220．08 403．46 842．36 12．51 12．92 26．13 28．7 注 测试单位为四川省地矿局冶金地质研究所。 表 2铂矿物单矿物化学成分 Table 2Chemical composition of platinum minerals 矿物名称 及编号 元素含量 SFeNiAsSbPt总量 砷铂矿 ZZYW2 － 2 －02 0．3742．0480．00044．0850．01552．44698．968 0．4401．8360．00043．3230．01452．50798．120 0．8631．5010．00043．5030．41252．38498．663 0．3442．1900．05943．3360．60651．98698．521 0．2773．5040．00042．2180．74952．31499．062 0．2611．2180．02042．3712．25951．88598．014 0．2341．2110．05843．4921．36652．48798．848 0．2571．2910．00043．0621．40652．49698．512 0．2182．1770．03242．8230．57752．43098．257 砷铂矿 ZZYW2 － 2 －05 0．2551．4370．13441．3763．14551．67098．017 0．2611．4560．11642．6603．16752．515 100．175 0．3311．9160．02242．2193．41051．54699．444 0．3321．9950．03142．2283．45451．36099．400 0．3351．9100．02442．1232．11251．70398．207 0．1651．3210．06241．6703．42151．49698．135 0．1781．2340．12142．5253．88052．176 100．114 0．3401．3750．08143．1631．97351．08598．017 0．3561．2730．05441．8662．60651．84798．002 0．4571．3700．07441．9302．96352．24999．043 0．4501．7270．06142．2051．33752．38598．165 0．2791．2920．07642．4773．00951．76598．898 0．2341．3260．07242．2423．14352．50699．523 砷铂矿 ZZYW2 － 2 －16 0．4291．2380．93843．5261．20150．75398．085 0．5731．0941．23743．6730．65752．75999．993 1．0971．2201．07942．4061．15353．382 100．337 1．1591．0390．79941．9100．63053．56799．104 自然铂 ZZYW2 － 2 －16 －3．211．101．24－94．45 100．00 能谱 1．493．65－－－94．85 100．00 能谱 1．433．540．69－－94．33 100．00 能谱 注 除标注能谱数据外， 单矿物成分均为电子探针成分分析数据， 能谱数据经 过归一化处理， 以下各表成分数据与此相同。分析单位 国土资源部成都地质 矿产研究所。 361 第 2 期戴婕， 等 利用扫描电镜 － 电子探针研究四川杨柳坪镍铜硫化物矿床铂钯的赋存状态及沉淀机制第 34 卷 ChaoXing 砷铂矿中 98 以上的颗粒含有 Sb 1 ～ 3 ， Sb 在砷铂矿中分布不均匀， 可能为环带分布， 为砷铂矿交代锑铂矿 PtSb2 残余， 在 Noril’ sk 矿田 中砷铂矿中 Sb 的含量最高达到了 9． 11［13 ］。约 5的砷铂矿含有钯 含量普遍 ＜3 ， 约 10 砷铂 矿含有 Rh 2 ～ 4， 能谱数据 ， 由于 Pt、 Pd、 Rh 元素地球化学性质相似， Pd、 Rh 可能类质同象砷铂 矿中的铂元素， 而赋存在砷铂矿中。 砷铂矿以半自形 － 他形晶形式包裹在 BMS 中 图 2b、 c ， 其次是分布在其边缘 图 2e ， 少数嵌布 在 BMS 矿物颗粒的间隙中 图 2a ， 极少数砷铂矿 以自形晶分布 主要分布在碳酸盐矿物中， 图 2f 。 另外， 在磁黄铁矿结晶颗粒的边缘， 发现两颗连续成 矿的串珠状砷铂矿 图 3i 。少量砷铂矿呈带状嵌 布在磁黄铁矿中 图 2 ， 或嵌布在磁黄铁矿与蛇纹 石间隙中 图 2k 。少数砷铂矿呈串珠状分布在蛇 纹石与磁黄铁矿的矿物集合体中 图 2h ， 这类砷铂 矿明显为岩浆冷凝结晶后产物， 也有砷铂矿呈单颗 粒集合体分布在与蚀变相关的蛇纹石 多数蛇纹石 遭受不同程度的绿泥石化 中 图 2m 。 自然铂矿物均为砷铂矿脱硫的产物， 自然铂中 往往还有砷铂矿的交代残余 图 2n ， 少数自然铂交 代完全， 其纯度达到 94以上 图 2o， 表 2 。 4． 2． 2钯元素的赋存状态特征 钯矿物也主要半自形 － 他形晶颗粒独立存在于 岩石中 图3 ， 本次研究发现钯矿物 98 颗， 含钯矿物 34 颗， 主要与 BMS 磁黄铁矿 47 和镍黄铁矿 35 相关 图 3b 。主要钯矿物为锑铋钯碲矿 Pd1．00Fe0．03Ni0．11Te1．00Sb0．81Te0．13Bi0．23， 化学简式 PdTe Sb， Te 和六方碲锑钯镍矿［ Ni1．02Pd0．53Fe0．06 Te1．40Sb1．00Bi0．03， 化学简式 Ni， Pd Te， Sb ］ ， 其次为 六方锑钯矿 PdSb， 含碲9 ～15， 或铋约 1．5， 能 谱数据 ， 等轴碲铋钯碲矿 PdBiTe ， 碲钯矿 Pd Te， Bi 2，Bi 约15， Pd 约 26， 能谱数据 。含钯的矿 物主 要 为 Vavrinite Ni1．62Fe2 0．10Pd0．26Sb1．00Bi0．01 Te1．97， 含钯 5， 化学简式为 Ni2SbTe2 ， 其次砷铂矿 含钯 1 ～5 和碲镍矿 NiTe2， 含钯 10， 能谱 。 钯在砷铂矿中可能呈环带分布。Pd、 Sb、 Bi、 Te 可形 成化学式为 Pd Sb， Bi Te 或 PdSbTe 的矿物 ［ 14 ］， Bi 取 代 Sb 的量可达 50［ 15 ］，而杨柳坪矿床锑铋钯碲矿 中 Bi Sb ＜1， 说明该钯矿物中 Bi 取代了 Sb［ 12 ］。 5铂钯沉淀机制研究 5． 1早期铂钯元素沉淀机制 在杨柳坪矿床中， 早期铂钯元素沉淀的矿物占 主体地位 43 。杨柳坪矿床中的铂族元素在磁 黄铁矿结晶残余的硫化物熔体中富集成矿， 随后又 在磁黄铁矿生长过程中被吞噬， 进而在磁黄铁矿中 形成了铂族元素矿物的包裹体［12 ］， 这些铂族元素矿 物的分 布 情 况 在 Sudbury 岩 体、 美 国 蒙 大 拿 州 Stillwater 岩体 ［16 －17 ］、 以及 Noril’ ska 岩体都很相 似 ［18 －19 ］。杨柳坪 Fe － Ni － S 系统中， 镍黄铁矿从磁 黄铁矿出溶表明单硫化物 Mss 从硫化物中结晶温 度的范围可能为 1100 ～ 800℃［12， 16 ］， 说明杨柳坪的 岩浆熔体至少经历了一个为 1100 ～ 800℃ 高温过 程， 实验也表明， 铂族元素矿物的结晶温度很高， 如 PtAs2和 PtSb2［20 ］。Sarah 等［21 ］发现 Sudbury 岩体中 的 Creighton Cu － Ni 硫化物矿床中的砷铂矿是在高 温阶 1200 ～ 900℃ 从硫化物熔体中结晶的产物， 并被之后形成的 Mss， 甚至是广泛分布的 BMS 包 裹。由此， 我们推测杨柳坪矿床中， 沉淀在 BMS 矿 物中铂钯的元素， 且后来被 BMS 矿物包裹， 其沉淀 发生在早期高温岩浆阶段 1200 ～900℃ 。 5． 2中期铂钯元素沉淀机制 铂族元素矿物也可能为硫化物熔体分离结晶过 程中的残余溶液结晶的产物［21 －22 ］。铂族元素矿物 还可能形成于 BMS 在冷却过程中出溶， 也可能直 接来源于从分馏的硫化物熔体中分离出来的不混溶 的富 Te － Bi 的液体 ［23 －24 ］。在杨柳坪矿床中， 分布 在 BMS 边缘的中期沉淀的矿物 20 应为 Mss 冷 却过程中出溶而形成的， 当 Mss 结晶， 铂钯在剩余溶 液中富集， 并与 As、 Sb、 Te、 Bi 结合形成铂钯矿物［6 ］。 杨柳坪铂族元素矿物与 BMS 很可能形成于硫化物 熔体的分离结晶作用， 其结晶顺序为 Mss ＞ 辉砷钴 矿 － 辉砷镍矿固溶体 ＞ 镍黄铁矿 ＞ 铂族元素矿 物 ［6 ］。对铂族元素沉淀， 比较认可的模式为 在分 馏和冷却过程中， 在接近 1000℃ 的时候， 铂族元素 如 Ru － Ir － Os － Rh － Pt 溶解在硫化物熔体中， Ni 可能分离到早期结晶相 Mss 固溶体中。大多数铂和 钯保留在富 Cu 的硫化物流体中， 岩浆在侵位过程 中冷却， 铂钯分馏到中间硫化物固溶体中， 最后， 在 650 ～250℃时 Mss 重新结晶形成含有铂族元素镍黄 铁矿 － 磁黄铁矿固溶体 ［21 －25 ］。由此推测， 杨柳坪矿 床中分布在 BMS 边部的中期沉淀的铂钯矿物， 其沉 淀发生在硫化物熔体冷却结晶过程中的出熔， 形成 温度在 650 ～250℃。 5． 3晚期铂钯元素沉淀机制 杨柳坪矿床， 分布在 BMS 裂隙中的铂钯矿物仅 占8， 它们很可能与 BMS 同时形成， 也可能晚于 BMS， 如果是前者， 那为第2 期铂钯的沉淀， 其发生温 度温度与 BMS 冷却结晶的温度相当 650 ～250℃ 。 461 第 2 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2015 年 ChaoXing 图 2铂矿物在矿石中的分布情况 背散射电子像 Fig． 2Platinum minerals in ore back- scattered image a他形砷铂矿 Sperrylite 嵌布在黄铜矿和磁黄铁矿 Pyrrhotine 的粒间间隙中; b自形砷铂矿 Sperrylite 包含在磁黄铁矿 Pyrrhotine 中， 并 分布在磁黄铁矿 Pyrrhotine 结晶颗粒的边缘; c他形晶砷铂矿 Sperrylite 嵌布在磁黄铁矿 Pyrrhotine 中; d半自形 － 他形晶砷铂矿 Sperrylite 包含在磁黄铁矿 Pyrrhotine 中; e自形 － 半自形砷铂矿 Sperrylite 分布在磁黄铁矿 Pyrrhotine 边缘， 共同分布在蛇纹石 Serpentine 中; f白云石中的自形晶砷铂矿 Sperrylite ; g辉砷钴矿 － 辉砷镍矿固溶体中的砷铂矿 Sperrylite ; h分布在钛铁矿边部的砷 铂矿 Sperrylite ; i连续分布砷铂矿 Sperrylite 包裹在磁黄铁矿 Pyrrhotine 晶体的边缘; j条带状砷铂矿 Sperrylite 嵌布在磁黄铁矿 Pyrrhotine 中; k条带状砷铂矿 Sperrylite 嵌布在磁黄铁矿 Pyrrhotine 与蛇纹石 Serpentine 间; l串珠状砷铂矿 Sperrylite 分布在蛇纹石 Serpentine 和磁黄铁矿 Pyrrhotine 组成的矿石中; m砷铂矿 Sperrylite 呈集合体分布在蛇纹石 Serpentine 中; n砷铂矿 Sperrylite 蚀变 为自然铂; o自然铂嵌布在蛇纹石 Serpentine 中。 561 第 2 期戴婕， 等 利用扫描电镜 － 电子探针研究四川杨柳坪镍铜硫化物矿床铂钯的赋存状态及沉淀机制第 34 卷 ChaoXing 图 3钯矿物在矿石中的分布情况 背散射电子像 Fig． 3Palladium minerals in ore back- scattered image a半自形 － 他形锑铋钯碲矿 Testibiopalladite 嵌布在磁黄铁矿 Pyrrhotine 中; b他形六方锑钯矿 Sudburyite 包裹在镍黄铁矿 Pentlandite 中; c锑铋钯碲矿 Testibiopalladite 分布在白云石 Dolomite 中; d锑铋钯碲矿 Testibiopalladite 与六方锑钯矿 Sudburyite 共生; e锑铋钯 碲矿 Testibiopalladite 与 Vavrinite 共生， 嵌布在磁黄铁矿 Pyrrhotine 的晶间裂隙; f等轴碲铋钯矿 Michenerite 包含碲钯矿 Merenskyite ， 嵌 布在磁黄铁矿 Pyrrhotine 与蛇纹石 Serpentine 的裂隙中; h六方锑钯矿 hexastibiopalladinite 、 锑铋钯碲矿 Testibiopalladite 与含方解石 Cacite 的磁黄铁矿共生 Pyrrhotine ，锑 铋 钯 碲 矿 Testibiopalladite中含银金矿 Electrum ， 定 向 构 造 明 显; i六 方 碲 锑 钯 镍 矿 Hexatestibiopanickelite 单颗粒集合体分布在蛇纹石 Serpentine 中;I Vavrinite 包裹在黄铜矿 Chalcopyrite 中。 如果是后者， 则很可能与蚀变相关的硅酸盐矿物和 碳酸盐矿物中的第 3 期铂钯矿物成因类似， 为岩浆 期后热液蚀变， 铂钯在蚀变作用下再次富集， 而这种 蚀变对铂钯的沉淀起了很好的作用， 统计显示铂钯 矿物在硅酸盐矿物和碳酸盐矿物中沉淀的铂钯矿物 占 29， 以硅酸盐蚀变 即蛇纹石蚀变 为主。 杨柳坪岩体与金宝山岩体同属于地幔柱成矿系 统相关的峨眉山大火成岩省 ［26 ］， 陶琰等［27 ］将金宝 山岩体热液活动可区分出 3 个阶段 岩浆晚期高温 流体活动阶段 700℃ 、 岩浆期后蛇纹石化阶段 500℃ 、 低温碳酸盐化阶段 300℃ 。由此， 可以 推测对晚期阶段的铂钯元素的沉淀， 大致发生在 500 ～300℃。Sarah 等 ［21 ］在研究 Sudbury 岩体中的 Creighton Cu － Ni 硫化物矿床中的铂族元素矿物后 认为， 钯矿物方铋钯矿和 BMS 同时形成于温度相对 较低的晚期岩浆阶段或热液阶段＜ 540℃ 。由 此， 我们可以推测杨柳坪第 3 期铂钯矿物包括自然 铂其形成与晚期硅酸盐蚀变和碳酸盐蚀变相关， 形 成温度大致在 500 ～300℃。 6结语 研究表明， 四川杨柳坪 Ni － Cu 硫化物矿床中 铂族元素铂和钯含量较低 铂含量 0． 0089 10 －6 ～ 1． 67 10 －6， 平均 0． 403 10－6; 钯含量为 0． 0085 10 －6 ～ 4． 01 10 －6， 平均 0． 842 10－6 ， 铂钯相关 性较好。铂的独立矿物相为砷铂矿 PtAs2 和自然 铂， 砷铂矿中偶见有 Pd、 Rh， 为 Pd、 Rh 交代砷铂矿 中铂所致; 钯的独立矿物相主要为锑铋钯碲矿 PdTe Sb， Te 和六方碲锑钯镍矿 Ni， Pd Te， Sb ， 其次为六方锑钯矿 PdSb 、 等轴碲铋钯碲矿 PdBiTe 和碲钯矿 Pd Te， Bi 2 ， 另外钯还以类质 同象形式存在于 Vavrinite Ni2SbTe2， 含钯 5 、 砷 661 第 2 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2015 年 ChaoXing 铂矿 含钯 1 ～5 和碲镍矿 NiTe2，含钯 10 中， 钯在砷铂矿中可能呈环带分布。杨柳坪的铂钯 元素沉淀经历了3 个阶段 即早期的高温阶段 1200 ～900℃ 铂钯沉淀并包裹在 BMS 中; 中期中高温 阶段 650 ～250℃ 分离结晶作用使铂钯沉淀并分 布 BMS 矿物的边部， 同时该阶段热液来源的铂钯沉 淀于 BMS 粒间; 晚期热液蚀变阶段 500 ～ 300℃ 铂钯元素由于热液蚀变作用而沉淀， 分布在蛇纹岩、 碳酸盐岩等蚀变岩石或 BMS 矿物裂隙中。 致谢本项目在开展过程中， 得到了四川里伍铜业 股份有限公司陈道前董事长、 祝军总经理及王发清 总工程师等领导的大力支持。在样品采集过程中， 得到了丹巴项目部赵波等地质工程师的热心帮助。 在此一致表示衷心感谢 7参考文献 ［ 1］Song X Y， Wang Y S， Chen L M． Magmatic Ni- Cu- PGE DepositsinMagmaPlumbingSystems Features， ation and Exploration［J］ ． Geoscience Frontier， 2011， 2 3 375 －384． ［ 2］Alexander V O． Origin of Platinum- group Minerals in Mafic and Ultramafic RocksFrom Dispersed Elements to Nuggets［J］ ． The Canadian Mineralogist， 2011， 49 1397 －1412． ［ 3］中国矿床编委会编著． 中国矿床［ M］ ． 北京 地质出版 社， 1989 205． Editorial Board of Chinese Deposits． Chinese Deposits ［ M］ ． BeijingGeological Publishing House， 1989 205． ［ 4］苏尚国， 沈存利， 邓晋福， 等． 铂族元素的地球化学行 为及全球主要铂族金属矿床类型［J］ ． 现代地质， 2007， 21 2 361 －370． Su S G， Sheng C L， Deng J F， et al． Geochemistry Behavior of Platinum Group Elements PGEand Main Types of PGE Deposits in the World［J］ ． Geoscience， 2007， 21 2 361 －370． ［ 5］胡晓强， 李云泉， 帅德权． 四川丹巴地区 Cu － Ni － Pt 族元素矿床的矿石矿物特征［ J］ ． 矿物岩石， 2001， 21 1 14 －18． Hu X Q， Li Y Q， Shuai D Q． Ore Mineral Research on Danba Cu- Ni- Pt Deposit in Sichuan［J］ ． Journal of Mineral and Petrology， 2001， 21 1 14 －18． ［ 6］Song X Y， Zhou M F， Cao Z M． Genetic Relationships betweenBase- metalSulfidesandPlatinum- group Minerals in the Yangliuping Ni- Cu- PGE Sulfide Deposit，SouthwesternChina ［J］ ．TheCanadian Mineralogist， 2004， 42 469 －483． ［ 7］Li C S， Barnes S J， Makovicky E， et al． Partitioning of Nickel， Copper， Iridium， Rhenium， Platinum， and Palladium between Monosulfide Solid Solution and Sulfide Liquid Effects of Composition and Temperature［ J］ ． Geochimica et Cosmochimica Acta， 1996， 61 1231 －1238． ［ 8］Cabri L J， Mcdonald A M， Stanley C J， et al． Naldrettite， Pd2Sb， A New Intermetallic Mineral from the Mesamax Northwest Deposit，Ungava Region，Quebec，Canada ［ J］ ． Mineralogical Magazine， 2005， 69 1 89 －97． ［ 9］Song X Y， Zhou M F， Tao Y， et al． Controls on the Metal Compositions of Magmatic Sulfide Depositsinthe Emeishan Large Igneous Province，SW China ［J］ ． Chemical Geology， 2008， 253 38 －49． ［ 10］ 王登红， 楚萤石， 罗辅勋， 等． 杨柳坪铜 － 镍 － 铂族元 素矿床的矿化类型及意义［ J］ ． 矿物岩石地球化学通 报， 2000， 19 4 323 －325． Wang D H， Chu Y S， Luo F X， et al． The Mineralization Types and Meanings of Yangliuping Cu- Ni- Pt Group Elements Deposit［J］ ． Bulletin of Mineralogy， Petrology and Geochemistry， 2000， 19 4 323 －325． ［ 11］ 宋谢炎， 曹志敏， 罗辅勋， 等． 四川丹巴杨柳坪铜镍铂 族元素硫化物矿床成因初探［ J］ ． 成都理工大学学报 自然科学版 ， 2004， 31 3 256 －266． Song X Y，Cao Z M，Luo F X，et al． Origin of Yangliuping Ni- Cu- PGESulfideDepositinDanba， Sichuan ［J］ ．JournalofChengduUniversityof Technology Science ＆ Technology Edition ， 2004， 31 3 256 －266． ［ 12］ 罗辅勋， 朱廷国， 郭瑞． 四川丹巴地区铂矿评价预查 地质报告［ R］ ． 四川省地质调查研究所， 2001． Luo F X， Zhu Y G， Guo R． The Geological Report of Platinum Mineral Preinspection Assessment in Danba County， Sichuan［R］ ． Geological Survey and Research Institute of Sichuan Province， 2001． ［ 13］ Spiridonov E M． Ore- magmati