铂族元素矿床分类问题及我国西南矿床的主要类型 矿物质如何分类

分类是任何一门自然科学都要涉及到的工作，分类是否合理一方面反映了对客观自然的认识程度，另一方面也反映了对调查对象的研究深度。对于铂族元素矿床的分类，长期以来在“岩浆型”一统天下的局面下停滞不前。

矿床的分类一般指两种情况，一是成因分类，一是工业用途分类，因此也就有了成因类型和工业类型两种分类体系。这两者有时被混用，导致了在对矿床进行分门别类时出现一些混乱。近年来还出现了根据元素组合而提出的地球化学分类方案，如刘秉光（2002）根据铂族元素与其他元素的组合关系，提出了铂族元素矿床类型的7个序列。目前国内外通用的主要是3种方案，即：①欧美国家通常采用M L Jensen和AM Bateman在其主编的《E-conomic Mineral Deposits》第三版（1979）中提出的分类方案；②前苏联和东欧国家通常采用弗·伊·斯米尔诺夫在其主编的《矿床地质学》（第四版）（1982,1985中译本出版）中提出的“矿床的规范分类”；③我国地质学界通常采用著名矿床学家袁见齐、朱上庆和翟裕生主编的《矿床学》（1985）提出的分类方案。实际上这几种方案大同小异，本质上反映了以成矿作用为主线的一种分类思想，是矿床地质学发展到一定历史阶段的产物，体现了由“记录式的描述”向“探讨式的描绘”转化的发展进程，其标志性的成就就是在建立矿床模型的基础上、逐步实现了矿床的“模式化”。这无疑是20世纪矿床学研究的杰出成就，不但为新时代的地质找矿工作提供了一大批可供参考的定性的“模式”，而且为信息化时代建立定量化评价“模型”提供了科学依据。但是，进入21世纪之后，矿床学的研究必然向更加广阔的方向发展，其中，矿床学研究与地球动力学研究的密切结合将是一个非常重要的新动向。

矿床学研究与地球动力学的研究相结合，意味着仅仅满足于对单个矿床的定性记录和定量分析（包括大量的同位素资料）是远远不够的。或者说，今后的矿床学研究，不但要记录单个矿床的存在方式（包括矿体赋存的地质背景、矿体的质和量等等），而且要查明成矿物质的来源，还要查明矿床形成的时代、矿床形成时的地质环境、矿床形成之后的种种变化等。因此，在“追本求源”的同时，还要查明“祖宗三代”的演化历史。为了适应这种发展趋势，我们认为对矿床的分类方案进行重新研究是必要的。王登红（1998）、王登红等（2005）初步提出了将成矿物质来源与成矿构造演化历史直接纳入矿床分类的思想，根据这一思路可以将矿床分为内生内成、内生外成、外生内成和外生外成四大类。此处“生”的含义既包括了成矿物质的初始来源，也涵盖了成矿物质完成最终聚集之前的历史过程，而“成”的含义则强调了成矿物质最终聚集的方式（即通常所说的成矿作用）。将“生”与“成”分开是为了突出起因与结果，更强调“成矿机制”方面的科学问题，而将“内”与“外”同时并存则有助于理解成矿作用地球动力学的发展过程。

针对铂族元素矿床而言，由于以往的知识局限于对南非、加拿大和俄罗斯等地少数几个岩浆岩型矿床的研究成果，因此虽然有不同的分类，而且方案不少，但远远不能满足铂族元素矿床地质发展的需要。滞后的矿床学分类实际上不利于开拓思路，不利于推动地质找矿工作的发展，更不利于取得地质找矿的新突破。比如，以往的分类均认为只有岩浆型铂族元素矿床才是有工业价值的，因此对变质岩中和沉积岩中铂族元素富集成矿的可能性几乎是不被肯定的，以至于影响到对俄罗斯“干谷”这样的赋存在黑色岩系中的铂族元素矿床的评价，该矿床的评价花了至少30年时间。

国外除A·J·麦克唐纳（1987）对铂族元素矿床依赋矿岩石、矿物组合、构造位置及矿化类型划出正岩浆型、冲积型和热液型等三个大类型外。还有诸如A·J·纳尔德雷特按矿石组合划分为硫化物和氧化物－硫化物组合两大类和10个亚类；A·J·利哈乔夫按基性超基性岩浆赋矿特征及产出环境划分12个含矿建造。杨星等（1993）依据我国铂族元素矿床多为铜镍矿及铬铁矿共、伴生资源的特征和热液型及黑色岩系中铂矿化线索，在A·J·麦克唐纳（1987）及L·J·赫尔伯特（1981）分类基础上将我国铂族元素矿床划分为岩浆型、热液型和外生型三大类和9个亚类。近年来随着铂族元素资源勘查和研究工作的深入，新的矿床成因类型不断发现，国内外逐渐打破了岩浆硫化物型的找矿局限，提出了岩浆型、热液型、外生型三大类铂族元素矿床成因类型的划分方案（梁有彬等，1998）。涂光炽院士（1999）把此类方案形象地概括为：“以绿，以黑，以黄”找铂3项内容。岩浆型对应于以绿找铂；表生（沉积）型强调了以黑找铂，即黑色岩系中多元素共伴生铂族元素矿床；以黄找铂则是各类与Au、Cu共伴生的热液成因铂族元素矿床。这一概括有助于进一步开拓铂族元素找矿和综合评价的思路。刘凤山和王登红（2000）根据我国铂族元素矿床勘查新进展补充完善了这一划分方案，在岩浆型中突出了钒钛磁铁矿型并列出了玄武岩型；在外生沉积型中突出了黑色岩系中镍（钼）型；在热液型中新增了变质热液型及低温热液型。

通过本次研究，我们认为有必要进一步完善对于铂族元素矿床的分类（表1-3、表1-4），即一方面强调成矿作用的动力学过程，另一方面也强调铂族元素有可能像“金”那样出现在各种各样的地质环境并通过各种各样的成矿作用富集起来。尽管如此，这些补充的分类方案仍然是不完善的，尤其是对于多期次、多种成矿作用叠加的矿床如何进行分类仍然是个难题，此处以主要成矿期次的成矿作用为分类的主要依据。因此，尽管像杨柳坪这样的矿床已经发现不但存在有岩浆熔离作用形成的矿石，也存在基性－超基性岩与围岩发生接触交代作用形成的类矽卡岩型矿石，同时可能还存在岩浆期后热液型矿石，此外还存在后期热穹窿改造过程中形成的热变质流体型矿石。总体上看，我国西南部地区主要是钒钛磁铁矿型和铜镍硫化物型，热液型具有找矿潜力，但地质找矿工作程度很低，已经勘查的成型矿床很少（表1-5）。

表1-3 建议的铂族元素矿床分类

表1-4 四川、云南主要铂族元素矿床主攻类型及与国内外典型矿床对比

表1-5 川滇地区铂矿产地类型及矿床成矿系列归属

续表

1、自然元素。
2、硫化物和硫盐。
3、氧化物和氢氧化物。
4、卤化物。
5、碳酸盐、硝酸盐和硼酸盐。
6、硫酸盐、铬酸盐和硒酸盐。
7、磷酸盐、砷酸盐和钒酸盐。
8、硅酸盐。
9、有机化合物。
硅酸盐类根据其阴离子团特征，可分为孤岛状、双岛状、环状、链状（单链和双链）、层状和架状六个亚类。硅氧四面体是硅酸盐晶体结构中的基本构造单元，它由位于中心的一个硅原子与围绕它的四个氧原子构成。

矿物族分类
其中矿物族是最常见的类别。矿物族是由两个或两个以上的矿物种组成，具有相同或基本相同的结构，并由相似的化学元素构成。
矿物种是矿物分类中的最小单元。矿物种的确定主要依据其晶体结构和化学成分。新矿物种的确定和命名必须向国际矿物学协会新矿物、矿物命名与分类委员会提出申请，获得批准，才能生效。
矿物的成分变种是指晶体结构相同、但化学成分有较小变化的矿物。

目前已发现200余种铂族元素矿物。可分为4大类：①自然金属：自然铂、自然钯、自然铑、自然锇等；②金属互化物：钯铂矿、锇铱矿、钌锇铱矿，以及铂族金属与铁、镍、铜、金、银、铅、锡等以金属键结合的金属互化物；③半金属互化物：铂、钯、铱、锇等与铋、碲、硒、锑等以金属键或具有相当金属键成分的共价键型化合物；④硫化物与砷化物。工业矿物主要有砷铂矿、自然铂、等轴铋碲钯矿、碲钯矿、砷铂锇矿、碲钯铱矿及铋碲钯镍矿。砷铂矿和等轴铋碲钯矿多见于原生铂矿床，自然铂多产于砂铂矿。铂族金属矿物在矿石中的含量一般甚微，以每吨几克（g/t）计，矿物颗粒小，六个元素在不同的矿床中含量各异。如南非的布什维尔德杂岩中铂是主要元素，以铂为100的话，钯为40，钌为10，铑为6，铱为1，锇不及1。俄罗斯的诺里尔斯克则以钯为主（是铂的3倍）。加拿大的萨德伯里矿石中铂、钯比率接近。铂族金属在矿石中常以有色金属的硫化物、砷化物和硫砷化物为其主要的载体矿物，特别是自然金、自然银、黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、辉砷镍矿与斑铜矿等，如在自然金中铂可达600 g/t，钯达1000 g/t；黄铜矿中的含钯量是磁黄铁矿中的100倍。

19712266327：云南铂族元素成矿的基本特点
乐郎答：上述特点表明，云南已知的铂族元素成矿作用较四川简单，构造控制明显，成矿期次多。这对于今后的找矿具有指导意义。但是，还有些问题值得探讨，如云南还有没有更古老的成矿作用，有没有其他类型的铂族元素矿床，新生代的构造运动对新生代以前的矿床如何改造、再定位等等。

19712266327：热液型铂族元素矿床的进一步分类
乐郎答：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...

19712266327：国内外自然铂矿床的概况
乐郎答：俄罗斯干谷有铜－铂含金，但产出环境明显不同。近年来国内外对于铂族元素（PGE）矿床的研究可谓方兴未艾，除了市场需求的激增刺激了对于铂族元素找矿的热情外，人类对于铂族元素成矿作用的深入认识也导致了一批新的铂族元素矿床（点）的发现。我国近年来在扬子地台西缘先后发现了等一批矿床（点），2002年6...

19712266327：铂族金属
乐郎答：铂族金属矿床主要有3种类型:①与基性-超基性岩有关的硫化铜-镍矿型铂族金属矿床,是世界铂族金属储量和产量的最主要来源,著名矿床有南非布什维尔德杂岩体铜-镍硫化物铂族金属矿床,俄罗斯诺里尔斯克含铂族金属铜-镍硫化物矿床和加拿大萨德伯里含铂族金属铜-镍硫化物矿床等;②与基性-超基性岩有关的铬铁矿型铂族金属矿床,如南...

19712266327：铂钯地球化学异常发育
乐郎答：a—攀西会理河口-杨家坝地区地质及Pt地球化学图;b—攀西会理河口-杨家坝地区地质及Pd地球化学图 综上所述,四川是我国铂族元素矿床、矿点分布最多的省区之一,成矿时代和矿床类型均呈多样化的趋势,如何从众多的信息中抓住最关键的因素,是当前迫切需要研究的。尽管目前已经圈定了不少远景区,但还处于“满天星星,不...

19712266327：铂族元素异常解释
乐郎答：需要指出的是，1:20万化探资料反映的是成矿元素在区域中的总体分布格局，而在某些矿化细节方面的信息是严重不足的。从图8-13和图814的对比可以看出，1:20万化探资料的信息虽然远不如1:5万资料那么丰富，但提供了大岩子铂族矿床以及清水河铂族矿床可能存在的信息；而1:5万化探资料除提供了矿体或矿化...

19712266327：热液型铂族元素矿床的成矿模式
乐郎答：1.描述性模式 （1）名称：大岩子式细脉浸染状铂族元素矿床。（2）特征：细脉浸染状蓝铜矿、黄铜矿等产于白云岩中，附近有基性－超基性岩。（3）主要资料来源：本次工作及赵支刚等（2004）。（4）地质环境：1）岩石类型：橄辉岩、辉绿岩、辉长岩；白云岩、白云质灰岩。2）矿化结构：基性－超基性岩...

19712266327：结论与启示
乐郎答：贵州地区是否存在与峨眉地幔柱有关的矿床成矿系列，值得研究。可能出现的矿床类型包括玄武岩型铜矿、热液型铂族元素矿床、浅成低温热液型汞－砷－锑矿床、卡林型金矿、碳酸盐岩容矿型铅锌矿、煤矿等。在技术路线上，零零星星的采样分析固然重要，可以提供线索，但对于已知矿区和已知类型矿床的解剖性研究是最...

19712266327：热液型铂族元素矿床的特点
乐郎答：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...

19712266327：铂族金属的相关知识
乐郎答：中国铂族金属矿产资源比较贫乏,总保有储量铂族金属不足千吨。我国已探明铂族金属的矿区有35处,分布于全国10个省(区),其中以甘肃最多,占全国总储量的57%;其次是云南、四川、黑龙江等省。铂族金属矿床类型主要为岩浆熔离型铜镍铂钯矿床、热液再造型铂矿床和砂铂矿床,以前者最重要,如甘肃金川白家嘴子矿床。铂族金属...