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1、第28卷第3期地質(zhì)找礦論叢Vo1．28No．32013年9月：335—343Sep．2013：335—343ContributionstoGeologyandMinera1ResourcesResearch鉑族元素礦床熱液流體成礦模型探討李瑞鵬，顏建東(中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京100083)摘要：世界上所有的鉑族金屬礦床都有熱液流體活動(dòng)的跡象。影響鉑族元素(PGE)成礦的流體主要有兩類：堆晶體后期流體(>500℃)和巖漿后期流體(<500℃)。低溫?zé)嵋?<500℃)中，PGE可能主要以氯絡(luò)合物及氫硫基絡(luò)合物的形
2、式運(yùn)移；高溫?zé)嵋?>500℃)中，PGE可能主要以氯絡(luò)合物的形式運(yùn)移。在詳細(xì)論述不同溫度、壓力條件下的熱液流體中PGE溶解性質(zhì)的基礎(chǔ)上，分析了PGE在流體中的溶解、遷移、富集及可能的沉淀機(jī)制，為探尋PGE礦床的成因提供一個(gè)突破口。關(guān)鍵詞：鉑族元素礦床；熱液流體；礦床成因中圖分類號(hào)：P6l1．5；P618．53文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A同溫度、壓力條件下流體中溶解度的測(cè)定就已開始。0引言現(xiàn)今認(rèn)為PGE在流體中可能主要以氯絡(luò)合物和氫硫基絡(luò)合物的形式存在。Mountain和Wood[1的研鉑族金屬以其特殊的物理化學(xué)性質(zhì)被廣泛地應(yīng)究表明，Pd和Pt可
3、以形成穩(wěn)定的氯、氫氧、氨和硫用于現(xiàn)代工業(yè)和尖端技術(shù)中，鉑市場(chǎng)自2005以來一的絡(luò)合物，在高氧化的流體中主要以氯絡(luò)合物的形直處于供不應(yīng)求的狀態(tài)①。中國是鉑金屬消耗大國之式存在，氯絡(luò)合物的溶解度隨流體氧化程度的增加一，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)鉑礦的需求使研究、尋找和利而增加。Gammons等[2]在限定條件(t一300℃，P用鉑族元素礦床日益迫切。前人關(guān)于PGE礦床成因—SWVP(飽和水蒸氣壓)，CNaCl一0．01～3．0)下測(cè)機(jī)理的探究，形成2種不同的PGE成因模型：考慮到定Pt和Pd在流體中的溶解度，提供了相對(duì)比較可硫化物在PGE成礦過
4、程中的重要性，地質(zhì)學(xué)家提出靠的數(shù)據(jù)。有關(guān)實(shí)驗(yàn)認(rèn)為，在該條件下PdCl~和原生巖漿成因模式；隨著研究的深入，世界上幾乎所PtC1；-是最主要的2種氯絡(luò)合物]，在高鹽度、強(qiáng)有PGE礦床中都發(fā)現(xiàn)了熱液流體活動(dòng)的跡象，由此氧化和強(qiáng)酸性的條件下，氯的絡(luò)合物能提高Pt和又提出了熱液流體成因模式。然而由于缺乏相應(yīng)證Pd的溶解度。隨著流體中cl濃度的增大，流體中據(jù)，熱液成因模式至今仍然未被引起足夠重視。本文Pt的氯絡(luò)合物主要變成PtCI~一和PtCl~_[引。一般通過對(duì)PGE在熱液流體中溶解、富集、遷移和沉淀機(jī)認(rèn)為，在25～300℃的流體中，Pd
5、Cl~一和PtC14~為制以及成礦流體作用等問題的探討，試圖揭示熱液流最主要的氯絡(luò)合物，在此溫度壓力區(qū)間、正常氧化態(tài)體在PGE礦床成礦過程中的重要性。的情況下，Pt和Pd(包括其他PGE)的主要存在價(jià)態(tài)為2+[6]，隨著氧逸度的增加，PGE穩(wěn)定價(jià)態(tài)相應(yīng)升高，如Pt由2+變?yōu)?+；Os由2+變?yōu)?+，61PGE在熱液流體中的溶解性質(zhì)+，8+；Ru和Rh由2+變?yōu)?+(Mountain和wood，1988；Sassani和Shock，1998)。此外，Pt和2O世紀(jì)30年代，對(duì)PGE尤其是Pt和Pd在不Pd氫硫基絡(luò)合物在流體中也具有一
6、定的溶解搬運(yùn)收稿日期：2O12—11—27；改回日期：2013一O8—09；責(zé)任編輯：趙慶基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)：40472051)和中國地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目(編號(hào)：1212010711814)資助。作者簡介：李瑞鵬(1984一)，男，碩士研究生，礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)，巖漿作用與資源環(huán)境方向。通信地址：北京市海淀區(qū)學(xué)院路29號(hào)，中國地質(zhì)大學(xué)北五樓104甲室．由B政編碼：E—mail：liruipengcugb@126．COITI地質(zhì)找礦論叢能力_1]，主要以Pd(HS)(Pt(HS)!)和Pd(HS)3由表1可見，P
7、t和Pd均有4和6兩種配位數(shù)，(Pt(HS))的形式存在于流體中_4(Pan和在熱液流體中形成的絡(luò)合物往往具有八面體和四面Wood，1994，實(shí)驗(yàn)條件：一200~350℃，pH一5．9～體的特征，這也是大多數(shù)熱液體系中PGE的氯絡(luò)合9．4，S一0．3～2．2m；Gammons和Bloom，1993，實(shí)物大多呈PdCl~一和PtCI~的原因。驗(yàn)條件：t一200℃，pH一0．5～8．2，S一0．01～2．1PGE在熱液流體中的賦存、遷移及沉淀1．0m)，與氯絡(luò)合物不同的是，其溶解度的大小主根據(jù)軟硬酸原理，大多數(shù)熱液流體(￡<500℃)
8、要受氧化還原條件的控制，而與pH、鹽度和溫度等環(huán)境中[1，PGE離子(2+)趨向于以軟劉易斯酸因素關(guān)系不大。(Pt>Pd>其他PGE)的形式與軟劉易斯基近年來，不少科學(xué)家開始研究高溫條件(>300(HS一，I一等)形成較強(qiáng)的配合物，也容易和處在邊℃
