黄龙金矿铂族元素赋存状态及与南秦岭金矿综合对比研究

论文摘要

我国现有的铂族元素（PGE）资源已不能满足日益增长的需求。寻求和开发潜在的、新的PGE矿床类型是地质学家义不容辞的任务，也是解决我国PGE资源短缺的根本途径之一。金与铂族元素关系密切，南秦岭黑色岩系中金矿床从其产出的大地构造环境、赋矿围岩类型、铂族元素在矿石和脉石矿物中的高含量均表明，在该地区黑色岩系中具有形成铂族元素资源的潜力。受以往的勘察工作对铂族元素的重视程度及铂族元素分析水平的限制，使得对该地区的铂族元素勘查工作不够深入。对金矿床共生的铂族元素资源的评价是目前寻找新型的铂族资源的重要途径之一，在国外已取得较好的成果，例如穆龙套金矿。对南秦岭金矿床中铂族元素资源进行重新评价对解决我国铂族元素资源短缺具有重要意义。对陕西汉阴县黄龙金矿、太白县太白金矿矿床矿石矿物共生组合、元素地球化学以及铂族元素赋存状态进行详细研究，结论如下：南秦岭与黑色岩系有关的金矿床成矿主要集中在印支-燕山期，这与扬子-华北大陆碰撞造山、陆内逆冲推覆和岩浆活动时期相一致。南秦岭黑色岩系金矿床共同的特点是层控性，均产出于富碳的黑色岩系。陕西汉阴黄龙金矿床和南秦岭黑色岩系有关的金矿床相比，在赋矿地层、容矿岩石岩性、岩浆活动与成矿作用、成矿时代、成矿元素组合等方面具有相似性。通过扫描电镜/能谱、电子探针分析，在黄龙金矿首次发现了辉碲铋矿和因硫碲铋矿，其中因硫碲铋矿在国内尚未见文献报道，属国内首次发现。在该矿首次发现自然铂。通过ICP-MS研究稀土微量元素表明，全岩中稀土总量为91.55-331.31ppm，轻、重稀土富集，轻稀土分布曲线较陡，重稀土较为平缓，与陕西八卦庙金矿和华南黑色岩系中的稀土元素地球化学特征相似。 Eu负异常，反映黑色岩系形成于干燥气候的稳定大陆边缘的还原环境。微量元素显示该区黑色岩系形成于还原环境。硫镍火法试金结合ICP-MS测定黄龙太白金矿的铂族元素，其配分模式形成“W”型，以富Ru、Pt和Pd为特征，显示受到深源的影响。黄龙黑色岩系成矿物质来源复杂，具有异源汇聚的特点。通过扫描电镜/能谱、电子探针研究表明，在黄龙金矿铂族元素主要以三种形式赋存：○1以独立矿物自然铂赋存于石英裂隙中；○2以类质同象赋存于黄铁矿、磁黄铁矿和毒砂中；○3以吸附态被炭和其他有机质吸附。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 研究内容及技术路线
• 1.2.1 研究目标
• 1.2.2 研究内容
• 1.2.3 技术路线
• 1.3 完成工作量及主要成果
• 1.3.1 工作量
• 1.3.2 主要成果
• 2 文献综述
• 2.1 铂族元素矿床综述
• 2.1.1 黑色岩系中的铂族元素矿床
• 2.1.2 斑岩型铂族元素矿床
• 2.1.3 铜镍硫化物-铂族元素矿床
• 2.1.4 铬铁矿型铂族元素矿床
• 2.1.5 南秦岭金矿床中铂族元素
• 2.2 铂族元素测试技术综述
• 2.2.1 预富集与分离
• 2.2.2 仪器测试
• 2.3 铂族元素综合利用综述
• 2.3.1 金川共生矿铂族元素综合利用
• 2.3.2 我国低品位矿的综合利用
• 2.4 本章小结
• 3 南秦岭金成矿地质特征
• 3.1 区域地质背景
• 3.1.1 地层
• 3.1.2 构造
• 3.1.3 岩浆岩
• 3.2 金矿床地质概况
• 3.2.1 陕西太白金矿
• 3.2.2 陕西汉阴黄龙金矿
• 3.2.3 秦岭泥盆系中其他金矿床
• 3.3 南秦岭黑色岩系中金矿床地质对比
• 3.3.1 黄龙金矿与南秦岭其他金矿床赋矿地层及其含矿性对比
• 3.3.2 南秦岭黑色岩系金矿床矿床地质对比
• 3.3.3 南秦岭黑色岩系金矿床与国外类似矿床对比
• 3.4 本章小结
• 4 与铂族元素相关的金矿床矿物共生组合研究
• 4.1 黄龙金矿床矿石特征
• 4.1.1 主要金属矿物
• 4.1.2 碲铋矿物
• 4.1.3 金矿物
• 4.1.4 其他矿物
• 4.1.5 主要成矿阶段
• 4.2 太白金矿矿石特征
• 4.3 其他金矿床矿石特征
• 4.4 本章小结
• 5 金矿床铂族元素和微量元素研究
• 5.1 测定方法及样品特征
• 5.1.1 主量元素的测定
• 5.1.2 稀土、微量元素的测定
• 5.1.3 铂族元素的测定
• 5.2 主量元素特征
• 5.2.1 主量元素特征对原岩判别的指示
• 5.2.2 主量元素特征对源区构造环境判别的指示
• 5.3 黄龙金矿稀土元素特征
• 5.3.1 黄龙金矿岩石、硫化物稀土分布特征
• 5.3.2 黄龙金矿与其他黑色岩系稀土元素对比
• 5.4 微量元素特征
• 5.4.1 黄龙金矿硫化物、岩石微量元素特征
• 5.4.2 太白金矿微量元素特征
• 5.5 铂族元素地球化学特征
• 5.5.1 太白金矿铂族元素地球化学特征
• 5.5.2 黄龙金矿铂族元素地球化学特征
• 5.6 本章小结
• 6 铂族元素赋存状态研究
• 6.1 实验方法
• 6.1.1 实验仪器及调试
• 6.1.2 样品制备
• 6.1.3 实验步骤
• 6.2 太白金矿铂族元素的赋存状态
• 6.3 黄龙金矿铂族元素的赋存状态
• 6.3.1 以独立矿物赋存的铂族元素
• 6.3.2 以类质同象赋存的铂族元素
• 6.3.3 以吸附态赋存的铂族元素
• 6.4 南秦岭黑色岩系共生铂族元素综合利用前景展望
• 6.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢
• 图版Ⅰ
• 图版Ⅱ
• 图版Ⅲ
• 图版Ⅳ