维普资讯 http://www.cqvip.com 第16卷第1期 2007年3月 地质与资源 CEOLOCY AND RESOURCES Vol_16 No.1 Mar..2007 文章编号:1671—1947(2007)01—0047—04 中图分类号:P612;P618.53 文献标识码:A 俄罗斯远东地区铂族金属矿床勘查进展及找矿启示 张春晖 (沈阳地质矿产研究所,辽宁沈阳110033) 摘要:近年来,俄罗斯远东地区铂族金属矿床勘查取得了长足进展,发现铂族金属矿化与金矿化密切相关,铂族金属矿床与 中心型环带状基性一超基性侵入杂岩体在空问和成因上有密切联系,在黑色岩系及褐煤矿床中也发现了铂族金属矿化.上 述成果指明了该区铂族金属矿床的找矿方向,发现并探明了一批铂族金属矿床.这些勘查进展对我国的铂族金属矿床勘查 具有借鉴意义. 关键词:铂族金属矿床;勘查进展;俄罗斯远东地区 1 概述 区;(2)达姆布京区;(3)嘎尔区;(4)托洛姆一山塔尔 铂族元素(PGE)是元素周期表第八副族钌(Ru)、 铑(Rh)、钯(Pd)、铂(Pt)、铱(Ir)、锇(Os)6种元素的总 区;(5)乌尔米区.7个带为(1)外兴安岭带;(2)比康 带;(3)东布列因带;(4)麦伊玛康带(康焦耳等环带状 杂岩体);(5)乌苏里带;(6)比京带;(7)西滨海带. 在区域成矿调查研究方面亦取得了突破性进展. 发现铂族金属矿化与金矿化密切相关,在砂金矿床中 往往也出现砂铂矿;铂族金属矿床与环带状基性一超 基性侵入杂岩体在空间和成因上有密切联系;与基性 一称.该类元素具有高催化性、高熔点、高延展性、低膨 胀率、硬度大、抗磨损、高电导性、化学性质稳定、电热 性稳定、高反光性等特点,故广泛用于化工、航空航天、 电子工业、汽车工业、玻璃装潢、陶瓷、珠宝等领域.目 前汽车工业、航空航天、电子工业、珠宝等行业对铂族 金属的需求与日俱增,已成为我国最大的铂族金属消 费市场,我国也逐渐成为全球铂族金属的消费大国. 随着我国经济发展对铂族金属需求的快速增长, 超基性杂岩体有关的cu—Ni矿床、磷灰石一钛铁矿 一钛磁铁矿、钒钛磁铁矿矿床中经常出现铂族金属矿 化;更为重要的是在褐煤矿床中发现了铂族金属矿化. 上述成果指明了该区铂族金属矿床的找矿方向. 2.1 与金矿化有关的铂族金属矿化 资源保证程度日趋紧张.目前除金川伴生铂矿床外, 其他已知的都为小规模、低品位矿床….然而,与我国 东北地区相毗邻的俄罗斯远东地区的铂族金属矿床勘 查取得一系列重大进展.本文简要介绍俄罗斯远东地 区铂族金属矿床勘查成果和经验,以供我国开展铂族 金属勘查工作参考. 2 俄罗斯远东地区铂族金属矿床勘查进展 与金矿化有关的铂族金属矿化既有原生矿化,也 有砂矿化,但砂矿化规模更大.无论那类矿化,其成矿 背景大多与基性一超基性杂岩体有关. 在柯尔切丹一乌切斯金矿床中,石英一硫化物矿 脉中铂族金属含量很高,Pt 69.8×10一、Ir 1.17×10一、 Pd 0.6×10一、Os 0.2×10一,已具有经济价值.该发 现表明在远东地区存在热液型铂族金属矿化. 经济价值更大的为与砂金矿床共生的砂铂矿床. 在黑龙江上游的达姆布京砂金矿床中发现与砂金相伴 生的铂族金属矿物,有自然铂、砷铂矿、铱锇矿等,也发 育硫钌矿、硫铂矿、铜铱矿、黄碲钯矿、铜铁铂矿等.该 近20多年来,由于乌拉尔等地铂族金属资源的急 剧减少以及前苏联的解体,俄罗斯本土的铂族金属勘 查工作重点转移到远东地区,并首先开展了含铂族金 属矿化的基性一超基性岩体、“黑色碳质页岩”型Au— PGE矿化带岩石地球化学勘查工作.在此基础上,通 过进一步普查找矿工作,陆续获得了一些新发现并取 砂铂矿床的成矿物质来源于侵入古太古代片麻岩、结 晶片岩中的大量元古宙基性一超基性小侵入体,铂族 金属原生矿化在成因上与橄榄岩一辉石岩一辉长岩一 得了对区域成矿规律的认识,将远东地区含铂族金属 矿化划分出5个片区和7个带12】.具体为(1)鲁肯今 收稿日期:2005—07—11.李兰英编辑. 基金项目:国土资源大调查项目(200313000070、200313000036)资助 维普资讯 http://www.cqvip.com 地 质 与 资 源 20o7年 苏长岩侵人体有关,属PGE—Cu—Ni硫化物建造.经 对锇铱矿Re一0s模式年龄测定,上述铂族金属原生矿 化年龄为1030±45 Ma. 位于扎格达一谢列姆任地区的嗄尔河冲积含铂族 金属砂金矿床,为一超大型砂金矿床.砂金与铬铁矿、 (1)上部层(R 一Rz):厚7~9 km,以片岩一碳酸盐 岩石为主,属陆源一碳酸盐变质岩建造,并构成了博代 博复向斜,明显地表现为Ag低.该层为控矿层. (2)中部层(R。)厚7~12 km,以玄武岩类为主,含 超基性岩及富铁变质岩(磁铁石英岩等),属裂谷成因, 表现为Ag高.该层是贵金属矿化的矿源层. (3)下部层(PR 一Ar):厚18~21 km,主要由基性 磁铁矿、钛铁矿共生,伴有铂族金属矿物,主要为铱锇 矿、锇铱矿以及砷铂矿、自然铂、铁铂矿等.砂金主要 来源于区内的元古宙绿色片岩中,铂族金属矿物主要 来源于侵入绿色片岩中的蛇纹石化超基性岩.铂族金 程度高的深变质岩构成.本层具明显的贵金属成矿专 属性,如坦戈拉克退变质辉石岩岩体中见有大量磁黄 属原生矿化在成因上与纯橄榄岩一斜方辉橄岩有关, 锇铱矿的Re一0s模式年龄平均为620 Ma. 2.2 与中心型环状构造的基性一超基性岩有关的铂 族金属矿化及砂铂矿床 经地质调查研究发现,中心型环带状基性一超基 性岩中铂族金属矿化发育,典型者如远东伯力边区的 康焦尔、恰德等岩体.该类岩体在遥感影像和航空照 片上易于解译、识别,在地貌上也与其他地质体有较大 差别.康焦尔岩体呈直径达8 km的同心环带状产出, 其中心部分为纯橄榄岩、纯橄榄伟晶岩,并伴有含铬尖 晶石脉,纯橄榄岩向外过渡为橄榄石一透辉石交代岩, 再向外为单斜辉石岩.康焦尔岩体纯橄榄岩与乌拉尔 含铂族金属带的纯橄榄岩极为相似,成分上与地幔岩 相近.铂族金属矿化主要发育在中心部分纯橄榄岩、 纯橄榄伟晶岩中,铂族元素矿物在超镁铁岩中呈次显 微状副矿物形式赋存于铬尖晶石细脉和透镜体周围, 平均含量介于1 X 10~一3×10~,最高可达30×10~~ 100×10-6.铂族元素矿物的Re一0s模式年龄平均为 340 Ma,即相当于早石炭世. 2.3 碳质页岩及褐煤矿床中的金一铂族金属矿化 2.3.1 碳质页岩中的金一铂族金属矿化 碳质页岩中的金一铂族金属矿化发现较早,其中 20世纪70年代在东西伯利亚博代博市东北130 km处 发现的苏霍依一罗格金铂族元素矿床就是典型实例. 截至2002年,已探明金金属量1037 t.,铂族元素金属量 250 t[3j引,为超大型贵金属矿床. 该矿床位于萨彦岭一贝加尔褶皱带博代博复向 斜,具层控特点,含金一铂族元素矿化的石英一黄铁 矿、石英~碳酸盐一黄铁矿建造矿石主要产于晚里菲 纪(R,)霍莫尔欣组碳酸盐化、绿泥石化石英一碳质一 绢云母岩层中 , . 近年来,通过地质一地球物理资料解译对该矿床 的成矿背景和成矿过程取得了重要认识,将成矿区的 浅部地壳划分为上、中、下3层”]. 铁矿一镍黄铁矿一浸染状矿化,伴有自然金、砷、铂等. 该岩体以西分布有布尔帕林异剥橄榄岩一单斜辉石岩 一辉长岩杂岩体,有Cu—Ni矿化和铂族金属矿化,其 中黄铁矿一磁黄铁矿蚀变岩中Pd含量为0.09×10~一 0.23×10~、Pt为0.5 X 10-6.区内的伊奥柯一林 层状纯橄榄岩一橄长岩一辉长岩岩体含Cu—Ni矿化 及Pt、Pd为主的铂族金属矿化,属少硫化物类型。铂族 金属成矿远景甚大.该层是贵金属矿化的主要矿源 层. 本区重力场定量解译(比例尺1:20万)结果表明, 上部层上层面位于深3 km部位,矿床就位于中一晚古 生代乌格汉花岗深成岩体之边部.与之相反,在深部 未出现花岗岩类地段则矿化不发育,故本区主要矿化 因素之一应为中一晚古生代花岗深成岩基的岩浆晚期 热液活动. 2.3.2 褐煤矿床中的金一铂族金属矿化 近年来,世界各地越来越多地重视煤矿中含金和 铂族金属矿化的可能性,即开展煤中及其灰烬、围岩中 金和铂族金属含量的检查工作,并开始在工业上利用 热电站灰渣、露天采场的剥离砂土以回收贵金属元素. 俄远东滨海区南部巴甫洛夫、下比京、中比京、汪青等 新生代、中生代煤矿床(如兰山煤矿床)中都发现有贵 金属矿化. 滨海区巴甫洛夫褐煤矿床中的贵金属矿化 就是 典型实例.该矿床位于兴凯地块西南部,由数个褐煤 盆地构成.Au—PGE矿化见于新近系中新统(N,)煤 层、上新统(N )砂、砾石层及上新统一第四系坡积黏土 及新生代晚期泥化喷出角砾岩中,且出现于其下部经 过热液改造的基底岩石中.盆地基底主要由早寒武纪 硅质及碳一硅质片岩夹白云岩层所构成,局部见有晚 古生代次碱性花岗岩分布.Au和PGE矿物主要有自 然金、铜金矿、汞金矿、自然钯、铁铂矿、铂钯矿等,多呈 薄片状出现,粒度可达0.5—1.0 mm. 2.4 铂族金属砂矿床 维普资讯 http://www.cqvip.com 第1期 张春晖:俄罗斯远东地区铂族金属矿床勘查进展及找矿启示 49 上述铂族金属原生矿化区域往往形成含铂砂矿, 但在以基I生一超基I生岩为背景的区域砂铂矿化更为显 著. 与矿化集中区的深部构造相结合,有效地指导深部找 矿并取得了突破性进展.前述苏霍依一罗格金铂族元 素矿床就是典型例证. 俄罗斯远东地区铂族金属矿床勘查的理论依据和 20世纪90年代,在科里雅克高地南部地区发现 了与乌拉尔地区类型相似的砂铂矿床,即科里雅克高 地超大型砂铂矿床,至1998年从该矿床开采铂砂12 t,其远景储量超过100 t,集中分布于维文卡河支流的 维特韦依河一列夫台林瓦雅姆河一台别尔瓦雅姆河沿 实践经验值得我们借鉴.与俄罗斯远东地区相毗邻的 我国东北及内蒙古东部地区也发现了与基性一超基性 岩有关的铜镍型铂钯矿床,如位于兴凯地块北缘、敦密 深断裂南东新元古代五星含矿超基性岩体中的五星铂 岸河床、阶地、冲积层中 】 该区为科里雅克一堪察加活动边缘之嘎里莫 艾南和赛纳夫奥流托尔构造带,沿维文卡河流域分布 有新生代多相分带的辉长岩一辉石岩一纯橄榄岩岩 体.砂铂矿床的矿质主要来自纯橄榄岩,特别是碎斑 状纯橄榄岩、伟晶状纯橄榄岩等.铂族金属矿物在超 基性岩中大多呈他形粒状,与铬尖晶石、橄榄石、钙镁 辉石一钙铁辉石系列辉石及角闪石类矿物呈连生包体 形式出现.砂矿中铂族金属矿物为Pt—Ir矿物一地球 化学类型.一般认为Pt—Ir矿物一地球化学类型形成 的砂铂矿床多具工业意义,多为大、中型矿床. 3 俄罗斯远东地区铂族金属矿床勘查的经验与启示 近20多年来俄罗斯远东地区铂族金属矿床勘查 取得长足进展的经验主要体现在对区域成矿背景的深 入研究,充分利用遥感和地球化学与地质调查圈定成 矿远景区,充分利用地球物理研究深部构造指导深部 找矿以及对新矿化类型认识等几个方面. (1)将区域地质调查与综合研究相结合,应用遥感 解译、地貌学方法等形态构造分析研究识别以超基性 岩(纯橄榄岩)为核心的环带状构造杂岩体,确定铂族 金属矿化远景区. (2)对可能出现铂族金属矿化的基性一超基性杂 岩体进行岩石化学、地球化学分析,同时开展水系沉积 物地球化学测量,以划定找矿靶区.此外,对已知砂金 矿床亦进行铂族元素矿物普查工作,发现了与砂金矿 床共生的砂铂矿床. (3)在矿化类型的认识方面,除强调铂族金属矿化 与金矿化的相关性外,强调了对造山带碳质页岩及煤 矿中的铂族金属勘查,发现并勘查了一系列铂族金属 矿床.在此基础上,在热电站灰渣和露天煤矿剥离出 的围岩中都发现含有铂族金属矿物,开辟了新的铂族 金属矿床类型. (4)将地球物理、地球化学与地质调查相结合以及 族金属矿床.更为重要的是东北及内蒙古东部地区黑 色页岩系分布广泛,从元古宙一中新生代均有发育,主 要见于各种成因类型的含煤盆地和不含煤的洼地之 中,如本溪、阜新、鹤岗、抚顺、霍林河及扎赉诺尔等含 煤盆地,辽东、辽西、辽北、吉南、滨东等裂谷或裂陷槽. 黑色岩系分布区普遍经历了加里东、华力西、印支一燕 山和喜马拉雅期构造运动,并伴随有强烈的基性一超 基性到中酸性岩浆活动,与俄罗斯远东地区具有颇为 相似的区域成矿背景,应当是我国铂族金属矿床勘查 的重要远景区,需进一步加以综合调查研究,可望获得 突破性进展 参考文献: [1]国土资源部信息中心.世界矿产资源年评(2001--2002)[M].北京: 地质出版社,2003. [2]3 ̄pHm 7i B,CTeHaHOB B A.兀ⅡaTHHoHocHocT”b] ̄a/IBHOTFO BOCTOKa: paHoHHpOBaHHe,3aKOHOMepHOCTH,npo6neibi[J].THXOOKeaHCKa ̄I Feono— rHH,2002,(3):27—39. 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The reconstruction of pale0temperature is significant to the understanding of continental paleoclimate, formation principle of continental red beds,major geological events and“greenhouse”climates. Key words: continental red beds; pale0temperature; research methods; oxygen isotope 作者简介:曹珂(1983一),男,山东莱芜人,成都理工大学硕士研究生,构造地质学专业,主攻沉积学、沉积地球化学,通讯地址四 川省成都市成都理工大学沉积地质研究院,邮政编码610059,E.mail//cdutck@163.com (上接第49页) ENUGHTENMENT FROM THE EXPERIENCE OF PGE DEPOSn’ EXPLORAT【ON IN RUSSIAN FAR EAST ZHANG Chun—hui (Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,Shenyang 1 10033,China) Abstract:The exploration for PGE(platinum group elements)deposits in Russian Far East has made a great progress.It is found,that the mineralization of PGE is closely correlated to that of gold in this region.The PGE metallogenesis is also related to circular—zoning basic—uhrabasic complexes in both space and genesis.PGE mineralization has been discOVered in black shale and lignite deposits.With the guide of such study result and survey,some PGE deposits are found and proved.There is a similar metallogenic background in Northeast China to Russian Far East.Therefore,the progress of study and survey is significant to the exploration for PGE deposits in China. Key words:PGE deposit;progress of exploration and study;Russian Far East 作者简介:张春晖(1969一),女,高级工程师,1991年毕业于长春地质学院矿产普查专业,现从事矿产地质研究及地质调查项目管 理工作,通讯地址沈阳市北陵大街25号,邮政编码1 10033,E-mail//syzchunhui@163.corn