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《中国地质大学(北京)》 2012年
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南非布什维尔德铂族矿床中铂族金属富集机理研究

要梅娟  
【摘要】:南非Bushveld矿床是世界最大的铂族金属矿床,可分为三个成矿单元:梅林斯基矿层(Merensky Reef)、UG2(Upper Group 2)铬铁矿层和普拉特矿层(Platreef)。本文依托已有的野外资料,通过镜下观察、扫描电镜、电子探针等研究手段对Bushveld杂岩三个单元的金属矿物组成进行了详细研究,并利用LA-ICP-MS对相关矿物中铂族元素:钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)和金(Au)的赋存状态进行了系统分析。本研究中所用LA-ICP-MS仪器可对样品进行线剥蚀,所得数据用Iolite软件进行处理,最终形成了元素的面扫描图像,这种图像比普通的激光剥蚀束斑分析包含更多的信息,能够获得元素在一个微区域内的总体分布情况,可研究较为复杂的样品,对深刻理解其地质意义很有帮助,可以反映非均质矿物中元素的分布状态及矿物之间边缘带的微量元素分布情况。 研究的主要矿物有:黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿和铬铁矿。分析表明,有2个包体式镍黄铁矿的Ni含量明显高于铬铁矿颗粒外的间隙式镍黄铁矿,分别高出5.851%和7.162%,而相应Fe含量则明显偏低;将Bushveld三个成矿单元及美国Stillwater矿床对比研究发现,镍黄铁矿是Pd的主要载体,Pd、Rh和Ir主要以固溶体形式分布在镍黄铁矿中;黄铁矿是重要的铂族元素载体之一,原生的黄铁矿在与镍黄铁矿共生时富集Os、Ir、Ru和Re,而次生黄铁矿基本不含PGE;磁黄铁矿中PGE含量很低,只有少量样品达到检测线;黄铜矿中主要含少量的Pd和Rh。 Pt主要伴随着Bi主以铂族元素矿物的形式分布在硫化物之间或者硅酸盐基质中;UG2铬铁矿层的铬铁矿中没有达到检测线的以固溶体形式存在的铂族元素。铂族元素的LA-ICP-MS的分析结果也显示不同产出形式的硫化物中铂族元素的浓度存在差异,认为是由于UG2铬铁矿层经历了后期的岩浆或热液流体的改造所引起。UG2铬铁矿层的硅酸盐进行电子探针分析发现,铬铁矿包体中角闪石的Mg和长石中的Na含量明显高于基质中的角闪石和长石。
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P618.53

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