李 蓉，曾 妍，程勝輝，詹冬琴

(1.云南省地質調查院，云南 昆明 650216；2.云南省地質技術信息中心，云南 昆明 650051)

鉑族元素(platinum-group elements，PGE)，包括釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)及鉑(Pt)6個元素，具有強烈的親硫和親鐵性，自然界中主要呈自然元素、自然合金及硫化物形式存在[1]。鉑族元素與金、銀合稱“貴金屬”，其發(fā)現與利用相對于金、銀要晚很多，但因其具有穩(wěn)定的電熱性、抗電火花蝕耗能性好、高延展性及優(yōu)良的高溫抗氧化等特殊物化性能，廣泛應用于現代工業(yè)和尖端技術中[1]。2020年12月4日“新能源、新材料、新生態(tài)—2020國際鉑族金屬科技創(chuàng)新及發(fā)展峰會”在中國蘇州舉行，與會代表將鉑族金屬在新材料、新能源產業(yè)中的應用劃分為首飾、汽車、投資、氫能、化工、環(huán)保、醫(yī)療、電子、儲能、食品、材料、碳中和等12個生態(tài)圈，鉑族金屬作為新能源、新材料行業(yè)的“維生素”，在氫能產業(yè)、新能源汽車、環(huán)保材料等前沿行業(yè)的應用日趨重要。

中國作為世界最大的鉑族金屬需求國，鉑族資源探明儲量卻很低，資源嚴重短缺[2]。截止2020年底，全國鉑族金屬查明資源儲量126.73t，4個省份探明有鉑族金屬礦產資源，其中甘肅、云南的儲量約占總儲量的99%[3]。云南省鉑族金屬礦勘查工作開展較早，1950年以后，先后發(fā)現了彌渡金寶山、牟定安益、元謀朱布等一批大-中型礦床[4]。但獨立開發(fā)利用的較少，大部份作為其他礦產共伴生元素予以回收利用。

1 云南鉑族金屬資源概況

云南省查明鉑族金屬資源量位列全國前列，截止2019年底，共發(fā)現獨立鉑族金屬礦床(點)10處，其中大型礦床2處，中型礦床3處，小型礦床4處，礦點1處；伴生鉑鈀礦床(點)4處。云南鉑族金屬礦床成因類型多屬單一的巖漿型礦床，細分為銅鎳硫化物型和鈦磁鐵礦型，其中以銅鎳硫化物型為主，鈦磁鐵礦型礦床僅有1處(圖1、表1)。

表1 云南主要鉑族金屬礦產一覽表Tab1.Main Pt Family Metal Mineral Resources in Yunnan

續(xù)上表

圖1 云南鉑族元多金屬找礦遠景區(qū)(底圖據參考文獻[23，30，31])Fig 1.Prospecting Prospective Area of Pt Family Multimetallic Element1-鎳元素地球化學異常；2-云南鉑族金屬找礦遠景區(qū)；3-云南省主要斷裂；4-異常組合；5-鎂質超基性巖；6-鐵質超基性巖；7-鐵質基性-超基性巖；8-鎂質基性-超基性巖復合巖體；9-環(huán)帶狀基性-超基性巖；10-基性巖；11-鉑族金屬礦床點；12-共生鎳銅礦的鉑鈀多金屬礦床點①芒市巖帶(潞西巖帶)；②保山巖帶；③昌寧-孟連巖帶；④瀾滄江巖帶；⑤德欽巖帶；⑥金沙江巖帶；⑦阿墨江-李仙江巖帶；⑧金平巖帶；⑨哀牢山巖帶；⑩寧蒗-彌渡巖帶；永仁-元謀巖帶(元謀、綠汁江巖帶)；東川-富民巖帶；馬關-富寧巖帶

2 鉑族金屬典型礦床地質特征

2.1 銅鎳硫化物型

云南已發(fā)現鉑族金屬礦床中有9處為銅鎳硫化物型，占云南鉑族金屬總數的90%。其中金寶山鉑族多金屬礦為貧銅鎳大型鉑族多金屬礦床，國內目前僅次于甘肅金川鎳礦的第二大鉑族金屬礦床，也是最大的獨立鉑族金屬礦床。礦化巖體侵位于泥盆系金寶山組(Dj)，空間呈兩翼平緩的短軸背斜形態(tài)，禮社江以北礦段發(fā)育較好(圖2)，為順層侵入的巖床或巖脈。主要含礦巖石類型以單輝橄欖巖為主(約占整個巖體的86%)，其次輝橄巖、橄輝巖、蛇紋巖、角閃巖、滑石片巖、碳酸鹽化超基性巖、次閃石化超基性巖等。超基性巖以Pt、Pd元素豐度值高為特點，全礦區(qū)巖體總平均ω(Pt+Pd)0.5g/t，為鉑族金屬成礦母巖。含礦巖石均屬鋁過飽和系列，巖石的鎂鐵比0.79～5.18，隨巖石基性程度增高而增高，屬鐵質超基性巖。本區(qū)基性-超基性巖稀土配分∑LREE/∑HREE為1.1～7.28，多數在2.38～5.05，比值較為接近，各種巖類的稀土配分曲線形態(tài)十分相似，推斷巖體與峨眉山玄武巖可能為同源產物，都來自大陸拉斑玄武巖[16-19]。超基性巖普遍強烈蝕變，與鉑族金屬礦化有密切關系，廣泛分布有葉蛇紋石化與疊加次閃石化、碳酸鹽化，其次有自變質作用階段的早期蛇紋石化，透(次)閃石化、綠泥石化、硅化等[4，18-19]。

圖2 彌渡金寶山鉑鈀礦床地質簡圖(據參考文獻[18]修改)Fig 2.Geological Sketch Map of Jinbaoshan Pt-Pd Deposit in Midu1-上三疊統羅家大山組；2-上三疊統云南驛組；3-下二疊統；4-泥盆系金寶山組；5-燕山期-印支期云煌巖；6-燕山-印支期輝長巖；7-印支-華力西期輝長巖；8-印支-華力西期輝綠輝長巖；9-印支-華力西期輝綠巖；10-華力西期基性巖；11-華力西期輝長輝綠巖；12-華力西期超基性巖；13-鉑鈀礦體；14-實、推測地質界線；15-實、推測不整合界線；16-實、推測假整合界線；17-實、推測性質不明斷層；18-實、推測正斷層及編號；19-實、推測現代滑坡斷層；20-勘探線及編號；21-鉆孔

全區(qū)共圈定5個礦群、81個礦體，主礦體有K12、K31、K326三個礦體，主要賦存在巖體底部和中上部(圖3)。K12、K31屬江北礦段，呈舒緩波狀的似層狀產出，總體傾向北，傾角0°～22°。K12礦體長1754m，寬200m～955m，厚0.76m～36.00m，平均7.38m；K31礦體長1988m，寬400m～645m，厚0.59m～13.89m，平均4.70m。K326礦體：產于江南礦段，呈舒緩波狀的似層狀產出，總體北西傾斜，傾角10°～15°，礦體長1420m，寬300m～400m，厚1.10m～19.20m，平均6.02m。主要礦體平均ω(Pt)0.47g/t～1.19g/t、ω(Pd)0.80g/t～1.61g/t、ω(Pt+Pd)1.43g/t～2.73g/t，Pd+Pt金屬儲量27.61t[19]。鉑族礦物大多呈獨立礦物存在，主要為砷鉑礦及鉍碲鈀礦；金屬礦物主要有鉻鐵礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、鎳黃鐵礦及紫硫鎳鐵礦。

圖3 彌渡金寶山鉑族多金屬礦床5號勘探線剖面圖(據參考文獻[18])Fig 3.Section of Exploration Line 5 of Jinbaoshan Pt Family Multimetallic Deposit，Midu1-上三疊統羅家大山組；2-上三疊統云南驛組；3-下二疊統；4-泥盆系金寶山組；5-燕山期-印支期云煌巖；6-燕山-印支期輝長巖；7-印支-華力西期輝長巖；8-印支-華力西期輝綠巖；9-華力西期基性巖；10-華力西期輝長輝綠巖；11-華力西期超基性巖；12-鉑鈀礦體及編號；13-石膏礦體及編號；14-實、推測地質界線；15-不整合地質界線；16-巖相界線；17-性質不明斷層及編號；18-實、推測正斷層及編號；19-鉆孔

2.2 鈦磁鐵礦型

目前，云南鈦磁鐵礦型鉑族金屬礦床僅發(fā)現牟定縣安益鉑鈀鈦磁鐵礦大型礦床1處，Pd+Pt資源量35.73t[20]，ω(Pt+Pd)0.55g/t。位于“康滇”基底斷隆帶中段西緣，南北向元謀-綠汁江深大斷裂縱貫礦區(qū)并嚴格控制基性、超基性巖體展布?；?、超基性巖體侵位于中元古界龍川巖群(Pt1L)普登巖組，主體含二長單輝巖、含二長鈦磁鐵單輝巖巖體中產出巖漿熔離型含鉑鈀貧磁鐵礦，約占總巖體的80%以上，圖4、圖5。巖體為正常系列基-超基性巖，構成連續(xù)分異系列。鎂鐵比值：含橄單輝巖0.62，含鈦磁鐵單輝巖0.31～0.76，輝長巖0.27，二長輝長巖0.22，屬鐵質超基性巖[4，21，22]。為鈦磁鐵礦與鉑鈀礦共生的礦床，鉑鈀礦體賦存于巖體中部含二長鈦磁鐵礦單輝巖帶底部和含二長單輝巖帶頂部，呈層狀產出，少量呈脈狀產出。鉑族礦物主要與金屬硫化物(黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦等)共生，為砷鉑礦、砷銻鉑鈀礦等[4，21，22]。

圖4 牟定安益鉑鈀鈦磁鐵礦床地質圖Fig 4.Geological Map of Anyi Pt-Pd Ti Magnetite Deposit，Mouding1-古新統江底河組；2-中元古界龍川巖群普登組；3-邊緣含二長單輝巖；4-正長閃輝二長巖；5-含二長鈦磁鐵單輝巖；6-含二長單輝巖；7-暗色閃輝二長巖；8-暗色鈦磁鐵二長輝長巖；9-鈦磁鐵礦礦體；10-鉑鈀礦體；11-地質界線/推測巖體界線；12-不整合地質界線；13-勘探線及編號；14-鉆孔

圖5 牟定安益鉑鈀鈦磁鐵礦床0號勘探線剖面圖Fig 5.Section of Exploration Line 0 of Anyi Pt-Pd Ti Magnetite Deposit，Mouding1-古新統江底河組；2-中元古界龍川巖群；3-正長閃輝二長巖；4-暗色閃輝二長巖；5-暗色鈦磁鐵二長輝長巖；6-含二長鈦磁鐵單輝巖；7-含二長單輝巖；8-含二長單輝橄輝巖；9-邊緣含二長單輝巖；10-整合、不整合地層界線；11-磁鐵礦化體；12-鉑鈀礦體(Pt+Pd≥0.5 g/t)；13-含鉑鈀礦體(Pt+Pd=0.2 g/t～0.4 g/t)；14-鉆孔

3 鉑族金屬礦床成礦特征

3.1 鉑族金屬礦床空間分布

云南已發(fā)現鉑族金屬礦床分布在滇西大理-彌渡、滇東南金平及滇中元謀-牟定地區(qū)，與省內基性、超基性巖體分帶密切相關，集中分布于寧蒗-彌渡巖帶、永仁-元謀巖帶(元謀、綠汁江巖帶)，以鎳(銅)為主伴生鉑族元素礦床分布在金平巖帶和馬關-富寧巖帶(圖1)[23-25]，地殼表面均以深大斷裂為其通道呈帶狀展布。大理-彌渡、金平地區(qū)處于上揚子陸塊與“三江”造山帶結合部，北西向金沙江-紅河斷裂旁側；元謀-牟定地區(qū)位于“康滇”基底斷隆帶中段，南北向元謀-綠汁江斷裂嚴格控制基性、超基性巖體的展布。此外，瀾滄江巖帶具微弱銅鎳硫化物礦化及銅鎳鉑鈀礦化，景谷一帶的晚石炭世超基性巖中產出有半坡鉑族多金屬礦點。

鄭玉清(2001)圈定了滇東東川-曲靖地區(qū)Pt、Pd 元素地球化學異常9～10處，異常主要受地層、巖性、構造等控制，區(qū)內地層主要為下古生界和二疊系黑色巖系，且上二疊統峨眉山玄武巖出露區(qū)Pt、Pd背景值高。推測異?？赡芘c古生界黑色巖系及二疊紀玄武巖有關[26]。郭陽等(2012)對東川奚家坪地區(qū)的玄武巖中鉑族元素地球化學特征做了較為詳細的研究，指出本區(qū)玄武巖中PGE的含量偏低是由于其親硫特性，導致在結晶分異過程中鉑族元素優(yōu)先進入硫化物礦物相中，隨硫化物分異離開了熔體，分異的硫化物可能在巖漿通道附近形成富集的PGE礦化[27]。Yang et al(2017)對因民和濫泥坪地區(qū)輝長巖進行的地球化學研究也指出由于巖漿的結晶分異作用，鉑族元素隨硫化物熔離，從而有可能在鎂鐵質侵入體附近或內部發(fā)現富集PGE礦化，給出了本區(qū)存在發(fā)現鉑族元素礦床的可能性[28]。

3.2 鉑族金屬礦床成礦時代

金寶山橄欖巖中黑云母的K-Ar年齡為304Ma，Rb-Sr年齡為322Ma[23]，蛇紋石化橄欖巖及斜長角閃石巖的鋯石SHRIMP U-Pb年齡分別為260.6±3.5 Ma和260.7±5.6 Ma[11]。湯慶艷(2013)對同屬寧蒗-彌渡巖帶大理賓川北部與苦橄巖-玄武巖共生的安山質凝灰?guī)r進行了鋯石SHRIMP U-Pb年齡定年，結果為256.2±1.4 Ma[10]。

永仁珙山箐，元謀猛林溝、朱布、熱水塘及牟定碗廠、安益鉑鈀礦床同屬永仁-元謀巖帶區(qū)，早期資料顯示本區(qū)與鉑族金屬成礦關系密切的朱布巖體K-Ar年齡406 Ma，大民太巖體橄欖輝長巖中黑云母年齡328Ma～329Ma，珙山箐巖體超基性巖為359Ma～418Ma，牟定安益含礦巖體為187Ma[23]。于宋月等(2013)對安益巖體二長巖鋯石SHRIMP U-Pb定年結果為247±3Ma[8]。湯慶艷(2013)獲得朱布鉑族多金屬礦床輝長巖中鋯石U-Pb 263±5Ma，這與Zhou et al.(2008)對朱布巖體邊部閃長巖鋯石SHRIMP U-Pb定年結果261±5Ma一致[10]。位于瀾滄江巖帶的景谷半坡雜巖體中輝長巖鋯石U-Pb為302.6±2Ma[5]，輝長閃長巖ID-TIMS鋯石U-Pb為294.9±3Ma[6]。

金平巖帶以鎳(銅)為主伴生鉑族元素的金平縣白馬寨鎳銅多金屬礦分別獲得259±18Ma及249±32 Ma的Re-Os同位素年齡[12-13]。譚木昌等(2012)對該礦區(qū)侵入巖(橄欖巖、輝石巖及輝長巖)進行的40Ar/39Ar法測年結果在160～170Ma之間，且認為這一年齡可能只是后期熱事件影響的結果[29]。Zhou et al(2006)對富寧地區(qū)砂斗巖體的輝長巖及安定巖體的閃長巖進行了鋯石SHRIMP U-Pb定年，分別得到260±3 Ma和258±3 Ma的年齡[14]。

總體上，云南已發(fā)現鉑族金屬成礦時代主要集中于晚二疊世(～260Ma左右)，這與峨眉山玄武巖活動時間(259 Ma～262Ma)較一致，少量早三疊世和晚石炭世，較晚的年齡(187Ma、160～170Ma)，有可能只是后期熱事件影響的結果。

3.3 礦床成因及成礦模式

彌渡金寶山鉑族多金屬礦床和牟定安益鉑鈀鈦磁鐵礦床的形成經歷了多階段成礦作用的復雜演化，巖漿深部硫化物熔離富集作用是主要成礦作用[4，15，20，25]。地殼混染是金寶山成礦的一個重要因素，早階段的地殼混染，使得硫化物在深部巖漿通道中發(fā)生硫飽和繼而發(fā)生硫化物大規(guī)模熔離，硫化物在深部巖漿房中富集鉑族元素；超基性巖漿侵位之后，不斷發(fā)生分異結晶和熔離作用，金屬硫化物和鉑族礦物進一步富集，在巖體底部和中上部形成主要礦體，在其他部位形成次要礦體；巖漿期后氣液與已形成礦體發(fā)生充填交代作用，形成富礦體，部分氣液進入圍巖，形成次要小礦體或礦化體[4，15，20]，成礦模式見圖6。

安益鉑鈀鈦磁鐵礦化體以巨厚層狀、似層狀產于安益基性超基性巖體中，礦化體產于巖體的相對固定部位。鉑鈀礦體賦存于巖體中部含二長鈦磁鐵礦單輝巖帶的底部和含二長單輝巖帶的頂部。鉑鈀礦與橄欖石、輝石等同時是巖漿早期結晶分異、熔離的產物[4]，成礦模式見圖6。

圖6 典型礦床成礦模式圖(據參考文獻[4]、[25])Fig 6.Metallogenesis Model of Typical Deposit1-橄欖巖相；2-輝長巖相；3-巖體及礦體；4-輝長巖漿；5-輝長巖-橄欖巖分融巖漿；6-橄欖巖漿；7-巖相界線；8-推測巖相界線；9-斷層及縫合線；10-巖漿發(fā)生區(qū)及上升方向

4 找礦方向

鉑族元素與鎳有相似的地球化學特征，均具親石與親硫雙重性質，云南鉑族金屬礦產產出受板內深斷裂控制，產于基性、超基性巖體內，成礦時代以華力西晚期為主，目前發(fā)現的礦床均屬巖漿型礦床，與同為巖漿型成因鎳礦床一致[30]，且云南已發(fā)現鉑族元素礦床礦產組合均含有鎳礦產(表1)，鉑族元素礦產分布與云南鎳地球化學異常分布套合較好[31](圖1)。故本文在此基礎上圈定云南鉑族金屬重點找礦遠景區(qū)2處(圖1)，分別為：

(1)大理-金平鉑族多金屬找礦遠景區(qū)：處于北西向金沙江-哀牢山喜馬拉雅期巖石圈主走滑-拉分斷裂帶上，華力西期基性-超基性巖漿侵入活動強烈，與PGE-Cu-Ni成礦關系密切，在北段的大理巖帶產出有彌渡金寶山、大理荒草壩等鉑族多金屬礦床，中段的哀牢山巖帶產出有新平滑石板鉑族金屬礦點，南段的金平巖帶則產出有金平新安里、白馬寨鉑族多金屬礦床。

(2)永仁-牟定鉑族多金屬找礦遠景區(qū)：位于元謀-綠汁江斷裂帶上，華力西期基性-超基性巖漿活動強烈，與PGE-Cu-Ni或PGE-Ti-Fe成礦關系密切，產出有牟定安益、元謀朱布等大中型鉑族多金屬礦床。

5 結論

(1)云南已發(fā)現的鉑族金屬礦床成因類型均屬單一的巖漿型礦床，細分為銅鎳硫化物型和鈦磁鐵礦型，其中，銅鎳硫化物型占云南鉑族金屬礦產總數的90%。

(2)云南鉑族金屬礦床成因上與鎂鐵-超鎂鐵雜巖體有關，空間上主要分布在大理-彌渡-金平、元謀-牟定一帶，形成時代以晚二疊世為主。

(3)提出了大理-金平、永仁-牟定2個找礦遠景區(qū)，此外，也應注意滇東-滇東北與黑色巖系和與晚二疊世峨眉山玄武巖有關的鉑族金屬礦產找礦工作。