天然岩浆硫化物液体中的岩浆成因铂族矿物纳米颗粒及其分配行为

《Geoscience Frontiers》：Magmatic platinum-group mineral nanoparticles and partitioning in natural magmatic sulfide liquids

　　

摘要

最近的实验研究表明，在岩浆温度下，PGE会在合成硫化物液体中形成纳米粒子（晶体和熔滴）。由于PGE在冷却过程中可从硫化物相中析出，因此天然硫化矿中的铂族矿物纳米粒子并不能作为其在岩浆温度下存在的实验证据。本研究提供了实验证据，证明PGE在天然岩浆硫化物液体中可形成铂族矿物纳米粒子。中国西南部杨柳坪镍铜铂族元素矿床中的钴铁矿-格尔斯多夫矿固溶体是由富含PGE的不相容砷化物熔滴结晶而成的。该固溶体中的PGE含量远高于根据硫化物与砷化物熔体之间的平衡分配所估算的值。我们在该固溶体中发现了嵌入其中的PGE-硫砷化物（铱铁矿-霍林沃思矿-铂铁矿固溶体，(Ir-Rh-Pt)AsS；IRPAS）纳米粒子。透射电子显微镜观察显示，这些IRPAS纳米粒子存在化学分带现象，并且相对于宿主固溶体具有不同的晶体学取向。IRPAS纳米粒子的结构与成分特征表明，它们是在岩浆阶段、砷化物熔体从硫化物液体中分离之前于硫化物熔体中核化的。IRPAS纳米粒子物理上融入砷化物熔体，从而解释了该固溶体中异常高的PGE含量。岩浆中的PGE纳米粒子在控制硫化物液体中的PGE分配以及富含PGE的矿石形成过程中起着重要作用。

梁庆林|宋谢燕|哈桑·M·赫尔米|理查德·维尔特|龙廷茂|宋浩