十七、鉑及鉑族金屬（一）鉑族金屬的性質、用途及礦產資源概況鉑族金屬（platinum group elements，簡稱PGE）包括釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)六個元素。
其中釕、銠、鈀為輕鉑族金屬（比重11~12），鋨、銥、鉑稱為重鉑族金屬（比重21.4~22）。
鉑族金屬的合金具有耐高溫、耐磨擦的特性。
在高溫下強度大，具有高延展性和低膨脹系數，熱電的穩定性好。
全世界鉑的儲量，主要分布在南非、蘇聯、加拿大、哥倫比亞、美國和澳大利亞等國。
南非鉑產量占全世界的三分之二。
鈀的主要產地是蘇聯，其次是南非。
（二）鉑族金屬的地球化學特徵鉑族元素具有親鐵性，鈀、鉑、銠還具有親硫性，尤以鈀最明顯，因此易與鐵、鎳、鉛、銅、錫形成金屬鍵的化合物。
Os4+、Ru4+、Ir4+、Ir3+高價離子易與硫、砷、銻、鉍、碲、硒等形成離子鍵化合物。
在自然界鉑族元素獨立礦物較少，常見的有自然鉑和鉑族元素互化物。
鉑族元素在地函中含量較高，隕石內的含量平均為：Pt 2.0g/t，Pd 1.3g/t，Os 1.0g/t，Ir 0.7g/t，Rh 0.5g/t，Ru 1.3g/t。
在地殼中，鉑族元素多富集於基性、超基性岩石中。
在岩漿結晶分化作用過程中，鉑族金屬主要富集於鎂鐵質橄欖岩及純橄欖岩中，與鉻鐵礦共生；在蘇長岩、輝長岩中則與銅鎳硫化物緊密伴生。
在熱液作用中，鉑族元素表現出親硫性，常伴隨銅、鉬、鐵、鎳等元素遷移，在一定條件下以自然鉑型式包含於磁黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、鎳黃鐵礦、砷鎳礦等硫化物和硫砷化物中，但一般不具工業意義。
表生作用過程中，鉑族元素礦物較穩定，在有利條件下可富集成砂礦，有時也可形成鈀華(Palladinite, PdO)和銻鈀華(Stibiopalladinite, Pd5Sb2)等次生礦物。
不同的鉑族金屬元素其地球化學特徵亦有差異：鉑：是較穩定的化學元素，為鉑族元素中分布最廣的元素之一，在純橄欖岩中含量最高。
在含鉑礦物中分布最廣的是鉑與鐵的合金，如粗鉑礦[Polyxene, (Pt,Fe)，含Pt 80-88%，Fe 5-11%]，細鉑礦[Ferroplatinum, (Fe,Pt)，含Pt 71-79%，Fe 16-19%]，鉑銥礦[Platiniridum, (Pt,Ir,Fe)，含Pt 56-77%]。
其次是鉑的硫化物－硫鉑礦[Cooperite, (PtS)，含Pt 80-82%]，砷化物－砷鉑礦[Sperrylite, (PtAs2)，含Pt 52-56%]和硫砷化物－硫砷鉑礦[Platarsite, (Pt,Rh,Ru)AsS]等。
鈀：有較高的活動性，主要含在超基性岩、基性岩中，在玄武岩中鈀比鉑含量高。
鈀具有親硫性，在熱液作用階段，可含在黃銅礦（平均含Pd1.02g/t）、鎳黃鐵礦（含Pd 1g/t）、磁黃鐵礦（含Pd 0.09g/t）、方黃銅礦等硫化物及碲化物中。
鈀鉑礦[(Pt,Pd)，含Pt 55-90%，Pd 7-40%]是最常見的含鈀礦物。
銥：在鉑族元素中化學性質最穩定，自然界中出現的銥礦物，以銥－鋨金屬互化物為主，常見於鉻鐵礦礦石中。
銠：具親硫性，常以硫化物形式存在，如硫砷銠礦[Hollingworthite, (Rh,Pt,Pd)AsS]，硫砷銥釕銠鉑礦[Irasite, (Ir,Ru,Rh,Pt)AsS]。
鋨：具親硫性，在鉻鐵礦礦石，銅鎳礦石及部分鉬礦石中含鋨。
鋨常與釕、銥形成多種金屬互化物和硫砷化物，如六方銥鋨礦[Iridosmine, (Os,Ir)]、等軸鋨銥礦[Osmiridium, (Ir,Os)]、硫釕鋨銥礦[Rutheniridosmine Sulfide, (Ru,Os,Ir)S2]等。
釕：既有親鐵性，又有親硫性。
在銅鎳礦石中的銅、鐵、鎳、鈷的硫化物內均含有釕。
獨立礦物有硫釕礦(Laurite, RuS2)、硫釕鋨銥礦[(Ru,Os,Ir)S2]、硫砷釕礦[Ruarsite, (Ir,Ru,Rh,Pt)AsS]。
（三）鉑族金屬的工業礦物及礦石類型1. 鉑族金屬的主要工業礦物鉑族金屬礦物目前已發現有二百餘種，具工業意義的鉑族礦物主要有：(1) 自然元素及金屬化合物：重要的有自然銥、等軸鋨銥礦、等軸鉑鋨銥礦、銥鋨礦、自然鋨、釕銥鋨礦、自然鉑、粗鉑礦。
(2) 硫及硫砷化合物：這類礦物有硫鉑礦、硫鈀鉑礦、硫鈀礦、鉑硫鈀礦、硫釕礦、鋨硫釕礦、硫砷銥礦、硫砷鉑礦等。
(3) 碲、碲銻及碲鉍化物：有黃碲鈀礦、碲鈀礦、碲鉑礦、碲鎳鉑鈀礦、等軸碲鉍鈀礦等。
(4) 銻化物：主要有六方銻鈀礦(Sudburyite, (Pd,Ni)Sb)、銻鈀礦（或銻鈀華）、豐灤礦（Fengluanite，即等軸砷銻鈀礦）等。
(5) 砷化物：有砷鉑礦、等軸砷鈀礦、砷鎳鈀礦、峨嵋礦[Omeiite,(Os,Ru)As2]、安多礦[Anduoite, (Ru,Os)As2]等。
(6) 氧化物：鈀華。
鉑族金屬除少數獨立礦床外，大部分是從其他礦石中提取的。
在鉻鐵礦礦石、銅鎳礦石的選礦中可回收較多的鉑族金屬礦物。
（四）鉑族金屬礦床類型及典型礦床實例鉑的獨立礦床很少，原生礦床主要與基性、超基性侵入岩有關。
鉑族金屬礦床分為以下幾類：1. 岩漿型鉑礦床鉑族金屬礦床與基性、超基性岩漿岩關係密切，所以常與銅鎳硫化物礦床、鉻鐵礦礦床、以及釩鈦磁鐵礦礦床伴生。
鉑族金屬主要賦存於銅鎳硫化物礦石、鉻尖晶石類礦石或鈦磁鐵礦礦石中。
這類礦床的礦石中，鉑族金屬含量一般為幾到幾十g/t，根據與其伴生的礦床類型不同，可以把岩漿型鉑礦床分成以下幾類。
（一）含鉑銅鎳硫化物礦床這類礦床是最有經濟意義的鉑礦床類型，在儲量上占首位。
三十年代薩德伯里(Sudbury)是世界上最大的產鉑礦床，六十年代蘇聯在西伯利亞發現了巨大的諾里爾斯克(Norilsk)含鉑銅鎳硫化物礦床，使鉑產量躍居世界第一位。
含礦岩體主要為二輝橄欖岩、富鎂的輝長岩、蘇長岩、輝石岩類。
這類礦床中鉑族金屬成獨立礦物與銅鎳硫化物伴生，主要礦物有：鋨、釕、銥的硫化物，鉑、鈀的砷化物、碲鉍化物、銻化物、自然鉑、自然鈀，六方銻鈀礦等。
有時鉑族礦物也形成獨立礦體。
該類礦床分布廣泛，如中國雲南元謀－永仁銅鎳鉑礦床，南非布什維爾德(Bushveld)岩體的麥侖斯基層(Merensky Reef Horizon)中的鉑礦床，蘇聯的諾里爾斯克、芒切哥爾斯基(Monchegorski)和加拿大薩德伯里的含鉑銅鎳礦床等。
礦床實例之一雲南元謀－永仁銅鎳鉑礦床礦床位於康滇地軸南段。
區內岩漿岩發育，自晉寧期至燕山期均有酸性至超基性岩侵入。
在南北長140km，東西寬10-15km的昔達－元謀超基性岩帶中，有40餘個岩體，具鉑鈀礦化的岩體有十幾個。
北部攀枝花基性－超基性岩帶也有鉑鈀礦化，個別構成中小型礦床。
具有鉑礦化的基性－超基性岩屬加里東期的產物。
含鉑岩體多呈盆狀或似盆狀，垂直分異明顯。
岩體底部礦化較好，有鉑、鈀銅鎳礦體，部分具鋨、銥、釕、銠礦化。
區內可劃分三種岩性，八個類型：1. 超基性岩：包括橄欖岩型、輝石岩型、橄欖輝石岩型和輝橄欖岩型；2. 基性－超基性岩：包括輝長岩－輝石岩型、輝長岩－輝石岩－橄欖岩型；3. 基性岩：包括輝長岩－橄長岩型和輝長岩型。
以輝長岩－輝石岩－橄欖岩型和橄欖岩型岩體中的鉑、鈀、銅、鎳礦化最好，輝石岩型岩體礦化次之，鉑鈀較貧，輝長岩型岩體多與釩鈦磁鐵礦有關，有時局部可見鉑、鈀礦化。
鉑族金屬礦物有粗鉑礦、含鈀自然鉑、砷鉑礦、砷鉑鋨礦、含銥硫鋨釕礦、輝砷銥礦、鉍鈀礦、碲鉑礦、等軸鉍碲鈀礦等。
其中以砷鉑礦、等軸鉍碲鈀礦為主。
鉑族礦物多屬賦存於銅鎳硫化物礦體中，少數分佈於超基性岩體中。
粒度很細，常為數微米至十餘微米。
礦石主要呈稀疏浸染狀，少數為稠密浸染狀，也有斑點狀、星點狀、細脈狀者。
斑點直徑3-5mm，最大可達1cm。
礦床實例之二薩德伯里含鉑銅鎳硫化物礦床加拿大薩德伯里是著名的特大型銅鎳礦床，與布什維爾德雜岩體中的麥侖斯基層含鉑銅鎳硫化物礦床，都是世界上最大的鉑礦床。
該礦床的銅鎳礦體和鉑族金屬均產在蘇長岩中，主要礦體分布在蘇長岩體下盤，礦體成層狀、凸鏡狀產於蘇長岩及其角礫岩帶中。
鉑族金屬分布在銅－鎳硫化物礦石中，鉑鈀主要含在鎳黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦和砷鎳礦內，部分鉑、鈀形成獨立的礦物，如硫鎳鈀鉑礦、硫鈀鉑礦、硫鉑鎳鈀礦、硫鋨釕礦和砷鉑礦、銻鉑礦等。
含鉑礦體中鈀和金共生，主要賦存在下部礦帶中，特別在下部礦帶中的黃銅礦石內富集(Pd-0.96g/t, Au-0.04g/t)。
深部礦石內鈀鉑(Pd＋Pt)的含量顯著增高。
釕、鋨、銥富集在上部角礫狀的磁黃鐵礦礦石內(Ru 0.08g/t, Os 0.03g/t, Ir 0.06g/t)。
（二）含鉑鉻鐵礦礦床這類礦床的鉑族金屬產量和儲量僅次於含鉑銅鎳硫化物礦床。
南非布什維爾德岩體中翁佛爾瓦奇特(Onverwacht)和莫伊霍埃克(Mooihoek)礦床等均為含鉑鉻鐵礦礦床。
含鉑的鉻鐵礦礦床大多與鎂質超基性岩有關，鉑族金屬礦化與鉻鐵礦礦體一致，鉑平均品位高達5-30g/t。
在少數層狀基性－超基性岩中的鉻鐵礦礦床中，鉑鈀品位可達12.4g/t，常成為大型鉑礦床。
鉑在此類礦床中，礦化呈浸染狀，鉑族金屬礦物主要產在鎂橄欖石之間或鑲嵌在鉻鐵礦之間。
礦床實例之一南非翁佛爾瓦奇特礦床礦床產於布什維爾德雜岩體下部層位的純橄欖岩中。
最富的鉑礦化產於含鉻鐵礦碎片的鎂鐵橄欖石純橄欖岩地段。
鉑礦化主要形成自然鉑、硫釕礦、硫鉑礦、硫鎳鈀鉑礦、銻鈀礦、硫砷銥礦、釕硫砷銠礦等礦物。
純橄欖岩中鉑的含量不很均勻，含量最高可達214g/t，岩管中心鉑的平均品位為31g/t。
礦床實例之二 甘肅大道爾吉含鉑鉻鐵礦礦床純橄欖岩－單斜輝石岩岩體侵入於震旦系和下石炭系之間，岩體呈岩牆狀產狀，鉻鐵礦和鉑族金屬都產於橄欖岩相中。
鉑族金屬礦物主要呈硫化物產出，少量呈砷化物及金屬互化物產出。
如硫釕礦、鋨硫釕礦、釕硫鋨礦、硫鉑礦、砷鉑礦、粗鉑礦等。
（三）含鉑釩鈦磁鐵礦礦床釩鈦磁鐵礦礦床中一般含鉑族金屬不多。
鉑主要形成獨立礦物，如粗鉑礦。
鋨多數呈類質同象存在於造岩礦物中。
礦床實例 蘇聯古謝沃戈耳(Gusevogorsk)含鉑釩鈦磁鐵礦礦床古謝沃戈耳屬烏拉山礦產帶(Ural Metallogenic Belt)，其輝長－單斜輝石岩體及橄欖岩中產有富含鉑族金屬的釩鈦磁鐵礦礦體。
鉑主要富集在不含釩鈦磁鐵礦的輝石岩中，鈀則主要與釩鈦磁鐵礦伴生。
礦床中的鉑族金屬礦化權不均勻，以粗鉑礦為主，還有自然鋨、暗銥鋨礦、亮銥鋨礦、含鉑的亮銥鋨礦以及硫釕礦等，常有金、銀伴生。
鈀和銠含在矽酸鹽礦物和鐵尖晶石中。
2. 熱液型伴生鉑礦床熱液作用中形成的鉑族金屬礦物有：鉍碲鉑鈀礦、鉍碲鈀礦、鉍碲鈀鉑礦。