云南南涧首次发现独立钴矿床

钴(Co)是全球关键矿产,也是中国紧缺战略性矿产,随着新能源产业的快速发展,其重要性日益凸显,成为全球勘查开发和投资并购的热点。钴广泛应用于新能源汽车、军事、航空、化工和医疗等领域,目前最主要的用途是锂离子电池的正极材料和制造航天发动机所需的高温合金。

东北地区富钴矿床成矿规律、成因类型与远景区预测

钴具有特殊的物理化学性质,被广泛用于现代尖端技术领域中,因而部分国家将其列入战略矿产资源清单。钴矿形成的独立矿床较少,以共伴生矿床为主。我国是一个钴资源相对贫乏的国度,资源保有程度严重不足。目前,在我国东北地区发现并勘探出具有一定规模的共伴生钴矿床,其中既有与Cu共伴生矿床,又有与Cu-Ni-Fe共伴生矿床。为此,需要进一步总结成矿地质特征,分析潜力,为今后地质找矿工作提供借鉴。本文从东北地区钴矿床分布和地质特征角度出发,初步厘定该区钴矿的矿床成因类型为沉积-变质型矿床、岩浆型矿床、海相火山沉积-变质型矿床和矽卡岩型矿床4类;其中,沉积-变质型和岩浆型矿床分布较广,主要产在古元古代辽吉裂谷区;结合典型矿床地质特征、区域地球化学和地球物理特征,进一步圈定了28个远景区,包括A类远景区4个,B类远景区8个,C类远景区16个。建议4个A类远景区作为将来找矿勘查部署中优先重点关注的地区。

广西金秀县龙华镍钴矿床成矿流体性质、来源及演化

广西金秀县龙华镍钴矿床是近年来获得较多关注的热液型镍钴矿床,对于其形成过程,尤其是成矿流体来源与演化方面的详细报道较少。龙华镍钴矿床的矿化过程从早到晚可分为石英-红砷镍矿-辉砷镍矿、石英-辉砷镍矿、石英-镍黄铁矿-黄铁矿等三个成矿阶段,对代表成矿各阶段的伴生透明矿物石英中的流体包裹体进行了岩相学观察及显微测温,结果显示龙华镍钴矿床早成矿阶段流体均一温度为121~235℃,盐度主要为7.86~35.87 wt%NaCl,主成矿阶段均一温度为135~223℃,盐度主要为13.77~35.87 wt%NaCl.,晚成矿阶段均一温度为96~180℃,盐度为3.21~26.64 wt%NaCl。成矿流体具有中低温、中高盐度特征,结合成矿流体的氢氧同位素组成特征,初步判断矿床成矿流体主要来源于循环萃取了富镍地层中成矿物质的大气降水演变而成的含矿热卤水,同时混合有少量岩浆水和大气水,流体混合和流体冷却作用是导致该矿床镍钴矿物沉淀的重要因素。金秀镍钴矿床属新型中低温、中高盐度的热液充填型镍钴矿床。

刚果(金)鲁苏西铜钴矿床地质特征及成因探讨

鲁苏西矿床位于刚果(金)加丹加外侧褶皱推覆带,属层控型铜钴矿床。矿床产出于新元古代加丹加超群矿山组还原性地层中,按层序关系分为三层矿体,即坎莫托段底部、白云岩化页岩段底部和刚波夫段底部,矿床受卢非利安造山活动的推覆挤压作用而呈向斜形态。矿石类型分为硫化矿和氧化矿,其中硫化矿主要矿石矿物有黄铜矿、硫铜钴矿、辉铜矿、硫钴矿等,矿化类型主要为浸染状、平行层理细脉状和脉状矿化,前两种矿化为成岩期(821~762 Ma)盆地卤水中的铜钴离子经生物还原作用沉淀形成,后者是由于卢非利安造山期(600~530 Ma)的推覆挤压作用促使早期硫化物再活化、运移并经热化学还原作用形成;氧化矿主要矿石矿物为孔雀石、硅孔雀石、菱钴矿和水钴矿,是在表生期低温(<50℃)流体作用下,经过硫化物氧化、流体酸中和、次生铜钴氧化物沉淀三个过程形成,由于铜钴元素的迁移性差异,形成氧化带上钴下铜的分层矿化特征。

东昆仑造山带岩浆型镍钴矿床地质特征、成因机制与找矿标志分析

东昆仑造山带位于中央造山带西段,属秦岭-祁连-昆仑成矿域的重要组成部分。近年来,在东昆仑地区发现了超大型的夏日哈木以及大型的石头坑德,以及浪木日等多个岩浆镍钴硫化物矿床,沿昆中断裂自西向东依次展布,主要含矿岩相为橄榄岩相和辉石岩相杂岩体,锆石U-Pb年代学限定它们形成于晚志留世-早泥盆世。岩石地球化学数据显示,含矿镁铁-超镁铁质岩体具有富集轻稀土元素和大离子亲石元素以及显著的Nb、Ta、Ti、P负异常等特征;Sr-Nd同位素研究指示岩浆源区来源于岩石圈地幔,岩浆演化过程中发生了橄榄石、斜方辉石、单斜辉石以及斜长石的分离结晶/堆晶作用,岩浆侵位过程中有明显地壳成分加入,成矿物质硫为壳-幔混源。夏日哈木和石头坑德橄榄石成分分析显示其Fo值分别为85~87和81~86,可作为评估成矿潜力的重要指标;矿区范围内黄铁矿化、黄铜矿化、磁黄铁矿化、镍黄铁矿化和次生镍华是重要的直接找矿标志;碳酸盐化、蛇纹石化、透闪石化、绿泥石化为重要的间接找矿标志。含矿超基性岩体多具有强磁性、高密度、低阻高极化,即“三高一低”异常组合,高强度异常、三级浓度分带明显,相互套合的Ni-Cu-Co异常浓集中心是重要的物化探找矿标志。

中条山古元古代沉积岩容矿型铜钴矿床钴来源及富集过程

赋存在石墨片岩和大理岩内的山西中条山沉积岩容矿型铜钴矿床,其矿化类型为细脉浸染状和热液脉状,与中非铜矿带的钴矿床非常相似。本文以关键金属钴作为主要研究对象,综述了中条山矿集区钴矿成因研究近年来取得的重要进展。获得以下主要认识:(1)钴富集形成热液脉状矿化发生在造山抬升阶段,时间为~1.82Ga,而不是在沉积成岩阶段直接富集成矿;(2)黄铁矿原位Fe-S同位素揭示硫化有机质页岩是钴成矿的重要矿源层;(3)蒸发岩在造山作用过程中形成的高温、高盐、强氧化性流体是钴释放-迁移的关键介质;(4)热液白云石化导致流体pH升高和石墨片岩“褪色”反应导致流体氧逸度降低促进含钴硫化物的沉淀。基于上述认识,建立沉积-变质两阶段钴富集过程模型解释赋存在变沉积岩内的钴矿成因,它不同于经典的沉积岩容矿型层状铜钴矿床成矿模型。

橄榄石成分对东昆仑夏日哈木超大型镍钴矿床岩浆过程的约束

橄榄石是与镁铁-超镁铁质岩浆有关的铜镍硫化物矿床中最主要的造岩矿物之一,其成分记录了丰富的镍成矿信息,并可反映母岩浆成分组成、结晶分异过程及后期物质交换等。东昆仑夏日哈木镍钴矿床是全球铜镍硫化物矿床勘查20余年来最为重要的找矿发现之一,将逐步成为中国重要的镍钴资源基地。本文在大量镜下岩相学观察的基础上,对夏日哈木矿床橄榄石进行系统电子探针分析。分析数据表明,夏日哈木橄榄石Fo值为83.01~90.12;Ni含量为676×10^(-6)~2845×10^(-6),Mn、Ca含量均较低,最大值分别为2457×10^(-6)和650×10^(-6)。“巨型”斜方辉石包裹的橄榄石成分自核心到边部Fo值和NiO含量均增高,表明含矿岩相形成时存在新鲜岩浆的补充,至少存在2次岩浆活动。橄榄石最高Fo值为90.12,反映夏日哈木镍钴矿床的母岩浆是Mg#值为0.73的高镁玄武质岩浆。硫饱和始于深部岩浆房母岩浆中少量橄榄石的结晶分异,早期熔离量较小,估算的橄榄石与硫化物熔体质量比大致为20∶1。本次研究利用橄榄石成分约束了夏日哈木矿床岩浆的多期次活动,限定了母岩浆的成分性质与硫化物的熔离时机,可为矿床成因研究提供借鉴。

冀东铜硐子铜镍钴矿床地质特征及找矿方向分析

冀东铜硐子铜镍钴矿床为华北陆块北缘燕冀成矿带代表性岩浆型铜镍硫化物矿床,矿体小而富,矿化特征以深部熔离-贯入式矿化为主。区域内同一构造背景的中生代印支期基性-超基性岩株在其西南方向仍有分布,为探讨铜硐子铜镍钴矿深部及其外围找矿潜力,本文总结了其地质特征,对比了该区域各基性-超基性岩以及同一成矿类型甘肃金川和吉林赤柏松含矿岩体的岩石地球化学特征,结果表明研究区各基性-超基性岩体来自同一源区,是同一原始岩浆分异演化的产物,且微量元素、稀土元素曲线形态、特征等与甘肃金川和吉林赤柏松矿区基本一致;同时推断解译了区内航磁异常引起原因。铜硐子铜镍钴矿床成矿模式和区域地球物理特征显示,该矿床深部仍有找矿潜力,其外围具备较好的找矿前景。

广西金秀龙华镍钴矿床矿石结构及其对矿床成因的启示

广西金秀龙华镍钴矿是近年来在我国新发现的高品位镍钴矿床,矿体主要受围岩和东西向断裂构造双重控制,其成因存在很大争议。笔者首次在手标本上观察到五元素脉型矿床中常见的“蕨类状环带结构”,本文将龙华镍钴矿与五元素脉型矿床的成矿物质来源、成矿流体来源和性质及矿床沉淀机制3个关键方面进行对比分析,提出龙华镍钴矿床成因类型可能为五元素脉型矿床,成矿物质来自寒武纪地层,成矿流体以盆地卤水为主并叠加有大气降水。黑色碳质泥岩-粉砂岩是触发成矿物质沉淀的还原障,原生黄铁矿和含CH4等还原性流体的注入是导致红砷镍矿等有关成矿物质沉淀的直接因素。其中,特征的“蕨类状环带结构”的形成可能是在特定pH值条件下,流体中硫酸盐的热化学还原反应慢于亚砷酸盐的热化学还原反应的结果。

中非铜钴成矿带地质特征及铜钴矿床资源量分析

中非铜钴成矿带是世界最大的沉积型铜钴成矿带、全球最大钴矿、第三大铜矿发现区。因铜钴价格持续走高和中资企业持续关注的迫切性,本文对中非铜钴成矿带地质特征、铜钴矿床资源分布规律、权益资源量情况进行分析研究。同时,系统收集研究区学术研究成果、商业数据库、企业年报等数据,分析认为Lufilian弧形构造带是中非铜钴成矿带构造背景,从北向南依次为弧外部褶皱推覆带、穹窿地区、复式向斜带、加丹加高原。地层分为孔德龙古、恩古巴、罗安三个群,地层年龄自<573±5 Ma至879±16 Ma。含矿层位主要是罗安群矿床组,下分R2.1、R2.2、R2.3三个含矿层。矿床类型主要为碳酸盐质巨型角砾岩型、含矿页岩型、含矿砂岩型、含矿基底型铜矿,构成6个铜钴矿集区,具有等间距分布特征,间距为±20 km。截至2021年,研究区探获铜资源量1.91亿t,钴资源量1404万t。以当量铜资源量排序,>100万t的矿床33个,>1000万t级别的矿床7个。共有14个国家55家矿业企业参与铜钴成矿带勘探及开发。我国权益铜钴资源量分别为6467万t、648万t。大于50万t权益铜资源量的企业有洛阳钼业、紫金矿业、中国有色集团等10家公司,大于2万t权益钴资源量的企业有洛阳钼业、宁德时代、中国有色等10家公司。

湘东北热液型钴矿床中含钴矿物特征及其对成矿的指示意义

湘东北地区热液型钴多金属矿床赋存于长沙—平江断裂带下盘的构造热液蚀变岩带内,目前对带内钴的赋存形式及含钴矿物的认识并不充分,因此制约了对该带钴成矿机制的理解。详细的矿相学观察、TIMA和电子探针分析结果表明:黄铁矿是横洞矿区重要的含钴矿物,具有复杂的结构特征,表现为富钴黄铁矿呈环带状或不规则状交代核部贫钴黄铁矿,富钴黄铁矿Co含量高达3.52%,Ni含量低于0.09%,富钴黄铁矿的形成与流体耦合的溶解再沉淀机制有关。辉砷钴矿是金塘钴多金属矿区最主要的载钴矿物,呈他形粒状产出或被包裹在毒砂内,颗粒大小为3~45μm,Co含量为9.51%~23.21%,Ni含量为5.52%~15.24%。结合井冲矿区已有工作,提出在连云山地区从控矿断裂带南西到北东方向,含钴矿物存在由辉砷钴矿向黄铁矿转变,且辉砷钴矿中Co含量升高、Ni含量降低,而黄铁矿中Co含量降低,这一变化趋势可能与成矿流体的运移方向和物理化学条件(如pH值和硫逸度等)有关。结合湘东北地区钴(多金属)矿床(点)严格受长沙—平江断裂带控矿,提出连云山地区深大断裂的南西侧可作为今后湘东北钴矿勘查的重点方向。

刚果(金)卢本巴希PR12117铜钴矿床地质特征及成因浅析

文章以地质勘查工作为依据,在系统总结矿床成矿地质背景、矿床地质特征、矿化富集规律的基础上,浅析了矿床成因和找矿标志。结果认为该铜钴矿床的形成经历三个成矿期,即沉积期、构造热液叠加改造期和氧化期。矿床受地层和断裂控制,新元古代加丹加系罗安群地层为初始矿源层。成岩成矿期后,卢菲利造山运动过程中的构造活动和变质作用对矿床进行了改造,使成矿元素发生活化、迁移和再次富集。在靠近地表的氧化环境中,在物理和化学风化作用下铜钴元素发生被淋漓迁移,在原位或异地沉积后形成新的次生富集矿化带。该矿床成因类型归纳为同生沉积-热液改造-次生富集型铜钴矿床。

刚果(金)绿纱镇PE4881矿区铜钴矿床特征及控矿因素浅析

刚果(金)绿纱镇PE4881矿区主要含矿地层为罗安群硅质白云岩、炭质硅质白云岩和炭质页岩。矿体赋存在罗安群矿山亚群(R2)和木瓦夏亚群(R4)地层中,矿体呈层状、似层状产出,产状与地层接近受地层和构造控制明显,为典型的沉积—热液改造型铜钴矿床。

钴矿床地质特征及重点地区矿产资源预测

文中通过对矿床地质背景、矿床地质特征的探讨,重点研究了矿床的岩层、控矿构造、矿体特征和矿体特征,进而分析了矿床的地质情况。研究认为,澜沧江断裂带是该区的矿体,其派生的逆向背斜翼部和次级断层是该区的主要矿体,而两套断层的交叉剖面是矿体和矿体的主要产矿点。三叠统麦初箐组和中侏罗统花开左组砂岩泥岩互层是最有利的含矿岩性。

黑龙江金厂斑岩型富钴矿床钴赋存状态和富集规律研究

斑岩型矿床作为典型的岩浆热液型矿床,为我国及世界提供了大量的铜、钼、金,以及铼、硒、碲等关键矿产。然而目前尚无典型富钴斑岩型矿床的报道。黑龙江金厂矿床为一大型斑岩型金矿,探明金资源量76t,伴生铜资源量4683t。金厂矿化类型可分为隐爆角砾岩筒型、裂控型和细脉浸染型,前期研究揭示角砾岩型矿化伴生钴的富集。手持X射线荧光分析结果显示金厂矿床J0角砾岩型矿石中存在明显的钴富集,钴含量为237×10^(-6)~5256×10^(-6)。扫描电镜和电子探针分析揭示钴主要以类质同象形式在黄铁矿中富集,其次赋存在硫镍钴矿和辉砷钴矿中。根据黄铁矿产状与共生矿物组合,将黄铁矿分为三种不同的类型:Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型黄铁矿。Ⅰ型黄铁矿为早期生成的与磁铁矿共生的自形黄铁矿,并可进一步分为钴均匀富集型(I-1)和核部富钴型(I-2)两个亚类。Ⅱ型黄铁矿为晚期生成的半自形-自形黄铁矿,多被黄铜矿、石英、碳酸盐矿物包裹,可进一步分为边部富钴型(Ⅱ-1)、幔部富钴型(Ⅱ-2)和具有复杂钴环带型(Ⅱ-3)三个亚类。Ⅲ型黄铁矿为晚期石英-黄铁矿脉中的半自形-自形黄铁矿,内含石英或硅酸盐矿物包裹体。含Ⅰ型黄铁矿的样品钴含量最高(约1800×10^(-6)~5200×10^(-6)),含Ⅱ型黄铁矿的样品钴含量中等(约800×10^(-6)~1600×10^(-6)),而含Ⅲ型黄铁矿的样品中钴含量相对较低(约240×10^(-6)~360×10^(-6))。早期形成的样品具有较高的钴含量,说明钴的富集可能主要发生在矿床形成的早期。值得注意的是含有Ⅰ型黄铁矿的矿石最具钴资源开发潜力,选矿过程中应留意此类型矿石。通过总结前人发表的金厂矿床硫、氢-氧、铅、铼-锇和氦同位素数据,作者提出金厂矿床中的钴极有可能来源于深部的幔源岩浆。本文对金厂矿床富钴特征的研究将为斑岩型富钴矿床提供范例。

钴矿床类型划分初探及其对特提斯钴矿带的指示意义

作为一种战略性关键金属,钴的现有矿床类型划分方案存在标准不统一等问题。文章从矿床成因角度提出新的划分方案,认为钴矿床主要有岩浆型、热液型、风化型和化学沉积型4种基本矿床类型。热液型可细分为岩浆热液矿床和盆地流体有关矿床2个亚类型。这一新划分方案对于理解钴矿床成矿作用和指导找矿勘查等方面具有重要启示意义。研究发现热液过程对钴富集成矿具有重要作用,而高盐度流体是钴迁移富集的关键所在。根据盆地流体有关热液钴矿床时空分布规律分析,提出欧亚大陆南缘存在一条上万公里长的特提斯碰撞钴矿带。该带具有得天独厚的金属源区、流体运移和金属沉淀等成矿条件,成矿潜力巨大。

“石碌式”铁氧化物-铜(金)-钴矿床成矿模式初探

石碌铁矿是中国著名的以富赤铁矿为主的大型矿集区,除铁矿外,还共生或伴生铜、钴、镍、银、铅、锌等金属矿产和白云岩、石英岩、重晶石、石膏、硫等非金属矿产。文章通过对石碌铁矿的成矿地质条件和控矿因素的再认识,结合成矿时代的探讨和矿床地球化学资料,认为该矿床严格受层位(主要为青白口纪石碌群第6层)、岩性(钙镁质矽卡岩等)、构造(复式向斜、层间滑脱带、片理和劈理)和/或岩性界面等控制;并强调石碌铁矿所经历的成岩成矿作用与海西期-印支期花岗岩侵位所导致的伸展构造(变质核杂岩构造?)密切相关,而岩浆热扰动则是导致深部含矿热卤水形成、上升并渗滤、交代矿源层的重要因素。最后,作者将该矿床称之为"石碌式"热液铁氧化物-铜-(金)-钴矿床,初步将其归属为IOCG(即热液铁氧化物-铜-金-钴)型层控式钙镁质矽卡岩矿床,并初步构建了该类型矿床的成岩成矿模式。

青海驼路沟钴矿床地质特征及找矿方向研究

驼路沟钴矿床是近年来在东昆仑南带中新发现的独立钴矿床。通过对矿床地质及地球化学特征研究表明,驼路沟钴矿床的形成主要与热水沉积作用有关;成矿后,在后期的碰撞造山过程中,由于SN向挤压,矿床遭受到强烈变形改造作用,导致含矿岩系发生了强烈的构造置换改造作用,矿体显示出"似层非层,似脉非脉"的特点;而且更晚期的断裂构造活动造成矿带差异性抬升及剥蚀。因此认为该矿床为热水喷流沉积 构造改造型矿床。依据矿床的成矿规律及控矿条件,提出了驼路沟钴矿床进一步的找矿方向。

吉林老岭大横路式热水沉积叠加改造型钴矿床

大横路式钴矿床位于辽吉元古宙裂谷带中部的老岭金、多金属成矿带中 ,是国内近年来发现和查明的新类型钴矿床。该类矿床产于古元古代老岭群富硼、碳千枚岩夹石英岩 (硅质岩 )建造之中 ;矿体由含碳绢云千枚岩、含电气石绢云千枚岩、石英岩、电英岩组成 ,呈层状、鞍状产出 ,产状与围岩一致 ;矿石中钴呈独立矿物硫钴镍矿、辉钴矿、方钴矿和含钴黄铁矿等产出。通过对矿床层控特征、矿体产状与矿石组合、矿石沉积组构、容矿岩石地球化学、热水沉积岩、稀土元素及同位素组成等几方面的研究 ,证明该矿床具有明显的海底热水沉积成因特征 ,矿床受后期热液改造叠加强烈。从而提出大横路式钴矿床为海底热水沉积

中国典型钴矿床地质特征及重点地区矿产资源预测

我国既是钴矿资源消费大国,又是钴矿资源进口大国,受新能源电动汽车工业的影响,近年来钴矿资源得到越来越多的关注。为了科学地评估我国钴矿资源潜力,指导找矿勘查部署工作,立足国内,提高我国钴矿资源的保障能力,笔者2019—2021年开展了9个重点省(自治区)的钴矿资源潜力评价工作。本文从我国钴矿床分布和地质特征角度,先以成矿地质作用为主线,厘定我国找矿预测矿床类型,包括与沉积地质作用有关的风化型、化学沉积型、砂岩型和海底喷流沉积型,与火山地质作用有关的海相火山岩型、陆相火山岩型,与侵入岩浆地质作用有关的岩浆型、矽卡岩型(接触交代型)、热液脉型和斑岩型,与变质地质作用有关的沉积变质型,以及少量与大型变形地质作用有关的变质核杂岩型;进而梳理并总结了各类型钴矿有关的成矿地质体。通过分析我国钴矿的矿床地质特征和时空分布规律,综合地质、物探、化探和遥感信息等预测要素,建立找矿预测模型,并在此基础上圈定找矿远景区,估算资源量。结果表明:我国钴矿包括风化型镍钴矿、海底喷流沉积型铜钴矿、海相火山岩型铁铜钴矿、海相火山岩型块状硫化物铜锌钴矿、岩浆型铜镍钴矿和热液脉型钴矿6种主要找矿预测类型;圈定416个钴矿最小预测区,圈定64个找矿远景区,优选99个找矿靶区,提出下一步勘查建议;9个重点省(自治区)累计查明钴资源储量45.3万t,预测钴资源量约420万t。