金川超大型铜镍矿床钴的赋存状态与富集过程研究

金川矿床位于龙首山隆起带东段,是中国最大的岩浆镍钴(铂族元素)矿床。该矿床中最重要的金属硫化物组合是磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿,仅局部含有微量的辉钴矿等独立钴矿物。全岩成矿元素分析显示:矿石中Co与S、Ni之间呈良好的正相关性,与As相关性较差,Co/Ni随硫化物含量的增加而降低。电子探针分析结果表明:镍黄铁矿中Co含量较高,其含量为0.32%~1.93%,平均为0.81%;磁黄铁矿和黄铜矿(方黄铜矿)中Co的含量较低,变化范围分别为0.02%~0.11%和0.01%~0.08%。元素面扫描结果表明:Co含量较高的部位与镍黄铁矿范围完全一致,说明Co主要赋存于镍黄铁矿中。金川矿床整体Co/Ni平均值为0.042,与全球典型橄榄岩相地幔Co/Ni值(0.055)相似,表明其岩浆源区主要为橄榄岩相。高程度的部分熔融可能是导致其母岩浆中Co绝对含量较高,但Co/Ni值相对较低的原因之一。硫化物熔离时,Co更倾向于进入硫化物;但相对于Ni,进入硫化物的Co较少,导致不同矿石类型之间S含量与Co/Ni值之间呈明显的负相关性。硫化物分离结晶作用进一步促使Co向镍黄铁矿中富集。