夏日哈木镍钴硫化物矿床镍钴赋存状态及其地质意义

东昆仑造山带夏日哈木超大型镍钴硫化物矿床伴生钴资源,对其钴富集机制的认识离不开矿物中钴含量及其赋存状态方面的制约。本文采用场发射-扫描电子显微镜-能谱分析和电子探针对夏日哈木I号镁铁-超镁铁质岩体中不同类型的矿物进行了成矿元素含量测定及表征,在矿物层面探讨了钴含量变化和赋存状态。确认钴镍的赋存状态(含量)与矿物类型、岩浆结晶阶段(演化时间)有关:硫(砷)化物的钴含量高于硅酸盐造岩矿物,辉砷钴矿等砷化物钴独立矿物具有最高的钴含量。镁铁质岩浆硫不饱和时,早期结晶橄榄石中镍含量较高,中期结晶辉石岩的辉石晶体结构中的钴发生晶体化学分散;岩浆硫饱和-硫化物熔离过程中钴和镍优先进入硫化物熔体而富集,单硫化物固溶体(MSS)早期结晶的磁黄铁矿中钴含量大于镍含量,钴与镍含量正相关;MSS中期结晶的镍黄铁矿优先富集钴,钴与镍含量负相关,钴可能与镍类质同象替换进入镍黄铁矿而优先富集;MSS早期钴与砷形成辉砷钴矿等钴独立矿物,钴富集程度高、但总量有限。最后,本文认为硫化物熔离是夏日哈木矿床钴富集的主要机制。

造山带环境钴岩浆成矿作用——以夏日哈木镍钴硫化物矿床为例

东昆仑造山带新发现的夏日哈木和石头坑德等岩浆镍钴硫化物矿床伴生有钴资源,它们与区域上火山-热液型、喷流沉积型等钴独立矿床共同指向早古生代镁铁质岩浆活动相关的钴成矿作用,表明镁铁质岩浆是区域钴富集成矿的重要载体,并预示东昆仑造山带的钴成矿潜力巨大。夏日哈木超大型镍钴硫化物矿床为造山带环境镍钴岩浆成矿作用的产物,本文在现有岩石地球化学数据甄别的基础上,分析了不同岩相和矿物Co、Ni和Cu等成矿元素的含量变化特征,探讨了镁铁质岩浆钴富集机制和控制因素。镁铁—超镁铁质岩具有较高的钴含量,随空间位置(期次)、岩石与矿物类型钴含量变化较大。在MgO含量最高的橄榄岩、辉石岩相中钴富集,在硫化物矿物中钴含量较高。钴含量与全岩MgO、硫、镍和铜含量正相关,这些规律表明夏日哈木镁铁质岩浆富集钴金属,不同期次岩浆中钴的富集程度不同,硫化物熔体是钴富集的主要途径之一,岩浆演化过程中钴在矿物中的富集机制需要原子层面钴赋存状态的系统认识。