启鑫铜镍矿床位于新疆东南缘北山裂谷带中,为近期新发现的具有成为大型矿床潜力的新一轮找矿突破成果。前人在此初步开展了地质学、地球化学、地球物理以及同位素年代学等研究,但针对战略性关键金属钴的赋存状态与富集机制这一科学问题,仍属研究空白。本文选取启鑫铜镍矿床中赋钴岩体作为研究对象,在矿床地质特征研究的基础上,开展了全自动综合矿物分析(TIMA)和电子探针主微量分析(EPMA),查明了Co在硫化物及铁氧化物(镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、铬铁矿、次生磁铁矿、尖晶石)中的赋存状态,以及钴的富集机制。TIMA分析结果表明,启鑫铜镍矿床中Co的赋存形式以类质同象为主,尚未发现钴的独立矿物。电子探针分析结果显示,在金属硫化物及铁氧化物中Co的含量由高到低依次为:镍黄铁矿(1.14%)>磁黄铁矿(0.083%)>磁铁矿(0.082%)>铬铁矿(0.081%)>铬尖晶石(0.07%)>黄铜矿(0.03%)。此外,不同类型矿石中的镍黄铁矿钴含量也存在差异,由高到低分别为:致密团块状矿石(0.69%)、浸染状矿石(1.05%)、稀疏浸染状矿石(1.24%)、斑杂状矿石(1.67%)。启鑫铜镍矿床中钴的富集受多阶段过程控制:硫化物熔离阶段(晚于岩浆结晶分异阶段),Co通过硫化物-氧化物相间均等分配,使得岩浆中的部分Co逐渐向原生铁氧化物中Co富集;随着温度降低(2+以类质同象置换Fe2+(离子半径适配性:Co2+ 0.74Å vs. Fe2+ 0.78Å)进入次生磁铁矿,造成Ni-Co解耦(Ni/Co比值从硫化物中~18升至蚀变带>50)及次生磁铁矿Co含量显著升高(0.09%~0.21%)。虽然尚未发现钴的独立矿物,但矿石中钴的平均品位已达0.04%,满足工业开采品位要求。因此,查明钴在不同矿物中的分布差异,对于矿产资源评价与综合利用具有重要意义。
MENG et al. (Thu,) studied this question.