黄金科学技术
img

QQ群聊

img

官方微信

高级检索
作者投稿 专家审稿 编辑办公

黄金科学技术 ›› 2020, Vol. 28 ›› Issue (6): 779-785.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2020.06.147

• 稀贵金属前沿快讯 •    下一篇

湘东北长沙—平江断裂带关键金属钴的赋存状态与成矿规律

王智琳1(),伍杨1,许德如2(),邹少浩2,董国军3,彭尔柯1,宁钧陶3,康博3   

  1. 1.中南大学地球科学与信息物理学院，有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室，湖南 长沙 410083
    2.东华理工大学省部共建核资源与环境国家重点实验室，江西 南昌 330013
    3.湖南省地质矿产勘查开发局402队，湖南 长沙 410004
  • 收稿日期:2020-08-07 修回日期:2020-09-14 出版日期:2020-12-31 发布日期:2021-01-29
  • 通讯作者: 许德如 E-mail:wangzhilin1025@163.com;xuderu@gig.ac.cn
  • 作者简介:王智琳（1984-），女，山西运城人，副教授，从事成因矿物学与矿床地球化学研究工作。wangzhilin1025@163.com
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目“深地资源勘查开采”重点专项“中国东部中生代构造格局与演化”(2016YFC0600401);国家自然科学基金项目“湘东北地区钴铜多金属成矿作用研究”(41672077);“海南石碌铁多金属矿床中钴铜矿成矿物质来源及年代学研究”(41302049)

Occurrence State and Ore-forming Regularity of Critical Metal Cobalt in the Changsha-Pingjiang Fault Zone，Northeastern Hunan Province

Zhilin WANG1(),Yang WU1,Deru XU2(),Shaohao ZOU2,Guojun DONG3,Erke PENG1,Juntao NING3,Bo KANG3   

  1. 1.Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring，Ministry of Education，School of Geosciences and Info-Physics，Central South University，Changsha 410083，Hunan，China
    2.State Key Laboratory of Nuclear Resources and Environment，East China University of Technology，Nanchang 330013，Jiangxi，China
    3.Team 402，Hunan Geology and Mineral Resources Exploration and Development Bureau，Changsha 410004，Hunan，China
  • Received:2020-08-07 Revised:2020-09-14 Online:2020-12-31 Published:2021-01-29
  • Contact: Deru XU E-mail:wangzhilin1025@163.com;xuderu@gig.ac.cn

RichHTML

5

PDF (PC)

652

摘要：

近年来，我国在湘东北长沙—平江断裂带东侧的井冲—北山一带的钴资源找矿勘查取得了较大进展，相继发现了井冲铜钴多金属矿床（中型）、横洞钴铜矿床（中型）和大岩金钴矿化点等热液脉型钴独立/共生矿床（点）。通过系统分析长沙—平江断裂带钴的成矿特征和控矿因素，在识别不同成矿阶段的基础上，总结了钴的主要产出形式和赋存状态。结果表明：与毒砂共生的细粒黄铁矿中钴含量高达13.48%，明显高于其他类型的黄铁矿中的钴含量（最高仅为1.06%），据此提出细粒黄铁矿+毒砂矿物组合可作为长沙—平江钴矿带寻找高品位钴矿的直接矿物标志。结合含钴矿物的类型、分布与丰度，提出了初步的选冶建议。

关键词: 关键金属钴, 黄铁矿, 毒砂, 辉砷钴矿, 长沙—平江断裂带, 赋存状态, 湘东北

Abstract:

Recently，the exploration of cobalt resources in the Jingchong-Beishan area，the east of Changsha-Pingjiang fault zone，northeastern Hunan Province，has made great advances.Some Co （-polymetallic） vein deposits including the medium-size Jingchong Cu-Co polymetallic deposit and Hengdong Co-Cu deposit，and Dayan Au-Co occurrence were discovered in this region.Based on the detailed field observation，this study identified the ore stages，and concluded the metallogenic characteristics of Changsha-Pingjiang cobalt ore belt as well as the ore-forming factors.The combined microscopic observation and in-situ analytical methods revealed that the metal Co was mainly incorporated in fine-grained pyrite and arsenopyrite as stoichiometric substitution，with subordinate occurrence as independent mineral cobaltite.The complicated texture and chemical compositions of Co-beating pyrite and arsenopyrite indicated that pyrite associated with arsenopyrite has the higher Co concentration （up to 13.48%），greater than that in arsenopyrite-exclusive assemblages.Therefore，the mineral assemblage of fine-grained pyrite and arsenopyrite can be used as the mineral fingerprint to trace the high-grade Co ores during the prospecting exploration.Subsequently，the preliminary mineral processing technology was proposed.

Key words: critical metal cobalt, pyrite, arsenopyrite, cobaltite, Changsha-Pingjiang fault zone, occurrence state, northeast of Hunan Province

中图分类号: 

  • P618.51

图1

湘东北地区区域地质与矿产分布简图[13]Ⅰ-汨罗断陷盆地；Ⅲ-幕阜山—望湘断隆；Ⅲ-长沙—平江断陷盆地；Ⅳ-浏阳—衡东断隆；Ⅴ-醴陵—攸县断陷盆地；1.第四系—白垩系；2.三叠系—泥盆系；3.志留系—震旦系；4.新元古界板溪群；5.新元古界冷家溪群；6.古元古界—太古宇；7.燕山期花岗岩；8.印支期花岗岩；9.加里东期花岗岩；10.元古宙花岗岩；11.断裂；12.韧性剪切带；13.金矿床（点）；14.铅锌铜多金属矿床（点）；15.钴矿床（点）/钴多金属矿床（点）；16.稀有金属矿床"

图2

横洞钴铜矿床地质图（a）及井冲铜钴多金属矿床32勘探线剖面图（b）[10,12]1.第四系；2.上白垩统戴家坪组；3.上泥盆统佘田桥组；4.新元古界冷家溪群；5.连云山花岗岩；6.绿泥石岩；7.挤压破碎岩带；8.蚀变构造角砾岩带；9.混合岩带；10.铜矿体；11.钴矿体；12.铅锌矿体；13.断层；14.钻孔；15.钴矿化异常"

图3

长沙—平江钴矿带井冲矿区矿石类型及含钴矿物的特征（a）蚀变构造角砾岩型矿石；（b）石英硫化物脉切穿早期的角砾型矿石；（c）第二世代黄铁矿包裹了第一世代黄铁矿；（d）第三阶段中细粒、富钴的黄铁矿与毒砂共生；（e）~（f）富钴的黄铁矿增生在细粒的黄铁矿边部，BSE图像；（g）、（j）富钴的黄铁矿沿孔隙交代细粒的黄铁矿，BSE图像，图中数字为电子探针分析的黄铁矿中Co、As元素的百分含量；（h）、（k）Multispec软件处理后的（g）、（j）的彩色BSE图像，色柱由下到上反映的是原BSE图像由暗到明的变化；（i）TIMA识别出的细粒辉砷钴矿（黄色点）;Py-黄铁矿；Apy-毒砂；Ccp-黄铜矿；Cbt-辉砷钴矿"

1 Geological Survey U.S.. Critical mineral resources of the United States—Economic and environmental geology and prospects for future supply［R］.Reston：
U.S. Geological Survey Professional Paper1802，2017.
2 许德如，王智琳，聂逢君， 等.中国钴矿资源现状与关键科学问题［J］.中国科学基金，2019，33（2）：125-132.
Xu Deru，Wang Zhilin，Nie Fengjun，et al.Cobalt resources in China：Current research status and key scientific issues［J］.Bulletin of National Natural Science Foundation of China，2019，33（2）：125-132.
3 中华人民共和国自然资源部.中国矿产资源报告［M］.北京：地质出版社，2019.
Ministry of Natural Resources of the People’s Republic of China.China Mineral Resources［M］.Beijing：Geological Press，2019.
4 丰成友，张德全，党兴彦.中国钴资源及其开发利用概况［J］.矿床地质，2004，23（1）：93-100.
Feng Chengyou，Zhang Dequan，Dang Xingyan.Cobalt resources of China and their exploitation and utilization［J］.Mineral Deposits，2004，23（1）：93-100.
5 Wang Z L，Xu D R，Zhang Z C，et al.Mineralogy and trace element geochemistry of the Co- and Cu-bearing sulfides from the Shilu Fe-Co-Cu ore district in Hainan Province of South China［J］.Journal of Asian Earth Sciences，2015，113：980-997.
6 Feng C Y，Qu W J，Zhang D Q，et al. Re-Os dating of pyrite from the Tuolugou stratabound Co（Au） deposit，eastern Kunlun Orogenic Belt，northwestern China［J］.Ore Geology Reviews，2009，36（1/2/3）：213-220.
7 丰成友，张德全，佘宏全，等.青海驼路沟钴（金）矿床形成的构造环境及钴富集成矿机制［J］.矿床地质，2006，25（5）：544-561.
Feng Chengyou，Zhang Dequan，She Hongquan，et al.Tectonic setting and metallogenic mechanism of Tuolugou cobalt（gold） deposit，Qinghai Province［J］.Mineral Deposits，2006，25（5）：544-561.
8 董耀松.吉林大横路钴铜矿床钴元素地球化学特征及矿床成因［J］.世界地质，2001，20（1）：30-33.
Dong Yaosong.Cobalt element geochemical characteristics of Dahenglu cobalt-copper ore deposit in Jilin Province and its genetics［J］.World Geology，2001，20（1）：30-33.
9 焦建刚，黄喜峰，袁海潮，等.青海德尔尼铜（钴）矿床研究新进展［J］.地球科学与环境学报，2009，31（1）：42-47.
Jiao Jiangang，Huang Xifeng，Yuan Haichao， et al.Progress in the research of Deerni Cu（Co） ore deposit［J］.Journal of Earth Sciences and Environment，2009，31（1）：42-47.
10 Zou S H，Zou F H，Ning J T，et al. A stand-alone Co mineral deposit in northeastern Hunan Province，South China：its timing，origin of ore fluids and metal Co，and geodynamic setting［J］.Ore Geology Reviews，2018，92：42-60.
11 宁钧陶.湘东北原生钴矿成矿地质条件分析［J］.湖南地质，2002，21（3）：192-195.
Ning Juntao.Analysis on metallogenic geologic conditions of original Co-deposits in northeastern Hunan［J］.Hunan Geology，2002，21（3）：192-195，200.
12 Wang Z L，Xu D R，Chi G X，et al. Mineralogical and isotopic constraints on the genesis of the Jingchong Co-Cu polymetallic ore deposit in northeastern Hunan Province，South China［J］.Ore Geology Reviews，2017，88：638-654.
13 许德如，王力，李鹏春，等.湘东北地区连云山花岗岩的成因及地球动力学暗示［J］.岩石学报，2019，25（5）：1056-1078.
Xu Deru，Wang Li，Li Pengchun，et al.Petrogenesis of the Lianyunshan granites in northeastern Hunan Province，South China，and its geodynamic implications［J］.Acta Petrologica Sinica，2019，25（5）：1056-1078.
14 张文山.湘东北长沙—平江断裂动力变质带的构造及地球化学特征［J］.大地构造与成矿学，1991，15（2）：100-109.
Zhang Wenshan.Structural and geochemical features of the Changsha-Pingjiang fracture dynamic metamorphism zone in northeastern Hunan Province，China［J］.Geotectonica et Metallogenia，1991，15（2）：100-109.
15 Wang X L，Zhou J C，Griffin W L，et al. Detrital zircon geochronology of Precambrian basement sequences in the Jiangnan orogeny：Dating the assembly of the Yangtze and Cathaysia Blocks［J］.Precambrian Research，2007，159（1/2）：117-131.
16 Ji W B，Lin W，Faure M，et al. Origin of the Late Jurassic to Early Cretaceous peraluminous granitoids in the northeastern Hunan province（middle Yangtze region），South China：Geodynamic implications for the Paleo-Pacific subduction［J］.Journal of Asian Earth Sciences，2017，141：174-193.
17 Shu L S，Zhou X M，Deng P，et al.Mesozoic tectonic evolution of the Southeast China Block：New insights from basin analysis［J］.Journal of Asian Earth Sciences，2009，34（3）：376-391.
18 Lin W，Faure M，Monié P，et al.Tectonics of SE China：New insights from the Lushan massif （Jiangxi Province）［J］.Tectonics，2000，19（5）：852-871.
19 Sun W D，Ling M X，YangX Y，et al.Ridge subduction and porphyry copper-gold mineralization：An overview［J］.Science China（Earth Sciences），2010，53：475-484.
20 Li J H，Zhang Y Q，Dong S W，et al.Cretaceous tectonic evolution of South China：A preliminary synthesis［J］.Earth-Science Reviews，2014，134：98-136.
[1] 温佳伟,史鹏亮,刘彦兵,张静,屈海浪,李元申,胡博心,缪广. 辽宁二道沟金矿床黄铁矿热电性特征及深部找矿预测[J]. 黄金科学技术, 2020, 28(6): 812-824.
[2] 高华, 谢玉华, 杨亮, 张哲, 柯新星, 刘晓敏, 罗建镖, 刘琦, 刘继顺, 王智琳, 孔华. 湖南通道地区金矿床中黄铁矿成分标型特征及对矿床成因的启示[J]. 黄金科学技术, 2020, 28(5): 712-726.
[3] 陈港, 陈懋弘, 马克忠, 葛锐, 郭申祥, 吴启强, 原其生. 广西贵港六梅金矿的成因类型及找矿意义[J]. 黄金科学技术, 2020, 28(4): 479-496.
[4] 张振, 宁生元, 徐增田. 胶东玲珑九曲金矿床载金黄铁矿矿物学特征及其深部找矿意义[J]. 黄金科学技术, 2020, 28(3): 328-336.
[5] 贵琪皓,王仕兴,张利波,郑金庆. 云南镇源难处理金精矿工艺矿物学研究[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(6): 941-949.
[6] 张克川,罗清威,义爱文,秦德雨,权成,杨继兵. 坦桑尼亚PL7184金矿床矿石特征与金的赋存状态[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(6): 826-834.
[7] 陈玉民, 张华锋, 张聪颖, 胡换龙, 王昭坤, 曾庆栋, 范宏瑞. 黄铁矿标型特征对胶东三山岛金矿深部矿化的启示[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(5): 637-647.
[8] 张文平, 蔡明明, 徐超. 某含金原生矿石的工艺矿物学研究[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(5): 770-776.
[9] 罗清威,王保国,义爱文,张克川,潘泽,张盛亚. 坦桑尼亚某绿岩带型金矿床中黄铁矿的标型特征及意义[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(1): 15-24.
[10] 刘艳华,陈国宝,杨洪英,金哲男,王改荣. 毒砂机械活化性能及其浸出试验研究[J]. 黄金科学技术, 2018, 26(5): 669-676.
[11] 张蕾蕾, 张静, 王琦崧, 陈良, 陈叙安. 熊耳山地区槐树坪金矿床黄铁矿特征及其地质意义[J]. 黄金科学技术, 2018, 26(4): 481-491.
[12] 杨玮, 董萍, 邓忠. 某重选尾矿金浮选试验研究[J]. 黄金科学技术, 2018, 26(2): 203-211.
[13] 李佳峰, 杨洪英, 佟琳琳, 金哲男, 张登超. 抛刀岭难处理金精矿细菌氧化-提金实验研究[J]. 黄金科学技术, 2018, 26(2): 248-253.
[14] 宋学文，朱加乾，罗增鑫，陈波. 某氰渣工艺矿物学及金浮选工艺研究[J]. 黄金科学技术, 2018, 26(1): 89-97.
[15] 王晓青，杨兴科,芮会超. 内蒙古岱王山金矿黄铁矿形态标型及其变化规律与找矿意义[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(5): 39-46.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
[1] 闫杰, 覃泽礼, 谢文兵, 蔡邦永. 青海南戈滩—乌龙滩地区多金属地质特征与找矿潜力[J]. J4, 2010, 18(4): 22 -26 .
[2] 宋贺民, 冯喜利, 丁宪华. 太行山北段交界口矿区地质地球化学特征及找矿方向[J]. J4, 2010, 18(3): 54 -58 .
[3] 李淑芳, 于永安, 朝银银, 王美娟, 张岱, 刘君, 孙亮亮. 在辽东成矿带找寻层控型金矿床靶区[J]. J4, 2010, 18(3): 59 -62 .
[4] 胡琴霞, 李建忠, 喻光明, 谢艳芳, 张圣潇. 白龙江成矿带金矿点初探[J]. J4, 2010, 18(3): 51 -53 .
[5] 陈学俊. 青海直亥买休玛金矿床矿体特征与找矿前景分析[J]. J4, 2010, 18(4): 50 -53 .
[6] 崔廷军, 逯克思, 庄勇, 傅星. 青海省柴达木盆地南缘金成矿带特征及成矿规律浅析[J]. J4, 2010, 18(3): 63 -67 .
[7] 杨明荣, 牟长贤. 原子荧光法测定化探样品中砷和锑的不确定度评定[J]. J4, 2010, 18(3): 68 -71 .
[8] 苏建华, 陆树林. 从高酸低浓度尾液中萃取金的试验[J]. J4, 2010, 18(3): 72 -75 .
[9] 王大平, 宋丙剑, 韦库明. 大功率激电测量在辽宁北水泉寻找隐伏矿床的应用[J]. J4, 2010, 18(3): 76 -78 .
[10] 刘胜光, 高海峰, 黄锁英. 电子手薄在山东焦家金矿地质专业中的应用[J]. J4, 2010, 18(3): 79 -82 .

©2018 黄金科学技术编辑部

电话：0931-8277791　

E-mail: hjkx@lzb.ac.cn 邮编：730000　

陇ICP备17001318号-1    甘公网安备 62010202000672号
访问总数:    当日访问:    当前在线: