东昆仑驼路沟矿床中钴成矿过程的矿物学示踪

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2023.02.121

摘要/Abstract

摘要：

东昆仑是我国西部重要的金、铜、铁、钴、镍多金属成矿带，其中，驼路沟钴（金）矿床是西北地区发现的首例大型独立钴矿床，目前关于该矿床中钴的成矿过程尚存在争议。在详细野外地质调查和岩（矿）相学观察的基础上，结合EPMA和EBSD分析，将驼路沟钴成矿过程划分为喷流沉积期和叠加改造期，喷流沉积期形成了细粒富钴黄铁矿（PyⅠ），叠加改造期包括细粒富钴黄铁矿（PyⅡ）+辉砷钴矿—辉砷镍矿+硫镍钴矿+磁黄铁矿+少量黄铜矿阶段和半自形—他形粗粒贫钴黄铁矿（PyⅢ）+自然金阶段。其中，PyⅠ中钴含量为0.03%~4.86%，PyⅡ中钴含量为0.38%~2.74%，PyⅢ中钴含量为0.03%~0.58%，流体耦合的溶解再沉淀机制是黄铁矿复杂环带的重要形成机制。上述矿物学研究表明：钴在驼路沟矿床中以独立矿物和富钴黄铁矿2种形式赋存，喷流沉积成矿作用和后期构造变形叠加改造作用是驼路沟矿床中钴富集成矿的2个重要过程。

关键词: 钴, 黄铁矿, 辉砷钴矿, 富集成矿, 驼路沟矿床, 东昆仑成矿带

Abstract:

The demand for cobalt metals has accelerated due to the increased use of cobalt in high-technology industries，thus the security supply of cobalt ore resources has attracted attention worldwide.Cobalt，as one of the critical metals，is in an acute shortage in China.The East Kunlun Orogen is a significant Au-Cu-Fe-Co-Ni-Pb-Zn polymetallic metallogenic belt in western China.The Tuolugou Co（Au） deposit has great reputation as the first large independent cobalt deposit discovered in the northwestern China，whereas the understanding of the metallogenic process of Co is controversial.By combining EPMA and EBSD analyses，together with the field investigation and detailed microscopic observation，the paper revealed the sedimentary exhalative mineralization and superimposed reworking process responsible for the formation of the Tuolugou deposit.The sedimentary exhalative mineralization formed the fine-grained pyrite（PyⅠ），and the superimposed reworking process consists of two mineralizing stages，i.e.，fine-grained pyrite （PyⅡ）+cobaltite+gersdorffite+siegenite+pyrrhotite+minor chalcopyrite stage and coarse-grained pyrite （PyⅢ）+native Au stage.The three generations of pyrite have different chemical compositions，of which PyⅠ has Co contents ranging from 0.03% to 4.86%，PyⅡ ranging from 0.38% to 2.74% and PyⅢ ranging from 0.03% to 0.58%.The obvious negative correlations of Co with Fe uncover that Co exists in the pyrite lattice by stoichiometric substitution of Fe.These results concluded that Co occurs as either independent minerals（e.g.，cobaltite，gersdorffite and siegenite） or cobaltiferous pyrite in the Tuolugou deposit.The EMPA mappings depict that pyrite has complicated textural and chemical compositions，which suggest that the composite pyrite grains were formed by fluid-mediated coupled dissolution-reprecipitation reactions according to the sharp contact boundaries，the distinct chemical compositions，and the consistent morphology and crystallographic orientation among different generations of pyrite in EBSD inverse maps.In combination with the previous work，it is deduced that both the sedimentary exhalative mineralization and subsequent reworking process contributed Co mineralization in the Tuolugou deposit.This study provides a useful guide for the Co mineral exploration and efficient metallurgy in the eastern Kunlun Orogenic Belt.

Key words: cobalt, pyrite, cobaltite, enrichment and mineralization, Tuolugou deposit, east Kunlun Orogen

中图分类号:

P618.62

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参考文献 0

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矿物世代	样品编号	元素								总含量
矿物世代	样品编号	S	Fe	Co	Ni	As	Se	Pb	Sb	总含量
PyⅠ	13D3J09	53.44	44.29	1.90	0.36	0.12	-	-	0.01	100.12
	13D3J08	53.20	44.76	1.86	0.23	0.10	0.01	-	0.01	100.17
	13D3J12	53.50	45.11	1.67	0.28	0.10	-	-	-	100.66
	13D3J13	52.40	46.56	0.96	0.09	0.34	-	0.04	-	100.39
	N803	53.47	41.53	4.86	0.35	0.32	0.01	-	0.01	100.55
	N804	51.63	45.37	1.08	0.46	0.22	-	0.02	0.01	98.79
	N805	53.16	42.68	4.22	0.13	0.26	0.01	-	0.01	100.47
	N807	53.67	42.78	3.83	0.05	0.39	0.02	0.07	-	100.81
	N811	53.05	41.98	4.59	0.13	0.30	-	-	-	100.05
	N802	52.71	46.39	0.07	0.71	0.21	0.02	-	-	100.11
	14D119	52.11	47.36	0.03	0.01	0.35	-	-	-	99.86
	14D113	52.56	47.48	0.05	0.04	0.10	0.01	0.03	-	100.27
	14D109	53.14	47.06	0.12	0.24	0.20	0.03	-	-	100.79
	13D1-1-1	53.07	47.00	0.16	0.03	0.19	-	-	-	100.45
	13D1-1-2	53.18	47.26	0.13	0.06	0.24	0.02	0.02	0.02	100.93
	13D1-1-3	53.21	47.39	0.15	0.01	0.22	-	0.01	-	100.99
	13D1-1-4	53.15	46.70	0.33	0.13	0.21	-	0.04	-	100.56
	13D3J01	52.98	47.51	0.05	-	0.29	0.02	0.01	-	100.86
	13D3J03	53.44	47.20	0.05	0.03	0.20	-	-	-	100.92
	13D3J07	52.70	47.48	0.06	-	0.26	-	0.06	0.02	100.58
	13D3JB1	50.32	44.56	0.86	1.46	3.26	-	-	-	100.46
PyⅡ	13D3J00	52.72	47.03	0.38	0.09	0.38	-	0.02	-	100.62
	13D3J11	52.41	46.88	0.68	0.07	0.18	0.01	-	-	100.23
	14D117	52.73	45.10	2.10	0.27	0.14	0.03	-	-	100.37
	14D115	52.80	44.97	1.96	0.24	0.13	0.01	-	0.01	100.12
	14D120	52.44	45.39	1.80	0.26	0.11	0.02	0.03	-	100.05
	14D116	52.58	45.67	1.09	0.19	0.10	0.01	0.01	0.01	99.66
	14D16	53.12	43.79	2.74	0.33	0.22	0.01	-	-	100.21
	14D110	54.24	44.51	1.44	0.33	0.18	0.02	-	0.02	100.74
	14D112	53.07	45.01	1.51	0.33	0.19	-	-	-	100.11
	14D118	52.88	45.98	0.96	0.19	0.13	0.02	0.03	-	100.19
PyⅢ	TLG8DA3	52.71	46.77	0.47	-	0.47	-	0.04	0.01	100.47
	TLG8DA3	53.09	46.88	0.12	-	0.23	-	-	0.02	100.34
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	TLG17D2	52.26	46.47	0.38	0.21	0.18	-	0.06	-	99.56

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