第一作者
况二龙(1986-), 男, 硕士研究生, 高级工程师, 主要从事固体矿产勘查及地质科研工作。
通讯作者
李艳军(1982-), 男, 中国地质大学(武汉)副教授, 博士生导师, 主要从事矿床地球化学、成矿规律与成矿预测教学和研究工作。
摘 要:钴(Co)是一种重要的战略性矿产,其赋存状态是当前国际矿床学研究的热点之一。七宝山钴铅锌矿床位于江南造山带中段,矿体受高岽山背斜核部次级褶皱控制、呈NE向透镜状或似层状展布。但目前该矿床钴的赋存状态研究薄弱。对不同中段矿石开展扫描电镜−能谱(SEM-EDS)和电子探针(EPMA)矿物成分分析,结果表明Co主要赋存在斜方砷钴矿、辉砷钴矿、方钴矿和硫镍(铜)钴矿等独立钴矿物中,少量以类质同象形式进入细粒黄铁矿和斜方砷镍矿晶格。斜方砷镍矿幔部常被斜方砷钴矿交代,边部被辉砷钴矿和辉砷镍矿交代;辉砷钴矿和硫镍(铜)钴矿也常沿黄铜矿边部交代。研究确定早期成矿流体砷活性较高,形成斜方砷镍矿、斜方砷钴矿和方钴矿;随着成矿流体砷活性降低,硫活性增加,晚期形成辉砷钴矿和硫镍(铜)钴矿。该矿床的钴镍矿物交代结构及组合与典型“五元素脉”型矿床具有一定的相似性。因此,七宝山矿床应为具有“五元素脉”特征的热液脉型钴矿床。
赣西地区区域地质图[江西省地质矿产勘查开发局,2017]
七宝山钴铅锌矿区地质图(a)及7号勘探线剖面图(b)
a. 早期石英-粗粒黄铁矿阶段,石英与粗粒黄铁矿共生;b. Co-Ni砷化物阶段原生钴矿物后期被氧化成钴华;c. 铜矿石,黄铜矿常与辉砷钴矿共生; d. 方铅矿和闪锌矿与细粒黄铁矿共生;e. 晚期石英脉含星点状方铅矿;f. 碳酸盐阶段白云石与菱铁矿共生
七宝山钴铅锌矿床矿石特征
a. 毒砂与粗粒黄铁矿(PyⅠ)共生, 闪锌矿交代早阶段的毒砂;b. PyⅠ被细粒黄铁矿(PyⅡ)交代;c. 斜方砷钴矿呈星状结构;d. 树枝状斜方砷镍矿; e. 辉砷钴矿交代斜方砷钴矿;f. 辉砷钴矿沿黄铜矿边部交代;g. 黄铜矿、辉砷钴矿和砷黝铜矿共生;h. 黄铜矿交代硫镍(铜)钴矿;i. 闪锌矿、方铅矿 和黄铜矿共生,方铅矿交代黄铜矿;PyⅠ. 粗粒黄铁矿;Apy. 毒砂;PyⅡ. 细粒黄铁矿;Ram. 斜方砷镍矿;Saf. 斜方砷钴矿;Cbt. 辉砷钴矿;Sig. 硫镍 (铜)钴矿;Ccp. 黄铜矿;Td. 砷黝铜矿;Sp. 闪锌矿;Gn. 方铅矿;下同
七宝山钴铅锌矿石镜下照片
七宝山钴铅锌矿床成矿期次图
a.方铅矿交代PyⅠ;b. 斑铜矿沿黄铜矿边部交代、方铅矿再交代黄铜矿和斑铜矿;c. 斜方砷钴矿和辉砷钴矿交代PyⅠ;d. 斜方砷镍矿幔部被斜方砷钴矿和辉砷镍矿交代;e, f. 斜方砷钴矿镜下和BSE照片,显示辉砷钴矿交代斜方砷钴矿;g. 斜方砷钴矿能谱图;h. 硫镍(铜)钴矿交代黄铜矿; i. 斜方砷钴矿、方钴矿和辉砷钴矿环带交代结构;j. 辉砷钴矿能谱图;Skt. 方钴矿;Ger. 辉砷镍矿;Bn. 斑铜矿;cps. 每秒计数;Energy. 能量;下同
七宝山钴铅锌矿床硫砷化物BSE和能谱图
七宝山钴铅锌矿床硫化物相对质量分数箱线图
七宝山钴铅锌矿床(含)钴矿物质量分数箱式图
七宝山钴铅锌矿床辉砷钴矿CoAsS-FeAsS-NiAsS三元图解
七宝山钴铅锌矿床不同类型硫砷化物矿物钴与镍和铁、硫与砷含量关系图
a, b.“五元素脉”型矿床典型结构;c, d. 七宝山钴铅锌矿床中斜方砷镍矿、斜方砷钴矿和辉砷钴矿结构特征
“五元素脉”型和七宝山钴铅锌矿床矿石典型结构图[SCHARRER M等,2019]