云南镍钴矿成矿规律及找矿方向

镍、钴是我国重要的紧缺战略性矿产, 其保障程度对国家稳定和发展具有重要意义。云南省作为有色金属王国, 已发现了镍矿床(点)42处, 钴矿床(点)48处, 查明资源量位于全国前列, 具有较好的镍、钴矿找矿潜力。本文在前人研究工作基础上, 梳理了云南省镍、钴矿床的成因类型、时空分布和成矿作用, 总结成矿规律, 并探讨找矿方向。云南省镍、钴矿床可划分为岩浆型、岩浆热液型、海相火山岩型、受变质型、中-低温热液型和风化型6种矿床类型。镍、钴矿主要集中于扬子陆块及三江造山带, 镍矿床主要形成于印支期及喜马拉雅期, 钴矿床主要形成于喜马拉雅期、晋宁期及印支期。岩浆型和风化型镍、钴矿床与印支期扬子陆块的基性-超基性岩侵入活动关系密切, 中-低温热液型钴矿与喜马拉雅期的构造活动相关, 海相火山岩型和受变质型钴矿则是位于扬子陆块内与晋宁期火山活动相关的昆阳群和大红山岩群中。通过对全省镍、钴矿成矿作用分析和成矿规律总结, 结合潜力评价工作成果, 全省共圈定8处找矿远景区。为云南省新一轮找矿突破战略行动镍、钴矿勘查部署提供思路。     

极限平衡方法在夏日哈木镍钴矿山拟建露天采场边坡角优化中的应用

夏日哈木镍钴矿为大型镍钴硫化物矿床,现拟建大型露天采场,边坡采用分台阶式高边坡,最高边坡高度超过600m。该工程具有开挖成本高,边坡一但失稳后果严重的特点。为此需要选择一个即节约经济成本又保障整体边坡稳定的最佳边坡角。本文采取Geostudio软件中的Slope模块极限平衡方法对拟建露天采场假设开挖边坡角的整体边坡稳定性进行分析,提出最佳设计边坡角。　本次边坡角优化的思路：首先根据场地工程地质条件和拟建边坡的高度等因素将拟建边坡划分为5个区,选择典型边坡工程地质剖面并进行工程地质岩体分段,然后通过岩石强度指标折减计算（本文采用费辛柯法、M.Georgi法和经验法）给各分段的岩体赋予凝聚力、内摩擦角等计算参数,采用极限平衡方法（Geostudio软件中的Slope模块法）对不同角度下对各分区边坡的破坏形式及安全系数进行计算,最后提出了各分区边坡的最佳设计边坡角。     

钴矿石浸取液中Co、Cu、Fe的萃取分离

探讨了钴矿石浸出液中Co、Cu、Fe的萃取分离 ,以及不同萃取剂萃取上述元素时的影响因素。提取液用P2 0 4 、LIX984 和正辛酸分别萃取Fe、Cu和Co ,萃取率分别为 99.9%、99.4%和 98.1%。成功地实现了复杂钴矿石中Co、Cu、Fe的分离与提纯     

Flotation Separation of Trace Elements from Alkaline-Earth Matrices by Co(III) Hexamethylenedithiocarbamate before ICP-AES Determination

A method for the selective separation of Ag, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn in traces from solutions of calcite (CaCO₃), dolomite (CaMg(CO₃)₂) and gypsum (CaSO₄.2H₂O) before their determination by inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry (ICP-AES) is presented. The expected interferences of Ca and Mg on intensities of trace analytes were removed by collecting the elements of interest with cobalt(III) hexamethylenedithiocar-bamate, Co(HMDTC)₃. The flotation of aqueous solutions (1 l) of calcite, dolomite and gypsum was performed at pH 6.0, by 1.5 mg l⁻¹ Co and 0.6 mmol l⁻¹ HMDTC⁻. To minimise the effect of the reaction between Ca/Mg, which restrains the function of the surfactant, careful selection of the most suitable foaming reagent was necessary. The accuracy of the method was established by analysing natural alkaline-earth minerals by the standard addition method as well as using the dolomite reference materials GBW 07114 and GSJ JDo-1. The ICP-AES limits of detection following flotation on different minerals were found to be 0.080 μg g⁻¹ for Cd, 0.105 μg g⁻¹ for Ag, 0.142 μg g⁻¹ for Cu, 0.195 μg g⁻¹ for Cr, 0.212 μg g⁻¹ for Ni, 0.235 μg g⁻¹ for Zn and 0.450 μg g⁻¹ for Pb.     

富钴结壳分布的分形特征

利用我国在西太平洋国际海底两个海山获得的富钴结壳资料进行分形研究后发现，富钴结壳的分布具有变维分形分布的特点，结壳丰度呈二阶累计和分形分布，结壳厚度呈多阶不定累计和分形分布，通过计算得到了它们各自的分维数，进而对两个海山的结壳资源进行了初步评价。     

河北中关矽卡岩铁矿床钴元素分布规律与沉淀机制研究及意义

河北中关铁矿是“邯邢式”矽卡岩铁矿的代表矿床,本文将中关铁矿床成矿过程划分为5个阶段：干矽卡岩阶段、湿矽卡岩阶段、氧化物阶段、铁铜硫化物阶段和铅锌硫化物阶段。对湿矽卡岩阶段、氧化物阶段和铁铜硫化物阶段的金属矿物（包括黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿等）开展电子探针测试,并且对这三个成矿阶段的代表性磁铁矿进行LA-ICP-MS微量元素测试,旨在查明中关铁矿床中Co的赋存状态以及在矿床不同成矿阶段的分布规律,探讨Co元素迁移演化-沉淀机制。研究结果表明,Co主要以类质同象的形式存在于黄铁矿中。不同成矿阶段的Co元素分布不均匀,氧化物阶段黄铁矿和磁铁矿中的Co含量最高,分别为0.12%~1.39%、41×10-6~76×10-6;铁铜硫化物阶段黄铁矿大量出现,且Co含量相对较高,为BDL~0.45%,同时期条带状磁铁矿为32×10-6~71×10-6,故此阶段为Co元素最主要的富集阶段。湿矽卡岩阶段为较高温、弱氧化条件,氧化物阶段温度逐渐降低,氧逸度增加,Co可能主要以CoCl42?形式络合迁移;铁铜硫化物阶段温度进一步降低,但还原性增加,Co可能主要以CoCl42?和Co(HS)+形式络合迁移。温度降低以及氧化还原条件的变化可能是控制Co沉淀的重要因素。     

青海驼路沟钴(金)矿床形成的构造环境及钴富集成矿机制

驼路沟矿床是近年在青海东昆仑造山带内发现的首例独立大型钴(金)矿床。文章在详细解剖该矿床地质特征的基础上,通过主元素和微量元素地球化学、流体包裹体及氢、氧同位素等研究,重点探讨其形成的地质构造环境及钴的富集成矿机制。该矿床整合产于浅变质火山-沉积岩系中,发育高度富钠的热水沉积岩和典型的热水沉积矿石组构。沉积岩的主元素和特征微量元素地球化学研究表明,该矿床形成于活动大陆边缘的局限裂陷海盆环境。喷气岩和诸类型矿石的稀土元素分布模式与地层围岩相似,均以显著富集轻稀土元素、具明显负铕异常为特征,表明是由在赋矿岩系中深循环的大气降水喷出后在距喷口位置较远处沉积而成。钴成矿流体为NaCl-H2O体系,伴生金矿化流体为NaCl-CO2-H2O-N2体系。钴主要分布在硫化物(如黄铁矿)相中,而钴的进一步富集、钴矿物的出现及增多,与变质程度紧密正相关。驼路沟矿床与世界其他典型层控Co-Cu-Au矿床具有十分相似的特征和钴成矿作用方式,均为同生喷流热水沉积成因。     

青海驼路沟钴(金)矿床成矿物质来源的黄铁矿氦氩硫铅同位素示踪

为查明青海驼路沟新型独立钴(金)矿床的成因和成矿物质来源,文章对矿区发育的块状、条带状和浸染状黄铁矿矿石进行了黄铁矿流体包裹体氦氩同位素和黄铁矿硫、铅同位素测试。结果表明,不同类型矿石的成矿流体氦、氩同位素组成基本一致,3He/4He介于0.10~0.31Ra(平均0.21Ra),40Ar/36Ar比值为302~569(平均373),反映钴矿化流体主要来源于在赋矿岩系中深循环的大气降水;矿石黄铁矿硫同位素值分布集中且接近于零,δ34S变化于-4.5‰~+1.5‰,集中在-1.8‰~-0.2‰,显示深部来源;矿石铅以高放射性成因为特征(206Pb/204Pb>19.279、207Pb/204Pb>15.691、208Pb/204Pb>39.627),且自地层围岩→区域早古生代火山岩→矿石依次明显增大,可能指示高放射性成因矿石铅主要是由以深循环大气降水来源为主的热液不断从围岩地层中淋取而来。     

攀西红格钒钛磁铁矿矿田富钴硫化物中钴的地球化学特征及其地质意义

攀西红格钒钛磁铁矿矿田白草矿区发育富钴硫化物矿物,关于其成因和形成环境方面的研究较为薄弱。本文采用矿物学、矿物化学、地球化学等方法对其进行系统研究。矿石中主要富钴硫化物为磁黄铁矿（Po）、黄铁矿（Py）、镍黄铁矿（Pn）、硫钴镍矿（Se）。磁黄铁矿Co、Ni平均质量分数分别为0.21%、0.42%,Co/Ni平均值为1.10;黄铁矿Co、Ni平均质量分数分别为0.18%、0.29%,Co/Ni平均值为0.77;镍黄铁矿Co、Ni平均质量分数分别为2.67%、34.30%,Ni/Fe平均值为1.08、S/Fe平均值为1.91、M/S^#平均值为1.13;硫钴镍矿Co、Ni平均质量分数分别为24.30%、22.90%,Co/Ni平均值为1.06。根据Po-Py矿物温度计,白草矿区富钴硫化物结晶温度在267~490℃之间,表明其形成于中高温的条件。通过与地幔包体镍黄铁矿S/Fe、M/S^#特征值的对比,结合磁黄铁矿具有陨硫铁（Tr）同质多象晶体的特征,认为白草矿区硫化物具有地幔源的特征,说明成矿物质来源于地幔。白草矿区钴地球化学特征研究表明,在硫化物熔体分离过程中,钴迁移至单硫化物固溶体形成Po-Py固溶体,再由Po-Py固溶体中迁移至Pn、Se,形成了Se、Pn、Po-Py、Ccp（黄铜矿）中Co质量分数依次递减的现象。     

东昆仑地区驼路沟钴(金)矿床硅质钠长岩锆石U-Pb定年及Hf同位素特征研究

东昆仑驼路沟钴(金)矿床是青海省发现的首个独立大型喷流沉积型矿床,说明容矿围岩为一套海相火山-沉积岩系。本文在野外调查的基础上,对该矿区短沟矿段YM1坑口的硅质钠长岩进行岩石学、LA-ICP-MS锆石UPb年代学及Hf同位素分析。结果表明,区内钠长岩的形成年龄为(457.3±4.6)Ma,佐证了该矿区喷流作用成岩与成矿的同时性;另外获得9.20~1.10 Ga和2.40~2.50 Ga的2个年龄集中区,说明了研究区基底演化和源区物质的复杂性。Hf同位素显示为两个集中区,其中年龄峰值422~459 Ma的锆石获得εHf(t)值为-0.61~12.72,表明锆石母岩主要为新生的地壳物质,指示硅质钠长岩的形成与海底火山喷发作用密切相关;另外0.85~1.10 Ga的锆石εHf(t)值为-15.09~-0.07,其锆石母岩中主要为再造的古老地壳,表明该区基底源区物质的复杂性。通过区域对比分析,认为驼路沟矿区含矿火山-沉积岩系形成时代与钠长岩年龄、成矿年龄非常接近,喷流沉积时代应为晚奥陶世。