貴州鈷礦（化）類型及特征

1、PAGE 9 -貴州鈷礦（化）類型及特征摘要：鈷是緊缺資源，其廣泛應(yīng)用于國(guó)防和電子技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)當(dāng)前“卡脖子”技術(shù)方面至關(guān)重要。貴州礦產(chǎn)資源豐富，但鈷資源的調(diào)查和研究很少。通過(guò)對(duì)貴州鈷礦類型、鈷礦特征的描述，認(rèn)為貴州鈷礦主要為Mo多金屬礦伴生鈷礦、Pb-Zn-Co硫化物礦床、沉積鈷錳礦、風(fēng)化型鈷礦，并提出貴州鈷礦找礦方向，為貴州鈷礦找礦提供參考。關(guān)鍵詞：貴州;鈷礦類型;礦化特征中圖分類號(hào)：P618.607文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A鈷是戰(zhàn)略性緊缺礦產(chǎn)資源，是制造高溫合金、硬質(zhì)合金、磁性合金和含鈷化合物的重要原料，被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、原子能、航天、電子、鋰電池等工業(yè)，以及高溫磁性合金等高科技領(lǐng)域，特別是近年來(lái)隨著

2、新能源汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，帶動(dòng)了上游電池材料需求量迅速猛增，從而引起全球范圍鈷資源需求量的激增，進(jìn)一步凸顯了鈷在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中特殊的戰(zhàn)略意義。根據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局全球礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略研究中心發(fā)布的全球鋰鈷鎳錫鉀鹽礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)估報(bào)告（2022），截至2022年，我國(guó)鈷礦資源量44萬(wàn)t，約占全球鈷資源量的1.88%。可見(jiàn)，我國(guó)鈷礦資源極為短缺，存在很大的安全供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。近年來(lái)，鈷的需求快速增加。自2022年起，我國(guó)鈷年產(chǎn)量約7000t，年消耗則達(dá)到2.5萬(wàn)t1，而僅2022年上半年我國(guó)消費(fèi)鈷就達(dá)2.5萬(wàn)t。鈷是一個(gè)典型的地幔型元素，具遷移能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在地殼中主要呈分散狀態(tài)。因此，鈷除少量以獨(dú)立礦

3、床產(chǎn)出外，主要作為其他礦床的伴生金屬產(chǎn)出。主要的原生含鈷礦物包括硫銅鈷礦、硫鈷礦、鎳黃鐵礦、輝砷鈷礦、鎳輝砷鈷礦、鈷輝砷鎳礦、塊硫鎳鈷礦、輝鈷礦、鈷硫砷鐵礦、斜方砷鈷礦、方鈷礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦等2。富鈷礦床的主要類型為沉積巖賦礦層控型Cu-Co礦床、風(fēng)化型紅土Ni-Co礦床、巖漿Cu-Ni硫化物礦床、黑色頁(yè)巖賦礦型Ni-Cu-Zn-Co礦床、矽卡巖和交代型礦床、變質(zhì)沉積巖型Co-Cu-Au礦床、鐵氧化物銅金礦床（簡(jiǎn)稱IOCG礦床）、火山巖塊狀硫化物Cu（Zn-Co-Ag-Au）礦床、脈狀或熱液交代礦床、密西西比河谷型鉛鋅礦（簡(jiǎn)稱MVT型鉛鋅礦）、海底富Co的Fe-Mn結(jié)殼和結(jié)核。中國(guó)富鈷礦床

4、主要為巖漿銅鎳硫化物型Ni-Cu-Co礦（甘肅金川）、紅土型Ni-Co礦（云南元江墨江）、變質(zhì)沉積巖型Cu-Co礦（吉林白山市大橫路）、沉積巖賦礦層控型Cu-Co礦（遼寧營(yíng)口市周家）、火山巖塊狀硫化物型Cu-Co-Zn礦（青海省瑪沁縣德?tīng)柲幔?、鐵氧化物Cu（Au）-Co礦床（海南石碌）、熱水噴流Co-Au礦（青海省格爾木市駝路溝）、矽卡巖型Fe-Cu（-Co）礦（湖北省黃石市大冶鐵山）2。截至2022年，貴州累計(jì)查明伴生鈷資源量207t，其中，納雍水東中寨鉬礦伴生鈷資源量118t，納雍縣水東興旺鉛鋅鉬多金屬礦伴生鈷資源量89t。貴州富鈷礦床主要為Mo多金屬礦伴生鈷礦、Pb-Zn-Co硫化物礦床

5、、沉積鈷錳礦、風(fēng)化型鈷礦（峨眉山玄武巖風(fēng)化殼鈷結(jié)核、板溪群變質(zhì)巖風(fēng)化殼鈷礦）。下面對(duì)各類型富鈷礦床進(jìn)行論述。1鉬多金屬礦伴生鈷礦埃迪卡拉紀(jì)寒武紀(jì)過(guò)渡時(shí)期，全球范圍內(nèi)大面積沉積了一套黑色巖系建造。該套黑色巖系不僅富含大量有機(jī)質(zhì)，而且發(fā)育Ni-Mo-V-PGE-Ba多金屬硫化物層。貴州是下寒武統(tǒng)黑色巖系極為發(fā)育的省份之一，特別是在納雍、遵義、福泉、甕安一帶穩(wěn)定產(chǎn)出有鉬鎳礦，礦層厚度一般介于230cm不等。特別值得一提的是，貴州下寒武統(tǒng)鉬鎳礦中鈷含量較高。鉬多金屬礦伴生鈷礦賦礦層位為寒武系牛蹄塘組（1-2n）下部，下距該組底界3.0911.26m，一般69m。礦體呈層狀順層產(chǎn)出，主礦種為鉬礦，伴生鎳

6、、鋅、鈷，為共伴生關(guān)系。黃鐵礦呈順層分布的條紋狀、條帶狀、透鏡狀及不規(guī)則脈狀產(chǎn)出，黃鐵礦與鉬（鈷）礦呈正相關(guān)關(guān)系。礦石主要有膠硫鉬礦、輝砷鎳礦、針鎳礦、閃鋅礦、黃鐵礦等。礦石自然類型為炭質(zhì)黃鐵礦型鉬鎳鋅等多金屬硫化礦石，工業(yè)類型屬低品位高碳鉬鎳鋅礦石。鈷礦伴生于鉬礦中，鉬品位0.157%3.10%，平均1.29%，含Ni：2.05%、Zn：1.78%，鈷礦石品位0.008%0.013%，平均品位0.011%，鈷元素資源量89t3。該類礦床為熱水噴流沉積硫化物鉬（鈷）礦床。2Pb-Zn-Co硫化物礦床密西西比河谷型鉛鋅礦床中也發(fā)育有鈷元素的顯著富集甚至成礦。常見(jiàn)的含鈷礦物有硫銅鈷礦、硫鎳鈷礦等。

7、貴州西北部、東北部發(fā)育有大量規(guī)模不等的鉛鋅礦床，但目前發(fā)現(xiàn)富含鈷的鉛鋅礦床主要以納雍水東鉛鋅礦床最具代表性。該P(yáng)b-Zn-Co硫化物礦床中金屬礦物主要以閃鋅礦為主，約占金屬礦物的65%，其次為方鉛礦和黃鐵礦，約占金屬礦物的20%和10%。除此之外還有輝銅礦、黃銅礦和黝銅礦，含量不到1%。金屬礦物以閃鋅礦-方鉛礦-黃鐵礦組合較為普遍，其次為閃鋅礦-輝銅礦-黃鐵礦，閃鋅礦-黃鐵礦-黃銅礦，閃鋅礦-黃鐵礦，閃鋅礦-方鉛礦，黃鐵礦-黝銅礦等共生組合4。鉛鋅礦中，鈷為伴生資源，其品位0.01%0.023%，平均品位0.018%，納雍水東中寨伴生鈷118t3。3沉積型鈷錳礦床沉積型鈷錳礦僅發(fā)現(xiàn)3處礦點(diǎn)，分

8、別是石阡中壩、黔西太來(lái)和興義市烏沙趙家溝。石阡縣中壩鄉(xiāng)鈷錳礦點(diǎn)，該鈷錳礦于20世紀(jì)80年代由貴州冶金地質(zhì)一隊(duì)（現(xiàn)貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局一總隊(duì)）在石阡一帶開(kāi)展礦產(chǎn)調(diào)查工作時(shí)被首先發(fā)現(xiàn)。含礦地層為震旦系陡山沱組底部白云巖的氧化帶，目前共發(fā)現(xiàn)有3個(gè)鈷錳礦體，礦體主要呈透鏡狀產(chǎn)出。礦體厚度介于14m不等。礦石類型以含鈷錳白云巖為主，其次為含鈷錳黏土巖。含鈷0.01%0.19%，平均0.0369%，估算鈷金屬資源量26.45t。黔西太來(lái)鈷錳礦點(diǎn)，含礦地層為二疊系樂(lè)平煤系與茅口灰?guī)r之間的白泥塘層，為沉積型錳鐵礦中的伴生鈷、鎳礦，有5個(gè)鈷錳礦體，其中1號(hào)礦體厚0.603.61m，平均2.09m，鈷

9、品位0.026%0.289%，平均0.143%;2號(hào)礦體厚0.303.60m，平均1.80m，鈷品位0.026%0.069%，平均0.047%;3號(hào)礦體厚0.507.00m，平均3.81m，鈷品位0.041%0.132%，平均0.075%;4號(hào)礦體厚0.201.95m，平均0.71m，鈷品位0.020%0.168%，平均0.0597%;5號(hào)礦體厚0.406.30m，平均2.03m，鈷品位0.071%0.298%，平均0.140%?？傆?jì)估算鈷、鎳礦石量1000t。興義市趙家溝鈷錳礦點(diǎn)，含礦圍巖為三疊系法郎組底部灰深灰色灰?guī)r，礦體似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖一致，鈷品位0.025%0.131%，

10、最高達(dá)0.37%，鈷錳質(zhì)結(jié)核品位0.022%0.044%;礦體2個(gè)，1號(hào)礦體長(zhǎng)129.3m，厚度小于2m，平均含鈷0.025%0.040%;2號(hào)礦體長(zhǎng)60m，厚度小于2.06m，平均含鈷0.007%0.013%;礦石Co、V、Mo、Ni、Hg等可綜合利用，鈷礦遠(yuǎn)景儲(chǔ)量38.6t3。4風(fēng)化型鈷礦床風(fēng)化型鈷礦床分為風(fēng)化殘積型和風(fēng)化淋濾型兩種成因類型。前者與峨眉山玄武巖關(guān)系密切，主要分布于貴州西部玄武巖分布區(qū);后者分布零星，主要是由新元古代變質(zhì)巖風(fēng)化淋漓形成，與原巖含鈷元素的豐度有關(guān)。4.1風(fēng)化殘積型鈷礦峨眉山玄武巖風(fēng)化殘積型鈷礦主要分布于黔西北峨眉山玄武巖分布區(qū)，即威寧、納雍、赫章畢節(jié)、水城龍場(chǎng)楊

11、梅等地。礦石含鈷0.012%7.340%，一般1%3%，Ni0.001%0.052%。威寧涼水井鈷礦為代表，鈷品位0.401%0.652%，鈷金屬量2.82t。除此之外，水城縣南部鈷礦，品位0.012%7.340%，一般1%2%，估算鈷金屬儲(chǔ)量11t。峨眉山玄武巖經(jīng)長(zhǎng)期強(qiáng)烈的風(fēng)化和侵蝕作用形成富含鐵、鎳、鈷的紅土風(fēng)化殼，主要富鈷礦物是鈷土礦、含鎳鈷土礦和含鈷的鐵氫氧化物，鈷常常聚集在鎳礦石或鐵礦石中，在風(fēng)化殼黏土巖中呈結(jié)核狀、條帶狀產(chǎn)出（圖1）。峨眉山玄武巖風(fēng)化殼富集稀土早就有深入研究5-8。貴州西部玄武巖具有高的稀土背景值，是稀土富集的重要基礎(chǔ)。玄武巖經(jīng)風(fēng)化淋濾作用后，其稀土富集成礦受到地形

12、地貌的控制，特別是在第四紀(jì)夷平面所形成的山崗、壟崗上的風(fēng)化殼中發(fā)育稀土礦床。玄武巖第三亞段發(fā)育有富集Cu、Fe、Co及稀土元素的凝灰?guī)r，因此，在尋找稀土礦、鈷礦時(shí)應(yīng)該在玄武巖第三亞段的風(fēng)化殼中尋找。玄武巖風(fēng)化殼主要由高嶺石、蒙脫石組成，風(fēng)化殼黏土層中的Co，Ni，Cu含量較高（表1）。黏土巖稀土總量中REO為0.022%0.220%，稀土以微細(xì)粒稀土礦物型為主，含少量的離子吸附稀土，稀土總量大部分超過(guò)離子型工業(yè)品位REO0.05%，其中0.1%的富礦體可采厚度大于1m，其稀土含量多高于織金寒武系磷礦中的稀土量5。注：（a）富鈷脈狀、結(jié)核狀、條帶狀褐鐵礦;（b）富鈷結(jié)核體;（c）富鈷褐鐵礦;（d

13、）富鈷結(jié)核體。通過(guò)對(duì)赫章野馬川玄武巖風(fēng)化殼剖面Co，Ni，Cu，Mo測(cè)試，Co含量大部分在20106010，個(gè)別樣品達(dá)到45110，達(dá)到工業(yè)品位。4.2風(fēng)化淋濾型鈷礦新元代變質(zhì)巖風(fēng)化淋濾型鈷礦主要分布在黔中清鎮(zhèn)谷臘（圖2）、黔東北沿河及黔東南等地。該類礦床含鈷礦物來(lái)自上覆含鈷地層，經(jīng)風(fēng)化淋積富集而成，礦體分布受地形地貌的控制，呈似層狀、透鏡狀和巢狀產(chǎn)出，礦石中含鈷0.015%0.058%，多數(shù)為0.02%0.05%，并含鎳、錳、鐵等元素（表2）。其中沿河縣譙家釉子土鈷礦點(diǎn)，含鈷0.071%0.094%3。5貴州鈷礦找礦遠(yuǎn)景分析從上述貴州鈷礦（化）特征分析可以看出：鉛鋅礦中伴生鈷資源值得重視，貴

14、州黔北地區(qū)鉛鋅礦資源豐富，而且往往富含鈷，應(yīng)加強(qiáng)鉛鋅礦中鈷礦成礦特征、成礦規(guī)律研究;鉬礦中伴生鈷含量高，但鉬礦規(guī)模較小，鈷資源量不高;鈷錳礦中鈷資源豐富，特別是貴州西部水城黔西一線二疊系錳礦，是尋找鈷錳礦的有利地區(qū);貴州東部石阡一帶富鈷錳礦床產(chǎn)出層位穩(wěn)定，特別是陡山沱組底部風(fēng)化白云巖是尋找富鈷錳礦床的重要層位;風(fēng)化淋濾型鈷礦分布較廣泛，貴州西部玄武巖分布區(qū)、黔東南變質(zhì)巖分布區(qū)，是尋找該類型鈷礦的有利區(qū)域。參考文獻(xiàn)：1劉彬，王銀宏，王臣，等.中國(guó)鈷資源產(chǎn)業(yè)形勢(shì)與對(duì)策建議J.資源與產(chǎn)業(yè)，2022，16（3）：113-119.2趙俊興，李光明，秦克章，等.富含鈷礦床研究進(jìn)展與問(wèn)題分析J.科學(xué)通報(bào)，2

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17、eofResourcesandEnvironmentalEngineering，GuizhouUniversity，Guiyang550025，China;2.KeyLaboratoryofKarstGeoresourcesandEnvironment，MinistryofEducation，GuizhouUniversity，Guiyang550025，China）Abstract：Cobalt，ascareresource，iswidelyusedindefenseindustryandelectronictechnologyanditisthemostimportantmetalfort

18、hecurrentinternationaltechnologicalchallenges.ThoughthemineralresourcesarerichinGuizhouProvince，fewresearchesandexplorationsoncobaltmineralizationhavebeendoneinGuizhou.Therefore，characteristicsandtypesofcobaltmineralizationinGuizhouProvincearediscussedinthepaper，anditisbelievedthatthecobaltdepositsinGuizhouaremainlycomposedofMo-Copolymetallicdeposit，Pb-Zn-Cosulfidedeposit，sedimentarycobaltmanganesedepositandweatheredcobaltdeposit.Finally，theprospectingobjectiveofcobaltdepositinGuizhouisputforward，givingareferencetothefut