西天山阿吾拉勒铁多金属成矿带钴成矿潜力分析

摘要

金属钴是我国重要的战略性矿产资源,在众多领域广泛应用,电池行业是消耗钴最多的行业,主要用于制备锂离子电池的正极材料。我国钴消费居世界第一,其中95%依靠进口,在战略性新兴产业中发挥着重要的作用。我国共(伴)生钴矿床分布广泛、矿床类型齐全。与火山岩有关的伴生钴矿床多与古陆边缘裂谷带内的基性-中性火山喷发有关,矿层产于火山作用过程中的喷流岩及喷流沉积岩等火山-沉积建造中,主要矿化组合有Cu-Co、Cu-Co-Au、Co-Bi-Au、Fe-Co-Zn-Au等,矿石矿物为黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿等。火山岩型块状硫化物矿床中钴作为伴生组分,富集过程可能与热液叠加过程有关,含钴的矿体边部钴含量升高、围岩蚀变强烈、热液活动明显。西天山阿吾拉勒铁金铜铅锌成矿带位于“亚洲金腰带”的东段,长250 km,宽20~40 km,是我国重要的大型铁矿勘查开发基地,先后发现了由火山机构控制的备战、查岗诺尔、智博(诺尔湖)、敦德等大中型火山岩型铁多金属矿床,累计探获铁矿石16.3×10^(8)t,预测远景资源超过20×10^(8)t,因未开展系统的火山岩型钴资源成矿研究和系统评价,钴的成矿特征、富集机理及资源潜力不清。通过系统分析阿吾拉勒铁多金属成矿带已有地质调查、矿产研究成果和新进展,对钴成矿潜力和资源前景提出了新见解。阿吾拉勒成矿带内由火山机构控制的火山岩型铁多金属矿床多共伴生有铜、金、锌、钴等,下石炭统大哈拉军山组玄武质、安山质火山岩及火山碎屑岩中富含与成矿后期热液活动有关的含钴黄铁矿、(钴)毒砂、砷钴矿等钴矿物,以铁、锌、金均达到大型规模、伴生钴的敦德矿床和巴依图马富钴铜(金)矿为代表,成矿带东段的查岗诺尔、诺尔湖及备战矿床中不均匀伴生钴,并据此分析探讨了阿吾拉勒铁多金属成矿带火山岩型钴成矿潜力。结果表明:(1)西天山阿吾拉勒铁矿基地火山岩型块状硫化物伴生钴矿床,以敦德铁多金属矿床和巴依图马富钴黄铁矿为代表,以Fe-Zn-Au-Co-Bi、Co-Au、Fe-Cu-Co为主要矿化组合类型;(2)含钴矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、(钴)毒砂、砷钴矿、硫铜钴矿、硫钴矿等,虽未开展火山岩型钴资源成矿研究和系统评价,但已显示较好的钴成矿潜力;(3)阿吾拉勒铁多金属成矿带火山穹窿构造、塌陷破火山口和火山通道构造部位是浅成热液型含钴黄铁矿、含金铜矿的重要找矿潜力区,具较好找矿前景。研究结果有助于对已开发矿山伴生钴资源的系统评价和综合回收利用,助力保障我国“双碳”目标下新能源产业的钴资源安全。