欽杭成礦帶江西段鈷礦礦床類型及找礦方法分析

摘要：我國絕大多數鈷礦與銅、鐵、鎳等礦產伴生，獨立礦床較少。目前，江西省共發現29處鈷礦床（點），探明鈷金屬量約為0.98萬t。江西省鈷礦資源主要集中分布在欽杭成礦帶中段的萍鄉-上高地區，重要的獨立鈷礦床和共伴生鈷礦床均產于此。有必要結合欽杭成礦帶江西段鈷礦的成因類型，分析欽杭成礦帶江西段鈷礦的典型礦床成礦模式，明確欽杭成礦帶江西段鈷礦的找礦方法。研究認為，重點勘查區應采用廣域電磁法開展礦產普查和深部找礦驗證，為鈷多金屬礦的找礦提供科學依據。

關鍵詞：鈷礦；礦床類型；成因類型；成礦模式；找礦方法

中圖分類號：P632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）12-0-0340

Analysis of Cobalt Deposit Types and Exploration Methods in the Jiangxi Section of the Qinhang Metallogenic Belt

LI Fanshun， KUANG Erlong， ZHU Heyin， LUO Xicheng， JIANG Baoliang

（The First Geological Brigade of Jiangxi Geological Bureau， Nanchang 330052， China）

Abstract： The vast majority of cobalt deposits in China are associated with minerals such as copper， iron， and nickel， with relatively few independent mineral deposits. At present， a total of 29 cobalt deposits （points） have been discovered in Jiangxi province， with a proven cobalt metal content of approximately 9 800 t. The cobalt resources in Jiangxi province are mainly concentrated in the Pingxiang-Shanggao area of the middle section of the Qinhang metallogenic belt， where important independent cobalt deposits and associated cobalt deposits are produced. It is necessary to combine the genetic types of cobalt deposits in the Jiangxi section of the Qinhang metallogenic belt， analyze the typical deposit ore-forming models of cobalt deposits in the Jiangxi section of the Qinhang metallogenic belt， and clarify the prospecting methods for cobalt deposits in the Jiangxi section of the Qinhang metallogenic belt. Research suggests that wide area electromagnetic methods should be used to conduct mineral surveys and deep exploration verification in key exploration areas， thus providing scientific basis for the exploration of cobalt polymetallic deposits.

Keywords： cobalt deposits; deposit type; genetic types; ore-forming model; prospecting methods

作為一種金屬元素，鈷在高溫下能夠保持較高的強度，導熱性和導電性較弱，鐵磁性較強。鈷廣泛應用于諸多領域，主要用于生產硬質合金、耐熱合金、磁性合金、防腐合金和各種鈷鹽[1-2]。鈷礦物的賦存形態復雜，目前，自然界已發現近百種含鈷礦物，但單獨的鈷礦物相對稀少。鈷大多與鎳、銅、鐵、鉛、鋅、銀和錳等金屬伴生，礦石鈷品位較低[3-4]。江西省鈷礦主要分布在上高縣七寶山中型鈷鉛鋅多金屬礦、宜春市五寶山小型鈷礦、上高縣銅鼓嶺小型鈷礦及萍鄉市麻山小型鈷礦等礦床中。另外，贛東北地區也發現弋陽縣樟樹墩蛇紋巖鎳鈷礦和德興市西灣蛇紋巖鎳鈷礦等礦點。鈷元素地球化學異常顯示，贛東北的橫峰縣、上饒市廣豐區、鉛山縣等地都發現較好的鈷地球化學異常。總體而言，江西省鈷礦資源勘查程度較低，成礦地質條件較好，尤其是在欽杭成礦帶江西段尋找鈷多金屬礦，具有較大的找礦潛力。

1 欽杭成礦帶江西段鈷礦的成因類型

九嶺南緣逆沖推覆構造體系、武功山伸展構造體系在萍樂坳陷帶西段中部對接，燕山期陸內疊加造山運動巖層強烈變形，形成一系列北東向復式褶皺，隨之產生一系列逆沖推覆構造。欽杭成礦帶江西段處于推覆構造前鋒，逆沖斷裂表現特別強烈，將基底地層（晚元古代變質巖）逆沖推覆于泥盆紀-石炭紀-三疊紀地層之上，推覆體及其他的隔水屏障地層起到很好的圈閉作用，使礦液不易擴散[5]。

燕山期晚期-喜馬拉雅期早期巖漿侵入提供熱源，為震旦系、泥盆系地層的鉛、鋅和硫活化轉移創造條件，同時巖漿熱液（主要為基性、超基性巖漿）帶來鐵、鈷、鎳、銅、砷及部分鉛、鋅組分。作為源自深部地層的成礦流體，熱鹵水流經震旦系和泥盆系地層，和先期形成的基性超基性巖脈從地層和巖體中溶解，浸出部分礦質，含礦熱液因為溫壓變化和其他熱源的驅動，發生環流，沿導礦構造上升，最終在各礦區控礦構造、容礦構造中與硫化氫發生反應，在地層界面或構造有利部位沉淀，富集成礦[6]。經初步分析，鈷礦床成因有4種，即巖漿熱液活動、非巖漿熱液層控、海底熱水噴流和構造-地質界面控礦。

2 欽杭成礦帶江西段鈷礦的典型礦床成礦模式

2.1 宜春市五寶山小型鈷礦成礦模式

根據礦床特征及控礦因素，宜春市五寶山小型鈷礦的成礦模式如圖1所示。該地區位于揚子陸塊的南緣，地處揚子陸塊與華夏陸塊兩大構造單元的接合處。區域內有多期次活動的深大斷裂和裂谷，自晉寧期至喜馬拉雅期均有不同程度的活動。蓋層分布有燕山期-喜馬拉雅期的輝綠玄武巖、輝綠巖和煌斑巖等脈巖。這些中基性-超基性巖富含Co、Cr、Ni等元素，尤其是輝綠巖和煌斑巖，其Co含量高達300 mg/kg，為成礦提供豐富的物質來源。晚二疊世時，該區域形成一條區域性大斷裂，即臘市-石崗大斷裂。多期次的斷裂、裂谷活動為鈷銀多金屬礦成礦提供構造背景。該地區沉積地層巖性較為復雜，尤其是在裂谷發育的時期，深部熱液和噴氣作用比較強烈，有利于Co等元素的遷移和富集。

2.2 上高縣七寶山中型鈷鉛鋅多金屬礦成礦模式

原生鈷多金屬礦床賦存于中上泥盆統、上泥盆統和上石炭統三個層位，時間跨度大，并有沉積間斷，為淺海沉積環境，海底熱水噴流成因的可能性不大。各地層單位不存在Co、Ni、Cu的礦源層和原始胚胎礦，層控說的可能性也不大。根據現有資料，該地區鈷的成礦物質主要來自巖漿源，少量來自圍巖，礦床的成因類型為中溫熱液礦床。

2.3 萍鄉市麻山小型鈷礦成礦模式

萍鄉市麻山小型鈷礦位于武功山隆起北西緣，地處萍樂坳陷帶西端。早侏羅世末的燕山運動使武功山山體發生斷塊上隆，并伴隨斷裂和巖漿活動，形成一系列伸展拆離滑覆構造。伸展拆離滑覆構造為鈷鐵礦體的形成提供有利的導礦通道。伸展拆離滑覆礦體的形成屬于退變質作用，其溫度應該在300～400 ℃。成礦熱液溫度小于300 ℃，礦床多屬于淺層低溫熱液型。

2.4 弋陽縣樟樹墩-德興市西灣蛇紋巖鎳鈷礦成礦模式

弋陽縣樟樹墩蛇紋巖鎳鈷礦位于弋陽縣城北14 km處，中型鎳礦與中型蛇紋巖礦伴生，礦區內已發現19個蛇紋巖礦體。經調查，伴生鎳資源量為8.77萬t，鈷資源量為5 732 t，平均鎳品位為0.204 9%、平均鈷品位為0.013 7%。成礦巖體主要為超鎂鐵質蛇綠巖，鎳礦化（主要為硅酸鎳）產于斜輝橄欖巖和橄欖輝石巖中。礦床為產于新元古代超鎂鐵質巖的巖漿分異型硅酸鎳礦床。

依據勘探資料，德興市西灣蛇紋巖鎳鈷礦內，蛇紋巖礦體賦存于奧陶紀變質巖組成的背斜東翼，受深大斷裂控制。蛇紋巖礦體呈近南北向延伸，長約為3 300 m，寬為300～500 m，出露面積為0.73 km2。巖（礦）體主要由純橄欖巖強烈蝕變而成，斜方輝石經強烈蝕變形成絹石巖及蛇紋巖。主要伴生有價元素有鎳、鈷等組分，鎳品位為0.20%～0.65%，鈷品位為0.005%～0.045%。

鈷化探異常顯示，贛東北的橫峰縣一帶存在一處較好的鈷異常區，主要異常元素為Co、Ni、Mn，面積為156.76 km2。異常區內，巖漿活動極為發育，主要有新元古代基性火山巖為主、贛東北蛇綠巖建造相關的超基性巖。該異常具有元素套合好、異常強度高、異常元素齊全等特征，大部分異常區集中在葉家組、張村巖組的出露范圍，異常區位于贛東北蛇綠巖建造發育區，出露蛇綠混雜巖，同時發育江西省內唯一的幔源花崗巖、西灣花崗巖。經初步判斷，礦區具有尋找巖漿型鎳銅鈷礦床的潛力。

3 欽杭成礦帶江西段鈷礦的找礦方法

3.1 淺部構造蝕變填圖

開展研究區構造蝕變填圖，重點對圈定的異常區及構造有利地段進行系統的構造蝕變填圖，圈定找礦有利區

3.2 土壤地球化學測量

優先開展大比例尺土壤地球化學測量工作，其目的為圈定鈷礦異常及與鈷成礦相關的有利異常區。

3.3 物探磁法測量和電法測量

針對異常區及構造帶，開展磁法和電法測量，查明異常體的分布形態和深部的空間分布。其間以化探異常為基礎，在構造帶（含礦帶）開展磁法和電法測量，進一步驗證鈷礦異常，明確有利構造部位。

3.4 深部鉆探工程驗證

針對成礦條件較好的區段，開展鉆探工程驗證。根據地表及淺部山地工程揭露的鈷礦（化）帶產狀，針對成礦條件較好的區段開展鉆探工程揭露與控制，大致了解鈷礦體的空間賦存狀態及變化規律。

4 結論

江西省鈷礦主要分布在上高縣七寶山中型鈷鉛鋅多金屬礦、宜春市五寶山小型鈷礦、上高縣銅鼓嶺小型鈷礦及萍鄉市麻山小型鈷礦等礦床中，贛東北地區也發現弋陽縣樟樹墩蛇紋巖鎳鈷礦和德興市西灣蛇紋巖鎳鈷礦等礦點。調查結果顯示，上高縣七寶山中型鈷鉛鋅多金屬礦和宜春市五寶山小型鈷礦均為中溫熱液礦床，根據成礦機理，成礦物質既來自巖漿巖，又來自基底圍巖，既有幔源，又有殼源。萍鄉市麻山小型鈷礦成礦熱液溫度小于300 ℃，礦床屬于淺層低溫熱液型。經初步分析，弋陽縣樟樹墩-德興市西灣蛇紋巖鎳鈷礦為產于新元古代超鎂鐵質巖的巖漿分異型硅酸鎳礦床。未來，重點勘查區可采用廣域電磁法開展礦產普查和深部找礦驗證，為鈷多金屬礦的找礦提供科學依據。

參考文獻

1 王學平，周建廷，范愛春.江西省上高縣七寶山鉛鋅鐵鈷礦床成礦模式[J].東華理工大學學報（自然科學版），2011（3）：248-256.

2 李凡順.萍鄉市麻山鈷礦成礦地質特征及礦床成因分析[J].中國資源綜合利用，2024（1）：92-96.

3 傅大捷.宜春五寶山鈷礦區地質特征及賦礦新層位的發現[J].江西地質，1997（4）：30-32.

4 傅大捷.贛西五寶山鈷礦床地質特征及成因探討[J].礦產與地質，1998（2）：106-108.

5 周 輝，曾書明.江西五寶山（式）鈷礦床成礦模型及地質-地球化學找礦模式[J].江西地質，2000（4）：34-38.

6 豐成友，張德全，黨興彥.中國鈷資源及其開發利用概況[J].礦床地質，2004（1）：93-100.

基金項目：江西省地質局青年科學技術帶頭人培養計劃項目（2023JXDZKJRC03；下達文號：贛地質字〔2023〕12號）。

作者簡介：李凡順（1990—），男，江西南昌人，高級工程師。研究方向：地質找礦與礦產勘查。