趙達成 ，王美樂 ，李章志賢 ，魏雅潔 ，李華 ，王金宏 ，張曉琪，*

（1. 西北大學地質學系，大陸動力學國家重點實驗室，陜西 西安 710069；2. 青海省地質調查局，自然資源部高原荒漠區(qū)戰(zhàn)略性礦產勘查開發(fā)技術創(chuàng)新中心，青海 西寧 810000；3. 青海黃河礦業(yè)有限責任公司，青海 西寧 810008）

鎳、鈷關鍵金屬礦床成因多樣，產出形式復雜。張洪瑞等（2020）根據(jù)元素富集方式和成礦過程將全球鈷鎳礦床劃分出4種主要的礦床類型：沉積-變沉積型鎳鈷礦床、巖漿型鎳鈷礦床、風化紅土型鎳鈷礦床和熱液型鎳鈷礦床（王亞磊等，2023）。其中，紅土型鎳鈷礦床是全球鎳的主要來源，提供了占全球60%的鎳資源（USGS，2019）。沉積-變沉積型鎳鈷礦床是全球鈷的主要來源，提供了占全球50%的鈷資源（張連昌等，2023）。巖漿型鎳鈷礦床的鎳、鈷儲量介于紅土型和沉積型鎳鈷礦床之間，鎳資源量為40%，鈷資源量為15%（張照偉等，2022）。然而，由于巖漿型鎳鈷礦床開采冶煉技術成熟，綜合利用價值高，該類礦床是中國Ni、Co的重要來源（王焰等，2020；蘇本勛等，2023）。

東昆侖造山帶是中國鎳鈷礦床主要成礦帶。這里不僅發(fā)育有多個與沉積作用有關的鈷礦床，如肯德可克和督冷溝等鈷多金屬礦床（潘彤等，2001，2006）；還發(fā)育有若干巖漿型鎳鈷硫化物礦床，如夏日哈木、石頭坑德、浪木日等（王冠等，2014；姜常義等，2015；杜瑋，2018；Zhang et al.，2023）。夏日哈木鎳鈷礦床是東昆侖造山帶中最大的巖漿鎳鈷硫化物礦床，已探明鎳金屬儲量為118 萬t，品位為0.23 %～3.48 %，平均品位為0.68 %；鈷金屬儲量為4.29 萬t，品位為0.012 %～0.079 %，平均品位為0.028 %；銅金屬儲量為23.83 萬t，平均品位為0.166 %（包亞文等，2023；李華等，2023）。前人對夏日哈木巖漿鎳鈷硫化物礦床的成礦時代、巖漿起源、地質背景、成礦機制進行了大量研究（Li et al.，2015；姜常義等，2015；Song et al.，2016；Zhang et al.，2016；Peng et al.，2016；張志炳等，2016；張照偉等，2017；湯慶艷等，2017；杜瑋，2018；Liu et al.，2018；段雪鵬等，2019；Song et al.，2020； Li et al.，2020；劉超等，2020；Han et al.，2020；Chen et al.，2021；包亞文等，2023；李華等，2023），但缺乏對Ni、Co賦存狀態(tài)和空間分布的系統(tǒng)研究。

巖漿礦床中Ni、Co的賦存狀態(tài)和分布特征是研究Ni、Co富集機理的基礎，并有可能為提高鎳鈷關鍵金屬開采和選冶提供重要理論基礎。因此，筆者利用TIMA、電子探針和激光探針等方法，對青海夏日哈木鎳鈷礦床中的金屬礦物（磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦、方硫鐵鎳礦、砷鎳礦、硫鉍鎳礦、硫鐵鎳礦、紅砷鎳礦和輝砷鈷礦）進行系統(tǒng)的主、微量元素分析以及元素面掃描，旨在查明鈷和鎳關鍵金屬的賦存狀態(tài)和分布規(guī)律，為優(yōu)化鈷鎳資源選礦和冶煉方案提供參考。

1 區(qū)域地質特征

東昆侖造山帶位于青藏高原東北部，北鄰柴達木盆地，南接松潘甘孜地塊，西部以阿爾金斷裂為界與西昆侖造山帶相連，東部以溫泉斷裂與北秦嶺造山帶相接（殷鴻福等，1997）。區(qū)內發(fā)育4條近東西向的區(qū)域性大斷裂，由北向南分別為昆北斷裂帶、黑山-那陵格勒斷裂、昆中斷裂帶和昆南斷裂帶。夏日哈木鎳鈷硫化物礦床位于昆中斷裂帶（圖1a）。

圖1 東昆侖造山帶地質簡圖（a）（據(jù)Song et al.，2016修改）、夏日哈木鎳鈷礦床地質圖（b）（據(jù)張照偉等，2015修改）和夏日哈木Ⅰ號巖體11號勘探線剖面圖（c）（據(jù)王治安等，2014修改）Fig. 1 (a) Geological sketch of East Kunlun orogenic belt, (b) geological map of Xiarihamu Ni-Co deposit and(c) section of exploration line 11 of Xiarihamu I mafic-ultramafic complex

昆中帶出露的巖石地層主要有古元古界金水口巖群白沙河巖組，中奧陶世—志留紀灘間山群，晚泥盆世牦牛山組，早石炭世石拐子組、大干溝組，晚三疊世鄂拉山組及廣泛發(fā)育的第四紀地層。因受到晚古生代至早中生代古特提斯洋演化影響，在夏日哈木、石頭坑德、浪木日等地發(fā)育了大量含鎳鈷硫化物的鎂鐵-超鎂鐵質侵入巖（Li et al.，2015；Song et al.，2016；Liu et al.，2018；Zhang et al.，2023）。

2 礦床地質特征

夏日哈木礦區(qū)內出露5個鎂鐵-超鎂鐵質侵入體（圖1b），巖體呈北西向帶狀展布，呈巖盆狀或巖墻狀侵位于古元古界金水口群片麻巖、斜長角閃巖和大理巖中。Ⅰ號巖體和Ⅱ號巖體是夏日哈木鎳鈷硫化物礦床的主要賦礦巖體。Ⅰ號巖體出露面積約0.70 km2，呈長條狀近東西向展布，由橄欖巖、輝石巖、輝長巖組成。Ⅱ號巖體在地表有兩個露頭，出露面積分別為0.10 km2和0.15 km2，主要的巖石類型包括輝長巖，含有少量輝石巖。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號巖體均為鎂質橄欖巖，主要由蛇紋巖、糜棱巖化輝長巖、榴閃巖和榴輝巖組成（杜瑋，2015；王小東等，2018；張照偉等，2019；劉超等，2020）。

根據(jù)巖石穿切關系和鋯石年代學分析，前人在夏日哈木Ⅰ號巖體中識別出4期巖漿活動（Liu et al.，2018），分別是430 Ma左右侵位的早期輝長巖（Li et al.，2015）；410 Ma左右侵位的中期純橄巖、方輝橄欖巖和單輝橄欖巖（Li et al.，2015）；410 Ma左右侵位的中后期二輝巖（Li et al.，2015）和405 Ma左右侵位的輝長巖（Liu et al.，2018）。其中，鎳鈷硫化物礦床主要賦存于中期和中后期巖相中。

夏日哈木Ⅰ號巖體鎳鈷硫化物礦體多以似層狀和不規(guī)則狀產出于巖體的中上部（圖1b）。礦體產狀與巖體基本一致，呈NEE向展布，走向約為70°，傾角為0～35°。深部沿走向具有向南西側伏的趨勢，側伏角約為20°（王冠，2014）。礦石礦物主要有磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦，此外還有少量的方硫鐵鎳礦、砷鎳礦、硫鉍鎳礦、硫鐵鎳礦、紅砷鎳礦和輝砷鈷礦等（表1）。脈石礦物主要為橄欖石、陽起石，少量鈣閃石、黑云母和斜長石。礦石結構主要有自形-半自形粒狀結構，包含結構。礦石構造主要有浸染狀、海綿隕鐵結狀，團塊狀，局部可見致密塊狀。

表1 夏日哈木鎳鈷硫化物礦床中含鈷、鎳金屬礦物特征統(tǒng)計表Tab. 1 Characteristics of Co and Ni metal minerals in the Xiarihamu Ni-Co sulfide deposit

3 樣品特征與分析方法

3.1 樣品特征

本研究樣品采集于夏日哈木Ⅰ號巖體11號勘探線1105s鉆孔（圖1c），樣品巖石類型包括：橄欖巖、角閃橄欖巖和橄欖角閃巖。巖相學特征與礦相學特征如下：

橄欖巖（圖2a、圖2b）主要呈半自形粒狀結構、包含結構和星稀浸染狀結構。主要由橄欖石（84%～94%），少量的蝕變礦物（鈣閃石、陽起石、綠泥石和高嶺石）以及金屬礦物（磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、鈦鐵礦和方硫鐵鎳礦）（0.5%～9.9%）組成，隨著鉆孔深度增加，橄欖巖中蝕變礦物的含量不斷增加，金屬礦物含量則不斷減少，巖體在鉆孔中的厚度約為107.5 m（圖3）。

角閃橄欖巖（圖2c、圖2d）主要呈半自形粒狀結構、粒狀鑲嵌結構、包含結構和星稀浸染狀結構。由橄欖石（82%～93%）、角閃石（5.2%～17.2%）和金屬礦物（0.3 %～7.4 %）組成。蝕變礦物含量自下而上不斷增加。巖體在鉆孔中的厚度約為66.5 m（圖3）。

橄欖角閃巖（圖2e、圖2f）主要呈半自形細粒結構。由橄欖石（36%），陽起石（40%），鈣閃石（14%），以及少量蝕變礦物（云母、綠泥石以及高嶺石）和金屬礦物組成，橄欖角閃巖在鉆孔中厚度最小，約為6 m（圖3）。

3.2 分析方法

薄片樣品的綜合礦物分析測試是在西北大學大陸動力學國家重點實驗室采用配備有4個能譜探頭（EDAX Element 30）的TESCAN MIRA-3掃描電鏡完成。儀器工作條件：加速電壓為25 kV，電流為9 nA，工作距離（WD）為15 mm，電子束強度（BI）和BSE信號強度使用Pt法拉第杯自動程序進行校準，電子束強度（BI）一般為18～20，而EDS信號則是使用Mn標樣進行校準。采用點陣掃描的數(shù)據(jù)采集模式，對所有類型礦石樣品進行解離分析（Liberation Analysis mode），以快速得到礦物類別、礦物豐度、礦物共生關系、元素賦存狀態(tài)等方面信息。

金屬礦物的原位主量成分分析在西北大學大陸動力學國家重點實驗室和西安地質調查中心自然資源部巖漿作用成礦與找礦重點實驗室利用型號為的JEOL JXA-8230電子探針共同完成。西北大學大陸動力學國家重點實驗室儀器工作條件為：加速電壓為15 kV，加速電流為100 nA，束斑直徑為2 μm。西安地質調查中心自然資源部巖漿作用成礦與找礦重點實驗室進行磁鐵礦分析的儀器工作條件為：加速電壓為15 kV，加速電流為100 nA，束斑直徑為1 μm；所有測試數(shù)據(jù)均進行了ZAF校正處理，檢測精度優(yōu)于0.1 %。

金屬礦物原位微量元素地球化學分析和微量元素面掃描分析在合肥工業(yè)大學資源與環(huán)境工程學院成礦成因與勘查技術研究中心礦物微區(qū)分析實驗室利用LA-ICP-MS完成。ICP-MS型號為美國安捷倫公司生產的Agilent 7900四極桿質譜，激光剝蝕系統(tǒng)為 PhotonMachines Analyte HE。原位激光剝蝕點分析采用激光束斑直徑為40 μm，剝蝕頻率為5 Hz，激光能量為4～5 J/cm2，分辨分析數(shù)據(jù)包括空白信號20 s和樣品信號40 s。檢出限為1×10-6，對數(shù)據(jù)離線處理采用ICPMSDataCal軟件。激光面掃描的剝蝕束斑為15～40 μm，每條線平行且與激光剝蝕束斑大小一致，剝蝕頻率為10 Hz，激光能量為2～3 J/cm2。標樣選擇多外標玻璃，包括SRM610、SRM612、BCR-2G和MASS-1。待測樣品分析前和結束后采集約20秒的背景信號，分析待測樣品前和結束時對外標樣進行約40秒的點剝蝕，激光參數(shù)與待測樣品一致，絕大多數(shù)元素的分析精度優(yōu)于10 %。數(shù)據(jù)分析與成圖利用軟件LIMS進行（Xiao et al.，2018），詳細的儀器操作流程和數(shù)據(jù)處理方法參考汪方躍等（2017）和李艷廣等（2023）。

4 分析結果

4.1 TIMA分析結果

TIMA分析結果見表1。樣品中礦物體積分數(shù)結果見表2。夏日哈木鎳鈷硫化物礦床中主要鈷、鎳金屬礦物為砷鎳礦、輝砷鈷礦、硫鉍鎳礦、方硫鐵鎳礦、紅砷鎳礦、磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦和磁鐵礦；主要鉛鋅礦物為閃鋅礦和方鉛礦；其他金屬礦物有黃鐵礦、斑銅礦、鈦鐵礦和藍銅礦。

4.2 金屬礦物電子探針分析結果

對表1中輝鈷礦、方硫鐵鎳礦、砷鎳礦、紅砷鎳礦、硫鉍鎳礦、磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦進行電子探針元素分析，結果見圖4和表3。磁黃鐵礦中Co含量為BDL～0.18%，Ni含量為BDL～0.16%。鎳黃鐵礦中Ni含量為4.01%～32.8%，Co含量為0.26%～1.13%。黃銅礦中Co含量為BDL～0.10%，Ni含量為BDL～0.08%。磁鐵礦的Co含量為0.12%～0.26%，Ni含量為BDL～0.22%。砷鎳礦的Ni含量為42.2%～52.2%，As含量為47.4%～54.5%，Co含量為0.19%～1.37%。輝砷鈷礦的As含量為44.1%～44.3%，Co含量為18.6%～21.3%，Ni含量為9.14%～12.5%，F(xiàn)e含量為5.55%～5.85%。硫鉍鎳礦的S含量為9.29%，Ni含量為25.5%，Cr含量為0.32%。方硫鐵鎳礦的S含量為32.3%～34.6%，Ni含量為29.3%～31.9%，Co含量為0.77%～0.86%，Cr含量為0.01%～0.18%。紅砷鎳礦的As含量為47.6%～48.3%，S含量為0.10%～0.13%，Ni含量為38.2%～42.3%，Co含量為0.11%～0.21%。

表3 夏日哈木鎳鈷礦床1105s鉆孔中金屬礦物S、Fe、Ni、Co、As、Cr含量表Tab. 3 Measured S, Fe, Ni, Co, As and Cr contents in different minerals in the Xiarihamu Ni-Co sulfide deposit

圖4 夏日哈木鎳鈷硫化物礦床不同類型硫化物Co、Ni、S、Fe含量變化圖Fig. 4 Plots of Co and Ni vs. S and Fe contents in different types of sulfide minerals in the Xiarihamu Ni-Co sulfide deposit

4.3 金屬礦物微量元素分析結果

磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦和黃銅礦的原位微量元素分析結果見圖5和表4。磁黃鐵礦中Co的平均含量為125 ×10—6，Ni的平均含量為8 493×10—6。被包含的磁黃鐵礦中Co、Ni含量總體較獨立磁黃鐵礦高。鎳黃鐵礦中Co的平均含量為5 231×10—6，Ni的平均含量為247 896×10—6。除部分樣品外，被包含鎳黃鐵礦的Co、Ni含量與獨立鎳黃鐵礦含量無明顯差別。黃銅礦中Co的平均含量為690×10—6，Ni的平均含量為32 528×10—6。被包含黃銅礦的Co、Ni含量與獨立黃銅礦含量無明顯差別。磁鐵礦Co的平均含量為494×10—6，Ni的平均含量為28 079×10—6。

表4 夏日哈木鎳鈷礦床1105s鉆孔中金屬礦物Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、As、Se、Ag含量表Tab. 4 Measured Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, As, Se and Ag contents in different minerals in the Xiarihamu Ni-Co sulfide deposit

圖5 夏日哈木鎳鈷硫化物礦床鎳和鈷（a）及鈷和Ni/Fe（b）相關圖Fig. 5 (a) Ni vs. Co and (b) Co vs. Ni/Fe plots in sulfide minerals in the Xiarihamu Ni-Co sulfide deposit

5 鈷、鎳的賦存狀態(tài)

如前所述，利用TIMA全礦物掃描分析在巖體中識別出9種鈷、鎳金屬礦物（表1）：輝鈷礦、方硫鐵鎳礦、砷鎳礦、紅砷鎳礦、硫鉍鎳礦、磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦。

鈷的獨立礦物為輝鈷礦，鈷含量為18.6%～21.3%（表3）。輝鈷礦主要呈自形粒狀（圖6a），粒徑大小為3.35～11.40 μm（表1）。在鉆孔1105s中的體積百分數(shù)小于0.01 %。

圖6 夏日哈木鎳鈷礦床鎳、鈷獨立礦物背散射圖像Fig. 6 Backscatter image of independent minerals of Ni and Co in the Xiarihamu Ni-Co sulfide deposit

鎳的獨立礦物包括方硫鐵鎳礦、砷鎳礦、紅砷鎳礦、硫鉍鎳礦。方硫鐵鎳礦呈不規(guī)則粒狀，與鎳黃鐵礦中共生（圖6b）。粒徑為3.84～12.89 μm（表1）。方硫鐵鎳礦為夏日哈木鎳鈷礦床中主要發(fā)育Ni的單礦物，Ni含量為29.3%～31.9%（表3）。TIMA掃描發(fā)現(xiàn)方硫鐵鎳礦少則幾到十幾顆，多則上千顆，在巖體中體積百分數(shù)為0.01%～0.28%。砷鎳礦呈自形-半自形粒狀結構，被磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦和磁鐵礦包裹（圖6c），粒徑為5.18～20.42 μm（表1），鎳含量為42.2%～52.2%（表3），在巖體中體積百分數(shù)小于0.01%。紅砷鎳礦呈自形粒狀結構，以獨立礦物或與磁黃鐵礦共生的形式產出（圖6d），粒徑集中在3.82～5.10 μm（表1），Ni含量為38.2%～42.3%（表3），在巖體中體積百分數(shù)為0.01%～0.28%（表1）。硫鉍鎳礦主要呈不規(guī)則粒狀鑲嵌在鎳黃鐵礦、磁黃鐵礦的邊緣（圖6e），粒徑為4.04～20.42 μm（表1），Ni含量為25.5 %（表3），在巖體中體積百分數(shù)小于0.01%。

夏日哈木I號巖體中常見的含鈷、鎳金屬礦物為磁黃鐵礦（礦物體積百分數(shù)為0.14%～4.83%，平均為1.27%）、鎳黃鐵礦（礦物體積百分數(shù)為0.03%～3.84%，平均為0.75 %）、黃銅礦（礦物體積百分數(shù)小于0.01%～0.63%，平均為0.07%）和磁鐵礦（礦物體積百分數(shù)小于0.01%～5.07%，平均為1.24%）。

磁黃鐵礦是夏日哈木I號巖體1105 s鉆孔中含量最多的礦石礦物。鏡下多呈乳黃色略帶粉褐色的反射色，粒度為0.01～4.17 mm，一般與鎳黃鐵礦和黃銅礦共生（圖7）。其邊部常分布磁鐵礦，應該是后期被氧化的結果。原位LA-ICP-MS分析結果顯示，不同磁黃鐵礦顆粒中Co、Ni含量均較大，Co含量為0.95×10—6～7 100×10—6；Ni含量為5.8×10—6～29 000×10—6（表3）。磁黃鐵礦中Ni與Co正相關，兩者均表現(xiàn)出與鐵的正相關關系（圖5），表明鈷和鎳離子可能以類質同象替換二價鐵離子進入晶格。

圖7 夏日哈木鎳鈷礦床1105s鉆孔磁黃鐵礦反射光和背散射照片F(xiàn)ig. 7 Reflected light and backscattered photo of pyrrhotite of 1105s borehole in Xiarihamu Ni-Co sulfide deposit

鎳黃鐵礦在鏡下多呈淡黃色的反射色，具有特征的三角形裂理（圖8），粒度為0.01～5.96 mm。礦物體積分數(shù)在縱向上含量與磁黃鐵礦呈正相關，一般與磁黃鐵礦和黃銅礦共生。黃銅礦在鏡下多呈銅黃色，粒度為0.01～1.46 mm（表1）。磁鐵礦，鏡下多呈灰白色，粒度為0.01～1.76 mm（表1）。鎳黃鐵礦原位LAICP-MS分析結果顯示，不同鎳黃鐵礦顆粒中Co、Ni含量均較大，Co含量為1.87×10—6～7 600×10—6；Ni含量為11.4×10—6～360 000×10—6（表4）。Co、Ni在鎳黃鐵礦表現(xiàn)出良好的正相關關系（圖5a），表明兩種元素在鎳黃鐵礦中具有一致的地球化學行為。兩者均與Fe和Cu負相關，表明Co和Ni在鎳黃鐵礦中可能以類質同象的形式替代晶格中的二價鐵離子和二價銅離子。

圖8 夏日哈木鎳鈷礦床1105s鉆孔鎳黃鐵礦反射光和背散射照片F(xiàn)ig. 8 Reflected light and backscattered photo of pentlandite of 1105s borehole in Xiarihamu Ni-Co sulfide deposit

綜上所述，巖體中Co和Ni在金屬礦物中主要有兩種賦存狀態(tài)：鈷、鎳獨立礦物和含鈷、鎳礦物。Co主要富集在砷化物中，而Ni在砷化物、硫化物和硫砷化物中均有富集。Co在金屬礦物中含量由高到低為：輝砷鈷礦＞砷鎳礦、方硫鐵鎳礦、鎳黃鐵礦＞紅砷鎳礦、磁鐵礦＞磁黃鐵礦、黃銅礦。Ni在金屬礦物中的含量由高到低為：砷鎳礦、紅砷鎳礦＞硫鉍鎳礦、方硫鐵鎳礦、鎳黃鐵礦＞輝砷鈷礦＞磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦。

6 鈷、鎳的分布規(guī)律

文中利用礦物原位微量元素分析和面掃描分析，重點分析了磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦和黃銅礦中Co、Ni的分布。

對磁黃鐵礦核-邊Co、Ni定量（圖7）和mapping分析（圖9）發(fā)現(xiàn)，在同一磁黃鐵礦顆粒中，Co是均勻分布的，核部到邊部含量變化不明顯；而Ni則表現(xiàn)出不均一的特征，在裂縫處含量明顯偏高。對單顆粒鎳黃鐵礦（圖8、圖10）和單顆粒黃銅礦（圖11）核-邊Co、Ni分析和mapping分析顯示，鈷和鎳兩種元素在兩種礦物中均為均一分布。以上觀察與前人在夏日哈木I號巖體11、15、19號勘探線的觀察一致，表明礦物結晶時物理化學條件穩(wěn)定，熱液作用對鎳黃鐵礦、黃銅礦和磁黃鐵礦中的Co影響較?。珣c艷等，2017；包亞文等，2023）。Ni在單顆粒磁黃鐵礦中分布不均一，在單顆粒鎳黃鐵礦和黃銅礦中均一分布，表明磁黃鐵礦中的Ni可能受到后期熱液富集作用影響。磁黃鐵礦Co/Ni值變化最大，為0.01～0.63；鎳黃鐵礦和黃銅礦的Co/Ni值分別為0.01～0.16和0.01～0.05，同樣說明磁黃鐵礦對熱液作用更敏感。

圖9 夏日哈木鎳鈷礦床XR-19樣品磁黃鐵礦部分元素含量分布圖（10-6）Fig. 9 Partial element content (10—6) images of pyrrhotite (XR-19) from Xiarihamu Ni-Co sulfide deposit

圖10 夏日哈木鎳鈷礦床XR-29樣品鎳黃鐵礦部分元素含量分布圖（10-6）Fig. 10 Partial element content (10—6) images of pentlandite (XR-29) from Xiarihamu Ni-Co sulfide deposit

圖11 夏日哈木鎳鈷礦床XR-18樣品中黃銅礦部分元素含量分布圖（10-6）Fig. 11 Partial element content (10—6) images of pyrite (XR-18) from Xiarihamu Ni-Co sulfide deposit

進一步對呈包裹體相和呈獨立礦物相的磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦和黃銅礦進行原位主、微量元素分析發(fā)現(xiàn)（圖4、圖5），被包裹磁黃鐵礦的Ni和Co含量總是高于或與獨立磁黃鐵礦的Ni和Co含量相近，暗示磁黃鐵礦受到過熱液流體影響。在鎳黃鐵礦結果中，除少部分被包裹的鎳黃鐵礦具有較低的Ni、Co含量，大部分獨立鎳黃鐵礦和包裹狀鎳黃鐵礦均具有比磁黃鐵礦和黃銅礦高得多的Ni、Co含量。并且，鎳黃鐵礦中的Co、Ni含量與Ni、Co獨立礦物接近，遠超巖體中其他含鈷、鎳金屬硫化物（圖4、圖5），說明鎳黃鐵礦是最重要的含鎳鈷礦物，含鎳黃鐵礦的礦石最具鎳鈷資源開發(fā)潛力。

7 結論

（1）夏日哈木1105s鉆孔中鈷的獨立礦物相主要為輝鈷礦，在巖體中的體積百分數(shù)＜0.01 %。鎳的獨立礦物相主要為方硫鐵鎳礦、砷鎳礦、硫鉍鎳礦和紅砷鎳礦，幾種礦物在巖體中體積百分數(shù)分別為0.01%～0.28%、＜0.01%、＜0.01%和0.01%～0.28%。載鈷、鎳礦物為磁黃鐵礦（礦物體積百分數(shù)為0.14%～4.83%，平均為1.27%）、鎳黃鐵礦（礦物體積百分數(shù)為0.03%～3.84%，平均為0.75%）、黃銅礦（礦物體積百分數(shù)為0.01%～0.63%，平均為0.07%）和磁鐵礦（礦物體積百分數(shù)為0.01%～5.07%，平均為1.24%）。

（2）Co在金屬礦物中含量由高到低為：輝砷鈷礦＞砷鎳礦、方硫鐵鎳礦、鎳黃鐵礦＞紅砷鎳礦、磁鐵礦＞磁黃鐵礦、黃銅礦。Ni在金屬礦物中的含量由高到低為：砷鎳礦、紅砷鎳礦＞硫鉍鎳礦、方硫鐵鎳礦、鎳黃鐵礦＞輝砷鈷礦＞磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦。

（3）Co、Ni在鎳黃鐵礦和黃銅礦單顆粒尺度上是均一分布的，兩種礦物的Co/Ni值變化不大，表明礦物沒有受到熱液作用影響。然而，Ni在磁黃鐵礦中分布不均一，并且礦物的Co/Ni值變化較大，表明磁黃鐵礦對熱液作用更為敏感。

（4）鎳黃鐵礦中的Ni、Co含量與鎳、鈷獨立礦物接近，遠超巖體中其他含鈷、鎳金屬硫化物。因此，含鎳黃鐵礦的礦石應作為選冶重點關注對象。

致謝：本文寫作過程中張宏福教授和張銘杰教授給予了全面指導；野外工作得到了西安地質調查中心張江偉、孔會磊等，黃河礦業(yè)有限公司喬玉財及其他相關人員的大力支持；室內分析測試工作得到了西北大學國家重點實驗室王建其、西安地質調查中心周寧超、合肥工業(yè)大學汪方躍的指導和幫助。匿名審稿專家對本文提供了建設性意見和建議，在此一并感謝！