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钴是新能源动力电池、航天发动机耐热-防腐、磁性-硬质超级合金的核心材料。全球钴矿资源并不稀缺，陆地探明剩余钴储量约为690×104 t，洋底结核（壳）中未利用的钴资源量是陆地的5倍（U.S. Geological Survey，2019; 王辉等，2019）。钴是我国及美国紧缺的战略性关键金属（赵俊兴等，2019），系统认识钴富集成矿规律为钴资源勘探提供理论基础。
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世界钴矿资源成矿类型主要有沉积岩层控型（占41%）、风化型（36%）、岩浆硫化物矿床型（占15%）和热液型（8%）（Feng Chengyou et al.，2004; U.S. Geological Survey，2019; 赵俊兴等，2019；王辉等，2019；王焰等，2020； Dehaine et al.，2021），我国发现的沉积型、热液型和风化型钴矿床的规模很小，岩浆型硫化物矿床是我国钴资源的主要成矿类型，占Co资源量的41%（赵俊兴等，2019；王焰等，2020），如华北克拉通西南缘的金川镍钴硫化物矿床伴生钴资源储量16×104 t，平均品位0.019%，但至今未发现同类型的矿床（Li Chusi et al.，2019）。
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全球钴资源储量受超大型矿床的控制，且大多数与镁铁—超镁铁质岩有关（王辉等，2019）。如俄罗斯 Noril'sk-Talnakh、加拿大Sudbury和Voisey's Bay等岩浆镍钴硫化物矿床是镁铁质岩浆把钴从地幔带出富集成矿的直接产物（Naldrett，2004; Dehaine et al.，2021）。而中非Katangan铜-钴成矿带的Mutanda、Tenke-Fungurume、Kamoto、Kisanfu等超大型沉积岩层控型Cu-Co矿床中，钴主要来源于下伏基底中的基性—超基性岩，由海底火山热液和热泉喷流有关的同生-成岩作用形成（Desouky et al.，2009; Hitzman et al.，2010）。喀麦隆Nkamouna Co-Mn矿床、澳大利亚Murrin Murrin矿床、Kalgoorlie矿床等超大型红土型Ni-Co矿床是镁铁—超镁铁质岩风化的产物（Dzemua et al.，2013）。可见亲铁元素钴主要赋存于地球内部，大规模幔源镁铁质岩浆作用是全球主要类型钴成矿作用的核心机制。
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全球主要的超大型岩浆镍钴硫化物矿床形成于古老克拉通边缘的大陆裂谷或地幔柱环境，如Noril'sk-Talnakh矿床、Sudbury矿床（Naldrett，2004; Tang Qingyan et al.，2013a，2014，2015，2017b; Li Chusi et al.，2019），俯冲-造山带环境产出的岩浆镍钴矿床数量相对较少、储量小、品位较低，如西班牙Aguablanca 铜镍铂族矿床（Ortega et al.，2004; Piňa et al.，2006）、芬兰 Vammala 和 Kotalahti造山带的镍矿床（Makkonen，2015）。我国中亚造山带和东昆仑造山带产出了图拉尔根、夏日哈木等岩浆镍钴硫化物矿床，特别是东昆仑造山带新发现的夏日哈木镍钴硫化物矿床钴资源储量大，是造山带环境钴大规模富集成矿的典型矿床（秦克章等，2007; Zhang Mingjie et al.，2011，2013，2017，2023; Li Chusi et al.，2012; Song Xieyan et al.，2016; 王焰等，2020; 张铭杰等，2022）。
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东昆仑造山带钴成矿作用类型较多，发现了夏日哈木、石头坑德等古生代超大型—中型岩浆镍钴硫化物矿床（Li Chusi et al.，2015; Song Xieyan et al.，2016，2020），以及龙什更、驼路沟、督冷沟、肯德可克和德尔尼等喷流沉积-变质、热液型（含）钴矿床（潘彤等，2005），不同类型钴富集成矿作用与喷流岩、中基性火山岩和镁铁—超镁铁质侵入岩关系密切，在空间上构成了一个镁铁质岩浆作用相关的钴成矿带，钴金属源区、岩浆-流体运移和金属富集-沉淀等成矿条件优越、成矿潜力巨大（张洪瑞等，2020; Zhang Mingjie et al.，2023）。成矿作用不同程度地指向古生代镁铁质岩浆活动，因此，东昆仑古生代镁铁质岩浆作用钴富集机制是认识区域钴成矿作用的有效途径。
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夏日哈木镍钴硫化物矿床是全球造山带环境镍资源量最大的镍钴岩浆矿床，I号镁铁—超镁铁质岩体时代跨度大，赋存硫化物矿石储量157×104 t，伴生钴金属储量4.3×104 t（李世金等，2012; Li Chusi et al.，2015; Song Xieyan et al.，2016，2020）。所有镍钴矿物都是岩浆原生矿物，热液作用对成矿元素重新分布影响较弱（Han Yixiao et al.，2020），是认识造山带环境钴岩浆富集作用的典型矿床。不同期次岩浆钴富集程度不同，钴作为伴生资源，在富集机制、控制因素方面缺乏针对性研究。本文在现有岩石地球化学数据甄别的基础上，总结了不同岩相、矿物相Co-Ni-Cu等成矿元素含量的变化特征，探讨了镁铁质岩浆钴富集机制和控制因素，为东昆仑造山带钴资源勘探提供基础。
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1 地质背景
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1.1 区域地质
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夏日哈木镍钴硫化物矿床位于青藏高原北部东昆仑造山带的西段。东昆仑造山带西以阿尔金断裂为界与塔里木板块相连，东与西秦岭造山带相接，北邻柴达木板块（图1）。以昆北、昆中和昆南-阿尼玛卿等区域性断裂为界，东昆仑造山带从北向南分为昆北带、昆中带和昆南带，不同单元经历了不同的构造演化历史（Zhang Mingjie et al.，2023）。
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元古宙Rodinia 超大陆形成（1100 Ma）时期东昆仑属于格林威尔造山带的一部分，为Rodinia超大陆聚合环境。新元古代Rodinia超大陆裂解期间（800~600 Ma）地幔柱岩浆作用在昆南带形成万宝沟群大洋玄武岩，进入到原特提斯洋演化阶段，早古生代早期发育沟-弧-盆构造体系，晚古生代至早中生代为古特提斯北部大陆边缘体系，侏罗纪后为陆内造山构造环境（Tang Huan et al.，2022; Zhang Mingjie et al.，2023）。
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夏日哈木镍钴矿床区内地层主要为古元古代金水口岩群白沙河组变质岩系，由黑云斜长片麻岩、云母二长片麻岩、花岗片麻岩、斜长角闪岩和大理岩组成。古生代岩浆活动较强，形成镁铁—超镁铁质岩体及闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩等侵入体（王冠等，2014; 姜常义等，2015; Tang Huan et al.，2022）。
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1.2 东昆仑造山带钴成矿作用类型
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东昆仑造山带不同单元不同构造演化环境发育热水喷流沉积、中基性火山作用、热液-风化作用和镁铁质岩浆作用等不同类型的钴成矿作用，如图1所示。在昆南带新元古代Rodinia地幔柱岩浆作用相关海山热水喷流沉积作用形成了龙什更铁钴矿（陈海福等，2021），早古生代沟—弧体系中强烈的热水喷流作用形成驼路沟独立钴矿（429±29 Ma，Co金属量3×104 t；丰成友等，2006; Feng Chengyou et al.，2009）和督冷沟铜钴矿（310 t，品位为0.027%，340 Ma；潘彤等，2005）。在昆北带热水喷流-热液改造作用形成肯德可克钴铋金矿（229.5 Ma；肖晔等，2013）。德尔尼海底喷流萃取超基性岩中大量的钴并富集形成热液铜钴硫化物矿床（314.3~310.9 Ma，Co 2.85×104 t，品位为0.054%~0.111%；章午生，1981）。
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图1 东昆仑造山带古生代不同类型钴（含钴）矿床分布图（据Zhang Mingjie et al.，2023修改；锆石U-Pb年龄据 Zhang Mingjie et al.，2023及本文，镁铁—超镁铁质岩体示Ni、Co储量（×104 t）@品位（%））
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Fig.1 Distribution map of different types of Paleozoic cobalt (cobalt-bearing) deposits in the East Kunlun orogenic belt, China (modified from Zhang Mingjie et al., 2023; zircon U-Pb ages from Zhang Mingjie et al., 2023 and this study; mafic-ultramafic complexes show nickel and cobalt reserves (×104 t) @ grade (%) )
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1 —新生界；2—三叠系；3—二叠系；4—古生界蛇绿岩；5—中元古界万宝沟群；6—中元古界冰沟群；7—古元古界金水口群；8—古元古界苦海群；9—镁铁-超镁铁质杂岩体；10—岩浆硫化物型钴矿；11—热液相关型钴矿；12—花岗岩；13—断层
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1 —Cenozoic; 2—Triassic; 3—Permian; 4—Paleozoic ophiolite; 5—Mesoproterozoic Wanbaogou Group; 6—Mesoproterozoic Binggou Group; 7—Mesoproterozoic Jinshuikou Group; 8—Mesoproterozoic Kuhai Group; 9—mafic-ultramafic complex; 10—magmatic sulfide Co deposit; 11—hydrothermal Co deposit; 12—granite; 13—fault
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东昆仑造山带昆中带经历了原特提斯—古特提斯洋的演化历程，板块深俯冲、板片断离-板片窗等深部过程诱发软流圈地幔上涌，相关镁铁质岩浆作用在夏日哈木、石头坑德、阿克楚克塞、冰沟南、尕牙河东沟和浪木日等发育镁铁—超镁铁质岩体，赋含镍钴硫化物矿床（点），伴生钴资源（图1，Zhang Mingjie et al.，2023）。锆石U-Pb年代学表明，石头坑德铜镍矿床形成年龄426~422 Ma（Zhang Mingjie et al.，2023）、含矿辉长岩年龄为423.5±2.3 Ma（周伟等，2016），阿克楚克塞含矿辉石岩年龄为422±10 Ma（Yan Jiaming et al.，2019）。昆北带冰沟南含矿辉石岩年龄为377 Ma（张照伟等，2017b）、辉长岩年龄为427.4±7.3 Ma（何书跃等，2017），多期次的镁铁质岩浆作用形成岩浆硫化物矿床，其中夏日哈木镁铁质岩浆作用持续时间长、镍钴成矿作用规模大（Li Chusi et al.，2015; Song Xieyan et al.，2016，2020; Zhang Zhaowei et al.，2017a）。
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1.3 夏日哈木镁铁—超镁铁质岩体地质特征
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夏日哈木镍钴硫化物矿床位于东昆仑造山带昆中带的北缘，北侧靠近昆北断裂。夏日哈木区域分布5个古生代镁铁—超镁铁质岩体，呈北西向带状展布（图2），镁铁—超镁铁质杂岩体主要呈岩盆状侵位于元古宙金水口岩群变质岩及新元古代含石榴子石花岗片麻岩中（王冠等，2014；姜常义等，2015；Tang Huan et al.，2022）。Ⅰ号镁铁—超镁铁质岩体呈东高西低，中部出露于地表，向南西段隐伏于金水口群之下（王冠等，2014; 姜常义等，2015）。剖面上3勘探线以东呈平缓的“岩盆状”，厚达400 m，以西呈板状，向西及深部岩体规模逐渐减小（图3）。上部和中部主要为镍矿体和超镁铁质岩体，下部主要为镁铁质岩体。
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夏日哈木Ⅱ号岩体位于I号岩体东南端，主要由辉长岩相（辉长岩、暗色辉长岩等）和辉石岩相（含长单辉辉石岩）组成（杜玮等，2015; Peng Bo et al.，2016; 段建华等，2017）。东侧地表辉长岩与深部辉长岩均未发现矿化，矿体赋存于辉石岩相中，在辉长岩和辉石岩与地层接触部位的辉石岩含矿，矿石以致密块状、团块状、稠密-稀疏浸染状、星点状原生矿为主（杜玮等，2017）。夏日哈木III、IV和V号岩体（块）位于I号岩体西北和南部，主要由蛇纹岩、辉长岩、榴闪岩或榴辉岩组成（李世金等，2012; 杜玮，2015; 姜常义等，2015; 张照伟等，2017a）。IV号岩体斜长角闪岩由榴辉岩退变质形成，原岩为堆晶的辉长岩，母岩浆来自于亏损地幔（李爽等，2021）。
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图2 夏日哈木镁铁—超镁铁质岩体分布图（据Zhang Mingjie et al.，2023修改；年龄据Zhang Mingjie et al.，2023和本文）
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Fig.2 Distribution map of mafic-ultramafic intrusions in the Xiarihamu area, western China （modified from Zhang Mingjie et al., 2023; age data from Zhang Mingjie et al., 2023 and this study）
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1 —元古宙金水口岩群；2—新元古代花岗片麻岩；3—蛇绿岩；4—榴辉岩；5—辉绿岩；6—超镁铁质岩；7—辉长岩；8—闪长岩；9—二长花岗岩；10—正长花岗岩；11—花岗岩；12—矿体；13—岩体编号；14—断层
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1 —Proterozoic Jinshuikou Group; 2—Neoproterozoic granitic gneiss; 3—ophiolite; 4—eclogite; 5—diabase; 6—ultramafic rocks; 7—gabbro; 8—diorite; 9—monzonitic granite; 10—syenogranite; 11—granite; 12—orebody; 13—intrusion number; 14—fault
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2 夏日哈木镍钴硫化物矿床地质特征
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2.1 夏日哈木Ⅰ号岩体岩相组成
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夏日哈木Ⅰ号岩体由早期辉长质岩体与晚期的超镁铁质岩体组成（Li Chusi et al.，2015）。主要岩相为橄榄岩相（纯橄岩、方辉橄榄岩和二辉橄榄岩）、辉石岩相（橄榄方辉辉石岩、方辉辉石岩和含长二辉岩）和辉长岩相（橄榄辉长岩、暗色辉长苏长岩、辉长岩和淡色辉长岩）（王冠等，2014；姜常义等，2015）。
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Ⅰ号岩体地表中部出露辉石岩或橄榄辉石岩，南部和北部出露辉长苏长岩，西端有榴辉岩分布（图3a）。9勘探线以西主要由橄榄斜方辉石岩和斜方辉石岩组成，7勘探线以东主要由斜方辉石岩组成。东西部矿体在产状、厚度、矿石结构和品位等方面有较大差别（图3b，Song Xieyan et al.，2016）。含矿岩相主要为超镁铁质岩类，有方辉橄榄岩、橄榄斜方辉石岩及斜方辉石岩，辉长岩类无矿化或矿化较弱。
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夏日哈木I号岩体岩相分带明显，可区分出3~4期岩相：①早期辉长岩；②中期纯橄岩+方辉橄榄岩+单辉橄榄岩；③中晚期二辉岩，穿插于纯橄岩及方辉橄榄岩中；④晚期辉长岩，呈细脉插入二辉岩中（Liu Yuegao et al.，2018）。岩浆演化-岩体形成过程中分离结晶作用明显，分离/堆晶相主要为橄榄石和斜方辉石。矿物结晶顺序为尖晶石/橄榄石→斜方辉石→单斜辉石→单斜辉石+ 斜长石→褐色普通角闪石；岩浆演化晚期平衡结晶作用形成橄榄辉长岩、辉长岩和淡色辉长岩（姜常义等，2015）。
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图3 夏日哈木I号镁铁—超镁铁质岩体地质简图（a）和地质剖面图（b）（据张照伟等，2015; Song Xieyan et al.，2016修改）
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Fig.3 Geological sketched map (a) and section (b) of the Xiarihamu No. I mafic-ultramafic intrusion, western China (modified from Zhang Zhaowei et al., 2015; Song Xieyan et al., 2016)
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1 —元古宙金水口群；2—元古宙大理岩；3—第四系；4—超基性岩；5—橄榄斜方辉石岩；6—二辉岩；7—斜方辉石岩；8—辉长岩；9—花岗岩；10—镍矿体；11—辉绿脉体；12—年龄样品；13—勘探线
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1 —Proterozoic Jinshuikou Group; 2—Proterozoic marbles; 3—Quaternary; 4—ultrabasic rocks; 5—olivine orthopyroxene; 6—websterite; 7—orthopyroxenite; 8—gabbro; 9—granite; 10—nickel orebody; 11—diabase vein; 12—dating sample; 13—exploration line
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2.2 矿床地质特征
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夏日哈木镍钴硫化物矿床主要赋存于Ⅰ号岩体中，具有富镍-钴、贫铂族金属的成矿特征，Ni品位平均为0.65%，Co品位平均为0.03%，是全球造山带环境镍钴大规模岩浆富集的唯一典型矿床（Li Chusi et al.，2015; Song Xieyan et al.，2016; Zhang Zhaowei et al.，2017a; Liu Yuegao et al.，2018）。矿体呈似层状、透镜状和不规则状，位于岩体中上部，岩体上部有一些零星的氧化矿体。含矿部分主要位于5勘探线至15勘探线之间，矿体呈豆荚状，Ni品位较高；在4~5勘探线间分布多个低品位矿体（王冠等，2014；Song Xieyan et al.，2016）。
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矿石主要为岩浆矿石和少量的热液矿石。岩浆矿石构造以星点状、海绵陨铁状和浸染状为主，局部呈致密块状。矿石矿物主要为镍黄铁矿、磁黄铁矿、砷镍矿、红砷镍矿、辉砷钴矿-辉砷镍矿、黄铜矿、黄铁矿、紫硫镍矿等镍钴矿物，含有少量磁铁矿；在富矿岩体中砷镍矿、红砷镍矿、辉砷钴矿-辉砷镍矿、紫硫镍矿等镍钴矿物类型多、粒度大。热液矿石呈脉状穿插于早期岩浆矿石中，由黄铁矿、辉砷镍矿组成细脉（Han Yixiao et al.，2020; 刘超等，2020）。
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矿化主要发育在斜方辉石橄榄岩和斜方辉石岩相。不同位置钻孔揭示镁铁—超镁铁质岩体岩相旋回、矿石结构类型不同。11勘探线的镍钴矿体最厚（M1矿体厚290 m），从南到北钻孔ZK1102到ZK1111岩相旋回和矿化类型见表1。
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钻孔ZK1102岩芯的岩体部分从下向上划分出5个岩相旋回：底部（旋回5）橄榄辉石岩，未见金属矿化；下部（旋回4）橄榄辉石岩-橄榄岩，见团块状磁黄铁矿化；中部（旋回3）方辉橄榄岩-橄榄辉石岩-辉石岩旋回，方辉橄榄岩弱镍黄铁矿矿化，辉石岩未见金属矿化；上部（旋回2）橄榄辉石岩弱矿化；顶部（旋回1）橄榄岩-橄榄辉石岩-辉石岩旋回，弱镍黄铁矿矿化，辉石岩未见金属矿化（表1）。
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钻孔ZK1107岩芯岩体的岩相旋回最多，底部（旋回5）为辉石岩-辉长岩旋回，辉长岩无矿化，辉石岩见浸染状镍黄铁矿化；中部（旋回4）橄榄辉石岩-辉长岩韵律组合重复出现4套，橄榄辉石岩见星点状、浸染状镍黄铁矿化，辉长岩无矿化；上部（旋回3、2）方辉橄榄岩-橄榄辉石岩-辉石岩旋回出现2套，见浸染状、条带状、团块状镍黄铁矿化，鳞片状黄铜矿化；顶部（旋回1）橄榄辉石岩-辉长岩旋回，橄榄辉石岩见浸染状镍黄铁矿化，辉长岩无矿化。
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块状构造矿石见于钻孔ZK1109岩芯，岩相旋回显示：底部辉石岩-辉长岩旋回未见金属矿化；中部橄榄辉石岩-辉长岩出现3个旋回，见团块状、块状镍黄铁矿化；顶部辉石岩见弱镍黄铁矿矿化。
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注：n表示n个岩相旋回，如辉长岩-2—橄榄岩-2：2个岩相旋回，辉石岩-2—橄榄岩-2：2个岩相旋回。
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2.3 夏日哈木镁铁质岩浆作用时间
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镁铁—超镁铁质岩体岩浆过程的时间尺度是镁铁质岩浆镍钴富集成矿作用的核心（Zhang Mingjie et al.，2010，2017; Barnes et al.，2019），岩浆镍钴矿床地质特征揭示，镁铁质岩浆长期活动、多期次富集是成矿元素富集成矿的主要机制（张铭杰等，2022）。夏日哈木镍钴硫化物矿床年代学资料表明镁铁—超镁铁质岩体不同岩相形成年龄跨度较大（439~393 Ma）（表2，图2、3）。
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I号岩体早期辉长岩体比晚期超镁铁质侵入体早大约20 Ma（Li Chusi et al.，2015）。辉长岩体年龄较老，辉长苏长岩锆石U-Pb年龄有439±3 Ma（姜常义等，2015）、431.3±2.1 Ma（Li Chusi et al.，2015）和423±1 Ma（王冠等，2014），这期岩相未见金属矿化。赋矿镁铁—超镁铁质岩体锆石U-Pb年龄较年轻，变化较大（图3）。矿体顶底板无矿化的橄辉岩年龄为412.9±1.8 Ma、410.9±1.6 Ma（张照伟等，2015）和405.5±2.7 Ma（Song Xieyan et al.，2016）。二辉辉石岩及含斜长石橄榄二辉岩年龄为411.6±2.4 Ma（Li Chusi et al.，2015），二辉辉石岩年龄为406.1±2.7 Ma（Song Xieyan et al.，2016）。辉石岩年龄为422±1 Ma（王冠等，2014）、423.1±2.0 Ma和422.7±2.3 Ma（Li Haoran et al.，2020）。条带状辉长岩年龄为393.5±3.4 Ma（李世金等，2012）。块状矿石硫化物Re-Os同位素等时线年龄为408±11 Ma（Li Haoran et al.，2020）。
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II号岩体分为早期辉长岩和含矿辉石岩（王治安，2019），辉长岩锆石U-Pb 年龄有429.7±4.7 Ma（段建华等，2017）、424±1 Ma （王冠等，2014；Peng Bo et al.，2016；杜玮等，2017）和422.6±2.7 Ma（Li Haoran et al.，2020），另外一个辉长岩年龄为 385.2±4.4 Ma（段建华等，2017），相差约 45 Ma，为不同期次岩浆的产物。夏日哈木IV号岩体辉长岩年龄为422.9±3.1 Ma（Li Haoran et al.，2020），斜长角闪岩年龄为 421±4 Ma（李爽等，2021）。
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3 夏日哈木镍钴矿床钴成矿岩浆作用
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3.1 夏日哈木镍钴矿床钴富集特征
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夏日哈木镍钴硫化物矿床总体富集镍和钴，铜富集程度较低。钴、镍和铜含量变化较大，镍含量在0.003%~1.520%之间，平均0.310%；铜含量在0.001%~0.330%之间，平均0.044%；钴含量在0~0.720%之间，平均0.015%；Ni和Co异常富集（Song Xieyan et al.，2016; Zhang Zhaowei et al.，2017a）。含矿Ⅰ号岩体已经积累了相当多的矿床地球化学分析数据。由于钴含量较低（0.001%~0.01%），对研究论文和地质勘探报告中同一位置（钻孔岩芯相同深度）的分析数据进行比对，剔出差别大的分析数据，在相同系统分析误差范围内进行比对。勘探报告中为准确计算储量采用岩芯大样获得元素含量的平均值，掩盖了部分钴超常富集的信息。
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夏日哈木镍钴硫化物矿床不同类型岩石中成矿元素镍、钴和铜含量统计见表3。从橄榄岩、方辉橄揽岩、橄榄辉石岩、辉石岩到辉长岩Ni和Co含量逐渐减少，与全球超基性岩（Co约200×10-6）、镁铁质岩（Co 45×10-6）和中基性岩（Co 10×10-6）镍钴含量明显下降的变化规律一致（Krauskopf et al.，1995; 牟保磊，1999; Dehaine et al.，2021）。
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地球钴丰度平均为260×10-6，各层圈钴的丰度变化很大。钴丰度由地核（420×10-6）、下地幔（200×10-6）、上地幔（160×10-6）、地壳（25×10-6）向上地壳（10×10-6）迅速递减（Anders and Grevesse，1989; 牟保磊，1999）。夏日哈木镍钴硫化物矿床不同类型岩石中Co平均含量（表2）明显高于原始地幔Co含量（110×10-6；Sun Shensu，1982），也高于全球超镁铁质岩（约200×10-6）、镁铁质岩（45×10-6）和中基性岩（10×10-6）的Co含量（Krauskopf et al.，1995; 牟保磊，1999; Dehaine et al.，2021），表明夏日哈木镁铁质岩浆中存在明显的钴富集作用。
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注：数据来源：Li Chusi et al.，2015；王冠等，2014；张照伟等，2016；青海省第五地质矿产勘查院，2014❶。
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夏日哈木镍钴矿床橄榄岩和辉石岩明显富集镍和钴，存在局部Ni富集现象，Ni含量最高值分别达到1.54%和4.57%。辉石岩、辉长岩中存在钴局部富集，含量最高值分别达到0.66%和0.72%，说明不同阶段岩浆的钴富集程度不同。镍黄铁矿矿石中钴和镍含量最高，硫化物矿石中镍-钴-铜含量最高，平均含量为镍0.80%、铜0.20%、钴0.025%（王冠等，2014; Li Chusi et al.，2015; 张照伟等，2016）。
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夏日哈木镍钴矿床不同空间位置钴、镍和铜富集程度不同，如钻孔1102中Cu、Co、Ni依次富集，而钻孔1107中依次富集Ni、Cu和Co（图4a、b）。不同深度（岩相）Cu、Co和Ni的富集趋势一致，如图4a和b，表明Cu、Co和Ni的富集机制相似。钻孔1107岩体岩相旋回明显多于钻孔1102（表1），存在橄榄岩-辉石岩-辉长岩完整的岩浆演化旋回多个，说明岩浆补充过程较长，明显富集Ni，Co的富集程度低于钻孔1102。
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岩体不同空间位置岩石-矿石的钴含量变化较大。如图3和图4所示，从南往北11勘探线的不同钻孔中岩石的钴含量变化较大，在钻孔1102和1103中钴存在最大的富集程度，而发育块状硫化物矿石的钻孔1109中，钴的富集程度不高（图4c）。从西向东穿过0~19勘探线的第5号钻孔（图3a，A—B）中岩石的钴含量也有较大的变化，钻孔905和1305有最高的钴含量（图4d）。
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3.2 夏日哈木镁铁质岩浆性质及过程
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夏日哈木矿床I号镁铁—超镁铁质岩体主量元素具低硅、低钛、高镁和贫碱特征，不同类型岩石主要氧化物与MgO含量系统协变，表明为岩浆结晶演化的产物（王冠等，2014; Li Chusi et al.，2015）。岩浆演化过程中发生了橄榄石、单斜辉石、斜方辉石和斜长石的结晶分离作用，存在不同期次岩浆的注入和地壳同化混染作用（图5）。
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I号岩体中橄榄岩、辉石岩及辉长岩的主量元素变化关系显示为岩浆连续结晶的产物，其中橄榄岩及辉石岩主量元素变化表明存在不同期次岩浆的注入，如在MgO含量为24%~30%区间主要氧化物存在较大的波动（图5a、b）。夏日哈木II号镁铁质岩体的岩石类型主要为辉石岩和辉长岩，其主量元素变化与I号岩体明显不同，特别是Ca与Ti，CaO等与MgO含量关系不在同一演化线（图5b、c），表明II号岩体与I号岩体可能不是同一期次岩浆的产物。Ⅲ号和Ⅳ号岩体在岩石系列上不太连续。夏日哈木岩体稀土元素总含量较低，球粒陨石标准化配分曲线呈右倾型。微量元素具有相似的配分模式，富集Rb、Th、U和LREE 等大离子亲石元素，亏损Nb、Zr和Ti等高场强元素（HFSE）和P。
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夏日哈木I号和II号岩体的地球化学特征存在差异，地球化学特征均指示岩浆演化过程中存在少量的地壳物质混染。II号岩体正的εHf（t）揭示岩浆来源于亏损的软流圈地幔，（87Sr/86Sr）i和εNd（t）和高于地幔值的δ34S指示壳源硫的加入（Peng Bo et al.，2016）。（187Os/188Os）i=0.1590~2.0097，γOs=28~1520（杜玮，2015），辉长岩锆石εHf（t）=6.9~13.7，tDM1=775~497 Ma（王冠等，2014）。
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3.3 岩浆源区与母岩浆
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岩浆矿床中钴金属主要源于地幔，造山带环境地幔楔的Ni、Co含量低，较氧化的富集地幔部分熔融程度较低，硫化物多残留在地幔源区，镁铁质岩浆很难能形成有经济价值的 Ni-Co-PGE 硫化物矿床（Zhang Zhaowei et al.，2017a）。夏日哈木镍钴硫化物矿床Mg-Sr-Nd 同位素表明，镁铁质岩浆源区应该为俯冲板片之上地幔楔（王冠等，2014），为俯冲板块熔体-流体交代的富集岩石圈地幔（Song Xieyan et al.，2020）、可能被镁质碳酸盐组分交代过（Chen Liemeng et al.，2021）。
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图4 夏日哈木I号镁铁—超镁铁质岩体钻孔岩芯不同深度镍、钴、铜含量变化图 （数据据青海省第五地质矿产勘查院，2014❶；钻孔位置见图3a）
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Fig.4 The diagrams of Ni, Co and Cu content variations in different depth of boreholes of the Xiarihamu I mafic-ultramafic intrusion, western China (data from the Fifth Geological and Mineral Exploration Institute of Qinghai Province，2014❶; the drilling position is shown in the Fig.3a)
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（a）—钻孔ZK1102铜、钴和镍不同深度含量变化图；（b）—钻孔ZK1107铜、钴和镍不同深度含量变化图；（c）—11号勘探线不同钻孔Co含量不同深度变化图；（d）—西南-东北方向第5号钻孔Co含量不同深度变化图
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(a) —variation of Ni, Co and Cu contents at different depths in borehole ZK1102; (b) —variation of Ni, Co and Cu contents at different depths in borehole ZK1107; (c) —variation of Co content at different depths in different borehole of exploration line No.11; (d) —variation of Co content at different depths in borehole No.5 from southwest to northeast
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夏日哈木地区榴辉岩原岩年代学和地球化学特征表明，存在Rodinia超大陆裂解地幔柱的影响，可能把深部Co、Ni等亲铁元素带入地幔源区（Tang Huan et al.，2022; Zhang Mingjie et al.，2023），岩浆源区Co、Ni等成矿元素应该是不亏损的。硫化物矿床I号岩体超镁铁质岩石（87Sr/86Sr）i和εNd（t）比全球新生代弧玄武岩富集，揭示富集型地幔和EMⅡ型趋势，存在地壳物质混染（姜常义等，2015; Zhang Zhaowei et al.，2017a）。
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图5 夏日哈木Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号和Ⅳ号岩体主量元素Harker图解
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Fig.5 Harker diagram of major elements in the Xiarihamu No.Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ and Ⅳmafic-ultramafic intrusions, western China
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数据来源：Ⅰ号岩体据Li Chusi et al.，2015; 王冠等，2014; 张照伟等，2016; Ⅱ号岩体据杜玮，2015; Peng Bo et al.，2016; Ⅲ、Ⅳ号岩体据杜玮，2015
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Date from: No.Ⅰ mafic-ultramafic intrusions: Li Chusi et al., 2015; Wang Guan et al., 2014; Zhang Zhaowei et al., 2016; No. Ⅱmafic-ultramafic intrusions: Du Wei et al., 2015; Peng Bo et al., 2016; No. Ⅲ, Ⅳmafic-ultramafic intrusions: Du Wei., 2015
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夏日哈木母岩浆来源于石榴子石稳定压力区的软流圈地幔，氧化还原状态（QFM+1；Li Chusi et al.，2015）高于MORB的氧逸度范围。母岩浆成分具有高Ni、Si和低TiO2含量（~0.60%）的拉斑玄武质岩浆特征（Liu Yuegao et al.，2018）。硅酸盐熔体中Ni的熔体/辉石分配系数（2.35~2.83）小于熔体/橄榄石的（7.5~12.5），辉石岩组成地幔的部分熔融形成熔体比橄榄岩地幔部分熔融形成的熔体更加富集 Ni（Sobolev et al.，2005）。原生岩浆可能源于辉石岩地幔源区部分熔融形成的高镁玄武质岩浆（MgO=10.7%，Song Xieyan et al.，2016; MgO=9.8%，Li Chusi et al.，2015; Liu Yuegao et al.，2018）。夏日哈木母岩浆中Rh和Pd的估计初始浓度分别为0.014×10-9和0.24×10-9，比许多大陆苦橄岩等未亏损幔源岩浆中的浓度低一个数量级以上，镁铁质岩浆中PGE的亏损被认为是部分熔融程度低或硫化物滞留源区（Song Xieyan et al.，2016; Zhang Zhaowei et al.，2017a）。
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4 夏日哈木镍钴矿床钴富集规律及控制因素
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4.1 镁铁—超镁铁质岩体钴富集规律
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I号镁铁—超镁铁质岩体中不同类型岩石钴含量变化较大（表3、图4）。钴含量与MgO含量正相关，随MgO含量升高，钴含量线性升高，在MgO含量最高的部分样品中出现明显的钴富集（图6a）。钴含量与硫、镍、铜、铁和铬含量正相关，同趋势增高（图6），表明钴与镍、铜和铁的富集机制相同，可能与硫化物富集有关（图6f）。钴与硫、镍、铜和铬不是类质同象替代关系，辉石岩中钴与铁呈微弱的负相关关系（图6e）。
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夏日哈木镍钴矿床中钴含量与岩石类型明显相关，MgO含量最高的橄榄岩和辉石岩类岩石具有最高的钴含量（图6a），辉长岩中钴含量最低。辉石橄榄岩中MgO含量狭小的范围内钴含量快速增高。钴含量与铬含量相关性与岩石类型有关（图6d），在辉石橄榄岩和辉长岩中钴与铬含量大体呈正相关，橄榄岩中变化较大。钴与铬的富集机制不同。
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图6 夏日哈木I号镁铁—超镁铁质岩体不同类型岩石钴与其他元素含量变化图
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Fig.6 Variation diagrams of Ni, Co and Cu contents in the Xiarihamu No. I mafic-ultramafic intrusion, western China
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数据来源：王冠等，2014；姜常义等，2015; Li Chusi et al.，2015; Song Xieyan et al.，2016; 张照伟等，2016; Wang Kaiyuan et al.，2019
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Data from: Wang Guan et al., 2014; Jiang Changyi et al., 2015; Li Chusi et al., 2015; Song Xieyan et al., 2016; Zhang Zhaowei et al., 2016; Wang Kaiyuan et al., 2019
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4.2 夏日哈木镍钴岩浆富集成矿机制
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钴具有亲铁和亲硫的双重地球化学性质，在原始地球核-幔分异过程中，亲铁的Co和Ni-PGE富集于地核，地幔的Co和Ni丰度比地球平均值和球粒陨石低两个数量级，地壳的钴丰度仅为0.002%（Yokoo et al.，2022）。硫化钴和砷化钴矿的边界品位为0.02%，工业品位为0.03%~0.06%，因此超大型岩浆钴矿床的形成需要钴的岩浆超常富集（Dehaine et al.，2021）。幔源镁铁质岩浆作用、特别是地幔柱镁铁质岩浆作用是把镍钴带入地壳、富集成矿的理想机制（Naldrett，2004; Tang Qingyan et al.，2013a，2013b; 张铭杰等，2015，2022）。地幔部分熔融萃取了源区的镍钴等成矿元素，在岩浆上升侵位-演化过程中通过元素簇（合金）、硫化物熔体不混溶-熔离或流体等方式富集钴。
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在镁铁质岩浆起源、结晶分异和热液活动过程中，钴与镍、铜等的地球化学和动力学行为相似（Virtanen et al.，2021）。在镁铁质岩浆硫未饱和时，钴以亲铁性类质同象替换铁、镁和镍的结构位置进入造岩硅酸盐矿物；硫饱和后，钴表现出亲硫性，以硫化物形式富集。
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4.2.1 类质同象
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钴不同电价离子Co2+和Co3+的电荷和离子半径（分别为0.072 nm和0.063 nm）与Mg2+、Ni2+、Fe2+、Fe3+和Mn4+的离子半径接近，其地球化学行为与Mg2+、Ni2+和Fe2+相似。在镁铁质岩浆结晶过程中钴更容易以类质同象的形式进入造岩矿物中，特别是橄榄石、辉石、铬铁矿、钛铁矿和磁铁矿，而不是形成钴的独立矿物（Hazen et al.，2017）。元素钴的富集程度与矿物类型存在较大关系。
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硅酸盐矿物类型对钴的富集作用的影响不同，在岩浆铜镍硫化物矿床形成过程中，钴更容易进入铬铁矿、橄榄石中，含镁高的橄榄石、铬铁矿的钴含量高，随着岩浆结晶，晚结晶的橄榄石的镁降低，钴的含量逐渐降低（Duke，1976）。夏日哈木I号镁铁—超镁铁质岩体早期结晶橄榄岩矿物中钴含量高于晚期结晶辉石岩矿物的。早期结晶的铬铁矿的Co含量明显较高，寄主矿物橄榄石相同Fo值下，方辉橄榄岩中铬铁矿的Co含量高于斜方辉石岩中铬铁矿的（图7a）。夏日哈木矿床铬铁矿的Co含量明显高于斜方辉石的钴含量，橄榄岩和斜方辉石岩中铬铁矿的Co含量明显高于斜方辉石的Co含量，铬铁矿的Co含量与Ni、Fe含量成正比（图7b、c）。方辉橄榄岩中橄榄石和斜方辉石内铬铁矿的Co含量平均值分别为637.9×10-6和693.6×10-6，辉石橄榄岩中橄榄石和斜方辉石内铬铁矿的Co含量平均分别为452.9×10-6和173.9×10-6 （王冠等，2014；姜常义等，2015；Li Chusi et al.，2015; Song Xieyan et al.，2016; 张照伟等，2016; Wang Kaiyuan et al.，2019）。除铬铁矿外，钛铁矿、磁铁矿和辉石中钴的含量依次降低，浅色矿物斜长石及磷灰石中钴的含量很低。
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方辉橄榄岩和斜方辉石岩中铬铁矿的Co含量与Fo、MgO含量呈负相关关系，随Fo值下降，Co含量增高（图7a）。方辉橄榄岩和斜方辉石岩中的橄榄石和斜方辉石中铬铁矿的Co含量与Ni、Fe含量具有正相关关系，随Ni、Fe含量的增高呈明显富集趋势（图7b、c）。说明Co与Ni、Fe等赋存形式相似，不存在类质同象替代，可能受控于硫化物含量，目前缺乏矿物硫含量方面的证据。钴以类质同象形式进入造岩矿物结构位置或原子簇形式需要开展原子层面钴赋存状态的研究。
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方辉橄榄岩中Co与Cu呈现弱的正相关趋势，且Co和Cu具有相似的富集趋势，橄榄石中Co含量与Cu含量没有相关性（图7d）。
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4.2.2 硫化物熔体富集
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夏日哈木镍钴硫化物矿床块状、网脉状和斑点状矿石具有较高的Co和Ni含量（Song Xieyan et al.，2016），硫化物中Ni含量在4%~8%之间，部分可达10%~20%，明显高于国内其他镍钴硫化物矿床（王冠等，2014；张照伟等，2021）。硫化物矿石中镍黄铁矿的钴含量明显高于硅酸盐造岩矿物（表4，图7e、f）。镁铁质岩浆不混溶过程中，Co与Cu、Fe、Ni一起进入硫化物熔体而富集，硫饱和-硫化物熔离是钴富集的主要机制之一。
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夏日哈木矿床形成过程中富镍硫化物和砷化物（铋）熔体熔离是镍和钴富集的主要机制。钴易与S、As结合形成硫化物、砷化物和复杂硫盐矿物，呈类质同象存在于镍黄铁矿和辉砷镍矿中，钴主要赋存在镍黄铁矿内，磁黄铁矿中的含量较低（图7e）。钴含量与硫、镍和铜含量正相关（图6b~d），表明钴与镍、铜以硫化物相同的方式富集。镍主要赋存于镍黄铁矿、砷镍矿和磁黄铁矿中。
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相比于硫化物，Co更倾向在砷化物中富集，夏日哈木矿床辉钴矿、辉砷镍矿等钴镍矿物发育，硫化物内部存在自形—半自形的辉钴矿，钴含量较高。钴在砷化物中主要赋存在钴的独立矿物辉砷钴矿内，辉砷钴矿发育于富铜的块状矿石中，多出现在磁黄铁矿边缘（刘超等，2020）。在低品位矿石中，钴主要以类质同象替换镍的形式存在（Han Yixiao et al.，2020）。
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图7 夏日哈木I号镁铁—超镁铁质岩体部分钻孔镍、钴、铜含量变化图（数据引自Song Xieyan et al.，2016，2020; 刘超等，2020）
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Fig.7 Variation diagrams of Ni, Co and Cu contents in some boreholes of the Xiarihamu No. I mafic-ultramafic intrusion, western China (data from Song Xieyan et al., 2016, 2020; Liu Chao et al., 2020）
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Opx—斜方辉石; Crt—铬铁矿; Pn—镍黄铁矿; Po—磁黄铁矿; Opt—斜方辉石岩; Hzg—方辉橄榄岩
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Opx—orthopyroxenite; Crt—chromite; Pn—pentlandite; Po—pyrrhotite; Opt—orthopyroxenite; Hzg—harzburgite
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钴在单硫化物固溶体（MSS）与硫化物熔体间的分配系数DMSS/SulCo略高于1。在硫化物熔体分异结晶过程中钴倾向富集在MSS中，大多数钴倾向进入辉钴矿相和镍黄铁矿相中，而不是广泛地以类质同象替代的形式存在于黄铜矿与磁黄铁矿中。夏日哈木矿床镍黄铁矿中钴含量高于磁黄铁矿（图7e），磁黄铁矿中钴与镍含量负相关，表明钴与镍呈类质同象替换。
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4.3 夏日哈木矿床钴富集控制因素
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在镁铁质岩浆体系中Co与Ni、PGE的地球化学行为明显不同（张铭杰等，2022）。Co与Ni、PGE等金属元素在硫化物和硅酸盐熔体间的分配系数有所不同，钴在硫化物熔体/硅酸盐熔体之间的分配系数（DSul/SilCo）介于20~580之间（Patten et al.，2013），低于Ni、PGE的分配系数（Rajamani et al.，1978）。夏日哈木镁铁质母岩浆经历的硫饱和-硫化物熔离过程是钴富集成矿的主要机制，促使岩浆硫饱和的因素可能有地壳混染、硫或富硫流体的加入等（王冠等，2014; Song Xieyan et al.，2016; Zhang Zhaowei et al.，2017a; 汤庆艳等，2017）。
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（1）地壳混染与外来硫的加入：夏日哈木镍钴硫化物矿床母岩浆经早期少量橄榄石分离结晶（＜3%）作用后S达到饱和，进而发生少量硫化物的熔离（Liu Yuegao et al.，2018）。矿石中正的γOs（t）（78~1393）和δ34S（3.5‰~6.8‰）高于地幔值，表明母岩浆中存在地壳Os和S的加入（Li Chusi et al.，2015; Zhang Zhaowei et al.，2017a）。不同示踪体系揭示地壳混染的方式和比例不同，（87Sr/86Sr）i和εNd（t）表明母岩浆源区地幔经历了5%~30%的地壳混染，而锆石εHf（t）值（1~5）指示母岩浆地壳物质混染微弱（王冠等，2014; Li Chusi et al.，2015）。碳同位素反映壳源混染组分来源于源区的俯冲沉积有机质（汤庆艳等，2017）或岩浆房中围岩的混染（段雪鹏等，2019）。斜方辉石δ26Mg与全岩（87Sr/86Sr）i正相关，与εNd（t）负相关，边缘相斜方辉石的δ26Mg值（-0.44‰~0.33‰）略低于侵入体中二辉岩和辉长岩的δ26Mg值，推断母岩浆在深部岩浆房中经历了不同程度的高δ26Mg的地壳混染，围岩同化作用可能只限于边缘相（Chen Liemeng et al.，2021）。
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（2）不同期次岩浆的注入：夏日哈木镍钴矿床岩浆演化过程中经历了橄榄石、斜方辉石和斜长石的分离结晶，以及不同期次岩浆的注入。镁铁—超镁铁质岩体不同岩相形成年龄跨度较大（表2），是镁铁质岩浆长期活动的产物，同一岩相不同位置样品的年龄差别也很大（图3）（Zhang Zhaowei et al.，2017a）。橄榄石Fo环带和Fo-Ni协变、斜方辉石成分分带、Mg-Fe同位素变化、氧逸度变化等也支持岩浆多次侵入或岩浆补充（Li Chusi et al.，2015; Zhang Jinyang et al.，2018; Wang Kaiyuan et al.，2019; 段雪鹏等，2019）。夏日哈木矿床Ni和Rh与γOs（t）和δ34S负相关支持不同同位素组成的多期岩浆混合（Zhang Zhaowei et al.，2017a）。
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全岩Ni和Cu含量从岩体西部至东部总体呈升高的趋势（Song Xieyan et al.，2016；Zhang Zhaowei et al.，2017a），Ni、Cu含量与3He/4He负相关、与40Ar/36Ar正相关，成矿岩浆沿由西向东的岩浆通道侵位成矿（王小东等，2018）。
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（3）岩浆动力学背景：东昆仑造山带Ni-Co硫化物矿床应该是在特提斯演化过程中的拉张环境形成（Zhang Mingjie et al.，2023）。夏日哈木Ni-Co成矿镁铁—超镁铁质岩体形成年龄与同区域榴辉岩的退变质年龄（415.0±5.5 Ma）重叠，榴辉岩形成于洋陆俯冲至碰撞造山期的挤压环境，榴辉岩的退变质年龄指示俯冲折返时期（Meng Fancong et al.，2013；祁生胜等，2014；郭峰等，2020；潘彤等，2020），镍钴硫化物矿床的形成时间与榴辉岩的退变质年龄一致，表明镍钴硫化物矿床形成于俯冲碰撞造山后折返的拉张环境（Zhang Mingjie et al.，2023）。榴辉岩原岩为铁质辉长岩，结晶年龄为777~773 Ma，揭示罗迪尼亚超大陆裂解地幔柱可能提供成矿物质来源（Song Shuguang et al.，2006; Zhang Mingjie et al.，2023）。
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5 结论
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夏日哈木超大型镍钴硫化物矿床是造山带环境钴岩浆富集成矿研究的典型地区，镁铁质岩浆活动时间长，钴富集机制类型多。
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（1）不同类型超基性岩石Co平均含量明显高于全球超基性岩和基性岩Co含量的平均值，表明镁铁质岩浆存在钴富集作用。
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（2）不同位置岩石Co-Ni-Cu等成矿元素的含量不同，不同期次岩浆中钴富集程度不同。
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（3）橄榄岩、辉石岩的钴含量较高，钴含量与硫、镍含量正相关，硫化物矿石中镍黄铁矿的钴含量最高，硫饱和-硫化物熔离是钴富集的主要机制。
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致谢：本文研究得到黄河矿业公司科研项目（HHKY-FY-[2021]17）、第二次青藏高原综合科学考察研究（2019QZKK0704）和自然资源部黄河上游战略性矿产资源重点实验室开放课题（YSMRKF202202）的资助，刘月高、李思奥、王小东等参与部分图件绘制与修改讨论，高俊研究员和苏尚国教授的建设性审阅意见极大地提升了论文水平，在此致以衷心的感谢。
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注释
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❶青海省第五地质矿产勘查院.2014. 青海省格尔木市夏日哈木铜镍矿HS26号异常区详查报告.
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摘要
东昆仑造山带新发现的夏日哈木和石头坑德等岩浆镍钴硫化物矿床伴生有钴资源，它们与区域上火山-热液型、喷流沉积型等钴独立矿床共同指向早古生代镁铁质岩浆活动相关的钴成矿作用，表明镁铁质岩浆是区域钴富集成矿的重要载体，并预示东昆仑造山带的钴成矿潜力巨大。夏日哈木超大型镍钴硫化物矿床为造山带环境镍钴岩浆成矿作用的产物，本文在现有岩石地球化学数据甄别的基础上，分析了不同岩相和矿物Co、Ni和Cu等成矿元素的含量变化特征，探讨了镁铁质岩浆钴富集机制和控制因素。镁铁—超镁铁质岩具有较高的钴含量，随空间位置（期次）、岩石与矿物类型钴含量变化较大。在MgO含量最高的橄榄岩、辉石岩相中钴富集，在硫化物矿物中钴含量较高。钴含量与全岩MgO、硫、镍和铜含量正相关，这些规律表明夏日哈木镁铁质岩浆富集钴金属，不同期次岩浆中钴的富集程度不同，硫化物熔体是钴富集的主要途径之一，岩浆演化过程中钴在矿物中的富集机制需要原子层面钴赋存状态的系统认识。
Abstract
The newly discovered Xiarihamu and Shitongkende magmatic nickel-cobalt sulfide deposits in the East Kunlun orogenic belt (EKOB), China are associated with cobalt resources. The cobalt mineralization of these magmatic Ni-Co deposits, combined with different types of independent cobalt deposits such as hydrothermal and sedimentary deposits found in the EKOB, were related to early Paleozoic mafic magmatism to varying degrees. These illustrate the huge metallogenic potential of early Paleozoic mafic magmatism in the EKOB. The Xiarihamu super-scale Ni-Co sulfide deposit has become a typical deposit of Ni-Co large-scale magmatic mineralization in the orogenic settings. Based on the screened existing rock geochemical data, this paper determines the variation characteristics of Co, Ni and Cu etc. metallogenic elements in different lithofacies, and discusses the mafic magmatic cobalt enrichment mechanism and controlling factors. The mafic-ultramafic rocks in the Xiarihamu deposit show higher cobalt contents that varies greatly with different locations (magmatic period), rock and mineral types. The cobalt content is rich in peridotite and pyroxenite facies rocks with high MgO contents. The cobalt content in sulfide ore is the highest. The cobalt content in different types of rocks is positively correlated with the sulfur, nickel and copper content. These results indicated that the Xiarihamu magmas were enriched in Co, and sulfide melt is the main mechanism of cobalt enrichment. The mechanism of cobalt enrichment in minerals during magmatic evolution requires systematic understanding of cobalt occurrence at the atomic level.
关键词
钴富集 ； 镁铁质岩浆 ； 夏日哈木镍钴硫化物矿床 ； 东昆仑造山带
