大横路铜钴矿含矿地层的物源区属性和沉积环境：对钴富集的制约

大横路铜钴矿床位于胶-辽-吉古元古代构造带北段, 是我国目前探明的以钴为主的大型变沉积岩容矿型铜钴矿床。然而, 关于该矿床的含矿地层物源属性及沉积时的氧化还原条件, 以及二者与钴成矿之间的联系尚不清楚。本次研究以采自钻孔的贫Co和富Co变碎屑岩以及老岭群地表出露的变质碎屑岩和碳酸盐岩作为研究对象, 开展了详细的全岩地球化学以及C-O-S同位素研究, 对比含矿与不含矿地层的物源属性、风化程度以及沉积时水体氧化还原环境的差异, 进而探讨它们对Co(富Co硫化物)富集的制约。钻孔及地表的大栗子组变碎屑岩的地球化学特征表明含矿的大栗子组样品相对老岭群其他组样品更加富集Fe₂O₃^T和Sc且具有更低的Zr/Sc比值, 这表明含矿地层中具有更多的镁铁质岩石来源的碎屑物质的输入。这与大栗子组中Hf含量小于8300×10^-6以及ε_Hf(t)值大于+2.3的碎屑锆石的比例更高是一致的。
富Co的绢云千枚岩(变质页岩)相比贫Co样品具有更高的校正后化学蚀变指数CIA(大于83)、化学风化指数CIW(大于89)和斜长石蚀变指数PIA(大于85), 这表明前者的母岩区经历了较高程度的化学风化, 导致了含矿岩石中具有更高的黏土矿物含量。此外, 富Co样品显示了更低的Fe³⁺/Fe²⁺比值, 表明了其形成于相对较为还原的沉积环境。综上所述, 在大横路铜钴矿的赋矿岩石大栗子组绢云千枚岩的原岩沉积时, 其更高的基性源区组份、母岩区较高的化学风化程度以及相对较为还原的沉积环境为Co的初始富集提供了有利条件。这一研究结果为深入探讨该类型矿床的成矿机制提供了重要依据。