地大新闻网讯（记者 王俊芳 通讯员 徐佳）近日，我校资源学院蒋少涌教授团队在我国关键金属钴矿成矿机理研究领域取得重要进展，系统阐明辽东地区变质沉积岩容矿型钴矿床的两阶段成矿演化规律，厘清了长期困扰学界的钴矿床成因与物质来源争议。相关研究成果发表于国际地学权威期刊《前寒武纪研究》（Precambrian Research），为我国稀缺钴资源的找矿勘查提供了关键理论支撑。
钴是新能源、高端制造产业不可或缺的战略关键金属，对国家资源安全与产业发展至关重要。我国作为全球最大的精炼钴生产国和消费国，钴矿资源严重匮乏，国内钴矿探明储量仅占全球1.1%，原料对外依存度超95%，资源保障形势严峻。
从全球钴供应结构看，约60%的产量集中于刚果（金）的沉积岩容矿型铜—钴矿床。与全球格局形成鲜明对比的是，我国已探明的钴矿资源类型结构迥异：以岩浆型和热液型矿床为主，而沉积岩—变质沉积岩容矿型和红土型矿床相对较少。辽东地区是我国重要的变质沉积岩容矿型钴矿床赋存地区之一，但长期以来研究基础薄弱。
长期以来，学界对这类钴矿的成因众说纷纭：到底是远古沉积作用一次性形成，还是经历了漫长的多阶段地质演化？针对这一难题，蒋少涌教授团队聚焦辽东典型的六块地铁-钴矿床开展系统性研究。科研人员通过精细岩相学分析，在矿床矿石中发现了与钴矿化紧密共生的热液型磷灰石与独居石，研究证实，这些矿物和铁、钴金属一同从地质热液中沉淀形成，是钴矿形成的重要标志。
依托精准的同位素定年技术，团队精准锁定了钴矿的形成时间：距今约18.57亿年至18.06亿年。结合区域地质演化历史分析发现，这片矿区的远古火山岩形成于20亿至22亿年前，在18.5亿年左右，区域地质运动进入退变质阶段，钴矿的形成时间恰好与这一地质过程完全匹配，和单纯的沉积作用无关。这也证实，造山变质活动是钴矿富集的核心动力。
钴从何而来？这是另一大核心谜题。团队通过对比分析排除了主流猜想，确定矿区元古代基性火山岩是钴的原始来源。这类火山岩的钴含量远高于普通岩层，早在21亿至22亿年前的大陆裂谷时期，火山喷发就将钴元素带入地层，完成了初步富集，为后期成矿奠定了物质基础。
基于系列研究成果，团队创新性建立辽东变质沉积岩型钴矿床“早期预富集+晚期流体成矿”两阶段成因模型。还原了亿万年的成矿全过程。第一阶段为预富集阶段，元古代火山活动持续输送钴元素，在地层中初步储存积累；第二阶段为成矿阶段，18.5亿年前的造山运动催生大量地质流体，流体萃取地层中的钴、铁等金属，顺着地质断裂迁移汇聚，最终在岩层中沉淀成型，形成规模化铁-钴矿床。
该研究揭示了辽东地区变质沉积岩容矿型钴矿床的成矿机制，完善了我国稀缺钴矿的成矿理论。不仅为我国北方同类钴矿的勘探、资源潜力评估提供了科学依据，也为提升国内关键金属资源自主保障能力、缓解对外依赖困境提供了重要支撑。
据悉，本次研究论文第一作者为资源学院2021级博士生李锦毓，蒋少涌教授为通讯作者。（审稿 陈华文）
