ABSTRACT We address controls on Co and Ni distribution, based on their solubility in hydrothermal fluids as functions of pH, ƒO2 and T, in two end-member types of sulphide deposits in Bergslagen, Sweden. Oxidized hydrothermal fluids, as have been suggested for the formation of the Zinkgruvan deposit, would efficiently transport Co and Ni in solution, even at 150 °C. Formation of Co and Ni sulphides and sulphosalts supersedes or overlaps the precipitation of other sulphides along a reduction or H2S-mixing path. This is consistent with the presence of Co and Ni sulphides and sulphosalts in vent-proximal Cu-Zn mineralization at Zinkgruvan. Reduced, acidic and hot (≥250 °C) hydrothermal fluids that have been invoked for the formation of deposits like Falun and Stollberg could also transport Co and Ni in solution. However, their solubility is strongly dependent on high T and low pH. Cooling and neutralization are here proposed as likely key triggers for the deposition of Co and Ni, yet, unlike in the Zinkgruvan scenario, saturation will occur within the pyrite stability field, whereby these metals may be sequestered as stoichiometric lattice substitutions in pyrite and other sulphides rather than forming minerals of their own. We conclude that at any T or realistic pH, hydrothermal systems involving oxidized brines have a greater ability to traverse and leach large rock volumes of Co and Ni. Consequently, areas hosting deposits that formed from such brines have a significant exploration potential for these metals, even in areas where Co-enriched source rocks are lacking or subordinate.

中文翻译：

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瑞典 Bergslagen 热液硫化物矿床中钴和镍分布的控制——溶解度模型的约束

摘要 我们根据 Co 和 Ni 在热液中的溶解度作为 pH 值、ƒO2 和 T 的函数，在瑞典 Bergslagen 的两种端元类型的硫化物矿床中解决了对 Co 和 Ni 分布的控制。氧化的热液流体，正如已被建议用于形成 Zinkgruvan 矿床，即使在 150 °C 下，也能有效地传输溶液中的 Co 和 Ni。Co 和 Ni 硫化物和硫盐的形成取代或重叠其他硫化物沿还原或 H2S 混合路径的沉淀。这与 Zinkgruvan 的靠近喷口的 Cu-Zn 矿化中 Co 和 Ni 硫化物和硫盐的存在是一致的。用于形成法伦和斯托尔伯格等沉积物的还原性、酸性和热 (≥250 °C) 热液流体也可以在溶液中传输 Co 和 Ni。然而，它们的溶解度很大程度上取决于高 T 和低 pH。冷却和中和在这里被认为可能是 Co 和 Ni 沉积的关键触发因素，然而，与 Zinkgruvan 情景不同，饱和将发生在黄铁矿稳定性场内，因此这些金属可能被隔离为黄铁矿和其他硫化物中的化学计量晶格置换而不是形成自己的矿物质。我们得出的结论是，在任何 T 或实际 pH 值下，涉及氧化盐水的热液系统具有更大的穿越和浸出大量 Co 和 Ni 岩石的能力。因此，由此类卤水形成的矿床所在区域对这些金属具有巨大的勘探潜力，即使在缺乏或次要富钴烃源岩的区域也是如此。冷却和中和在这里被认为可能是 Co 和 Ni 沉积的关键触发因素，然而，与 Zinkgruvan 情景不同，饱和将发生在黄铁矿稳定性场内，因此这些金属可能被隔离为黄铁矿和其他硫化物中的化学计量晶格置换而不是形成自己的矿物质。我们得出的结论是，在任何 T 或实际 pH 值下，包含氧化盐水的热液系统具有更大的穿越和浸出大量 Co 和 Ni 岩石的能力。因此，由此类卤水形成的矿床所在区域对这些金属具有巨大的勘探潜力，即使在缺乏或次要富钴烃源岩的区域也是如此。冷却和中和在这里被认为可能是 Co 和 Ni 沉积的关键触发因素，然而，与 Zinkgruvan 情景不同，饱和将发生在黄铁矿稳定性场内，因此这些金属可能被隔离为黄铁矿和其他硫化物中的化学计量晶格置换而不是形成自己的矿物质。我们得出的结论是，在任何 T 或实际 pH 值下，包含氧化盐水的热液系统具有更大的穿越和浸出大量 Co 和 Ni 岩石的能力。因此，由此类卤水形成的矿床所在区域对这些金属具有巨大的勘探潜力，即使在缺乏或次要富钴烃源岩的区域也是如此。饱和将发生在黄铁矿稳定性场内，因此这些金属可能被隔离为黄铁矿和其他硫化物中的化学计量晶格取代物，而不是形成它们自己的矿物。我们得出的结论是，在任何 T 或实际 pH 值下，包含氧化盐水的热液系统具有更大的穿越和浸出大量 Co 和 Ni 岩石的能力。因此，由此类卤水形成的矿床所在区域对这些金属具有巨大的勘探潜力，即使在缺乏或次要富钴烃源岩的区域也是如此。饱和将发生在黄铁矿稳定性场内，因此这些金属可能被隔离为黄铁矿和其他硫化物中的化学计量晶格取代物，而不是形成它们自己的矿物。我们得出的结论是，在任何 T 或实际 pH 值下，包含氧化盐水的热液系统具有更大的穿越和浸出大量 Co 和 Ni 岩石的能力。因此，由此类卤水形成的矿床所在区域对这些金属具有巨大的勘探潜力，即使在缺乏或次要富钴烃源岩的区域也是如此。涉及氧化盐水的热液系统具有更强的穿越和浸出大量 Co 和 Ni 岩石的能力。因此，由此类卤水形成的矿床所在区域对这些金属具有巨大的勘探潜力，即使在缺乏或次要富钴烃源岩的区域也是如此。涉及氧化盐水的热液系统具有更强的穿越和浸出大量 Co 和 Ni 岩石的能力。因此，由此类卤水形成的矿床所在区域对这些金属具有巨大的勘探潜力，即使在缺乏或次要富钴烃源岩的区域也是如此。