川西甲基卡稀有金屬礦集區(qū)偉晶巖脈礦化統(tǒng)計特征及地質找礦意義

王偉，潘蒙，袁藺平，付小方

(1.成都理工大學，四川 成都 610059；2.四川省地質調查院，四川 成都 610081；3.四川省地質礦產勘查開發(fā)局地質礦產科學研究所，四川 成都 610036)

0 引言

川西甲基卡為我國最重要的硬巖型鋰礦集區(qū)，位于松潘-甘孜造山帶雅江褶皺-推覆帶中段，是典型的構造-巖漿-熱穹窿式稀有金屬成礦，其鋰資源量潛力巨大[1]。

前人自20世紀60年代開始對甲基卡礦集區(qū)進行找礦、探礦工作，地表已發(fā)現(xiàn)偉晶巖脈498條，脈體規(guī)模大小不一，小則十余米，大則可達數(shù)百米，按不同的偉晶巖類型圍繞二云母花崗巖分布[2]。

該文對甲基卡地區(qū)偉晶巖脈體的含礦類型、規(guī)模、走向、產狀等進行數(shù)學統(tǒng)計，并借鑒新三號超大型礦體找礦過程為實例，淺析在第四系覆蓋嚴重地區(qū)，巧妙組合探礦手段，綜合信息提取后，再實施鉆探驗證的勘查思路，以期為區(qū)域上尋求同類或相同地質背景的找礦地質勘查工作提供參考。

1 成礦地質構造背景

位于中國西南部青藏高原東側的松潘-甘孜造山帶至中生代以來，由3個不同方位的板塊相互作用而形成，其北部以阿尼瑪卿縫合帶與華北板塊南緣的秦嶺造山帶相接，西以金沙江縫合帶與羌塘陸塊拼貼，南東部以龍門山-錦屏山前陸沖斷帶為界，與揚子陸塊相連。為特提斯-喜馬拉雅造山系中的一個重要組成部分，總體呈倒三角形。其幾何形態(tài)特殊、構造復雜、山勢雄偉，并蘊藏極為豐富的稀有等各類礦產資源，是中國乃至全球造山帶中一個奇特的造山帶(圖1)[3]。

在松潘-甘孜造山帶中部的雅江被動陸緣中央褶皺-推覆帶中段，雅江-道孚-康定的構造-巖漿穹窿狀變質地質體中產出以甲基卡為代表的偉晶巖型稀有金屬礦床[4]。其成礦作用與構造-花崗巖漿成穹作用密切相關[5]，是我國、乃至世界規(guī)模最大的固體鋰礦富集區(qū)，形成了Li-Be-Nb-Ta-水晶成礦系列。具有稀有金屬有利的成礦背景,顯示為康定-雅江鋰、鈹、鈮、鉭主要稀有金屬礦遠景區(qū)[6]。

1—蛇綠混雜巖帶；2—滑脫帶；3—逆沖斷層；4—穹窿狀變形—變質體；5—平移斷層；6—深層高溫韌性滑脫剪切帶出露范圍；7—褶皺軸線；8—韌性滑移矢量；9—中生代花崗巖A—義敦島弧帶；B—松潘-甘孜造山帶主體；C—造山帶前陸逆圖1 甲基卡花崗偉晶巖型稀有金屬礦床區(qū)域地質構造背景略圖(據許志琴、侯立瑋等，1992，修改)

2 新三號鋰輝石偉晶巖礦脈發(fā)現(xiàn)過程及啟示

2014—2017年，筆者參與了四川三稀資源綜合研究與重點評價項目，完成了四川省德昌縣大陸槽外圍稀土礦綜合地質調查等專題項目。通過對甲基卡地區(qū)數(shù)目繁雜的礦脈進行科學統(tǒng)計分析，以點帶面，重點突破，快速篩選了極具遠景價值的礦脈進行鉆探查證工作，取得了巨大成功。

3 脈體礦化統(tǒng)計

甲基卡礦區(qū)的偉晶巖脈環(huán)繞二云母花崗巖成群、成組分布，野外調查中主要采用能夠反映偉晶巖主要特征的、占巖脈總體積10%以上的微斜長石、鈉長石、石英、鋰輝石、白云母和鋰云母等6種礦物作為分類基礎，其中石英含量在各類偉晶巖中含量變化甚小，不具分類意義，故以其余5種礦物共生組合關系劃分為微斜長石型(Ⅰ)、微斜長石-鈉長石型(Ⅱ)、鈉長石型(Ⅲ)、鈉長石-鋰輝石型(Ⅳ)和鈉長石-鋰(白)云母型(Ⅴ)5個類型，其特征見表1。

表1 甲基卡偉晶巖主要類型及其特征

區(qū)內偉晶巖脈已統(tǒng)計498條，多產在母巖頂部的外接觸帶變質巖內，在內接觸帶的巖體內僅產有22條，各類型偉晶巖脈的數(shù)量及規(guī)模統(tǒng)計見表2。

偉晶巖總礦化率為23%，其中Ⅳ類型偉晶巖最高，達76.8%；次為Ⅴ類型，為16.6%；Ⅰ～Ⅲ類型很低，大于10%[7-8]。鈉長石-鋰輝石偉晶巖為主要的鋰礦化偉晶巖，該類型脈體占全區(qū)偉晶巖總數(shù)21.1%，其他4種類型的偉晶巖占脈體總數(shù)的78.9%。區(qū)內具規(guī)模>500m的第Ⅳ類型偉晶巖脈僅為10條，占總數(shù)的2%。

表2 偉晶巖巖脈體規(guī)模統(tǒng)計

偉晶巖總礦化率為23%，其中Ⅳ類型偉晶巖最高，達76.8%；次為Ⅴ類型，為16.6%；Ⅰ～Ⅲ類型很低，大于10%[7-8]。鈉長石-鋰輝石偉晶巖為主要的鋰礦化偉晶巖，該類型脈體占全區(qū)偉晶巖總數(shù)21.1%，其他4種類型的偉晶巖占脈體總數(shù)的78.9%。區(qū)內具規(guī)模>500m的第Ⅳ類型偉晶巖脈僅為10條，占總數(shù)的2%。

該區(qū)發(fā)現(xiàn)含鋰輝石偉晶巖脈概率為21.1%，但發(fā)現(xiàn)>500m規(guī)模的含鋰輝石偉晶巖脈概率僅為2%。鋰礦化偉晶巖脈的發(fā)現(xiàn)相對較容易，平均約發(fā)現(xiàn)5個偉晶巖露頭，其中1個很有可能是含鋰輝石礦化的偉晶巖。但結合脈體規(guī)模統(tǒng)計結果表明，找到具有規(guī)模的脈體難度要大得多，從甲基卡地區(qū)已經查明的鋰輝石偉晶巖脈結果來看，經過地質勘查成為具有中小型礦床其成功率僅為2%，成為超大型礦床的機率更低，僅為0.42%左右。

在發(fā)現(xiàn)的偉晶巖脈中發(fā)生礦化現(xiàn)象的脈體在空間分布中具有一定規(guī)律，甲基卡地區(qū)成礦作用與構造-花崗巖漿成穹作用密切相關，以馬頸子花崗巖為中心，向四周輻射1～1.5km內，距離巖體越近的偉晶巖礦化一般以Be礦化為主，其中部地區(qū)偉晶巖礦化以Li，Rb，Cs為主；最邊緣部以Nb，Ta為主。

對甲基卡稀有金屬偉晶巖脈的地質統(tǒng)計及篩選工作，共選出9條具一定規(guī)模(寬>10m，長>80m)的鋰礦化脈，出露寬度約20m，長100余m。其中，篩選出445號脈體為新發(fā)現(xiàn)X03號偉晶巖脈北部的一分支脈體。

4 地質追溯--新認識--選區(qū)

通過對已篩選出具中小規(guī)模含鋰礦化脈的追溯，通過大比例尺遙感圖像解譯和第四系坡--殘積尋根溯源轉石填圖追索，認為原第四系冰磧物區(qū)域中，有部分區(qū)域并不具有冰川地貌特征，坡--殘積物中鋰輝石礦化偉晶巖的分布量、分布范圍與地面?zhèn)ゾr露頭出露是不相稱的，稀少的偉晶巖零星露頭難以提供如此多的偉晶巖轉石。由此可以推測，在第四系掩蓋層之下可能存在大規(guī)模鋰輝石礦化偉晶巖脈，故推斷為原地或準原地風化坡殘積物。同時，鋰輝石礦化偉晶巖轉石與相關十字石--紅柱石動熱變巖和近脈堇青石化角巖蝕變巖的轉石有大致共存的分布關系，也預示該區(qū)地處成礦有利區(qū)。

通過對成礦規(guī)律總結并結合本區(qū)地質背景、類預測綜合分析，侯立偉、付小方等[5]認為該區(qū)位于甲基卡穹窿體中段的東緣，屬于鈉長鋰輝石(Ⅳ型)偉晶巖帶范圍，變質帶為十字石--紅柱石帶，具有鋰輝石偉晶巖賦存的有利地質背景。綜合大比例尺遙感解譯及坡--殘積填圖成果，在甲基卡北部圈定出1.4km2的區(qū)域作為甲基卡A重點評價區(qū)。

5 化探定性--物探定位

對甲基卡A重點評價區(qū)的地表掃面工作，通過稀有元素土壤地球化學實驗，發(fā)現(xiàn)Li，Be，Rb等元素化學活性較強；易被粘土礦物吸附，具有在土壤中常形成元素異常的條件。對土壤異常并結合地形地貌特征分析，能借以定性所圈定的重點區(qū)是否具含礦潛力。對甲基卡地區(qū)圍巖(片巖)與偉晶巖的物性測量發(fā)現(xiàn)，二者視電阻率具有較大差異。選擇1∶1萬土壤地球化學以及1∶5000激電中梯視電阻測量兩種工作手段[9]。

通過甲基卡地區(qū)1∶1萬土壤地球化學測量，圈定岀的Li元素異常，具多個濃集中心，三級濃集帶明顯，主成礦元素Li濃集中心明顯，濃度分帶發(fā)育，具有較大的異常規(guī)模，異常高值1190×10-6。同時區(qū)內視電阻率高異常，平均值超過8000Ω·m，最高值超過27000Ω·m，高異常整體呈具有分支復合的特點，長約3000m，東西向寬約600m。北段由多條SN—NNE向異常條帶組合而成；中段異常合為一體；南段由兩條較窄的相互平行的SN向異常條帶組合而成。

通過物化探資料的綜合研究發(fā)現(xiàn)，在物化探異常疊加區(qū)內，能很好的反映出區(qū)內礦脈的形態(tài)及空間展布情況。

大比例尺物、化探測量結果表明：該區(qū)不僅具有較大規(guī)模的隱伏偉晶巖脈，同時該脈含礦性較好，具有巨大的找礦潛力。

6 地質追溯--鉆探驗證

在布置鉆探驗證前，針對物化探共同異常處，又重新進行了地質追溯，根據地表轉石、準露頭、地貌、物化探異常形態(tài)等，重新預測隱伏脈體范圍及形態(tài)，布置鉆孔12個，全部見礦。整個勘查過程僅耗時6個月，最終估算Li2O遠景資源量64.31萬t，屬超大型鋰礦床[1]。

對幾百條數(shù)目過多，種類繁雜，分布較廣的各個類型巖脈，充分研究甲基卡地區(qū)前人研究成果，利用地質統(tǒng)計、找礦標志、成礦規(guī)律等科學選擇找礦靶區(qū)，大比例的物、化探方法掃面、地質追溯的反復論證，快速的鎖定隱伏目標礦脈并進行工程驗證，達到經濟--有效--找礦效果好的目的。此找礦模式對區(qū)域上開展同類型稀有礦床找礦工作勘查部署具有參考意義。

7 結論

(1)在地質找礦工作中，結合地質統(tǒng)計—地質規(guī)律以及前人的研究成果，有效統(tǒng)計區(qū)域內的偉晶巖脈礦化特征及其分布規(guī)律，配合新認識快速的追溯在種類繁雜的大小礦脈中選定目標礦體，能起到事半功倍的效果。

(2)地質找礦工作應包括盡量多的找礦信息。根據其信息來源，可分地質、地球物理、地球化學及其關聯(lián)找礦信息，每一類又可根據信息獲取手段和內容的不同，分成一些亞類，對其進行去粗取精、去偽存真的分析，借以提高找礦效能。

(3)選擇恰當?shù)奈锘奖壤?，快速剔除雖具有工業(yè)品位但不具空間規(guī)模的礦脈，優(yōu)選具有空間規(guī)模的礦脈進行重點突破，在較短勘查周期、合理的勘查成本中取得有效突破，對現(xiàn)代地質找礦工作具有重要的參考意義。

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[2] 劉麗君，王登紅，楊岳清,等.四川甲基卡新三號稀有金屬礦脈成礦特征的初步研究[J].桂林理工大學學報,2016，36(1)：50-59.

[3] 許志琴，侯立瑋，王宗秀,等．中國松潘-甘孜造山帶的造山過程[M]．北京,地質出版社,1992：1-189．

[4] 王登紅，李健康，付小方,等.四川甲基卡偉晶巖型稀有金屬礦產的成礦時代及其意義[J].地球化學，2005，34(6)：541-547.

[5] 侯立瑋，付小方，李海兵,等.松潘-甘孜造山帶東緣穹隆狀變質地質體[M].成都：四川大學出版社，2002：1-30.

[6] 王登紅，王瑞江，付小方,等.對能源金屬礦產資源基地調查評價基本問題的探討——以四川甲基卡大型鋰礦基地為例[J].地球學報，2016,37(4)：471-480.

[7] 郝雪峰，付小方，梁斌,等.川西甲基卡花崗巖和新三號礦脈的形成時代及意義[J].礦床地質，2015，34(6)：1191-1208.

[8] 潘蒙,唐屹,肖瑞卿,等.甲基卡新3號超大型鋰礦脈找礦方法[J].四川地質學報,2016,36(3)：422-425.

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