甲基卡式稀有金屬礦床的地質(zhì)特征與成礦規(guī)律

肖強斌

摘要：礦床式通常是由不同成因類型的礦床或礦體組成，在一個成礦系列中往往有一種或幾種礦床式。礦床成礦系列是礦床的區(qū)域性自然分類，是由礦床本身固有的特點所決定，亦是按照在一定地質(zhì)環(huán)境中具有時、空聯(lián)系的成礦地質(zhì)群體進行的分類，該分類本身就反映了礦床形成的客觀規(guī)律。

關(guān)鍵詞：甲基卡式；稀有金屬礦床：成礦規(guī)律

甲基卡礦床式稀有金屬礦床的成礦規(guī)律可指導熱穹隆偉晶巖田的礦產(chǎn)勘查工作，川西地區(qū)除了甲基卡礦田之外，也適用于石渠、馬爾康、九龍等地的偉晶巖田，同時，對于整個青藏高原的東部及北緣印支運動后期與燕山期之初巖漿一構(gòu)造一熱穹隆發(fā)育地區(qū)尋找偉晶巖型稀有金屬礦床具有參考意義。

一、礦體的幾何學特征與礦化分帶

甲基卡稀有金屬礦床相比于世界上其他稀有金屬礦床而言，具有明顯不同的形態(tài)學特點和礦化分帶，如世界著名的可可托海3#脈呈“草帽”狀、澳大利亞的格林布什（Greenbushes）在平面上呈不規(guī)則環(huán)狀而剖面上呈板狀。而甲基卡礦區(qū)不同地段的礦體，其形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模隨空間部位的不同而不同，靠近花崗巖體的134號礦脈明顯比遠離巖體的X03號礦脈產(chǎn)狀要陡。此外，類型不同，礦體的特點也不一樣，以細晶機選礦石為主的鋰一鈹一鈮一鉭礦體，礦化一般均勻、連續(xù)，基本全脈礦化，形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模和脈體近于一致，傾向244～2970，傾角35～590，緩者100。可手選的鈹?shù)V體長75 m，厚2 m；可手選的鋰礦體長137.9

--280.0 m，厚6.62--21.12 m。各類礦床礦體的形態(tài)以脈狀為主，次為分支脈狀、環(huán)狀、巖盆狀。甲基卡礦田地表的變質(zhì)巖圍繞巖體具有顯著的水平分帶性，含礦偉晶巖脈（礦脈）環(huán)繞二云母花崗巖呈環(huán)帶狀分布，礦化類型也大致呈環(huán)帶狀分布，以富含Nb、Ta、Sn者更靠近巖體。但偉晶巖脈自身的垂直分帶性，無論是整個礦田還是單個脈體均不明顯，這與可可托海3#脈（礦物分帶可達10個）迥然不同。根據(jù)134號和X03號兩條最大的偉晶巖脈的產(chǎn)狀推測，整個甲基卡礦田的偉晶巖脈可能呈“蓮花”狀產(chǎn)出，近巖體者陡而遠巖體者緩。需要特別注意的是，根據(jù)地表出露的偉晶巖與變質(zhì)巖圍巖的接觸關(guān)系，甲基卡礦區(qū)的含礦偉晶巖脈既有順層（或近于順層）產(chǎn)出者（如X03號脈），也有近垂直切割變質(zhì)巖地層層面者，這兩個極端產(chǎn)狀的偉晶巖脈在甲基卡同時出現(xiàn)，與南嶺地區(qū)稀有金屬礦脈的產(chǎn)出特征類似，且這兩者在空間上可以不疊加。這既是一種“五層樓+地下室”模式在稀有金屬礦區(qū)的反映，也是甲基卡式稀有金屬礦床的一大特點。

二、成礦規(guī)律

偉晶巖通常被認為是造山運動的產(chǎn)物，但究竟在造山過程的哪個階段、造山帶的哪個部位最有利于含礦偉晶巖的就位？通過對新疆阿爾泰地區(qū)偉晶巖的研究，總結(jié)出這樣的規(guī)律：阿爾泰成礦省從加里東期到海西期、印支期、燕山期均有偉晶巖及偉晶巖型礦床形成，并具有從早到晚礦床規(guī)模越來越大、元素組合和礦物組合越來越多、偉晶巖分帶越來越完善、礦種從加里東期比較單純的白云母礦床向燕山期超大型綜合性礦床演化的規(guī)律，主要的成礦階段發(fā)生在各造山運動之后相對寧靜的轉(zhuǎn)折時期。國內(nèi)外其他地區(qū)也有類似的情況，因此，偉晶巖礦床尤其是規(guī)模大、分帶性好、礦種多、元素全的稀有金屬礦床可能代表了造山后的產(chǎn)物。這樣的規(guī)律也適合于甲基卡及其所在的巴顏喀拉一松潘一甘孜成礦帶。根據(jù)所述的同位素年代學研究數(shù)據(jù)表明，甲基卡式的稀有金屬礦床形成于223.0～195.7Ma，而這一時期恰是印支運動高峰期（230 Ma）之后的轉(zhuǎn)折期。目前，一般將晚二疊世一三疊紀之間的構(gòu)造運動統(tǒng)稱為印支運動，但印支運動原先指的是中南半島和中國華南地區(qū)由中三疊統(tǒng)與上三疊統(tǒng)之間的角度不整合所表現(xiàn)的構(gòu)造運動，其同位素年代為230 Ma。印支運動對中國古地理環(huán)境的發(fā)展影響很大，它改變了三疊紀中期以前“南海北陸”的局面，導致包括川西、甘肅和青海南部等地的“雪山海槽”全部褶皺成山，海水退至新疆南部、西藏和滇西一帶（仍屬特提斯型海域），而東部的長江中一下游和華南大部分由淺海轉(zhuǎn)為陸地。從此中國南、北陸地連為一體，大部分地區(qū)處于陸地環(huán)境。甲基卡一帶的偉晶巖型礦床正是在這樣的大格局下形成的，隨著華夏板塊和屬于親岡瓦納構(gòu)造域的思茅一印度支那板塊、保山一中緬馬蘇地塊與歐亞板塊之間的強烈擠壓造山，巴顏喀拉一松潘一甘孜一帶發(fā)生強烈的褶皺（即著名的西康式褶皺），褶皺造山帶的核部往往發(fā)育穹窿構(gòu)造，穹窿核部的碎屑巖地層發(fā)生“花崗巖化”，花崗巖化的熔融體通過結(jié)晶分異而形成巖漿巖，在巖漿巖結(jié)晶分異的過程中也形成了含有稀有金屬的偉晶巖脈、細晶巖脈。這些巖脈沿穹窿周邊的褶皺虛脫部位和張性裂隙充填成礦。從馬頸子二云母花崗巖中鋯石的結(jié)晶到偉晶巖脈中鋯石的結(jié)晶，大約經(jīng)歷了5Ma，而從偉晶巖脈中鋯石結(jié)晶到白云母結(jié)晶，又經(jīng)歷了15 Ma。如此漫長的穩(wěn)定構(gòu)造環(huán)境，為稀有金屬的聚集成礦創(chuàng)造了有利條件。近年來，青藏高原東部其他地區(qū)，如高黎貢山和橫斷山脈及西北部的西昆侖等地，也發(fā)現(xiàn)了不少偉晶巖型稀有金屬礦床，或原有礦產(chǎn)地得以擴大規(guī)模，如云南的黑媽鋰鈹?shù)V和新疆的大紅柳灘鋰輝石礦床。其中，大紅柳灘偉晶巖型白云母礦床的40Ar一39m同位素齡為185～156 Ma，與甲基卡偉晶巖中的白云母魁一心年齡近似。這些偉晶巖型稀有金屬礦床也具有與甲基卡類似的特點，可以參考甲基卡式礦床的成礦規(guī)律指導找礦。

三、甲基卡式礦床對于川西稀有金屬地質(zhì)找礦的指導意義

由于礦床式既是一般典型礦床的代表，又是某個礦床成礦系列中最重要、最能代表該系列或亞系列基本特征的代表性礦床，同時又具有比較明確的時空意義和成礦條件的含義，因而在成礦體系中也具有“細胞”的地位和功能。每一個礦床式在全球也具有獨一無二的位置，可以作為編制礦床成礦系列圖的基本“單元”。正確和準確地建立礦床式，是構(gòu)筑礦床成礦模式（包括成因模式和描述式模式）的基礎(chǔ)（礦床成礦系列和亞系列一般對應(yīng)于區(qū)域成礦模式），也是建立找礦勘查模型的重要依據(jù)。甲基卡式稀有金屬礦床可以歸納為以下幾個特點：（1）大地構(gòu)造位置。特提斯成礦域，巴顏喀拉一松潘（造山帶）成礦省，北巴顏喀拉一馬爾康金一鎳一鉑族一鐵.錳.鉛一鋰一鈹一白云母成礦帶，金川一丹巴鋰.鈹一鉛一鋅一金一白云母成礦亞帶。（2）地質(zhì)特征。含礦偉晶巖脈（礦脈）環(huán)繞二云母花崗巖呈離心式環(huán)帶狀分布，礦化類型也呈環(huán)帶狀分布，富含Nb、Ta、Sn者更靠近巖體。Li主要富集于鋰輝石中，少量在鋰云母、磷鋰鋁石及鐵錳鋰磷酸鹽礦物中，其余呈分散狀態(tài)主要賦存于白云母中。（3）成因類型。花崗偉晶巖型+細晶巖型。以往把甲基卡當作偉晶巖型，現(xiàn)改稱為“硬巖型”。（4）礦床規(guī)模。超大型、大型、中型。（5）成巖成礦時代，印支晚期一燕山早期、燕山晚期。（6）共生礦產(chǎn)。鈹、鈮、鉭、錫、銫等。（7）地球物理特點，含礦體密度低而電阻率高，與變質(zhì)巖圍巖低電阻率高導電性的特點正好相反。因此，利用偉晶巖與圍巖之間電阻率的差異可指導找礦，對新三號脈的發(fā)現(xiàn)也起到了重要作用。（8）地球化學特點，土壤化探具有顯著的鋰異常，銣、鍶、錫也有異常且分帶性明顯。（9）遙感地質(zhì)特點。高精度遙感信息可顯示殘坡積的偉晶巖，可作為找礦標志。

總之，甲基卡礦田熱穹窿構(gòu)造、變質(zhì)分帶發(fā)育，印支晚期的含礦巖漿巖、層狀礦體與切層礦脈同時存在，除了偉晶巖還有細晶巖型礦石，礦田尺度區(qū)域性分帶發(fā)育而單一礦脈可能分帶性較差。

（作者單位：內(nèi)蒙古自治區(qū)第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院）