地物化綜合找礦方法在新疆阿爾泰卡魯安鋰輝石礦床中的應(yīng)用

張忠利，郭旭吉，屈有恒，張彥亮

(1.新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七0六隊，新疆阿勒泰 836500；2.新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局，新疆烏魯木齊 830000；3.陜西省核工業(yè)二○三研究所，陜西咸陽 712021)

0 引言

近年來，稀有金屬礦產(chǎn)(包括Li、Be、Rb、Cs、Nb、Ta等)因其重要戰(zhàn)略意義而被列入各國關(guān)鍵礦產(chǎn)資源名錄，稀有金屬礦床的找礦勘查和研究工作進入新一輪高潮(周振華等,2016;毛景文等,2019；王登紅等,2019)。新疆阿爾泰連接中、俄、哈、蒙四國，是中亞造山帶的重要組成部分，同時也是我國重要的稀有金屬、寶石、工業(yè)白云母成礦帶(吳柏青和鄒天人,1989)，產(chǎn)出REE-Nb型、工業(yè)白云母-少量(Be、Nb)型、Be-(Nb-Ta)型、Li-(Nb-Ta)型和Li-Be-Nb-Ta-Cs多種稀有金屬型礦床(點)(鄒天人和李慶昌等,2006)。該成礦帶包括2個稀有金屬成礦亞帶，分別為西北部加曼哈巴-大喀拉蘇稀有金屬成礦亞帶和東南部哈龍-青河稀有金屬礦成礦亞帶，含9個稀有金屬偉晶巖礦集區(qū)，發(fā)育十萬余條偉晶巖脈，由西北向東南依次為加曼哈巴、海流灘-也留曼、小喀拉蘇-切別林，大喀拉蘇-可可西爾、卡拉額爾齊斯、柯魯木特-吉得克、庫威-結(jié)別特、可可托海和青河偉晶巖礦集區(qū)(圖1，鄒天人和李慶昌等,2006;Lü et al.,2018;楊富全等,2018;張輝等,2019)。已發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的礦床如可可托海3號脈超大型Li-Be-Nb-Ta-Cs礦床(Wang et al.,2007;周起鳳,2013;Zhou et al.,2015)、柯魯木特大型Li-Be-Nb-Ta-Cs礦床(Lü et al.,2012)、卡魯安-庫卡拉蓋大型鋰輝石礦床(馬占龍等,2015;Zhang et al.,2016)、那森恰大型白云母礦床、別也薩麻斯中型Li-Nb-Ta礦床(丁建剛等,2020)、阿斯喀爾特中型Be-Nb-Mo礦床(劉文政等,2015;王春龍等,2015)、大喀拉蘇中型Be-Nb-Ta礦床(李強等,2019)、沙依肯布拉克中型Be礦床(張忠利等,2016;李強等,2020)、阿拉散-沃薩依中型Be礦床(丁建剛等,2016)等。

卡魯安鋰輝石礦床位于哈龍-青河稀有金屬礦帶、柯魯木特-吉得克偉晶巖礦集區(qū)內(nèi)(圖1)，距阿勒泰市北東直線距離約137 km。近年來在卡魯安地區(qū)發(fā)現(xiàn)了多條含Li偉晶巖脈，其中以805、806、807規(guī)模最大，這些礦脈組成了卡魯安鋰輝石礦床。該礦目前由新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局進行詳查工作，已查明鋰礦石量500多萬噸，達到大型規(guī)模①。

偉晶巖脈型稀有金屬礦的勘查、評價手段多以地質(zhì)填圖、槽探、鉆探、坑探等為主，其他方法(如物探)較少采用，認為其有效性較差。在當今我國稀有金屬資源緊缺的形勢下(張玲和林德松,2004;王登紅等,2013)，想要在找礦實踐中有所突破，必須以新的礦產(chǎn)勘查理論為指導(dǎo)，并輔以綜合的勘查技術(shù)方法。本文在詳細野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)了卡魯安鋰輝石礦床的地物化特征，探索了在目前這一勘查階段有效的綜合找礦方法技術(shù)，以期對類似的稀有金屬礦床勘查、評價起到借鑒作用。

圖1 新疆阿爾泰地質(zhì)簡圖(a)及稀有金屬礦床分布(b,據(jù)Yang et al.,2013修改)Fig.1 Sketch map showing geology(a) and distribution of rare metal deposits in Chinese Altay(b，modified from Yang et al.,2013)1-第四系沉積物；2-花崗巖類；3-中泥盆統(tǒng)火山巖；4-前寒武-中奧陶統(tǒng)變質(zhì)沉積巖和火山巖；5-志留系變質(zhì)沉積巖和火山巖；6-中泥盆統(tǒng)沉積巖；7-片巖和片麻巖；8-下石炭統(tǒng)火山沉積巖；9-斷裂；10-偉晶巖型稀有金屬成礦亞帶；11-偉晶巖型稀有金屬礦集區(qū)；12-典 型稀有金屬礦床；13-國境線1-Quaternary sediment;2-granitoids;3-Middle Devonian volcanic rock;4-Precambrian-Middle Ordovician metasedimentary rock and volcanic rock;5-Silurian metasedimentary rock and volcanic rock;6-Middle Devonian sedimentary rock;7-schist and gneiss;8-Lower Carboniferous volcano-sedimentary rock;9-fault;10-pegmatite-type rare metal metallogenic subbelt;11-pegmatite-type rare metal ore cluster;12-typical rare metal deposit；13-border

1 區(qū)域成礦背景

1.1 區(qū)域成礦地質(zhì)條件

卡魯安鋰輝石礦所處大地構(gòu)造位置為西伯利亞板塊阿爾泰早古生代山弧帶，青河哈龍古生代巖漿弧中部，哈隆復(fù)式背斜北北西段轉(zhuǎn)折端部位。稀有金屬礦多沿青河哈龍古生代巖漿弧分布，構(gòu)成了哈龍-青河稀有金屬礦成礦亞帶。

區(qū)域內(nèi)出露地層主要為中-上志留統(tǒng)庫魯木提群，分為上、下亞群(圖2)。其中，下亞群為稀有金屬礦化花崗偉晶巖脈的主要圍巖，為中、深變質(zhì)片巖地層，走向北西，主要巖性為矽線石堇青石石英黑云母片巖、綠泥石化堇青石石英黑云母片巖、綠泥石化石英黑云母片巖等。

區(qū)內(nèi)受多期構(gòu)造變動影響，褶皺、斷裂均較發(fā)育。褶皺構(gòu)造有哈龍復(fù)式背斜，斷裂多為近北西向斷裂，次為東西向斷裂(圖2)。哈龍復(fù)式背斜是區(qū)域上的主要褶皺構(gòu)造，呈北西315°方向展布，全長60多千米。其軸向呈290°，兩翼基本對稱，組成背斜的地層為中-上志留統(tǒng)庫魯木提群，背斜軸及南翼因被華力西中、晚期片麻狀黑云母花崗巖、二云母花崗巖所占據(jù)，出露極不完整。該背斜的傾沒端、東西向斷裂與北西向斷裂復(fù)合地帶及與之相應(yīng)的次級構(gòu)造中，有大量的偉晶巖脈分布，據(jù)不完全統(tǒng)計有300多條，其中有綠柱石、鋰輝石、白云母礦化的就有100多條。

區(qū)域侵入巖較為發(fā)育，主要以華力西中期第二侵入期(巖性為灰色中粒黑云花崗巖、黑云斜長花崗巖和花崗斑巖)為主(圖2)，該期侵入體與圍巖呈侵入接觸，形成明顯的接觸變質(zhì)圈及邊緣混合巖帶。規(guī)模巨大的哈龍巖體分布于區(qū)域東側(cè)，呈巖基、巖株狀產(chǎn)出，長軸方向與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致，巖性主要為片麻狀黑云母花崗巖、二云母花崗巖。

圖2 新疆卡魯安地區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖(據(jù)1∶20萬阿勒泰幅修改)Fig.2 Simplified geological sketch of the Kalu’an area,Xinjiang(modified from 1∶200,000 Altay geological map)1-中-上志留統(tǒng)庫魯木提群上亞群；2-中-上志留統(tǒng)庫魯木提群下亞群；3-灰色二云母花崗巖；4-華力西中期第二侵入次：細?；◢弾r、二云母花崗巖、白云母花崗巖；5-華力西中期第二侵入次：中粒黑云母花崗巖、黑云母斜長花崗巖、花崗斑巖；6-偉晶巖脈；7-實測壓扭性 大斷層；8-性質(zhì)不明實測斷層1-Upper subgroup of Middle-Upper Silurian Kulumuti Group;2-Lower subgroup of Middle-Upper Silurian Kulumuti Group;3-gray two-mica granite;4-intrusions of second stage of middle Variscan:fine-grained granite,two-mica granite,muscovite granite;5-intrusions of second stage of middle Variscan:medium-grained biotite granite,biotite plagiogranite,granite porphyry;6-pegmatite vein;7-measured major shear fault;8-measured fault of unknown nature

1.2 區(qū)域地球化學(xué)場

阿勒泰幅1∶20萬勘查地球化學(xué)成果揭示，稀有金屬(尤其是鋰和鈹)元素在該區(qū)具有明顯的分帶性。

鋰地球化學(xué)帶：主要集中在哈龍一帶，含鋰異常有5個，它們是Li3、Li4、Li5、Li11、Li12號異常，尤其以Li3為最大，以異常下限45×10-6圈定，極大值170×10-6，異常平均值為54.9×10-6，異常面積為60 km2，該異常為已知庫卡拉蓋(Li、Be、Nb、Ta)礦床650號脈。

鈹?shù)厍蚧瘜W(xué)帶：本帶出露的地區(qū)與鋰異常帶的分布區(qū)大致相似。異常下限按3×10-6圈定，異常范圍長150 km，最窄處19.5 km，最寬處57 km，平均寬48 km，面積7200 km2；若下限取4×10-6，異常范圍長127.5 km，最窄處9.5 km，最寬處54 km，平均寬36.5 km，面積為4654 km2。異常的濃集中心>5×10-6的1個，>6×10-6的3個。

1.3 區(qū)域地球物理場

新疆阿爾泰區(qū)域布格重力異常全部呈現(xiàn)為負異常，研究區(qū)處于喀納斯-阿勒泰-青河異常高梯度帶的北側(cè)?？{斯-阿勒泰-青河異常高梯度帶由喀納斯湖經(jīng)阿爾泰至青河，重力異常值由-120×10-5m/s2降至-240×10-5m/s2，異常等值線束呈北西-南東向延伸，異常值由西南向北東逐漸降低。布格重力異常梯度值為每千米1.2×10-5m/s2，是新疆境內(nèi)重力梯度較大地區(qū)。該帶南部梯度變化劇烈的重力梯度帶是額爾齊斯深大斷裂的反應(yīng)，是準噶爾區(qū)域布格重力高異常區(qū)與阿爾泰低異常區(qū)的分界線。

2 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層主要為中上志留統(tǒng)庫魯木提群下亞群，主要巖性為紅柱石、矽線石、堇青石、十字石黑云母石英片巖(圖3)。矽線石堇青石石英黑云母片巖分布在礦區(qū)東部，為與花崗巖巖基接觸的深變質(zhì)巖，出露寬度約1 km左右；綠泥石化堇青石石英黑云母片巖分布在礦區(qū)中部，出露寬度2 km左右；綠泥石化石英黑云母片巖分布在礦區(qū)西部，變質(zhì)程度較淺，出露寬度達數(shù)千米。

圖3 新疆卡魯安鋰輝石礦區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)注釋②)Fig.3 Geological sketch map of the Kalu’an Li deposit(after Note ②)1-黑云石英片巖；2-紅柱黑云石英片巖；3-堇青黑云石英片巖；4-十字斜長黑云石英片巖；5-角巖化黑云石英片巖；6-稀有金屬礦脈及編號；7-逆斷層；8-磁法剖面；9-音頻大地電磁測深剖面；10-土壤化探剖面1-biotite quartz schist；2-andalusite biotite quartz schist;3-cordierite biotite quartz schist；4-staurolite plagioclase biotite quartz schist；5-hornfelsic biotite quartz schist；6-rare metal vein and its number；7-reverse fault；8-magnetic profile；9-audio-frequency magnetotelluric profile；10-soil geochemical profile

礦區(qū)內(nèi)侵入巖主要為花崗偉晶巖脈及少量石英脈和長英巖脈，花崗偉晶巖脈可分為微斜長石-鈉長石型、鈉長石型、鋰輝石-鈉長石型3種。微斜長石型偉晶巖主要是白云母礦化，后兩種主要是鋰礦化，其中又以鋰輝石-鈉長石偉晶巖分布最廣，規(guī)模最大，是區(qū)內(nèi)主要賦礦巖脈；長英巖脈小而少，分布在806號脈北部和南部地區(qū)，數(shù)量極少。

礦區(qū)構(gòu)造上位于哈龍復(fù)式背斜北北西段南西翼近轉(zhuǎn)折端部位，為單斜構(gòu)造。區(qū)內(nèi)構(gòu)造裂隙發(fā)育，按其表現(xiàn)性質(zhì)可分為張、剪共軛裂隙及剪切裂隙等兩種類型。稀有金屬偉晶巖脈產(chǎn)于與東西或北西西向斷裂相交的北北西向構(gòu)造帶中，即沿哈龍巖體外接觸帶片巖帶中分布。礦床是位于北西西或東西向與北北西向斷裂的交匯處。

礦區(qū)內(nèi)圈定出稀有金屬礦化偉晶巖脈18條，以鋰礦體為主，集中分布于礦區(qū)南西部和北西部。這些礦體中以650號、807號、806號礦體規(guī)模最大(圖3)，650號礦體為礦區(qū)內(nèi)最早發(fā)現(xiàn)的礦體，稱為庫卡拉蓋650號脈，807號和806號礦體均為近年來新發(fā)現(xiàn)的礦體。其余礦體由少量工程控制，規(guī)模較小。鋰礦體賦存于花崗偉晶巖脈中，礦體長度650～860 m，垂深278～400 m，厚度2.21～5.29 m，Li2O品位1.14%～1.3%。礦體主要有用組分為鋰，伴生有用組分為鈹，鈮、鉭，伴生有益組分銣、銫、鋯、鉿等。

礦石中主要稀有金屬礦物有鋰輝石、鈮鉭錳礦、鋰云母、綠柱石等；主要非金屬礦物有長石、石英、白云母等。

3 礦區(qū)地球化學(xué)及地球物理特征

在礦區(qū)內(nèi)測制了5條土壤(植物)地球化學(xué)剖面，4條音頻大地電磁測深剖面。其中，L1、L2、L3線為地物化綜合剖面，土壤(植物)地球化學(xué)剖面、音頻大地電磁測深剖面異常特征如下：

3.1 地球化學(xué)特征

礦區(qū)土壤(植物)地球化學(xué)剖面測量成果顯示Li、Nb、Ta、Cs富集明顯，其平均含量為463×10-6、13.2×10-6、8×10-6、247×10-6。主成礦元素峰值、高值均分布于偉晶巖脈中及其周邊以及已發(fā)現(xiàn)的礦體及周邊，經(jīng)驗證均為礦致異常(圖4、圖5、圖6)。

圖4 新疆卡魯安鋰輝石礦區(qū)L1線土壤化探剖面圖Fig.4 Main ore-forming element anomalies of Line 1 in the Kalu’an Li deposit, Xinjiang1-堇青石黑云母石英片巖；2-十字石黑云母石英片巖；3-黑云母片麻巖；4-黑云母變粉砂巖；5-黑云母石英片巖；6-藍晶石黑云母石英 片巖；7-黑云母花崗巖；8-二云母花崗巖；9-黑云母角巖；10-偉晶巖脈及編號；11-基性巖脈；12-石英脈1-cordierite biotite quartz schist；2-staurolite biotite quartz schist；3-biotite gneiss；4-biotite metamorphic siltstone；5-biotite quartz schist；6-kyanite biotite quartz schist；7-biotite granite；8-two-mica granite；9-biotite hornfels；10-pegmatite vein and its number；11-mafic dike;12-quartz vein

土壤地球化學(xué)所測L1、L2剖面中高值異常與本區(qū)內(nèi)所見650號、807號、813號、806號、809號礦體對應(yīng)良好，說明異常是為礦致異常。

當存在Li異常時，多伴隨著W異常，推測W異常有較大可能伴隨著Li異常分布。

當存在Bi、Ta異常時，多伴隨著偉晶巖脈分布，推測Bi、Ta異常有較大可能伴隨偉晶巖分布。

當Hf、Cs存在異常時，有較大可能伴隨著Li異常及偉晶巖脈的分布。

植物化探Li、Be、Nb、Ta元素異常與偉晶巖脈的套合性較好，且顯示的局部異常比土壤化探異常好，認為在該區(qū)植物化探是比較好的找礦方法(圖6)。

圖5 新疆卡魯安鋰輝石礦區(qū)L2線土壤化探剖面圖Fig.5 Main ore-forming element anomalies of Line 2 in the Kalu’an Li deposit,Xinjiang1-黑云母石英片巖；2-偉晶巖脈及編號1-biotite quartz schist;2-pegmatite vein and its number

圖6 新疆卡魯安鋰輝石礦區(qū)L3線土壤、植物化探剖面圖Fig.6 Main ore-forming element anomalies of Line 3 from the Kalu’an Li deposit in Xinjianga-酥油草(Li,Be, Rb, Y, Nb, Cs, Hf, Ta, Th, Ca)剖面；b-酥油草(Co, Zn, Cd, W, Pb, Sn)剖面；c-酥油草(Au, Ag, As, Sb, Bi, Cu, Mo)剖面；d-土壤(Li, Be, Ca, Rb, Nb, Cs, Ta, Th, Y)剖面；e-地質(zhì)剖面；1-黑云母石英片巖；2-堇青石黑云母石英片巖；3-紅柱石黑 云母石英片巖；4-偉晶巖脈及編號a-profile of Ghee grass(Li,Be, Rb，Y，Nb，Cs，Hf，Ta，Th，Ca);b-profile of Ghee grass(Co，Zn，Cd，W，Pb，Sn);c-profile of Ghee grass(Au，Ag，As，Sb，Bi，Cu，Mo);d-profile of soil (Li，Be，Ca，Rb，Nb，Cs，Ta，Th，Y);e-geologic profile; 1-biotite quartz schist；2-cordierite biotite quartz schist；3-andalusite biotite quartz schist；4-pegmatite vein and number

3.2 地球物理特征

本次在礦區(qū)內(nèi)施工了4條音頻大地電磁測深剖面，分別從鉆孔及地表露頭區(qū)，采取了圍巖及花崗偉晶巖樣品495個，對其密度、電阻率及極化率進行了物性測定，結(jié)果見表1。

由巖礦石的電性測量結(jié)果分析，本區(qū)常見巖石的電阻率整體較高。其中，各類片巖電阻率相對較低，一般為1500～5900 Ω·m，均值約2700 Ω·m，在礦區(qū)屬于低阻巖體；不同粒級的偉晶巖體的電阻率一般為4000～9500 Ω·m量級，平均值約為5500 Ω·m，在礦區(qū)屬于中高阻巖體；花崗巖在工作區(qū)內(nèi)電阻率值較高，一般超過10000 Ω·m量級。礦區(qū)巖礦石之間存在較明顯的電阻率差異，是本次音頻大地電磁測深工作的物性前提。

表1 卡魯安鋰輝石礦區(qū)巖礦石電性參數(shù)分析簡表

各測線的電阻率反演結(jié)果中,高、低阻異常體有較好的電性差異,剖面的電性體主要以中低阻體為主要特征，反演剖面的電阻率等值線光滑完整。磁測剖面磁異常整體呈現(xiàn)鋸齒狀跳躍起伏。以L1測線(圖7)、L2測線(圖8)為例，詳述如下。

3.2.1 L1測線物探、地質(zhì)剖面成果綜合推斷解釋

L1線地表藍色至綠色的電阻率等值線(中低電阻率等值線)圈劃的巖體主要是各類片巖或破碎帶的電性反映；紅色高阻異常體根據(jù)電性資料推測應(yīng)該是原生的花崗巖的電性反映。結(jié)合地質(zhì)資料與物性資料，圖中粉色框內(nèi)的與斷裂構(gòu)造相關(guān)的中高電阻率等值線(淡綠色-黃色等值線)區(qū)域，推測為各類花崗偉晶巖的電性反映。

(1)地表有露頭的814號花崗偉晶巖脈體可能對應(yīng)著粉色框L1-3內(nèi)部的電性反映?？梢钥闯?，深部斷裂構(gòu)造FL1-1兩側(cè)應(yīng)該是成礦流體的運移通道和停積場所。粉色框L1-3的底部延伸及其寬度可能大致反映了814號花崗偉晶巖脈體有深部的延伸情況。大致判斷，814號花崗偉晶巖脈體寬度約為40 m，傾角約60°，深部延伸約為600 m。

圖7 卡魯安鋰輝石礦L1測線地質(zhì)物探綜合推斷示意圖Fig.7 Schematic diagram showing comprehensive inference from geological and geophysical exploration of Line 1 in the Kalu’an Li deposita-L1測線電阻率反演；b-L1測線磁法剖面；c-L1測線實測地質(zhì)剖面；d-推斷圖；1-堇青石黑云母片巖；2-十字石黑云母石英片巖；3-黑云母片麻巖；4-黑云母花崗巖；5-二云母花崗巖；6-黑云母角巖；7-黑云母變粉砂巖；8-黑云母石英片巖；9-藍晶石黑云母石英片巖；10-偉晶巖脈及編號；11-基性巖脈；12-石英脈；13-花崗巖；14-片巖；15-推測斷裂及編號；16-推測偉晶巖體及編號a-resistivity inversion results of Line 1;b-magnetic profile of Line 1;c-Measured geological section ofLine 1;d-inference figure;1-cordierite biotite schist;2-staurolite biotite quartz schist;3-biotite gneiss;4-biotite granite;5-two-mica granite;6-biotite hornfels;7-biotite metamorphic siltstone;8-biotite quartz schist;9-kyanite biotite quartz schist;10-pegmatite vein and number;11-mafic dike;12-quartz vein;13-granite;14-schist;15-inferred fault and number;16-inferred pegmatite and number

圖8 卡魯安鋰輝石礦L2測線地質(zhì)物探綜合推斷示意圖Fig.8 Schematic diagram showing comprehensive inference of geological and geophysical exploration of Line 2 in the Kalu’an Li deposita-L2測線電阻率反演；b-L2 測線磁法剖面；c-L2測線實測地質(zhì)剖面；d-推斷圖；1-黑云母石英片巖；2-偉晶巖脈及編號；3-花崗巖；4-片巖；5-驗證鉆孔及編號；6-推測斷裂及編號；7-推測偉晶巖體及編號a-resistivity inversion results of Line 2;b-magnetic profile of Line 2;c-measured geological section ofLine 2;d-inference figure;1-biotite quartz schist;2-pegmatite vein and number;3-granite;4-schist;5-drillhole and number;6-inferred fault and number;7-inferred pegmatite body and number

(2)同理，地表有露頭的813及807號花崗偉晶巖脈體，間距較近，在電阻率反演剖面圖上，由于電磁勘探法存在較強的體積效應(yīng)，故813及807號花崗偉晶巖薄脈體，在電阻率反演剖面上可能對應(yīng)著L1-4粉色框內(nèi)部的電阻率等值線區(qū)帶。

(3)深部斷裂構(gòu)造FL1-2應(yīng)該控制了樁號在3000～4000 m附近，一系列在剖面上有地表露頭的薄脈體。其中，L1-5粉色框內(nèi)部的電阻率等值線帶可能對應(yīng)著地表650號花崗偉晶巖脈體；推測該脈體的寬度約為40 m，傾角約65°左右，深部延伸約為560 m；另外，鉆孔ZK11-3以80度開孔角斜入該電性體，孔內(nèi)斷續(xù)見約40 m中細?；◢弬ゾr脈體。

(4)深部斷裂構(gòu)造FL1-3應(yīng)該控制了樁號在5000～5500 m附近，一系列在剖面上有地表露頭的未命名的花崗偉晶巖薄脈體，L1-6粉色框內(nèi)部的電阻率等值線帶可能是該組花崗偉晶巖薄脈體的電阻率反映。

(5)電阻率反演剖面的最東部200 m的電阻率異常值與實測地質(zhì)剖面的花崗巖的電性性質(zhì)非常不符合，推測可能在該處進行電磁法測量時極差的地表接地條件不好所引起的。

(6)地表有露頭的817號花崗偉晶巖脈體可能對應(yīng)著粉色框L1-2內(nèi)部的電性反映。可以看出，在該區(qū)域無明顯的電阻率梯度等值線帶，故在電阻率反演剖面上，沒有推測出明顯的斷裂構(gòu)造。推測該處花崗偉晶巖脈體可能是花崗巖殘余巖漿的產(chǎn)物。大致判斷，817號花崗偉晶巖脈體寬度約為40 m，傾角約60°，深部延伸約為700 m。

(7)L1-1粉色框內(nèi)部的電阻率等值線帶可能對應(yīng)著地表無露頭的一組花崗偉晶巖脈體。在該組電阻率等值線帶以西，根據(jù)電阻率反演剖面的電阻率等值線趨勢來看，應(yīng)該存在一較為明顯的斷裂構(gòu)造。

(8)磁異常似乎與花崗偉晶巖的地表賦存位置無相關(guān)性。但仔細觀察明顯可以看出，磁異常與切穿至近地表的斷裂構(gòu)造有一定的相關(guān)性；同時，偉晶巖脈發(fā)育區(qū)磁測曲線鋸齒狀起伏變化，這可能因為偉晶巖脈形成過程中偉晶巖和附近圍巖磁性有些小差異性變化，引起了局部磁場特征產(chǎn)生鋸齒狀微變。

總體看，本條測線的電阻率反演剖面基本反映了L1剖面的地下地質(zhì)情況，對較厚的花崗偉晶巖脈體有著較好的反映。

3.2.2 L2測線物探、地質(zhì)剖面成果綜合推斷解釋

L2線地表藍色至綠色的電阻率等值線(中低電阻率等值線)圈劃的巖體主要是各類片巖或破碎帶的電性反映。紅色高阻異常體應(yīng)該是原生的花崗巖的電性反映；結(jié)合地質(zhì)資料與物性資料，圖中粉色框內(nèi)的與斷裂構(gòu)造相關(guān)的中高電阻率等值線(淡綠色-黃色等值線)區(qū)域，推測為各類花崗偉晶巖的電性反映。

(1)受深部斷裂構(gòu)造FL2-1的影響，粉色框L2-1內(nèi)部的電阻率等值線帶，可能對應(yīng)著地表有露頭的809號花崗偉晶巖脈體，白色框的底部延伸及其寬度大致反映了809號花崗偉晶巖脈體有深部的延伸情況。推測809號花崗偉晶巖脈體寬度約為30 m，傾角約為50°左右，深部延伸約為600 m。

(2)同理，受深部斷裂構(gòu)造FL2-2的影響，地表有露頭的806號花崗偉晶巖脈體可能對應(yīng)著粉色框L2-4內(nèi)部的電阻率等值線帶反映，粉色框的底部延伸及其寬度大致反映了806號花崗偉晶巖脈體有深部的延伸情況，深部延伸情況與鉆孔ZK301、ZK302、ZK303孔中所見的中細?；◢弬ゾr相吻合，推測806號花崗偉晶巖脈體寬度約為50 m，傾角約為50°左右，深部延伸約為600 m。

(3)根據(jù)電阻率等值線圖推測了地表無露頭的L2-2、L2-3及L2-5號花崗偉晶巖脈體，可能是花崗巖殘余巖漿的產(chǎn)物。

(4)磁異?；九c花崗偉晶巖的地表賦存位置無相關(guān)性，測線上磁異常的幾個小峰值可能只對應(yīng)近地表的巖性變化。

(5)深部斷裂構(gòu)造FL2-3兩側(cè)，按照推測花崗偉晶巖脈體的原則，沒有明顯的電阻率等值線帶有花崗偉晶巖脈體的電性反映。可能是由于成礦后斷裂構(gòu)造使花崗偉晶巖脈體受到明顯的改造所形成的。

綜上所述，本條測線的電阻率反演剖面基本反映了L2號剖面的地下地質(zhì)情況，且與已知的鉆孔資料和地氣測量數(shù)據(jù)對花崗偉晶巖脈體有著較好的對應(yīng)關(guān)系。

4 綜合找礦方法組合

在鋰礦的勘查工作中，采用單一的方法存在片面性和多解性。想要快速準確地進行較為理想的礦體定位工作，則需要根據(jù)不同地區(qū)不同的礦種組合綜合運用各類勘查技術(shù)方法，發(fā)揮各類方法本身的優(yōu)勢，且多種手段相互印證(劉麗君等,2017;王登紅等,2017)。結(jié)合卡魯安鋰輝石礦床的成礦地質(zhì)條件、礦體特征、地球化學(xué)異常特征、物探異常特征等獲得的找礦標志或找礦信息，總結(jié)同類礦床的綜合找礦技術(shù)方法組合如下：

(1)地質(zhì)測量

路線地質(zhì)調(diào)查是阿爾泰山最直接和有效的鋰、稀有金屬礦找礦方法。阿爾泰山近十萬條偉晶巖脈是近半個世紀以來地質(zhì)工作者通過路線地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)圈定的，在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)和評價了可可托海、大小喀拉蘇、庫卡拉蓋、柯魯木特等一大批大、中型鋰、稀有金屬礦床。本課題通過路線地質(zhì)調(diào)查、修圖在卡魯安示范區(qū)新發(fā)現(xiàn)15條含鋰輝石礦化偉晶巖脈，新發(fā)現(xiàn)佳木開鈹(寶石)礦偉晶巖脈深部發(fā)育鋰礦化，青河諾干偉晶巖具有上電氣石、下鋰輝石的礦化特征，對深部成礦預(yù)測具有指導(dǎo)意義。

(2)遙感技術(shù)

近年來遙感技術(shù)取得飛速發(fā)展，蝕變遙感異常提取技術(shù)被廣泛應(yīng)用到高山區(qū)和戈壁荒漠區(qū)的金屬礦找礦工作中(代晶晶等,2017,2018;范玉海等,2018;王輝等,2018;孫永彬等,2018;金謀順等,2019;姚佛軍等,2020)。利用遙感技術(shù)對羥基和鐵染信息進行提取，以判斷地表偉晶巖脈及礦化蝕變體的位置，對前人采坑、老窿、地表祼露偉晶巖脈有直接指示意義，對走向較穩(wěn)定的延伸到森林或植被覆蓋區(qū)的偉晶巖也有一定的指示意義。中阿爾泰地形切割深、交通不便，遙感可以發(fā)揮其長處，是研究區(qū)鋰、稀有金屬找礦的主要手段之一，可利用多光譜遙感數(shù)據(jù)(如ETM+、ASTER)及中-高分辨率遙感數(shù)據(jù)(如RapidEye、Quickbird、Worldview等)提取偉晶巖及控礦構(gòu)造信息。

(3)化探異常

化探異常查證也是直接和有效的鋰、稀有金屬礦找礦方法。近年來新疆有色地勘局通過異常查證發(fā)現(xiàn)了薩依肯布拉克、卡魯安、庫瑪拉山、那彥特、喀依爾特等多處鋰、稀有金屬礦床和礦點，該方法對高山植被覆蓋區(qū)找礦有直接的效果。本課題在卡魯安示范區(qū)開展土壤地球化學(xué)剖面測量工作，除直接礦化異常外，研究認為In、La、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Yb、Lu、Tl、Se、Tm元素對尋找偉晶巖有指示意義，Li元素與W、Hf、Cs元素存在相關(guān)性，也就是說W、Hf、Cs對尋找鋰礦化具有間接指示作用。本課題在卡魯安示范區(qū)針對高寒山區(qū)、森草覆蓋區(qū)開展植物吸附地球化學(xué)研究，通過前期實驗選取酥油草作為研究對象，酥油草對元素的吸附性較好，對成礦元素有較好的吸附指示作用，其效果與土壤地球化學(xué)測量效果相似，植物吸附異常對尋找植被覆蓋區(qū)或隱伏礦體有很好的指示作用。

(4)物探測量

鋰金屬資源找礦物探方法技術(shù)是以花崗型偉晶巖為地質(zhì)目標體，以物探音頻大地電磁測深(AMT)技術(shù)為主，輔助磁法、重力手段，結(jié)合找礦工作中目標層、斷裂分布、深部控礦構(gòu)造、及花崗型偉晶巖脈可能引起的電阻率異常變化推斷花崗型偉晶巖脈可能分布的空間部位。其中，重磁信息主要用于配合音頻大地電磁視電阻率信息劃分斷裂分布和控礦構(gòu)造。AMT測量在卡魯安對構(gòu)造、對偉晶巖脈的延伸、深部盲脈或覆蓋區(qū)偉晶巖脈的預(yù)測有一定的指示作用，尤其是對已有礦床(礦體)深部成礦預(yù)測效果較好。通過磁法測量認為，雖然偉晶巖礦物特征決定其不具磁異常特性，但在巖脈兩側(cè)可能是熱侵位在圍巖中形成含磁性的變質(zhì)巖，因此在兩個磁異常之間或磁異常外部有偉晶巖脈存在的可能，也就是說磁異常有間接指示尋找偉晶巖脈的作用。

(5)工程揭露、鉆探驗證

槽探揭露圈定地表礦(脈)體，鉆探驗證查明礦(脈)延伸直觀、有效。

5 結(jié)論

(1)卡魯安鋰輝石礦床位于新疆阿爾泰柯魯木特-吉得克偉晶巖礦集區(qū)，含鋰輝石偉晶巖脈產(chǎn)于中-上志留統(tǒng)庫魯木提群(紅柱石、矽線石、堇青石、十字石)黑云母石英片巖中，以650、807、806號礦體規(guī)模最大，礦體主要有用組分為鋰，鋰資源量已達大型規(guī)模。

(2)礦區(qū)土壤(植物)地球化學(xué)元素異常與偉晶巖脈的套合性好，植物化探顯示的局部異常優(yōu)于土壤化探，礦區(qū)巖礦石之間存在較明顯的電阻率差異，礦體表現(xiàn)的異常特征是中高電阻率、高極化率，是本次音頻大地電磁測深工作的物性前提。

(3)采用地球化學(xué)測量和遙感蝕變信息圈定異常區(qū)，地質(zhì)填圖、路線調(diào)查尋找礦體(脈)，物化探(植物)剖面測量定位或?qū)ふ业V脈、電阻率法預(yù)測延深、槽探揭露圈定礦(脈)體和深部工程驗證估算資源量等偉晶巖型鋰、稀有金屬礦綜合勘查技術(shù)方法體系，即地質(zhì)填圖+化探異常檢查+蝕變遙感異常提取+化探剖面測量+AMT測量+工程揭露+鉆探驗證是新疆稀有金屬找礦勘查工作的有效手段。該方法在卡魯安地區(qū)鋰找礦工作中應(yīng)用顯著，不僅為進一步找礦突破提供技術(shù)支持，也對類似礦床的找礦工作具有一定的借鑒意義。

致謝：感謝中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所楊成棟博士、李強博士、《地質(zhì)與勘探》編輯部各位老師在論文修改過程中提出的寶貴意見！

[注 釋]

①申茂徳,郭旭吉,唐冬梅,周起鳳,郭正林,王春龍,田野.2016.阿爾泰稀有金屬成礦規(guī)律研究與靶區(qū)優(yōu)選評價[R].“十二五”國家科技支撐計劃項目專題報告.

②成志軍,柯康華,李宗春.2013.新疆福?？h卡魯安地區(qū)鋰輝石礦調(diào)查評價報告[R].新疆有色工程公司地質(zhì)報告(內(nèi)部報告).