馬爾康市木爾宗鋰礦可爾因巖體巖石化學(xué)特征研究

鄭毅，陳超

馬爾康市木爾宗鋰礦可爾因巖體巖石化學(xué)特征研究

鄭毅，陳超

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一0六地質(zhì)隊(duì)，成都 611130）

可爾因巖體分為似偉晶巖邊緣相和二云二長花崗巖內(nèi)部相兩個(gè)部分。似偉晶巖邊緣相主要表現(xiàn)為造巖礦物結(jié)晶粒度粗大，巖石具花崗偉晶結(jié)構(gòu)，含大量圍巖捕虜體，呈帶狀或群體分布，與接觸面產(chǎn)狀大體一致，常見紅柱石復(fù)斑晶，與二云二長花崗巖相呈漸變過渡而界線模糊，屬于鈦鐵礦系列的花崗巖。巖體微量元素含量豐富：親氧元素Sr、Ba的低含量顯示出為鈦鐵礦系列花崗巖的特征；親S元素Cu、Pb、Zn等尤其是Pb含量較高；Li、Sn、Be、W等酸性巖漿巖的特殊性元素含量較高，其中以Li最為特殊，比酸性巖克拉克值高十多倍。同時(shí)，從石英閃長巖-黑云母二長花崗巖-黑云母鉀長花崗巖-二云母花崗巖-白云母鈉長花崗巖，稀有金屬元素Li、Sn、Be、揮發(fā)分B的含量呈逐漸增高的趨勢(shì)，并在偉晶巖脈中達(dá)到大量富集，反映出隨著巖體酸性的升高，稀有金屬礦化逐漸加強(qiáng)。與偉晶巖含礦性最接近的白云母鈉長花崗巖，大概率是稀有金屬的含礦母巖體。

稀有金屬；木爾宗鋰礦；可爾因巖體；巖體特征；化學(xué)特征

在我國硬巖型鋰礦成礦比較重要的時(shí)期是中生代，特別是燕山期（李建康等，2014）。在我國秦嶺以南地區(qū)，大型-超大型的鋰礦床均與燕山期地質(zhì)活動(dòng)相關(guān)，且賦存于花崗巖或花崗偉晶巖中。四川省馬爾康市木爾宗鋰礦可爾因巖體位于四川省馬爾康市木爾宗鄉(xiāng)，位于松潘-甘孜造山帶，鋰稀有金屬成礦條件優(yōu)越，綜合化探異常反映出，Li含量高值區(qū)主要分布在可爾因巖體及其周邊地區(qū)，反映了可爾因巖體對(duì)元素異常的分布起到控制作用（張偉等，2019；廖芝華等，2019）。目前該地區(qū)進(jìn)行了很少量的地質(zhì)查證工作，發(fā)現(xiàn)偉晶巖脈3條，其中含礦脈體1條，找礦前景好。

1 地質(zhì)背景

1.1 大地構(gòu)造位置

可爾因巖體大地構(gòu)造位置位于西藏-三江造山系（Ⅰ級(jí)）巴顏喀拉地塊（Ⅱ級(jí)）可可西里-松潘前陸盆地（Ⅲ級(jí)）（圖1），區(qū)域上中生代地層發(fā)育，構(gòu)造較為發(fā)育，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈（潘桂棠等，2009；饒魁元，2016）。

圖1 大地構(gòu)造位置示意圖

IV-1-2甘孜-理塘蛇綠混雜巖帶；IV-2-2義敦-沙魯里島?。籌V-2-3中咱-中甸地塊

1.2 地層

區(qū)內(nèi)中生代地層發(fā)育，主要包括中三疊統(tǒng)雜谷腦組上段（T22），上三疊統(tǒng)侏倭組（T3）、新都橋組（T3）、羅空松多組（T3），屬淺海-濱海相的類復(fù)理石碎屑巖建造（四川地礦局區(qū)調(diào)隊(duì)，1979，1988；饒魁元和李承棟，2016）。沉積厚度較為穩(wěn)定，其巖性主要為灰-深灰色中-厚層黑云母變質(zhì)砂巖、細(xì)粒變質(zhì)含鈣長石石英砂巖等夾少量變質(zhì)鈣質(zhì)粉砂巖、絹云質(zhì)板巖、砂質(zhì)絹云質(zhì)板巖，局部夾變質(zhì)凝灰質(zhì)砂巖與深灰色粉砂質(zhì)板巖、千枚狀板巖等，呈不等厚韻律互層或漸變過渡關(guān)系。

1.3 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育且持續(xù)時(shí)間長，自印支期-喜山期均有構(gòu)造活動(dòng)。其中，印支運(yùn)動(dòng)使本區(qū)褶皺回返成陸，形成了一系列復(fù)式背斜和復(fù)式向斜并在其翼部發(fā)育形成多級(jí)斷裂構(gòu)造，構(gòu)造方向主要為北西—南東向；燕山運(yùn)動(dòng)在馬爾康-金川工作區(qū)東南部形成了黃鴨海子環(huán)形構(gòu)造；喜山運(yùn)動(dòng)本區(qū)為持續(xù)上升過程，形成了近東西走向高角度擠壓為主的小型構(gòu)造斷裂帶。本區(qū)東部為一系列背斜和向斜構(gòu)造，構(gòu)造線主要為北西向。

區(qū)內(nèi)與成礦關(guān)系較為密切的構(gòu)造為可爾因復(fù)式背斜?？蔂栆驈?fù)式巖體沿該背斜軸部侵入，背斜對(duì)該巖體起到一定的封閉作用。背斜軸跡呈東西向，向西陡傾，傾伏角約55°；在東北方向被可爾因巖體覆蓋大部分后，在巖體東部出露并向南偏轉(zhuǎn)。背斜核部地層為雜谷腦組上段變質(zhì)巖及粉砂巖，兩翼為侏倭組的黑云母長英角巖和角巖化粉砂巖等（李建康，2006a）。背斜南北兩翼巖層產(chǎn)狀大體對(duì)稱。

1.4 侵入巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，出露巖漿巖主要為花崗巖（圖2），隸屬印支-燕山期大規(guī)模巖漿活動(dòng)，呈巖基產(chǎn)出，沿復(fù)背斜軸部侵入中生代地層中。自北西向南東出露的規(guī)模較大的巖體主要有：可爾因巖體、二毛山巖體和葫蘆海子巖體，其中可爾因復(fù)式巖體與稀有金屬成礦關(guān)系較為密切。

圖2 巖漿巖分布圖（據(jù)四川省地礦局區(qū)調(diào)隊(duì)，1986修改）

2 可爾因巖體地質(zhì)特征

該巖體在區(qū)域上呈一個(gè)分布面積較大的復(fù)式巖基產(chǎn)出。巖石類型較復(fù)雜，包括有不同期次的閃長巖、斑雜狀黑云母花崗巖、中-細(xì)粒黑云母花崗巖等。在該巖體周圍，分布有成百上千條花崗偉晶巖脈，有大小礦區(qū)十余個(gè)，是區(qū)域上含礦性最好的巖體。巖體外圍發(fā)現(xiàn)有多個(gè)特大-大型鋰輝石礦床，如金川李家溝特大型鋰礦，這些稀有金屬礦床均圍繞可爾因巖體產(chǎn)出。可爾因巖體控制了這些礦床的分布與規(guī)模，是區(qū)域上稀有金屬礦床成礦的主要控礦因素。

2.1 巖體分布特征及形成時(shí)代

巖體出露于金川縣與馬爾康市交界處的杜柯河兩側(cè)及馬爾康市的梭磨河兩岸，呈不規(guī)則狀的三叉狀巖基產(chǎn)出。巖體從可爾因背斜核部侵入，接觸面產(chǎn)狀傾向圍巖一側(cè)，傾角范圍17°～59°。在巖體西部的斯鳥一帶，巖體和圍巖呈斷層接觸，在飛水巖一帶，巖體侵入破壞了似斑狀黑云鉀長花崗巖，在大石凼溝尾及足木足等地，又可見其與圍巖呈大致順層侵入接觸；又因似斑狀黑云花崗巖明顯破壞三疊系“西康群”，圍巖的變質(zhì)巖石中見紅柱石晶體內(nèi)存有少量十字石殘晶及紅柱石等變斑晶礦物切割區(qū)域變質(zhì)巖的片理等，區(qū)域變質(zhì)和巖漿熱變質(zhì)的相對(duì)先后關(guān)系等因素綜合考慮，判斷它仍為后構(gòu)造期侵入體，即燕山期產(chǎn)物（胡健民等，2005）。此外，可爾因地區(qū)根則巖體中白云母微斜長石偉晶巖脈和黨壩白云母鈉長石鋰輝石偉晶巖脈的40Ar/39Ar定年顯示其白云 母40Ar/39Ar坪年齡分別為176.25±0.014Ma 和152.43±0.60Ma（李建康，2006b）。進(jìn)一步確定了可爾因巖體為燕山期形成。

2.2 巖石學(xué)特征

巖體分為二云二長花崗巖內(nèi)部相和似偉晶巖邊緣相兩個(gè)部分（李建康，2006a），這里僅介紹似偉晶巖邊緣相之特征。

似偉晶巖邊緣相分布于巖體東北部邊緣。主要表現(xiàn)為造巖礦物結(jié)晶粒度粗大，巖石具花崗偉晶結(jié)構(gòu)，主要由鉀長石、斜長石、石英、白云母、黑云母及少量磷灰石、鋯石等組成。與內(nèi)部相的最大不同點(diǎn)是，其中含大量圍巖捕虜體，呈帶狀或群體分布，與接觸面產(chǎn)狀大體一致，熱蝕變作用–角巖化強(qiáng)，常見紅柱石復(fù)斑晶；并有大量的團(tuán)塊狀、不規(guī)則狀和脈狀的后期偉晶巖脈體穿入期間；與二云二長花崗巖相呈漸變過渡而界線模糊。

2.3 巖石化學(xué)特征

巖石總體化學(xué)成份中的SiO2含量為73.36%，總堿值為8.11%，分析樣品6件，其中有5件樣品中K2O＞Na2O，為硅、鋁過飽和過堿性巖石。里特曼組合指數(shù)在1.92～2.56之間，顯示巖石為鈣堿性系列的酸性巖型。和世界花崗巖平均值相比，Na2O含量降低而SiO2含量升高；K2O含量升高，顯示偏酸性，但MgO、Fe2O3等基性組分卻稍稍升高（表1）。

表1 可爾因巖體巖石化學(xué)成分表（據(jù)四川省地礦局區(qū)調(diào)隊(duì)，1986）

反映在CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物上，該巖體的平均鉀長石含量比世界花崗巖平均值的鉀長石含量高2.57，個(gè)別樣品還高出6.1以上。石英含量稍顯偏高，而鈣長石和鈉長石含量偏低（表2）。此外，從副礦物組合來看，巖石中普遍出現(xiàn)磷灰石及部分鋯石、鈦鐵礦等而不見磁鐵礦的蹤影，可見該巖體屬于鈦鐵礦系列的花崗巖。

表2 可爾因巖體CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物含量表（據(jù)四川省地礦局區(qū)調(diào)隊(duì)，1986）

2.4 微量元素含量特征

據(jù)前人研究資料，可爾因復(fù)式巖體微量元素?cái)?shù)據(jù)（四川省地礦局區(qū)調(diào)隊(duì)，1986），見表3。

由表3可知，可爾因巖體微量元素含量豐富，且其微量元素含量具有如下特征：親氧元素Sr、Ba含量較低，它們的低含量顯示出為鈦鐵礦系列花崗巖的特征；親S元素Cu、Pb、Zn等含量較高，尤其是Pb，高出酸性巖克拉克值近二倍；Li、Sn、Be等酸性巖的特征性元素含量較高，以Li最為突出，比酸性克拉克值高十余倍。同時(shí)，在不同的巖性之間還存在如下特征，呈從石英閃長巖-黑云母二長花崗巖-黑云母鉀長花崗巖-二云母花崗巖-白云母鈉長花崗巖（許志琴等，2019），稀有金屬元素Li、Sn、Be、揮發(fā)分B的含量呈逐漸增高的趨勢(shì)，并在偉晶巖脈中達(dá)到大量富集，反映出隨著巖體酸性的升高，稀有金屬礦化逐漸加強(qiáng)。與偉晶巖含礦性最接近的白云母鈉長花崗巖，大概率是稀有金屬的含礦母巖體。

表3 可爾因巖體及偉晶巖微量元素含量（×10-6）

2.5 副礦物特征

副礦物鋯石以褐色為主，淺褐色次之。金剛光澤，透明至半透明，含鈾量高，鋯石含量為0.48×10-6，說明巖體具有一定的放射性。除鋯石外，巖體中還含有副礦物十余種，其中以磷灰石含量427×10-6、獨(dú)居石含量為8.25×10-6、鈦鐵礦含量為2.25×10-6等含量較高，而黃銅礦、錫石、毒砂、孔雀石等含量僅數(shù)十粒左右。

表4 燕山期偉晶巖特征表

3 結(jié)論

綜上所述，從馬爾康市木爾宗鋰礦巖體的巖石學(xué)及巖石化學(xué)特征、微量元素含量特征、副礦物特征等方面均表明，巖體的主要物質(zhì)來源于地殼，為重熔的花崗巖，和Chappell和White劃分的“S”型花崗巖特征相類似。川西偉晶巖密集成礦區(qū)，以可爾因巖體為中心，鋰鈹?shù)V化，花崗偉晶巖多在0～5km范圍的外接觸角巖帶中呈群呈帶分布。巖脈由內(nèi)向外依次是(Ⅰ)微斜長石偉晶巖、(Ⅱ)微斜長石、鈉長偉晶巖，(Ⅲ)鈉長偉晶巖、(Ⅳ)鈉長鋰輝偉晶巖、(Ⅴ)鈉長鋰云偉晶巖（表4）。

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Petrochemistry of the Keeryin Intrusive in the Muerzong Li Deposit, Barkam, Sichuan

ZHENG Yi CHEN Chao

(The 106th Geological Team, BGEEMRSP, Chengdu 611130)

The Keeryin intrusive in the Muerzong Li deposit, Barkam, Sichuan is composed of two mica monzogranite and pegmatoid as its marginal facies. The pegmatoid has granopegmatitic texture. The intrusive is characterized by low Sr and Ba and high Cu, Pb, Zn, Li, Be and W which is of ilmenite series granite. Especially,its Li content is more than ten times higher than Li Clark valueof acid rock. Li, Sn, Be and B contents increases gradually from quartz diorite through biotite monzogranite, biotite moyite, two mica granite to muscovite albite granite and concentrate in pegmatite veins. The muscovite albite granite may be ore-bearing parent rock mass of rare metals.

rare metal; Muerzong Li deposit; Keeryin intrusive; petrochemistry

P584

A

1006-0995（2021）03-0482-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.03.027

2020-11-24

鄭毅（1987— ），男，四川成都人，工程師，從事地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查工作