川西可爾因地區(qū)偉晶巖型鋰礦地球化學(xué)指標(biāo)定位礦體的方法

唐文春， 段 威,2， 鄒 林,2， 楊貴兵， 張 偉,2， 熊 觀,2

0 引言

利用地球化學(xué)指標(biāo)定位礦體是指通過發(fā)現(xiàn)與成礦相關(guān)的地球化學(xué)元素組合、含量及其他特征指標(biāo)等以確定成礦作用發(fā)生區(qū)域、定位礦體空間位置。蘇聯(lián)時期已提出成礦指示元素的概念，指分布在各類自然物質(zhì)中可以作為尋找礦床的標(biāo)志性微量元素異常（Beus and Grigorian，1977）。在礦床勘查地球化學(xué)中，其主要體現(xiàn)為特定礦床礦石中富集的微量元素，以及與礦化相伴的典型微量元素（張德會，2020）。

熱液礦床因熱液流體與圍巖易發(fā)生物質(zhì)傳遞和交換，形成較大范圍的熱液蝕變，從而形成圍繞礦床分布的礦物和元素異?！皶灐?，通過對“暈”的研究，可以定位礦體的空間位置。原生暈是圍繞著礦體形成的某些元素（通常是成礦元素及其伴生元素）含量增高的地段，原生暈找礦方法即通過研究礦體及其周圍巖石的原生暈特征及規(guī)律進(jìn)行找礦的地球化學(xué)方法（劉崇民，2006；卿成實等，2011）。自20世紀(jì)50年代以來，中國開展了豐富的原生暈地球化學(xué)找礦理論和方法的研究，涉及Cu、Pb、Zn、Au、Ag、W、Mo、Sn等多種礦種，成礦類型包含有矽卡巖型、熱液型、斑巖型和層控型等，這在找礦勘查中發(fā)揮了重要的作用，尤其是在尋找隱伏礦方面更具優(yōu)勢（劉崇民和馬生明，2007）。由于各種礦物結(jié)晶溫度不同造成了金屬元素的沉淀分帶，礦床元素原生分帶與礦石分帶具有一致性，邵躍（1997）據(jù)此提出了熱液礦床原生暈元素垂直分帶序列模型，并將礦床周圍的熱液滲濾暈分成前緣、尾部、毗鄰和側(cè)面四個部分。根據(jù)熱液礦床成礦成暈具多期多階段疊加的特點，原生暈找盲礦法逐漸發(fā)展出原生疊加暈找盲礦法（李惠，1993；李惠等，1999a，1999b）。隨著對熱液礦床成礦成暈往往受構(gòu)造控制等認(rèn)識的深入，原生疊加暈找盲礦法進(jìn)一步發(fā)展出構(gòu)造疊加暈找盲礦法，在Au、Ag、Cu等礦種深部找礦工作中取得了顯著的效果（李惠等，2003，2008，2010，2013；任良良等，2019；王斌等，2021）。

偉晶巖型稀有金屬礦床由于形成偉晶巖脈的物質(zhì)在圍巖中遷移距離短、與圍巖物質(zhì)交換不活躍，且偉晶巖脈分布范圍廣且分散、數(shù)量多、埋藏條件復(fù)雜等原因，傳統(tǒng)的熱液礦床原生暈找礦方法難以適用，導(dǎo)致巖石地球化學(xué)勘查方法在尋找偉晶巖型稀有金屬礦床工作中尚未開展系統(tǒng)有效的研究和應(yīng)用。雖然通過水系和土壤測量等次生暈異常測量方法對尋找偉晶巖型稀有金屬礦床有一定指示作用（羅偉等，2018；范堡程等，2022），但在找礦工作中存在環(huán)境影響大、異常不明顯、定位不準(zhǔn)、易漏礦等現(xiàn)實問題。作者所在團(tuán)隊在川西可爾因地區(qū)開展了稀有金屬礦找礦勘查工作，初步總結(jié)了該地區(qū)偉晶巖型稀有金屬礦定位礦體的巖石地球化學(xué)指標(biāo)，希望對同類型稀有金屬礦找礦勘查工作中定位礦體起到借鑒作用。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

川西可爾因地區(qū)位于中國青藏高原東緣的松潘-甘孜造山帶中部造山帶主體的馬爾康被動陸緣中央褶皺推覆帶，北側(cè)以昆侖-阿尼瑪卿縫合線與華北陸塊相隔，西側(cè)通過甘孜-理塘縫合帶和金沙江縫合帶與義敦陸塊和羌塘-昌都陸塊毗鄰，東南緣與龍門山斷裂帶與揚子陸塊相連（圖1a、1b；Pullen et al., 2008；許志琴等，2018）。松潘-甘孜造山帶是古特提斯洋關(guān)閉期間華北陸塊、羌塘-昌都陸塊及揚子陸塊匯聚、碰撞等相互作用的結(jié)果，印支期造山運動期間廣袤洋盆的最終閉合導(dǎo)致三疊紀(jì)增生造山帶的生長（Roger et al.，2010；Xu et al.，2019）。

圖1 可爾因地區(qū)構(gòu)造位置圖及區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖（a、b據(jù)李建康等，2006；Fei et al.，2020修改；c據(jù)古城會，2014修改）Fig. 1 Tectonic location map and regional geology and mineral resources diagram of the Ke'eryin area (a,b modified from Li et al., 2006; Fei et al.,2020; c modified from Gu, 2014)（a）Tectonic location map of the Ke'eryin area; （b）Geological sketchmap of the Songpan-Garze orogenic belt; （c）Regional geology and mineral resources diagram of the Ke'eryin area

區(qū)域地層主要出露三疊系西康群等以濁積相巖石為主的巨厚復(fù)理石沉積建造，巖層具有典型的濁積巖韻律，大量缺失侏羅紀(jì)及其后的地層，顯示了造山帶在三疊紀(jì)后抬升成陸，遭受了長時間的剝蝕（許志琴等，1992；劉祥等，2021）。區(qū)域地層普遍具低綠片巖相區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用，巖性以灰色—

深灰色變質(zhì)長英質(zhì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖、絹云母板巖、千枚巖及片巖等為主。變質(zhì)巖經(jīng)歷了類似巴羅式變質(zhì)作用，峰期變質(zhì)溫、壓條件為550～620 ℃和700～800 MPa（Zhao et al.，2019）。

1.2 可爾因花崗偉晶巖

可爾因地區(qū)巖漿活動以印支-燕山期的中酸性巖漿侵入為主，出露大小巖體（株）30余個，均侵入三疊系西康群中，巖體的長軸方向多與區(qū)域應(yīng)力構(gòu)造裂隙方向大體一致，以白灣鄉(xiāng)為中心出露的可爾因復(fù)式巖是其主體，出露面積約188 km2，其他巖體散布在可爾因復(fù)式巖體周緣，如太陽河巖體、根則巖體、斯曼措巖體等（圖1c）。

可爾因復(fù)式花崗巖體，是由具有演化關(guān)系的多期多階段的一系列酸性或偏堿性侵入體組成，屬于Li-F多階段花崗巖侵入體?？蔂栆驇r體主要由S型過鋁質(zhì)中粗?；◢弾r構(gòu)成，被認(rèn)為是松潘-甘孜變質(zhì)沉積巖在角閃巖相環(huán)境下深度20 km以上部分熔融，于209～239 Ma期間侵位形成的（Deschamps et al.，2017）?？蔂栆驇r體東部的黑云鉀長花崗巖鋯石U-Pb年 齡 為188～230 Ma（Roger et al.,2004；Deschamps.，2017），二云母花崗巖鋯石U-Pb年齡為209～231 Ma（Deschamps et al.，2017；Fei et al.，2020），根則、木足白云母鈉長花崗巖鋯石U-Pb年齡為217 Ma（Fei et al.，2020）。可爾因巖體東南的熱達(dá)門石英閃長巖體鋯石U-Pb年齡為202～239 Ma（Deschamps et al.，2017；岳相元等，2019），太陽河黑云二長花崗巖體年齡為180～229 Ma（李建康等，2006；王子平等，2018；馬圣鈔等，2019）。熱達(dá)門-太陽河巖體被認(rèn)為與可爾因巖體成因不同，Deschamps et al.（2017）認(rèn)為該巖體以I型高鉀鈣堿性閃長巖和正長閃長巖為主，由榴輝巖相條件下的地幔楔部分熔融形成。岳相元等（2019）認(rèn)為熱達(dá)門-太陽河巖體是在碰撞造山環(huán)境下，由巖漿上涌誘發(fā)下地殼物質(zhì)的部分熔融而形成的。因此，雖然熱達(dá)門-太陽河巖體與可爾因巖體在空間上和時間上相近，但二者相互作用有限。

李建康（2006）認(rèn)為，可爾因花崗巖體及內(nèi)部的偉晶巖自早至晚階段，其地球化學(xué)成分具有結(jié)晶分異的特征，巖體內(nèi)部和圍巖中的偉晶巖脈是花崗巖結(jié)晶殘余巖漿演化的產(chǎn)物。許志琴等（2018）認(rèn)為，松潘-甘孜造山帶鋰礦的形成與三疊紀(jì)“片麻巖穹隆”形成過程密切相關(guān)，在片麻巖穹隆形成過程中，有利于富鋰偉晶巖（含其他稀有元素）形成，從而導(dǎo)致鋰富集，含鋰偉晶巖是在片麻巖穹隆形成期間侵位的（Xu et al.，2019, 2020；鄭藝龍等，2021）。

1.3 典型礦床特征

（1）黨壩鋰礦

黨壩鋰礦位于可爾因巖體東部，可爾因稀有金屬偉晶巖脈東南密集區(qū)北側(cè)，已查明資源儲量達(dá)超大型鋰礦床規(guī)模（圖1c）。礦區(qū)出露三疊系雜谷腦組（T2z）、侏倭組（T3zh），褶皺構(gòu)造及節(jié)理裂隙較發(fā)育，與鋰輝石礦體密切相關(guān)的為北西—南東向的裂隙，主礦體產(chǎn)于高爾達(dá)向斜核部，向斜呈北西—南東向展布，長約3 km，軸面向南西傾斜，兩翼傾角25°～40°，核部地層為侏倭組三段，翼部為侏倭組四段地層。礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)花崗偉晶巖脈83條，發(fā)育鋰礦化的24條，具有工業(yè)價值的17條，脈長30～3000 m，厚1.0～57.76 m。其中，Ⅷ號主礦體位于礦區(qū)北部，呈北西—南東向展布，地表出露長度3340 m，傾向延深最大超過720 m（圖2a、2b）。礦體最薄1.14 m、最厚66.84 m，平均29.88 m，Li2O品位1.00%～1.52%，平均1.33%。

圖2 黨壩鋰礦床地質(zhì)簡圖及典型剖面圖Fig. 2 Simplified geological map and typical section of the Dangba lithium deposits(a) Simplified geological map of the Dangba lithium deposits; (b) Typical section of the Dangba lithium deposits1-Quaternary; 2-4th part of Triassic Zhuwo Formation; 3-3rd part of Triassic Zhuwo Formation; 4-2nd part of Triassic Zhuwo Formation; 5-1st part of Triassic Zhuwo Formation; 6-Triassic Zhuwo Formation; 7-Triassic Zagunao Formation; 8-Muscovite albite granite; 9-Biotite potassium feldspar granite; 10-Orebody and its serial number; 11-Pegmatite; 12-Drilling; 13-Occurrence

礦石具有微晶—巨晶結(jié)構(gòu)、交替結(jié)構(gòu)和壓碎結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造和浸染狀構(gòu)造。礦石礦物主要為鋰輝石，其次為鋰云母；脈石礦物主要有石英、微斜長石、鈉-更長石。鋰輝石常呈他形或半自形狀晶體產(chǎn)出，鋰輝石在礦石中與石英、長石緊密相嵌，相互交錯，鋰輝石長軸方向沿礦體厚度方向定向排列特征明顯。伴生有益組分及平均含量分別為：Nb2O5（0.009%）、Ta2O5（0.004%）、BeO（0.04%）、Rb2O（0.11%）、Sn（0.04%）。

（2）李家溝鋰礦

李家溝鋰礦位于可爾因巖體南東部，可爾因稀有金屬偉晶巖脈東南密集區(qū)南側(cè)，是超大型偉晶巖型鋰礦床（圖1c）。出露的主要地層為三疊系侏倭組（T3zh），地層總體向南緩傾。礦區(qū)發(fā)現(xiàn)并控制的鋰礦體總共有15條，Ⅰ號礦體是李家溝礦床主礦體，呈脈狀產(chǎn)出，地表出露長2060 m，傾向上最大控制斜深470 m（圖3a、3b），鋰資源量約占李家溝鋰輝石礦床總量的70%。礦體厚15～30 m，其中，最厚124.15 m，平均29.62 m；品位1.00%～2.54%，平均1.32%。礦體形態(tài)以規(guī)則脈狀、大脈狀為主，少數(shù)呈透鏡狀、似層狀，由于不同組節(jié)理裂隙發(fā)生相交和貫通，使得部分脈體局部地段出現(xiàn)分支現(xiàn)象（圖3a）。

圖3 李家溝鋰礦床地質(zhì)簡圖及典型剖面圖Fig. 3 Simplified geological map and typical section of the Lijiagou lithium deposits(a) Simplified geological map of the Lijiagou lithium deposits; (b) Typical section of the Lijiagou lithium deposits1-Quaternary; 2-5th part of Triassic Zhuwo Formation; 3-4th part of Triassic Zhuwo Formation; 4-3rd part of Triassic Zhuwo Formation; 5-2nd part of Triassic Zhuwo Formation; 6-1st part of Triassic Zhuwo Formation; 7-Orebody and its serial number; 8-Pegmatite; 9-Haplite; 10-Quartz vein; 11-Drilling; 12-Occurrence

礦石具有微晶—巨晶結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、交替結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造和浸染狀構(gòu)造。礦石礦物主要為鋰輝石、鋰云母，脈石礦物主要有石英、微斜長石、鈉-更長石。伴生有益組分及平均含量分別為：Nb2O5（0.009%）、Ta2O5（0.004%）、BeO（0.05%）、Rb2O（0.11%）、Sn（0.05%）。

2 偉晶巖地質(zhì)特征

可爾因地區(qū)花崗偉晶巖脈呈群帶圍繞可爾因復(fù)式巖體分布或侵入可爾因復(fù)式巖體內(nèi)，屬造山富Li-Cs-Ta（LCT）型偉晶巖的稀有金屬富鋰亞類（RELLi），富含Li、Nb、Ta、Be、Sn 等稀有金屬元素及揮發(fā) 份B、P、F、Cl和H2O、CO2等（?erny and Ercit，2005；費光春等，2014）。在面積約700 km2范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)偉晶巖脈1300余條，其中，稀有金屬礦化偉晶巖脈548條，具鋰礦化的327條。偉晶巖呈不規(guī)則脈狀、透鏡體狀等侵位于可爾因巖體和三疊系變質(zhì)巖地層（圖4a、4b），常見被擠壓變形形成石香腸、透鏡體等（圖4c）。

根據(jù)巖相及礦物組合特征，可爾因巖體及其周緣分布的偉晶巖可劃分出1個偉晶相巖體和5個偉晶巖類型，分別為偉晶相微斜鈉長花崗巖、（電氣石）微斜長石型偉晶巖（Ⅰ類）、（電氣石）微斜長石鈉長石型偉晶巖（Ⅱ類）、（電氣石）鈉長石型偉晶巖（Ⅲ類）、鋰輝石鈉長石型偉晶巖（Ⅳ類）和細(xì)粒（鋰云母）鈉長石型偉晶巖（Ⅴ類），礦物組成總體表現(xiàn)為鉀長石（微斜長石）、電氣石減少，鈉長石、鋰輝石增多。偉晶相微斜鈉長花崗巖粒度變化較大，特征與二云母花崗巖明顯不同（圖4d、4e）。Ⅰ—Ⅲ類偉晶巖以較多電氣石為主要特征（圖4f—4h），Ⅰ類偉晶巖以較大的電氣石、黑云母晶體為特征（圖4i、4j），但分布極不均勻，Ⅳ類偉晶巖以柱狀、粒狀鋰輝石為標(biāo)志（圖4k、4l）。

圖4 可爾因地區(qū)偉晶巖野外及手標(biāo)本照片F(xiàn)ig. 4 Typical field and hand specimen photographs of the pegmatite in the Ke'eryin area(a) Pegmatite vein invaded the Zhuwo Formation along the fissures; (b) Pegmatite vein invaded the two-mica granite body; (c) Branch vein of the pegmatite main vein concordantly intruded the Zhuwo Formation，and been pressed as boudinage structures; (d) Two-mica granite; (e) Pegmatite microclinic albite granite; (f) (Tourmaline) microclinic pegmatite (Ⅰ type pegmatite); (g) (Tourmaline) microclinic albite pegmatite (Ⅱ type pegmatite); (h) (Tourmaline) albite pegmatite (Ⅲ type pegmatite); (i) (Tourmaline) giant tourmaline crystals in microclinic pegmatite (Ⅰ type pegmatite); (j) (Tourmaline) biotite in microclinic pegmatite (Ⅰtype pegmatite); (k) Columnar spodumene in ore body; (l) Spodumene albite pegmatite (Ⅳ type pegmatite)Rock and mineral code: γρ-Pegmatite; γβm-Two-mica granite; Bi-Biotite;Fs-Feldspar; Mc-Mica; Qtz-Quartz; Spd-Spodumene;Tur-Tourmaline

2.1 偉晶巖空間分布規(guī)律

不同類型的偉晶巖圍繞可爾因巖體周緣及頂部大致呈同心球狀分帶分布，巖體頂部被剝蝕后，偉晶巖在平面上大致呈同心圓狀環(huán)繞可爾因巖體分布，文章將從水平上和垂向上描述其分帶特征。

水平分帶特征：不同類型的偉晶巖分布于距可爾因巖體不同距離的區(qū)域，偉晶相微斜鈉長花崗巖主要分布于二云母花崗巖邊緣，或呈巖株狀侵入二云母花崗巖體內(nèi)。自二云母花崗巖向外，（電氣石）微斜長石型偉晶巖（Ⅰ類）大致分布于巖體內(nèi)及距巖體0～800 m區(qū)域，（電氣石）微斜長石鈉長石型偉晶巖（Ⅱ類）大致分布于距巖體800～1500 m區(qū)域，（電氣石）鈉長石型偉晶巖（Ⅲ類）大致分布于距巖體1500～2300 m區(qū)域，鋰輝石鈉長石型偉晶巖（Ⅳ類）大致分布于距巖體2300～5000 m區(qū)域，細(xì)粒（鋰云母）鈉長石型偉晶巖（Ⅴ類）大致分布于距巖體5000 m之外（圖1）。需要說明的是，并不是所有偉晶巖都嚴(yán)格按上述區(qū)域分布，同一區(qū)域內(nèi)可能存在2～3種類型的偉晶巖。

垂直分帶特征：可爾因地區(qū)地形切割強(qiáng)烈，在同一水平分帶區(qū)域內(nèi)，由于不同標(biāo)高距深部巖體的距離不同，可見不同類型的偉晶巖。如黨壩鋰輝石礦區(qū)，大金河北岸谷底（海拔2250 m）地層中緊鄰二云母花崗巖的偉晶巖為Ⅰ類，隨著海拔上升，離巖體距離增大，至2700 m左右出現(xiàn)Ⅱ類偉晶巖，至3300 m出現(xiàn)Ⅲ類偉晶巖，至3650 m開始出現(xiàn)Ⅳ類含礦偉晶巖直至4150 m（古城會，2014）。

從偉晶巖的分帶特征和分布特征看（圖1c），含礦偉晶巖的空間位置與節(jié)理裂隙發(fā)育程度及二云母花崗巖體的距離有關(guān)，同時還與巖漿流動速度（黏度）及溫壓條件等多種因素有關(guān)（孫文禮，2021）。一般來說，靠近母巖的區(qū)域含鋰偉晶巖往往賦存于

海拔較高處，遠(yuǎn)離母巖的區(qū)域含鋰偉晶巖海拔逐漸降低。黨壩鋰礦主礦體離母巖平距約為3 km，礦化海拔為3450～4150 m；李家溝鋰礦主礦體離母巖平距約為3.3 km，礦化海拔為3500～4000 m；龍古鋰礦床在阿拉伯村一帶離母巖平距達(dá)8 km，見礦海拔僅為1860～2477 m，遠(yuǎn)低于其他礦床。

2.2 偉晶巖與構(gòu)造的關(guān)系

偉晶巖脈的形態(tài)和規(guī)模主要受可爾因巖體周圍地層中節(jié)理裂隙的控制，巖體周圍的三疊系地層發(fā)育兩期節(jié)理裂隙系統(tǒng)：其一為北西—南東向節(jié)理裂隙系統(tǒng)，這一組節(jié)理裂隙是地層褶皺形成的；其二為巖漿穹隆形成的圍繞可爾因巖體呈近同心圓狀及放射狀分布的節(jié)理裂隙系統(tǒng)，兩期節(jié)理裂隙系統(tǒng)疊加形成了復(fù)雜的構(gòu)造裂隙系統(tǒng)。通過統(tǒng)計，單條偉晶巖脈主要受控于其中一組特別發(fā)育的節(jié)理裂隙，如李家溝鋰礦體主要受控于北東—南西向節(jié)理，黨壩主礦體受控于北西—南東向節(jié)理。一般規(guī)模較小的偉晶巖脈（20～100 m）賦存于1～2條相鄰并貫通的節(jié)理裂隙中，規(guī)模中等的偉晶巖脈（100～500 m）賦存于3～5條相鄰并貫通的節(jié)理裂隙中，規(guī)模大的偉晶巖脈（＞500 m）賦存于6條以上相鄰并貫通的節(jié)理裂隙中，偉晶巖大脈往往伴隨中小型偉晶巖脈群。在傾向上，偉晶巖往往貫通一組小角度相交的共軛節(jié)理，導(dǎo)致礦體及偉晶巖脈在傾向上呈現(xiàn)陡、緩傾交替的現(xiàn)象（圖2b）。

可爾因巖體南、北兩側(cè)以北西—南東走向、傾向北東和南西兩組節(jié)理最為發(fā)育，其走向與三疊系地層相近；可爾因巖體南東—東側(cè)的節(jié)理產(chǎn)狀較復(fù)雜，這可能是圍巖褶皺形成的節(jié)理裂隙與巖漿穹隆形成的節(jié)理裂隙間產(chǎn)狀大角度相交所致（圖1c）。這些節(jié)理裂隙系統(tǒng)更復(fù)雜的區(qū)域更易形成密集且數(shù)量龐大的偉晶巖脈群，也更容易貫通形成偉晶巖大脈。如李家溝、黨壩礦區(qū)位于可爾因巖體南東—東側(cè)，該區(qū)位于巖漿穹隆節(jié)理與區(qū)域褶皺構(gòu)造節(jié)理大角度交叉的部位，易形成含礦偉晶巖大脈和超大規(guī)模鋰礦床。而可爾因巖體南側(cè)的熱達(dá)門、業(yè)隆溝等礦區(qū)，褶皺構(gòu)造與巖漿穹隆形成的節(jié)理裂隙交角?。ㄒ员蔽鳌蠔|向為主），形成的偉晶巖脈相對細(xì)長，以似層狀為主，延伸穩(wěn)定，鋰礦床的規(guī)模一般為大型。因此，巖漿穹隆和區(qū)域褶皺構(gòu)造應(yīng)力大角度交叉的位置，是形成厚大偉晶巖礦脈的有利位置（可爾因巖體南東—東側(cè)及北東側(cè)），是尋找大型—超大型稀有金屬礦床的有利位置；巖漿穹隆和區(qū)域褶皺構(gòu)造應(yīng)力方向相近的區(qū)域（可爾因巖體南、北兩側(cè)及西側(cè)），是尋找礦脈細(xì)長但延伸穩(wěn)定的中—大型鋰礦床的有利區(qū)域。

2.3 偉晶巖的形成機(jī)理

在印支晚期—燕山早期，隨著地槽的回返，同碰撞花崗巖（S型花崗巖）巖漿伴隨大量富含稀有金屬元素的酸性巖漿在雅江-甲基卡以及金川-可爾因一帶侵入（岳相元等，2019）。隨著花崗巖巖漿的結(jié)晶分異作用和氣運作用的發(fā)展，巖漿房中的巖漿逐漸演變?yōu)楦籐i-F的花崗巖巖漿，最終在巖漿房內(nèi)形成富Li、Na、Sn、B、Be、Rb、Nb、Ta、F及揮發(fā)份的偉晶巖巖漿。當(dāng)構(gòu)造平靜時，偉晶巖巖漿在早期巖體內(nèi)及周緣形成偉晶相微斜鈉長花崗巖，當(dāng)巖漿系統(tǒng)平衡由于構(gòu)造活動關(guān)系而受到破壞時，富含揮發(fā)份的偉晶巖巖漿離開巖漿房進(jìn)入構(gòu)造裂隙系統(tǒng)，沿著構(gòu)造裂隙上升、充填，形成貫入偉晶巖。偉晶巖脈的穿切現(xiàn)象表明：偉晶巖的形成不是一次完成的，而是不同成分的含礦熔體流由巖漿源斷續(xù)按一定時間間隔脈動貫入的。另外，二云母花崗巖與偉晶巖的微量元素分布特征具有較明顯的不同，稀土總量顯著降低，這可能與巖漿演化過程中，二云母花崗巖與偉晶巖之間發(fā)生了液態(tài)不混溶作用有關(guān)（廖芝華等，2019）。

早期從巖漿源析出富含鉀的熔體，由這種熔體形成微斜長石型偉晶巖；隨著鉀的消耗，繼而溢出富含鉀、鈉的熔體，從而形成微斜長石鈉長石型偉晶巖。隨著巖漿成分逐漸向富含鈉和鋰的方向變化，且揮發(fā)份增多，于是便先后出現(xiàn)特殊的鈉和鈉-鋰巖漿，相應(yīng)地形成鈉長石型、鋰輝石鈉長石型和鋰云母鈉長石型偉晶巖。由于后期熔體中富含揮發(fā)份，在遠(yuǎn)離巖體空間產(chǎn)出，形成了圍繞可爾因巖體呈環(huán)帶分布的不同類型偉晶巖脈群。同時，偉晶巖熔體侵入到相對封閉的裂隙系統(tǒng)中，隨著溫度、壓力的逐漸降低，而產(chǎn)生結(jié)晶分異作用，形成了同一條偉晶巖脈，發(fā)育不同類型的偉晶巖。微斜長石偉晶巖（300～400 ℃，以近400 ℃為主）、鈉長石偉晶巖（300～400 ℃，以近300 ℃為主）、鋰輝石鈉長石偉晶巖（200～300 ℃）的流體包裹體均一溫度逐漸降低（李建康，2006），李家溝礦床鋰礦體石英和鋰輝石包裹體研究顯示其結(jié)晶溫度較低（199.6～257.3 ℃）（Fei et al.，2018），因此，鋰往往在脈體上部富集。

3 偉晶巖地球化學(xué)特征

3.1 采樣及分析測試

對可爾因巖體的二云母花崗巖、偉晶相微斜鈉長花崗巖及5個類型偉晶巖進(jìn)行了較系統(tǒng)的采樣分析，共采集樣品52件，采樣位置見圖1c。其中，K-1—K-34樣品采集于地表新鮮巖石樣品，DB-1—DB-11樣品為黨壩礦床鉆孔化學(xué)分析樣副樣，LJG-1—LJG-6樣品采集于李家溝礦床坑道新鮮未風(fēng)化的礦石，除化學(xué)分析副樣外均采用多點采樣組合為一個樣品，減少偉晶巖中礦物不均勻的影響。主量、微量、稀土元素分析測試在四川省地礦局化探隊測試中心完成。巖石主量元素氧化物數(shù)據(jù)采用等離子體光譜法（Li2O）、容量法（FeO）、重量法（LOI）和X射線熒光光譜法（其他主量元素氧化物）測定，微量和稀土元素分析采用原子熒光光譜法（As、Sb、Hg）、原子發(fā)射光譜法（Sn、B）、離子選擇性電極法（F）、X-射線熒光光譜法（Zr）及等離子體質(zhì)譜法ICP-MS（其他微量、稀土元素）測定。

3.2 樣品巖相學(xué)特征

二云母花崗巖：細(xì)—中粒花崗結(jié)構(gòu)，主要礦物成 分 為 酸 性 斜 長 石（15%～35%）、石 英（20%～30%）、鉀長石（38%～60%）、黑云母及白云母（約5%）和少量石榴石。酸性斜長石及鉀長石呈半自形粒狀，大小約0.3～1.2 mm，表面具針狀、鱗片狀絹云母化，可見鉀長石被酸性斜長石、石英交代，邊緣、裂紋、解理處見針狀、纖維狀白云母交代（圖5a）。黑云母具褪色現(xiàn)象及白云母化。

偉晶相微斜鈉長花崗巖：分布于二云母花崗巖內(nèi)部及邊緣，部分與偉晶巖特征相似，具粗?！獋ゾЫY(jié)構(gòu)，主要礦物成分為石英（20%）、鈉長石（50%～69%）、微斜長石（5%～20%）、黑云母及白云母（1%～6%）、電氣石（0～5%）。鈉長石呈自形板狀及半自形粒狀，大小約0.8～15 mm，局部蝕變形成絹云母。微斜長石呈半自形粒狀，大小約0.4～9 mm，部分被鈉長石交代（圖5b）。黑云母具蝕變褪色及白云母化，見粒狀石榴石。

（電氣石）微斜長石型偉晶巖（Ⅰ類偉晶巖）：以巨大電氣石、黑云母及長石晶體為識別特征。主要礦物成分為微斜長石（71%）、石英（20%）、鈉長石（0～8%）、電氣石（1%～10%）。微斜長石呈半自形粒狀，大小約4～100 mm，局部可見鈉長石交代微斜長石（圖5c）。石英呈半自形粒狀。電氣石分布不均勻，粒度一般5～30 mm，局部可見長5～20 cm、粗1～5 cm的柱狀電氣石及長20～50 cm的帶狀黑云母（圖4i、4j）。

（電氣石）微斜長石鈉長石型偉晶巖（Ⅱ類偉晶巖）：少見巨大電氣石、云母晶體，主要礦物成分為鈉 長 石（50%～63%）、鉀 長 石（8%～10%）、石 英（20%～35%）、電氣石（1%～5%）、白云母（3%）及少量石榴石。鈉長石呈自形板狀、半自形粒狀，大小為1～11 mm，晚期葉鈉長石呈集合體交代早期鈉長石（圖5d）。微 斜 長 石 呈 半 自 形 粒 狀，大 小 約2～12 mm，可見鈉長石、白云母呈集合體交代微斜長石（圖5e），石英交代長石形成蠕英結(jié)構(gòu)（圖5f）。電氣石呈柱狀、粒狀及不規(guī)則狀，大小0.1～50 mm不等。石榴石多被絹云母交代（圖5g）。

（電氣石）鈉長石型偉晶巖（Ⅲ類偉晶巖）：電氣石、云母晶體相對較小，少見3 cm以上晶體，且含量相對Ⅰ、Ⅱ類偉晶巖減少，局部偶見鋰輝石出現(xiàn)。主要礦物成分為鈉長石（57%～64%）、微斜長石（0～5%）、石英（20%～30%）、白云母（2%～7%）、電氣石（1%～5%）。鈉長石具有二世代特征，葉鈉長石呈集合體交代早期鈉長石。白云母呈板狀、條狀分布于長石、石英顆粒間，部分呈束狀、放射狀集合體分布在后期構(gòu)造裂隙中（圖5h）。電氣石呈柱狀、粒狀及不規(guī)則狀，大小約0.1～30 mm，分布于石英、長石顆粒間。

鋰輝石鈉長石型偉晶巖（Ⅳ類偉晶巖）：以板柱狀鋰輝石為特征。同一偉晶巖脈中下部鋰輝石晶體粗大且鋰輝石晶體長軸方向性不明顯；上部鋰輝石晶體細(xì)長或細(xì)密，鋰輝石晶體長軸與偉晶巖脈的厚度方向一致。主要礦物成分為鋰輝石（10%～15%）、石英（20%～32%）、鈉長石（40%～59%）、微斜長石（0～15%）、白云母及鋰云母（3%～7%），錫石、綠柱石、黃鐵礦、磁鐵礦、鈦鐵礦、磷灰石、榍石、鈮鉭礦物等副礦物含量共約2%。鋰輝石是主要礦石礦物，多為密集產(chǎn)出的板狀、柱狀，部分鋰輝石呈細(xì)粒狀（圖5i）。鋰輝石部分分布于脈石礦物間，有些則與石英細(xì)粒組成集合體沿裂隙充填，有的被顯微鱗片狀白云母或石英交代僅剩鋰輝石晶體假像（圖5j、5k）。鋰輝石粒度相差較為懸殊，粗大的柱狀鋰輝石晶體的長徑在5～20 cm，橫斷面2～5 cm，細(xì)粒鋰輝石顆粒一般僅1～5 mm。鋰云母呈無色片狀、板狀，局部可見被長石、石英交代，較均勻分布于石英、長石顆粒間。

圖5 可爾因花崗巖及偉晶巖顯微照片（正交偏光）Fig. 5 Microscope photographs of the Ke'eryin granite and pegmatite using cross-polarized light(a) Muscovite metasomatized plagioclase along multiple twin; (b and c) Albite metasomatized microplagioclase leading to its jagged edge; (d)Cleavelandite appearing aggregate structure metasomatized inchoate albite; (e) Muscovite appearing aggregate structure metasomatized microcline leading to its embayed edge; (f) Quartz metasomatized albite forming myrmekitic texture; (g) Garnetization and sericitization; (h)Muscovite metasomatized albite along albite's edges and fissures; (i) Short columnar spodumene; (j) Plagioclase, quartz metasomatized to spodumene making it only exist pseudomorphic; (k) Fissures and edges of spodumene metasomatized by mica and quartz; (l) Lepidolite distributed among spodumene and feldspar particlesMineral code: Ab-Albite; Grt-Garnet; Lpd-Lepidolite; Ms-Muscovite; Pl-Plagioclase; Qtz-Quartz; Spd-Spodumene; Tur-Tourmaline

細(xì)粒（鋰云母）鈉長石型偉晶巖（Ⅴ類偉晶巖）：粒度總體較其他類型偉晶巖細(xì)，局部也可見較大長石和石英晶體。主要礦物成分為鈉長石（51%）、石英（35%）、微斜長石（0～10%）、白云母和鋰云母（3%～6%）、電氣石（1%）組成。鈉長石呈自形板狀及半自形粒狀，大小為0.3～2 mm。微斜長石含量變化較大，呈半自形粒狀，大小為1.5～8 mm，局部可見鈉長石、白云母交代。石英呈無色半自形粒狀，大小為0.3～4 mm。鋰云母呈無色片狀、板狀，大小為0.2～0.8 mm，分布在鋰輝石、長石顆粒間（圖5l）。

3.3 主量元素

樣品主量元素分析結(jié)果見表1，平均值見表2。結(jié)果顯示，可爾因巖體及偉晶巖樣品高Si、富Al、富堿，樣品SiO2含量為66.20%～78.30%，平均含量72.86%，二云母花崗巖體及第Ⅴ類偉晶巖SiO2含量略低。巖體及偉晶巖Al2O3的含量為11.56%～18.52%，平均含量15.29%，其中，第Ⅳ、Ⅴ類偉晶巖含量相對較高，平均含量分別為16.48%、17.62%，Al2O3含量隨SiO2含量增加而降低（圖6a）。二云母花崗巖及偉晶相微斜鈉長花崗巖總體富K貧Na，K2O平均含量5.07%、Na2O平均含量3.12%；而偉晶巖總體富Na貧K，各類偉晶巖K2O平均含量2.91%～4.09%、Na2O平均含量3.54%～6.35%。全堿含量（K2O+Na2O）、CaO、TiO2含量及里特曼指數(shù)σ均與SiO2含量呈負(fù)相關(guān)（圖6b—6e）。

表1 可爾因花崗巖及偉晶巖主量元素分析結(jié)果Table 1 Major elements analysis results of the Ke'eryin granite and pegmatite

續(xù)表 1

鋁飽和指數(shù)（A/CNK）是Shand（1947）在關(guān)于噴出巖的研究中提出來的，對于長英質(zhì)巖類型劃分及其成礦作用具有重要參考作用（桑隆康和馬昌前，2012），細(xì)晶巖-偉晶巖-云英巖型Sn-W-U-Mo-Cu和Be-B-Li-P多金屬礦與過鋁質(zhì)長英質(zhì)巖密切相關(guān)（Clarke，1992），中國嶺南地區(qū)許多大型U、W、稀有金屬、REE礦床都與強(qiáng)過鋁質(zhì)花崗巖有關(guān)（周新民，2007）。由于花崗偉晶巖與花崗巖在礦物成分上相似，鋁飽和指數(shù)A/CNK也被用于描述偉晶巖鋁飽和程度，如西藏喜馬拉雅普斯拉偉晶巖（A/CNK=1.0～1.6）、新疆阿爾泰地區(qū)偉晶巖（A/CNK=1.04～1.09）、湘東幕埠山地區(qū)偉晶巖（A/CNK=1.04～2.26）和四川甲基卡偉晶巖（A/CNK=1.02～2.65）均具過鋁質(zhì)特征（李鵬等，2019；李賢芳等，2020；劉濤等，2020；Liu et al.，2020）。為便于對比二云母花崗巖體和偉晶巖的鋁飽和度及其與鋰含量的關(guān)系，本次計算了樣品的鋁飽和指數(shù)，結(jié)果顯示二云母花崗巖A/CNK值為1.47～1.81，偉晶相微斜鈉長花崗巖A/CNK值為1.40～1.60，偉晶巖A/CNK值 為1.34～4.53，所有樣品均為過鋁質(zhì)花崗巖。由表1、表2可知，自二云母花崗巖→偉晶相微斜鈉長花崗巖→Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅳ類偉晶巖的A/CNK平均值逐漸升高，至Ⅴ類降低，其中，Ⅳ類含礦偉晶巖A/CNK值最高，值為1.40～4.53（平均值2.68）。這表明研究區(qū)二云母花崗巖到偉晶巖演化過程中，過鋁程度隨分異作用而增強(qiáng)。

表 2 可爾因花崗巖和不同類型偉晶巖主量、微量及稀土元素分析結(jié)果平均值Table 2 Average analysis results of major elements, trace elements and REEs in Ke'eryin granite and pegmatite of different types

礦石樣品中，Li2O含量隨全堿含量（K2O+Na2O）及 里 特 曼 指 數(shù)σ升 高 而 明 顯 降 低（圖6f、6g），隨A/CNK及A/NK值升高而明顯升高（圖6h、6i）?？梢园l(fā)現(xiàn)，礦體Li2O品位與鋁飽和度成正相關(guān)，與堿度呈負(fù)相關(guān)。

圖6 可爾因花崗巖體和偉晶巖主量元素及特征值協(xié)變圖Fig. 6 Covariance diagram of major elements and eigenvalues from the Ke'eryin granite body and pegmatite

3.4 微量元素

樣品微量元素分析結(jié)果見表3，平均值見表2。據(jù)樣品微量元素蛛網(wǎng)圖（圖7）可見，二云母花崗巖、偉晶相微斜鈉長花崗巖與各類偉晶巖均呈右傾，表明熔體不相容元素富集。偉晶相微斜鈉長花崗巖和偉晶巖的微量元素曲線形態(tài)一致，均富集Rb、K、Ta、P、Hf，虧損Ba、Th、Sr、Nd、Sm、Ti，且富集或虧損程度自偉晶相微斜鈉長花崗巖→Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ類偉晶巖逐漸增強(qiáng)（圖7h），熔體相容元素含量逐漸降低，特別是Ⅲ、Ⅴ類偉晶巖的熔體相容元素含量明顯低于其他類型偉晶巖和可爾因巖體（圖7e—7g）。礦體樣品不相容元素曲線分布緊密，相容元素曲線相對分散，表明相容元素分布不均勻（圖7f）。二云母花崗巖各元素富集、虧損程度多弱于偉晶巖，P呈負(fù)異常，Nd、Sm為正異常，與偉晶巖明顯不同?？傮w顯示了偉晶巖不同分帶具有連續(xù)分異的特點，但偉晶巖與二云母花崗巖之間部分微量元素具有突變的特征。

圖7 樣品的原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖 (原始地幔標(biāo)準(zhǔn)值據(jù)引自McDonough，1992)Fig. 7 Primitive mantle-normalized trace element spidergrams (primitive mantle normalization date according to McDonough, 1992)

（1）平面變化

二云母花崗巖的Li平均含量133.39×10-6，偉晶相微斜鈉長花崗巖中Li平均含量僅64.31×10-6，進(jìn)入偉晶巖后，Li含量逐漸升高，至Ⅳ類含礦偉晶巖后達(dá)到7326.95×10-6，隨后的Ⅴ類偉晶巖Li含量降至最低，僅22.54×10-6（勘查中部分Ⅴ類偉晶巖局部可見鋰礦化）。相似的變化規(guī)律還體現(xiàn)在Sn、Be、Rb、Nb等元素。B主要集中于偉晶巖Ⅰ—Ⅲ類偉晶巖，Ⅳ、Ⅴ類偉晶巖含量明顯降低，這與電氣石等硼礦物分布范圍一致，在找礦過程中可以作為標(biāo)志確定礦體部位及剝蝕程度。從表2、圖8可知，自二云母花崗巖→偉晶相微斜鈉長花崗巖→Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅳ類偉晶巖全巖地球化學(xué)素含量及比值存在規(guī)律性變化：K、B、Co、Th、Sr、Ba、Y、Nb/Ta、TiO2/Ta、ΣREE、ΣLREE、ΣHREE總 體 降 低；而Li、Na、Sn、Be、Rb、Cs、Nb、Ta、Cd、Tl、F、Zr、Zr/Hf、Na/K總體升高，其中，Li、Sn、Be、Nb等元素至Ⅴ類偉晶巖后含量降低。

圖8 可爾因花崗巖體和偉晶巖微量元素含量曲線圖Fig. 8 Trace element content curve of the Ke’eryin granite and pegmatiteγβm-Two-mica granite; γρ-Pegmatite microclinic albite granite; Ⅰ-(tourmaline) microclinic pegmatite vein; Ⅱ-(tourmaline) microclinic albite pegmatite vein; Ⅲ-(tourmaline) albite pegmatite vein; Ⅳ-spodumenealbite pegmatite vein; Ⅴ-fine-grained（lepidolite）albite pegmatite vein Abscissa number: 1-5 represent two-mica granite（γβm), 6-12 represent pegmatite granite, 13-19 represent Ⅰ type pegmatite, 20-25 representⅡ type pegmatite, 26-33 represent Ⅲ type pegmatite, 34-48 represent Ⅳ type pegmatite, 49-52 represent Ⅴ type pegmatite; See Table 3 for the analysis results of corresponding samples

（2）垂向變化

據(jù)黨壩鋰礦床鉆孔工程統(tǒng)計表明：鋰礦體品位總體具上高下低的特征，Li品位1.4%以上的礦體多位于海拔3750 m以上，向深部延伸品位總體相對降低，李家溝礦床具有類似特征。通過對黨壩鋰礦床P11剖面不同高程的礦體采樣分析（圖9，表3），結(jié)果表明隨著礦體自地表向深部延伸，Sn、Rb、In、Sr、Ba、Tl等元素含量總體逐漸降低，至海拔3500 m以下Li礦化減弱而含量明顯降低，U隨礦體向深部延伸含量升高。隨著礦體向深部延伸至鋰輝石減少，Li含量降低，較多電氣石出現(xiàn)，B含量明顯升高，標(biāo)志著含礦偉晶巖由Ⅳ類向Ⅲ類變化。垂向上，細(xì)粒（鋰云母）鈉長石型偉晶巖（Ⅴ類）向鋰輝石鈉長石偉晶巖（Ⅳ類）延伸，呈現(xiàn)Li、Sn、B、Be、Rb、Nb等元素含量升高的特征；鋰輝石鈉長石偉晶巖（Ⅳ類）向（電氣石）鈉長石型偉晶巖（Ⅲ類）延伸，呈現(xiàn)Li、Sn、Rb、In、Sr、Ba、Tl含量降低，U、B、Zr含量升高的規(guī)律。

圖9 黨壩鋰礦床P11 剖面微量元素含量變化曲線圖Fig. 9 Trace element content curve of the P11 section from the Dangba lithium deposit1-Quaternary; 2-4th part of Triassic Zhuwo Formation; 3-3rd part of Triassic Zhuwo Formation; 4-2nd part of Triassic Zhuwo Formation; 5-1st part of Triassic Zhuwo Formation; 6-Orebody and its serial number; 7-Pegmatite; 8-Drilling; 9-Sampling place and its number; 10-Element content curve

表 3 可爾因地區(qū)二云母花崗巖及偉晶巖微量元素分析結(jié)果Table 3 Trace element analysis results of the Ke'eryin granite and pegmatite

續(xù)表 3

3.5 稀土元素

二 云 母 花 崗 巖 稀 土 總 量（ΣREE）為76.9×10-6～287×10-6（平均190.27×10-6）；偉晶相微斜鈉長花崗巖ΣREE明顯降低，為21.0×10-6～63.4×10-6（平均40.52×10-6）；偉晶巖ΣREE進(jìn)一步降低，Ⅰ—Ⅴ類偉晶巖ΣREE平 均 值 分 別 為28.79×10-6、26.78×10-6、17.33×10-6、8.79×10-6、14.13×10-6（表2，表4）。表明自二云母花崗巖→偉晶相微斜鈉長花崗巖→偉晶巖的ΣREE逐漸降低；偉晶巖中，Ⅰ—Ⅴ類偉晶巖同樣具ΣREE逐漸降低的趨勢，其中，Ⅳ類偉晶巖最低。二云母花崗巖LREE/HREE均值為14.40，偉晶相微斜鈉長花崗巖及各帶偉晶巖LREE/HREE平均為6.79～9.47，表明輕重稀土分異強(qiáng)烈。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素分配圖解中，二云母花崗巖稀土元素分配曲線呈右傾，輕、重稀土均較陡（圖10a）。偉晶相微斜鈉長花崗巖及各類偉晶巖的稀土元素分配曲線均呈右傾，輕稀土較陡、重稀土平緩（圖10b—10g），屬輕稀土富集型。

表4 可爾因花崗巖及偉晶巖稀土元素分析結(jié)果Table 4 Rare-earth element analysis results of the Ke'eryin granite and pegmatite

續(xù)表 4

樣品大多具Ce正異常，部分具弱負(fù)異常，二云母花崗巖δCe均值為1.12、偉晶相微斜鈉長花崗巖δCe均值為1.28，Ⅰ—Ⅴ類偉晶巖δCe均值分別為1.25、1.43、1.62、1.59、1.13，礦體Ce異常變化較大，總體具正異常。樣品大多具Eu負(fù)異常，自二云母花崗巖→偉晶相微斜鈉長花崗巖→偉晶巖，Eu負(fù)異?？傮w逐漸減弱（圖10h）。Ⅳ類含礦偉晶巖Eu異常變化較大：其中李家溝礦區(qū)礦石樣品δEu為1.05～2.35，均為正異常；黨壩礦區(qū)礦石樣品δEu為0.68～7.57，平均1.64，變化較大。礦體球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素分配曲線分布較分散（圖10f），稀土元素含量變化大，這可能是由于含礦偉晶巖中礦物分布不均，且不同礦物中稀土元素含量差異較大而導(dǎo)致的。

圖10 樣品的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線圖(球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)值據(jù)Boynton，1984 )Fig. 10 Chondrite-normalized REE distribution patterns of the samples (chondrite normalization date according to Boynton，1984)

4 地球化學(xué)指標(biāo)

4.1 地球化學(xué)指標(biāo)

通過對研究區(qū)范圍內(nèi)各類偉晶巖、典型礦床稀有金屬礦體的全巖巖石地球化學(xué)元素含量變化進(jìn)行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)平面上自二云母花崗巖→偉晶相微斜鈉長花崗巖→Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅳ類偉晶巖存在元素或特征值的規(guī)律變化，呈漸變或突變的特征。垂向上，礦體由淺到深同樣存在相關(guān)元素或特征值的規(guī)律變化，或與Li含量具有明顯相關(guān)性。通過分類，將這些元素或特征值分為特征元素指標(biāo)、指示指標(biāo)和品位指標(biāo)。特征元素指標(biāo)指通過含量能直接指示礦體或礦化位置的一組元素；指示指標(biāo)是指通過其變化規(guī)律可以指示找礦方向的一組元素或特征值；品位指標(biāo)是指其含量與Li品位相關(guān)性強(qiáng)、能反映Li品位變化的元素或特征值。

（1）平面指標(biāo)變化

特 征 元 素 指 標(biāo) 包 括Li、B、Sn、Rb、Be、Nb、Ta等元素（表2）。自Ⅰ類偉晶巖向Ⅴ類偉晶巖方向，Li含量在Ⅰ—Ⅲ類偉晶巖中含量略有升高，至Ⅳ類偉晶巖鋰輝石含量升高而Li含量迅速升高15倍以上；B元素則相反，由于電氣石明顯減少導(dǎo)致Ⅳ類偉晶巖B含量突然降低17倍以上。Sn、Rb、Be、Nb、Ta等元素則表現(xiàn)為平均含量逐漸升高。這些元素含量對尋找鋰礦化區(qū)具有直接指示作用，其在偉晶巖中的含量及變化趨勢符合上述規(guī)律可用于推斷鋰礦化偉晶巖位置。

指示指標(biāo)包括Cs、Tl、F、Zr、Y、ΣREE等元素及TiO2/Ta、Zr/Hf、Ta/Zr 、Nb/Ta 、K/Na等值（表2）。自Ⅰ類偉晶巖向Ⅴ類偉晶巖方向，Cs、Tl、F表現(xiàn)為含量逐漸升高，礦體平均含量分別為58.7×10-6、4.75×10-6、947×10-6；Zr、Y、ΣREE等元素表現(xiàn)為含量逐漸降低，礦體平均含量分別為13.7×10-6、1.94×10-6、10.7×10-6；Ta/Zr值 逐 漸 升 高，Ta/Zr值0.97～17.1（平均5.33）；TiO2/Ta值、Nb/Ta值、Zr/Hf值、K/Na值則表 現(xiàn) 為 逐 漸 降 低。其 中，礦 體 的TiO2/Ta值 為0.73～15.5（平 均4.61）、Nb/Ta值0.30～4.86（平 均1.46）、Zr/Hf值2.53～18.0（平 均9.23）、K/Na值0.20～2.43（平均0.70），這表明礦體總體具有Nb＞Ta、Na＞K的特點。這些元素和指標(biāo)值可作為可爾因地區(qū)鋰礦體的地球化學(xué)找礦指標(biāo)。

（2）垂向指標(biāo)變化

礦體的垂向指標(biāo)主要包括品位指標(biāo)和指示指標(biāo)，品位指標(biāo)與Li含量相關(guān)性強(qiáng)，主要包括A/NK、A/CNK、σ、K+Na、K/Na等（表5）。礦體的鋁堿比A/NK與鋁飽和指數(shù)A/CNK明顯高于Ⅰ—Ⅲ類及Ⅴ類等其他4類偉晶巖，礦體的里特曼指數(shù)σ明顯低于Ⅰ—Ⅲ類及Ⅴ類等其他4類偉晶巖（表2）。據(jù)表6可知，礦體Li2O含量與A/NK、A/CNK值與呈正相關(guān)性，與σ、K+Na、K/Na值呈負(fù)相關(guān)性。表明礦體品位與鋁飽和度呈正相關(guān)、與堿性程度呈負(fù)相關(guān)。當(dāng)?shù)V體向深部延伸時鋰含量與鋁飽和度及堿度呈規(guī)律變化時，可以對深部礦體延伸情況和找礦潛力做出判斷。

表5 可爾因地區(qū)偉晶巖型鋰礦地球化學(xué)找礦指標(biāo)Table 5 Geochemical prospecting indexes of the pegmatite type lithium deposits in the Ke'eryin area

表6 Li2O含量與品位指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)Table 6 Correlation coefficient between Li2O content and grade indexes

指示指標(biāo)包括B、U、Zr、Be、Sn、Rb、Sr、Ba、Tl、In等元素（表2）。其中，B元素向深部由30×10-6以下迅速升高至數(shù)百10-6，代表偉晶巖由Ⅳ類向Ⅲ類過渡，指示Li礦化將逐漸減弱、尖滅。U、Zr、Be等元素由淺到深呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，部分礦區(qū)主礦體可見明顯的上鋰下鈹?shù)姆謳卣?，甚至形成獨立Be礦體。Sn、Rb、Sr、Ba、Tl、In等元素由淺到深呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢，這些元素在礦體中上部變化規(guī)律不明顯，在礦體中下部隨深度增加含量逐漸減少，可用于判斷礦體深部延伸情況。

4.2 地球化學(xué)找礦模型

以可爾因地區(qū)區(qū)域及礦區(qū)成礦地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，結(jié)合二云母花崗巖成礦母巖的結(jié)晶分異、相帶分布與揮發(fā)份、礦物質(zhì)遷移富集、偉晶巖分帶、含礦偉晶巖密集區(qū)與巖體空間距離分布關(guān)系及各類偉晶巖和典型礦床主礦體的巖石地球化學(xué)特征，節(jié)理構(gòu)造尤其是交匯部位的控礦與賦礦特征等，建立可爾因地區(qū)偉晶巖型鋰礦地球化學(xué)找礦模型（圖11）。

圖11 可爾因地區(qū)偉晶巖型鋰礦地球化學(xué)找礦模型圖Fig. 11 Geochemical prospecting model of pegmatite-type lithium deposits in the Ke'eryin area

4.3 適用條件和注意事項

此次總結(jié)的地球化學(xué)指標(biāo)主要適用于快速定位大范圍偉晶巖田中的鋰稀有金屬找礦有利區(qū)或靶區(qū)，可采用平面特征指標(biāo)和指示指標(biāo)輔助定位具有伴生無礦偉晶巖的隱伏鋰稀有金屬礦體，對已有露頭的鋰稀有金屬礦體，在勘查過程中可采用垂向指標(biāo)輔助判斷礦體剝蝕程度和深部延伸情況，判斷礦體富集部位。

需要注意的是，偉晶巖系統(tǒng)的空間分布及地球化學(xué)特征是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，偉晶巖中礦物顆粒較大、且分布不均勻，部分脈體內(nèi)還存在礦物分帶現(xiàn)象，礦物組合及化學(xué)成分在局部往往變化極大。因此，采用地球化學(xué)指標(biāo)定位偉晶巖型鋰礦必須采集一定數(shù)量的具有代表性的樣品，且采集全巖樣品時要盡量多點采樣分析取平均值，盡量避免單塊標(biāo)本樣進(jìn)行化學(xué)分析。同時，與熱液蝕變較強(qiáng)的礦床（如細(xì)脈浸染型金礦、石英脈型金鎢多金屬礦等）相比，偉晶巖與圍巖物質(zhì)交換不活躍，采用地球化學(xué)指標(biāo)定位找礦有利區(qū)或礦體需要直接采集偉晶巖樣品，近礦圍巖雖有部分具礦化蝕變現(xiàn)象，但規(guī)模小、原生暈無規(guī)律，難以實際應(yīng)用，因此，在覆蓋區(qū)使用需要借助輕型山地工程采樣。

地球化學(xué)指標(biāo)僅是定位找礦有利區(qū)或礦體的依據(jù)之一，同時還需要配合系統(tǒng)的構(gòu)造研究、偉晶巖礦物學(xué)研究等。另外，還要考慮與母巖的空間位置關(guān)系，如與母巖二云母花崗巖的平面距離、相對高程等。因此，利用地球化學(xué)指標(biāo)定位找礦有利區(qū)或礦體時需要綜合多種地質(zhì)信息后綜合判斷。

5 應(yīng)用情況

位于可爾因巖體南側(cè)的熱達(dá)門鋰礦區(qū)在勘查過程中發(fā)現(xiàn)地表出露的主礦體西段出現(xiàn)了同一條偉晶巖脈由多種類型偉晶巖組成的現(xiàn)象，并出現(xiàn)了Be、U升高，而Sn、Rb、Tl明顯降低的趨勢，據(jù)地球化學(xué)指標(biāo)認(rèn)為其含鋰帶（Ⅳ類偉晶巖）大部份已被剝蝕。礦體向東地表礦體厚度變小甚至尖滅，且冰磧物覆蓋，礦體未出露，前期工作一度認(rèn)為礦區(qū)東部不具找礦潛力，但東部偉晶巖轉(zhuǎn)石出現(xiàn)了低Li、B、U，高Sn(285×10-6)、Rb(1133×10-6)、Nb(70×10-6)、Ta(187×10-6)、Tl(4.14×10-6)、F(444×10-6)的Ⅴ類 偉 晶巖特征，地球化學(xué)指標(biāo)判斷礦區(qū)東部具有進(jìn)一步尋找隱伏礦體的潛力。通過鉆孔驗證，證實礦區(qū)東部礦體向深部表現(xiàn)為變厚的趨勢，鋰礦化延深最大超過了500 m（圖12a），使熱達(dá)門礦床鋰資源量達(dá)到了大型規(guī)模。

可爾因巖體南東側(cè)的龍古鋰礦區(qū)緊鄰李家溝鋰礦床東部，前期找礦工作主要針對靠近李家溝的區(qū)域開展，未獲得較大找礦突破。但在遠(yuǎn)離李家溝礦床和二云母花崗巖體（8 km）的阿拉伯村一帶（圖3）發(fā)現(xiàn)了具有低Li（16.2×10-6）、B（8.5×10-6）、U（1.52×10-6），高Sn（336×10-6）、Rb（1120×10-6）、Nb（66.4×10-6）、Ta（189×10-6）、Tl（4.0×10-6）、F（938×10-6）的偉晶巖脈，雖不具鋰礦化，但其地球化學(xué)特征符合Ⅴ類偉晶巖特征。同時，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域發(fā)育北西—南東向節(jié)理系統(tǒng)，節(jié)理中可見偉晶巖脈填充。綜合判斷該區(qū)雖遠(yuǎn)離Ⅳ類偉晶巖脈賦存的有利區(qū)域，但由于海拔低，地球化學(xué)指標(biāo)符合尋找隱伏礦體的條件。通過施工鉆孔，發(fā)現(xiàn)了新的鋰礦體（圖12b），新增Li資源量超過5×104t，截至2021年底礦床已接近大型規(guī)模。

圖12 熱達(dá)門鋰礦床P32剖面圖與龍古鋰礦床P8剖面圖Fig. 12 P32 profile of the Redamen lithium deposit and P8 profile of the Longgu lithium deposit(a) P32 profile of the Redamen lithium deposit; (b) P8 profile of the Longgu lithium deposit

6 結(jié)論

（1）可爾因地區(qū)偉晶巖鋁飽和指數(shù)A/CNK 平均為1.98，為鋁飽和系列，自二云母花崗巖→偉晶相微斜鈉長花崗巖→Ⅰ—Ⅳ類偉晶巖，鋁飽和指數(shù)A/CNK平均值逐漸升高，巖體總體K＞Na，偉晶巖特別是礦體總體Na＞K。

（2）成礦母巖二云母花崗巖與偉晶巖均富集熔體不相容元素，其中，Rb、K、Ta、Hf等元素明顯富集。二云母花崗巖具Sm、Nd正異常，P、Nb負(fù)異常，偉晶巖則相反；二云母花崗巖稀土總量平均190.27×10-6，遠(yuǎn)高于偉晶巖ΣREE（8.79×10-6～28.79×10-6）。這可能與巖漿演化過程中，二云母花崗巖與偉晶巖之間發(fā)生液態(tài)不混溶有關(guān)。

（3）可爾因地區(qū)偉晶巖空間分布位置及形態(tài)受地層褶皺的節(jié)理裂隙（北西—南東走向）和巖漿穹隆裂隙（同心圓狀和放射狀）兩個節(jié)理裂隙系統(tǒng)疊加控制，單條偉晶巖脈主要受控于其中一組特別發(fā)育的節(jié)理裂隙。當(dāng)兩個系統(tǒng)的節(jié)理裂隙大角度相交（如可爾因巖體南東和北東側(cè)）時，易形成具有厚大礦體的超大型鋰礦床；當(dāng)兩個系統(tǒng)的節(jié)理裂隙產(chǎn)狀相近（如可爾因巖體南北兩側(cè)）時，是尋找礦脈細(xì)長但延伸穩(wěn)定的中—大型鋰礦床的有利部位。

（4）特征元素指標(biāo)、指示指標(biāo)、品位指標(biāo)這三類地球化學(xué)指標(biāo)可用于輔助定位偉晶巖型鋰稀有金屬找礦有利區(qū)或礦體。平面上，特征元素指標(biāo)包括Li、B、Sn、Rb、Be、Nb、Ta等元素，Li、B在礦化邊界突變，Sn、Rb、Be、Nb、Ta等元素自二云母花崗巖→偉晶相微斜鈉長花崗巖→Ⅰ—Ⅳ類偉晶巖平均含量逐漸升高，對尋找鋰礦化區(qū)具有直接指示作用。指示指標(biāo)包括Cs、Tl、F、Zr、Y、ΣREE等元素及Zr/Hf、Ta/Zr 、Nb/Ta 、K/Na、TiO2/Ta等特征值，自二云母花崗巖→偉晶相微斜鈉長花崗巖→Ⅰ—Ⅳ類偉晶巖Cs、Tl、F含量及Ta/Zr值表現(xiàn)為逐漸 升 高，Zr、Y、ΣREE含 量 及Nb/Ta值、Zr/Hf值、K/Na值逐漸降低；垂向上，指示指標(biāo)包括B、U、Zr、Be、Sn、Rb、Sr、Ba、Tl、In等元素。其中，B元素深部含量突然升高指示礦體尖滅，U、Zr、Be等元素含量由淺到深呈現(xiàn)逐漸升高，Sn、Rb、Sr、Ba、Tl、In等元素含量逐漸降低。品位指標(biāo)主要包括A/NK、A/CNK、σ、K+Na、K/Na等。Li品位與鋁飽和度及堿度密切相關(guān)，與A/NK值、A/CNK值呈正相關(guān)性，與σ、K+Na、K/Na值呈負(fù)相關(guān)性。

致謝：感謝主編邢樹文研究員和特邀主編胡健民研究員的組織和約稿。感謝兩位匿名審稿人對本文提出的建設(shè)性意見。感謝《地質(zhì)力學(xué)學(xué)報》編輯部老師對稿件的校對修訂。