摘" "要:鋰鈹稀有金屬是推動現(xiàn)代工業(yè)革命和高新技術發(fā)展的重要物質(zhì)基礎,其安全的供應關系到我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2014年新疆地礦局第三地質(zhì)大隊在阿爾金地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)吐格曼鈹?shù)V,發(fā)現(xiàn)評價了瓦石峽南、阿亞克、庫木薩依、塔什達坂等4個大-超大型鋰鈹稀有金屬礦田,實現(xiàn)了我國鋰資源在新區(qū)域的重大找礦突破。厘定長300 km,寬10~35 km的阿爾金鋰鈹稀有金屬成礦帶,初步估算潛在氧化鋰資源量300×104 t,有望成為一個國家級鋰鈹大型資源基地。在以往鋰鈹稀有金屬礦勘查、研究的基礎上,揭示該地區(qū)偉晶巖型鋰鈹稀有金屬成礦遠景,為下一步找礦和勘查部署提供有力支撐。
關鍵詞:阿爾金地區(qū);鋰鈹稀有金屬礦;找礦進展;遠景分析
近年,我國在川西甲基卡、新疆大紅柳灘-阿爾金等取得偉晶巖型鋰鈹稀有金屬礦找礦重大突破。阿爾金地區(qū)地質(zhì)工作程度低,20世紀中后期開始零星路線考察及不同比例尺區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、地球化學、地球物理普查及遙感地質(zhì)解譯等工作。2014年,新疆地礦局三隊評價鉛鋅、錳、鐵等礦產(chǎn),首次在阿爾金吐格曼地區(qū)發(fā)現(xiàn)鋰、鈹?shù)V化線索及大量花崗偉晶巖。2017年至今,三隊在中央、自治區(qū)財政及企業(yè)資金持續(xù)投入,發(fā)現(xiàn)并評價了瓦石峽南、阿亞克、庫木薩依和塔什達坂等中型以上鋰鈹?shù)V床[1],為我國偉晶巖型鋰鈹稀有金屬礦找礦新區(qū)帶。阿爾金地區(qū)鋰鈹?shù)V的發(fā)現(xiàn)及評價對推動該地區(qū)乃至全國稀有金屬礦產(chǎn)資源找礦及開發(fā)具重大意義。
1" 成礦地質(zhì)特征
研究區(qū)地處特提斯構(gòu)造域北部阿爾金造山帶,是一個經(jīng)多期復雜地質(zhì)構(gòu)造演化形成的復合造山帶[2]。區(qū)內(nèi)構(gòu)造、巖漿活動強烈,成礦條件優(yōu)越,礦產(chǎn)資源豐富。已發(fā)現(xiàn)30余種礦產(chǎn),建成鐵礦、石棉礦、金礦、煤礦、銅礦及非金屬等礦山十余處,屬阿爾金(陸緣地塊)Fe-Pb-Zn-Cu-Au-Cr-RM-REE-Au-Ag-Ni-V-Ti-石棉-玉石-白云母成礦帶[3]。
阿爾金地區(qū)花崗偉晶巖脈極發(fā)育,近年來新疆地礦局第三地質(zhì)大隊在該區(qū)發(fā)現(xiàn)評價了瓦石峽南、星新、阿亞克、庫木薩依和塔木切-稀長溝等9處中型以上鋰鈹?shù)V床及西云溝等14處鋰鈹?shù)V點[4],實現(xiàn)了阿爾金地區(qū)偉晶巖型鋰鈹?shù)V床“零”的突破。厘定長300 km,寬10~35 km的阿爾金鋰鈹稀有金屬成礦帶。據(jù)區(qū)域成礦地質(zhì)條件及礦床分布特征,以阿中斷裂為界,劃分出南、北兩個稀有金屬成礦亞帶(圖1)。
南亞帶出露地層主要為一套古元古界及新元古界變質(zhì)碎屑巖沉積建造。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁,以前寒武紀變質(zhì)侵入體為主,分布少量中—晚奧陶世及泥盆紀中酸性侵入體。至今已發(fā)現(xiàn)具中-大型源潛力鋰鈹?shù)V床1處、未評價礦點2處。北亞帶出露地層主要為一套古元古—中元古界變質(zhì)碎屑巖及碳酸鹽巖沉積建造[5],局部夾基性火山巖。區(qū)內(nèi)NE向、NEE向構(gòu)造活動強烈,巖漿活動頻繁,主要以早—中奧陶世中酸性侵入體為主,分布少量前寒武紀變質(zhì)侵入體、志留紀及三疊紀中酸性侵入體。目前發(fā)現(xiàn)具大-超大型資源潛力鋰鈹?shù)V床2處、中-大型6處、未評價礦點12處。
阿爾金稀有金屬礦帶內(nèi)偉晶巖型稀有金屬礦床測定同位素年齡為468~414.7 Ma[8],熱液疊加活動明顯,成礦作用跨越不同造山運動構(gòu)造演化階段,呈多期多階段成礦特點,實現(xiàn)了我國古生代大型偉晶巖型鋰鈹稀有金屬礦床“零”的突破。該帶具良好的鋰鈹稀有金屬成礦條件與巨大找礦潛力。
2" 找礦及勘查進展
阿爾地區(qū)經(jīng)數(shù)年鋰鈹稀有金屬找礦勘查,新發(fā)現(xiàn)鋰鈹稀有金屬礦(床)點23處,按白云母→電氣石→綠柱石→鋰電氣石→鋰輝石(錫石)→鋰云母偉晶巖型稀有金屬成礦演化規(guī)律,以瓦石峽南、阿亞克、庫木薩依和塔什達坂鋰鈹?shù)V床為中心,初步劃分出瓦石峽、阿亞克、庫木薩依和塔什達坂4個礦田,各礦田具完整的礦物分帶演化序列。
2.1" 瓦石峽礦田
位于新疆塔里木盆地南緣、阿爾金山脈西段北緣,包括瓦石峽南、星新、牙恰甫、刀把溝等4個礦區(qū)(圖2)。
2016—2018年,河南二院開展拜什托格臘克1∶5萬區(qū)調(diào)工作,圈出以Li元素為主的地球化學異常,發(fā)現(xiàn)鋰礦化線索;2019年,新疆地礦局第三地質(zhì)大隊在該區(qū)承擔多個鋰鈹稀有金屬礦調(diào)查項目,發(fā)現(xiàn)并評價了上述4個稀有金屬礦床(點)。
出露地層主要為古元古界阿爾金巖群二云母石英片巖、薊縣系金雁山組大理巖和長城系貝殼灘組黑云石英片巖。侵入巖主要為奧陶紀黑云二長花崗巖。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要為NW向和NE向,前者為區(qū)內(nèi)主斷裂構(gòu)造,是阿爾金巖群與金雁山組的分界斷裂,后者主要為導礦-控礦斷裂。
該區(qū)累計圈定鋰鈹?shù)V體41條,長50~70 m,厚1.25~52.76 m,Li2O品位0.40%~1.88%,BeO品位0.04%~0.197%。含鋰礦物以鋰云母、鋰輝石等為主。礦床類型為偉晶巖型,主成礦時代為奧陶紀。目前主要對瓦石峽南礦區(qū)內(nèi)17條鋰鈹?shù)V體進行深部鉆探驗證,控制最大斜深310 m,視厚度最大約73.02 m,提交氧化鋰推斷+控制資源量6.93×104 t。預測礦田內(nèi)氧化鋰資源潛力超30×104 t。
2.2" 阿亞克礦田
位于阿爾金山腹地、青藏高原北緣,塔里木板塊與柴達木地塊交接部位,主體處于阿爾金構(gòu)造帶,屬阿中地塊。包括吐格曼、阿亞克和阿亞克東等3個礦區(qū)(圖3)。
2014年,新疆地礦局三隊承擔實施若羌縣塔什薩依一帶鉛鋅、錳礦調(diào)查評價(自治區(qū)地勘基金)項目,圈出以Li元素為主的地球化學異常,發(fā)現(xiàn)綠柱石、鋰輝石等含稀有金屬礦物。2017年至今實施阿爾金西段鋰鈹稀有金屬礦調(diào)查評價、吐格曼一帶偉晶巖型稀有金屬礦及紅柱石礦、石墨礦預查及阿亞克鋰鈹錫礦普查等4個項目,發(fā)現(xiàn)并評價吐格曼、阿亞克和阿亞克東等3個稀有金屬礦床(點)。
出露地層主要為古元古界阿爾金巖群、英格里克構(gòu)造蛇綠混雜巖及薊縣系金雁山組碳酸鹽巖。巖漿活動強烈,南部主要為青白口紀片麻狀二長花崗巖及少量志留紀正長花崗巖;北部主要為奧陶紀黑云二長花崗巖,花崗偉晶巖脈極發(fā)育。斷裂構(gòu)造以NE-NEE向為主。
該區(qū)累計圈定鋰鈹?shù)V體63條,長50~1 053 m,厚0.61~21.88 m,礦石礦物主要為鋰電氣石、綠柱石、鋰輝石、金綠寶石、錫石等,礦物分帶較明顯。Li2O品位0.57%~6.51%,BeO品位0.04%~2.60%,伴生Nb2O5,Ta2O5,Rb2O,Cs2O,Sn等。礦床類型為偉晶巖型。目前僅對阿亞克礦區(qū)內(nèi)8條鋰鈹?shù)V體進行了深部鉆探驗證,控制礦體最大斜深340 m,提交氧化鋰控制+推斷資源量4.18×104 t。該區(qū)仍有大量礦體未進行深部工程控制,具形成大型鋰鈹稀有金屬礦的潛力。
2.3" 庫木薩依礦田
位于阿爾金西段阿中地塊北緣,包括庫木薩依南、庫木薩依、西云溝、云母山、砂梁西等7個礦區(qū)(圖4)。
2019年,新疆地礦局三隊開展自有探礦權勘查,在庫木薩依南發(fā)現(xiàn)鋰鈹?shù)V化線索。2022—2023年,隨著企業(yè)和新疆地礦局自籌資金的投入,相繼發(fā)現(xiàn)評價了庫木薩依、西云溝、云母山和砂梁西等6處鋰鈹?shù)V(床)點。
區(qū)內(nèi)出露地層主要為長城系扎斯勒賽河組黑云片麻巖、紅柳泉組石英片巖、薊縣系木孜薩依組碳酸鹽巖。侵入巖主要為奧陶紀黑云二長花崗巖。NE-NEE向韌-脆性斷裂極發(fā)育,大量偉晶巖脈沿斷裂帶兩側(cè)產(chǎn)出(圖4)。
該區(qū)累計圈定鋰鈹稀有金屬礦體81條,長50~1 073m,厚1.05~11.71m,Li2O品位0.63%~2.86%,BeO品位0.042%~0.988%。礦床類型為偉晶巖型。礦石礦物主要為鋰云母、鋰輝石、鋰電氣石、綠柱石等。對庫木薩依礦區(qū)10條鋰鈹?shù)V體開展勘探工作,控制礦體最大斜深363.28 m,估算氧化鋰推斷+控制+探明資源量5.98×104 t,預測區(qū)內(nèi)氧化鋰資源潛力超30×104 t。
2.4" 塔什達坂礦田
位于阿爾金山脈北麓阿斯騰塔格一帶,包括塔什達坂、塔什達坂北、塔木切-稀長溝、塔什庫里等5個礦區(qū)(圖5)。
2010—2012年,新疆地調(diào)院開展1∶25萬地球化學普查,在塔什達坂一帶圈出鋰化探異常。2015—2018年,浙江七隊、河南二院分別在庫木達坂、塔什達坂等地開展1∶5萬區(qū)調(diào)工作,在礦田西北部巖體內(nèi)發(fā)現(xiàn)2處鈮鉭礦點。2018年,新疆地礦局三隊開展自有探礦權勘查中,在塔什達坂礦區(qū)發(fā)現(xiàn)鋰礦體。2019—2022年,西安地調(diào)中心、中國地質(zhì)科學院委托新疆地礦局三隊實施多個以鋰鈹稀有金屬為主攻礦種的調(diào)查項目,新發(fā)現(xiàn)塔什達坂北、塔木切-稀長溝等2個鋰鈹?shù)V。2023年,三隊依托企業(yè)和新疆地礦局自籌資金,新發(fā)現(xiàn)塔什庫里、亞干布陽等2個鋰鈹?shù)V。
區(qū)內(nèi)出露地層主要為長城系貝殼灘組石英片巖、紅柳灘組二云片巖和薊縣系金雁山組厚層白云巖等。侵入巖主要為中奧陶世黑云(二長)花崗巖,NE-NEE向韌性斷裂較發(fā)育,大量偉晶巖脈沿斷裂帶兩側(cè)產(chǎn)出。
該區(qū)累計圈定鋰鈹?shù)V體62條,長130~1 100 m,厚0.71~14.76 m。礦床類型為偉晶巖型。礦石礦物主要為鋰輝石、鋰云母、鋰氣石等。Li2O品位0.68%~6.36%,BeO品位0.042%~0.245%,Nb2O5品位0.007%~0.071%,Ta2O5品位0.008%~0.038。2022—2023年,對塔木切-稀長溝和塔什達坂等2個鋰鈹?shù)V區(qū)少量礦體進行了深部鉆探驗證。塔木切-稀長溝礦區(qū)ZK0301、ZK0302鉆孔內(nèi)礦體累計視厚度分別為80.49 m、95.97 m(圖6),控制最大斜深分別為191.90 m、199.25 m,為阿爾金地區(qū)稀有金屬礦已完成的10×104 m鉆探中,單孔見礦厚度最大。鉆孔內(nèi)礦化較均勻,向深部具增厚趨勢,礦區(qū)鉆探驗證取得新的重大突破。對區(qū)內(nèi)8條地表規(guī)模較大、延伸較穩(wěn)定、寬度、品位變化不大的鋰鈹?shù)V體,估算氧化鋰資源量40.58×104 t,具形成超大型鋰鈹稀有金屬礦床的潛力。塔什達坂礦田氧化鋰具巨型-超大型資源潛力,為該區(qū)新能源基地建設提供了保障。
3" 成礦遠景分析
阿爾金地區(qū)偉晶巖型鋰鈹稀有金屬礦床主要產(chǎn)于阿爾金造山帶阿中地塊,為前寒武紀中央隆起帶。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)評價了瓦石峽南、塔什達坂、阿亞克等9個具中-大型資源潛力的鋰鈹稀有金屬礦床,圈定礦體200余條,區(qū)內(nèi)稀有金屬礦成礦條件優(yōu)越。
(1) 區(qū)內(nèi)主要出露一套古元古—中元古界變質(zhì)碎屑巖-碳酸鹽巖建造,已知鋰鈹?shù)V床(點)主要產(chǎn)于片巖,少量產(chǎn)于片麻巖中。
(2) 阿爾金地區(qū)經(jīng)多期造山作用,巖漿巖活動強烈,橫跨晉寧、加里東、海西—印支、燕山等,巖性以中-酸性侵入巖為主。區(qū)內(nèi)巖漿活動提供了成礦熱液,促使圍巖中成礦元素活化遷移富集成礦。區(qū)內(nèi)已知鋰鈹?shù)V成礦年齡為塔什達坂鋰鈹?shù)V472~468 Ma、阿亞克鋰鈹?shù)V436~434.6 Ma、吐格曼鋰鈹?shù)V415.5~414.7 Ma及庫木薩依鋰鈹?shù)V234~227 Ma等[8-9],跨越不同造山運動構(gòu)造演化階段,呈多期多階段成礦特點?;谥鞒傻V期為古生代,提出古生代成礦期次和“偉晶巖+熱液”復合作用成礦新認識,建立阿爾金地區(qū)偉晶巖型鋰鈹稀有金屬礦成礦模式。
(3) 阿中深大斷裂為區(qū)域上主要控礦、導礦構(gòu)造,次級NE向、NEE向及近EW向韌(脆)性斷裂構(gòu)造為成礦物質(zhì)的遷移、富集提供便利通道和有利沉淀場所,為偉晶巖型鋰鈹?shù)V的形成提供了有利構(gòu)造條件,控制鋰鈹?shù)V的展布。
(4) 新疆地礦局三隊對阿爾金地區(qū)鋰鈹資源潛力進行初步評價,對已知含礦區(qū)以建造構(gòu)造、成礦要素、典型礦床模型為基礎,采用體積法預測-230 m淺氧化鋰遠景資源282.42×104 t。結(jié)合2023年稀長溝礦區(qū)鉆探驗證重大突破,表明阿爾金地區(qū)鋰鈹稀有金屬成礦潛力巨大。
4" 結(jié)論
(1) 區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)瓦石峽、阿亞克、庫木薩依和塔什達坂4個礦田、23個礦床(點),顯示阿爾金成礦帶具良好的鋰鈹稀有金屬資源潛力和找礦前景,資源增儲空間極大,資源潛力優(yōu)越,潛在經(jīng)濟價值超萬億元。
(2) 阿爾金地區(qū)鋰鈹稀有金屬在找礦突破及成礦規(guī)律等方面取得創(chuàng)新性成果,厘定出一條全新的鋰成礦帶,為開展阿爾金地區(qū)鋰鈹稀有金屬礦潛力評價及地質(zhì)勘查提供了理論指導和勘查技術支撐,對該區(qū)地學研究、礦產(chǎn)資源勘查、規(guī)劃與開發(fā)等具重要指導意義。
(3) 下一步重點圍繞瓦石峽、阿亞克、庫木薩依和塔什達坂等地區(qū)開展找礦工作,推動阿爾金地區(qū)鋰鈹螢石大型資源基地建設,助力地區(qū)工業(yè)新城、新能源產(chǎn)業(yè)建設,支撐自治區(qū)綠色礦業(yè)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展。
參考文獻
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Prospecting Progress and Metallogenic Prospect Analysis of
Lithium and Beryllium Rare Metals in Altun Area
Hua Keqiang, Wang Jingguo, Zhang Peng, Ding Haibo
(The Third Geological Team,Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Exploration and
Development,Korla,Xinjiang,841000,China)
Abstract: Lithium and beryllium rare metal is an important material basis to promote the modern industrial revolution and the development of high and new technology, and its safe supply is related to the development and growth of China's strategic emerging industries. Since the first discovery of Tugman beryllium in Altun region in 2014, the Third Geological Brigade of Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Resources has successively discovered and evaluated four large and ultra-large lithium and beryllium rare metal ore fields, such as Waishixia South, Ayak, Kumusayi and Tashdaban, realizing a major breakthrough in the exploration of lithium resources in new areas in China. A 300 km long and 10~35 km wide lithium beryllium rare metal metallogenic belt of Altun has been determined, and the potential lithium oxide resources are estimated to be 3 million tons, which is expected to become a large-scale national lithium beryllium resource base. On the basis of previous exploration and research of lithium beryllium rare metal deposits, this paper reveals the metallogenic prospect of pegmatitic lithium beryllium rare metal in this area, which provides strong support for further prospecting and exploration deployment.
Key words: Altun area; Lithium and beryllium rare metal; Exploration progress; Prospective analysis