王偉，潘蒙，袁藺平，付小方

(1.成都理工大學(xué)，四川 成都 610059；2.四川省地質(zhì)調(diào)查院，四川 成都 610081；3.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局地質(zhì)礦產(chǎn)科學(xué)研究所，四川 成都 610036)

0 引言

川西甲基卡為我國最重要的硬巖型鋰礦集區(qū)，位于松潘-甘孜造山帶雅江褶皺-推覆帶中段，是典型的構(gòu)造-巖漿-熱穹窿式稀有金屬成礦，其鋰資源量潛力巨大[1]。

前人自20世紀(jì)60年代開始對甲基卡礦集區(qū)進(jìn)行找礦、探礦工作，地表已發(fā)現(xiàn)偉晶巖脈498條，脈體規(guī)模大小不一，小則十余米，大則可達(dá)數(shù)百米，按不同的偉晶巖類型圍繞二云母花崗巖分布[2]。

該文對甲基卡地區(qū)偉晶巖脈體的含礦類型、規(guī)模、走向、產(chǎn)狀等進(jìn)行數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)，并借鑒新三號(hào)超大型礦體找礦過程為實(shí)例，淺析在第四系覆蓋嚴(yán)重地區(qū)，巧妙組合探礦手段，綜合信息提取后，再實(shí)施鉆探驗(yàn)證的勘查思路，以期為區(qū)域上尋求同類或相同地質(zhì)背景的找礦地質(zhì)勘查工作提供參考。

1 成礦地質(zhì)構(gòu)造背景

位于中國西南部青藏高原東側(cè)的松潘-甘孜造山帶至中生代以來，由3個(gè)不同方位的板塊相互作用而形成，其北部以阿尼瑪卿縫合帶與華北板塊南緣的秦嶺造山帶相接，西以金沙江縫合帶與羌塘陸塊拼貼，南東部以龍門山-錦屏山前陸沖斷帶為界，與揚(yáng)子陸塊相連。為特提斯-喜馬拉雅造山系中的一個(gè)重要組成部分，總體呈倒三角形。其幾何形態(tài)特殊、構(gòu)造復(fù)雜、山勢雄偉，并蘊(yùn)藏極為豐富的稀有等各類礦產(chǎn)資源，是中國乃至全球造山帶中一個(gè)奇特的造山帶(圖1)[3]。

在松潘-甘孜造山帶中部的雅江被動(dòng)陸緣中央褶皺-推覆帶中段，雅江-道孚-康定的構(gòu)造-巖漿穹窿狀變質(zhì)地質(zhì)體中產(chǎn)出以甲基卡為代表的偉晶巖型稀有金屬礦床[4]。其成礦作用與構(gòu)造-花崗巖漿成穹作用密切相關(guān)[5]，是我國、乃至世界規(guī)模最大的固體鋰礦富集區(qū)，形成了Li-Be-Nb-Ta-水晶成礦系列。具有稀有金屬有利的成礦背景,顯示為康定-雅江鋰、鈹、鈮、鉭主要稀有金屬礦遠(yuǎn)景區(qū)[6]。

1—蛇綠混雜巖帶；2—滑脫帶；3—逆沖斷層；4—穹窿狀變形—變質(zhì)體；5—平移斷層；6—深層高溫韌性滑脫剪切帶出露范圍；7—褶皺軸線；8—韌性滑移矢量；9—中生代花崗巖A—義敦島弧帶；B—松潘-甘孜造山帶主體；C—造山帶前陸逆圖1 甲基卡花崗偉晶巖型稀有金屬礦床區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景略圖(據(jù)許志琴、侯立瑋等，1992，修改)

2 新三號(hào)鋰輝石偉晶巖礦脈發(fā)現(xiàn)過程及啟示

2014—2017年，筆者參與了四川三稀資源綜合研究與重點(diǎn)評(píng)價(jià)項(xiàng)目，完成了四川省德昌縣大陸槽外圍稀土礦綜合地質(zhì)調(diào)查等專題項(xiàng)目。通過對甲基卡地區(qū)數(shù)目繁雜的礦脈進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)計(jì)分析，以點(diǎn)帶面，重點(diǎn)突破，快速篩選了極具遠(yuǎn)景價(jià)值的礦脈進(jìn)行鉆探查證工作，取得了巨大成功。

3 脈體礦化統(tǒng)計(jì)

甲基卡礦區(qū)的偉晶巖脈環(huán)繞二云母花崗巖成群、成組分布，野外調(diào)查中主要采用能夠反映偉晶巖主要特征的、占巖脈總體積10%以上的微斜長石、鈉長石、石英、鋰輝石、白云母和鋰云母等6種礦物作為分類基礎(chǔ)，其中石英含量在各類偉晶巖中含量變化甚小，不具分類意義，故以其余5種礦物共生組合關(guān)系劃分為微斜長石型(Ⅰ)、微斜長石-鈉長石型(Ⅱ)、鈉長石型(Ⅲ)、鈉長石-鋰輝石型(Ⅳ)和鈉長石-鋰(白)云母型(Ⅴ)5個(gè)類型，其特征見表1。

表1 甲基卡偉晶巖主要類型及其特征

區(qū)內(nèi)偉晶巖脈已統(tǒng)計(jì)498條，多產(chǎn)在母巖頂部的外接觸帶變質(zhì)巖內(nèi)，在內(nèi)接觸帶的巖體內(nèi)僅產(chǎn)有22條，各類型偉晶巖脈的數(shù)量及規(guī)模統(tǒng)計(jì)見表2。

偉晶巖總礦化率為23%，其中Ⅳ類型偉晶巖最高，達(dá)76.8%；次為Ⅴ類型，為16.6%；Ⅰ～Ⅲ類型很低，大于10%[7-8]。鈉長石-鋰輝石偉晶巖為主要的鋰礦化偉晶巖，該類型脈體占全區(qū)偉晶巖總數(shù)21.1%，其他4種類型的偉晶巖占脈體總數(shù)的78.9%。區(qū)內(nèi)具規(guī)模>500m的第Ⅳ類型偉晶巖脈僅為10條，占總數(shù)的2%。

表2 偉晶巖巖脈體規(guī)模統(tǒng)計(jì)

偉晶巖總礦化率為23%，其中Ⅳ類型偉晶巖最高，達(dá)76.8%；次為Ⅴ類型，為16.6%；Ⅰ～Ⅲ類型很低，大于10%[7-8]。鈉長石-鋰輝石偉晶巖為主要的鋰礦化偉晶巖，該類型脈體占全區(qū)偉晶巖總數(shù)21.1%，其他4種類型的偉晶巖占脈體總數(shù)的78.9%。區(qū)內(nèi)具規(guī)模>500m的第Ⅳ類型偉晶巖脈僅為10條，占總數(shù)的2%。

該區(qū)發(fā)現(xiàn)含鋰輝石偉晶巖脈概率為21.1%，但發(fā)現(xiàn)>500m規(guī)模的含鋰輝石偉晶巖脈概率僅為2%。鋰礦化偉晶巖脈的發(fā)現(xiàn)相對較容易，平均約發(fā)現(xiàn)5個(gè)偉晶巖露頭，其中1個(gè)很有可能是含鋰輝石礦化的偉晶巖。但結(jié)合脈體規(guī)模統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，找到具有規(guī)模的脈體難度要大得多，從甲基卡地區(qū)已經(jīng)查明的鋰輝石偉晶巖脈結(jié)果來看，經(jīng)過地質(zhì)勘查成為具有中小型礦床其成功率僅為2%，成為超大型礦床的機(jī)率更低，僅為0.42%左右。

在發(fā)現(xiàn)的偉晶巖脈中發(fā)生礦化現(xiàn)象的脈體在空間分布中具有一定規(guī)律，甲基卡地區(qū)成礦作用與構(gòu)造-花崗巖漿成穹作用密切相關(guān)，以馬頸子花崗巖為中心，向四周輻射1～1.5km內(nèi)，距離巖體越近的偉晶巖礦化一般以Be礦化為主，其中部地區(qū)偉晶巖礦化以Li，Rb，Cs為主；最邊緣部以Nb，Ta為主。

對甲基卡稀有金屬偉晶巖脈的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)及篩選工作，共選出9條具一定規(guī)模(寬>10m，長>80m)的鋰礦化脈，出露寬度約20m，長100余m。其中，篩選出445號(hào)脈體為新發(fā)現(xiàn)X03號(hào)偉晶巖脈北部的一分支脈體。

4 地質(zhì)追溯--新認(rèn)識(shí)--選區(qū)

通過對已篩選出具中小規(guī)模含鋰礦化脈的追溯，通過大比例尺遙感圖像解譯和第四系坡--殘積尋根溯源轉(zhuǎn)石填圖追索，認(rèn)為原第四系冰磧物區(qū)域中，有部分區(qū)域并不具有冰川地貌特征，坡--殘積物中鋰輝石礦化偉晶巖的分布量、分布范圍與地面?zhèn)ゾr露頭出露是不相稱的，稀少的偉晶巖零星露頭難以提供如此多的偉晶巖轉(zhuǎn)石。由此可以推測，在第四系掩蓋層之下可能存在大規(guī)模鋰輝石礦化偉晶巖脈，故推斷為原地或準(zhǔn)原地風(fēng)化坡殘積物。同時(shí)，鋰輝石礦化偉晶巖轉(zhuǎn)石與相關(guān)十字石--紅柱石動(dòng)熱變巖和近脈堇青石化角巖蝕變巖的轉(zhuǎn)石有大致共存的分布關(guān)系，也預(yù)示該區(qū)地處成礦有利區(qū)。

通過對成礦規(guī)律總結(jié)并結(jié)合本區(qū)地質(zhì)背景、類預(yù)測綜合分析，侯立偉、付小方等[5]認(rèn)為該區(qū)位于甲基卡穹窿體中段的東緣，屬于鈉長鋰輝石(Ⅳ型)偉晶巖帶范圍，變質(zhì)帶為十字石--紅柱石帶，具有鋰輝石偉晶巖賦存的有利地質(zhì)背景。綜合大比例尺遙感解譯及坡--殘積填圖成果，在甲基卡北部圈定出1.4km2的區(qū)域作為甲基卡A重點(diǎn)評(píng)價(jià)區(qū)。

5 化探定性--物探定位

對甲基卡A重點(diǎn)評(píng)價(jià)區(qū)的地表掃面工作，通過稀有元素土壤地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Li，Be，Rb等元素化學(xué)活性較強(qiáng)；易被粘土礦物吸附，具有在土壤中常形成元素異常的條件。對土壤異常并結(jié)合地形地貌特征分析，能借以定性所圈定的重點(diǎn)區(qū)是否具含礦潛力。對甲基卡地區(qū)圍巖(片巖)與偉晶巖的物性測量發(fā)現(xiàn)，二者視電阻率具有較大差異。選擇1∶1萬土壤地球化學(xué)以及1∶5000激電中梯視電阻測量兩種工作手段[9]。

通過甲基卡地區(qū)1∶1萬土壤地球化學(xué)測量，圈定岀的Li元素異常，具多個(gè)濃集中心，三級(jí)濃集帶明顯，主成礦元素Li濃集中心明顯，濃度分帶發(fā)育，具有較大的異常規(guī)模，異常高值1190×10-6。同時(shí)區(qū)內(nèi)視電阻率高異常，平均值超過8000Ω·m，最高值超過27000Ω·m，高異常整體呈具有分支復(fù)合的特點(diǎn)，長約3000m，東西向?qū)捈s600m。北段由多條SN—NNE向異常條帶組合而成；中段異常合為一體；南段由兩條較窄的相互平行的SN向異常條帶組合而成。

通過物化探資料的綜合研究發(fā)現(xiàn)，在物化探異常疊加區(qū)內(nèi)，能很好的反映出區(qū)內(nèi)礦脈的形態(tài)及空間展布情況。

大比例尺物、化探測量結(jié)果表明：該區(qū)不僅具有較大規(guī)模的隱伏偉晶巖脈，同時(shí)該脈含礦性較好，具有巨大的找礦潛力。

6 地質(zhì)追溯--鉆探驗(yàn)證

在布置鉆探驗(yàn)證前，針對物化探共同異常處，又重新進(jìn)行了地質(zhì)追溯，根據(jù)地表轉(zhuǎn)石、準(zhǔn)露頭、地貌、物化探異常形態(tài)等，重新預(yù)測隱伏脈體范圍及形態(tài)，布置鉆孔12個(gè)，全部見礦。整個(gè)勘查過程僅耗時(shí)6個(gè)月，最終估算Li2O遠(yuǎn)景資源量64.31萬t，屬超大型鋰礦床[1]。

對幾百條數(shù)目過多，種類繁雜，分布較廣的各個(gè)類型巖脈，充分研究甲基卡地區(qū)前人研究成果，利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)、找礦標(biāo)志、成礦規(guī)律等科學(xué)選擇找礦靶區(qū)，大比例的物、化探方法掃面、地質(zhì)追溯的反復(fù)論證，快速的鎖定隱伏目標(biāo)礦脈并進(jìn)行工程驗(yàn)證，達(dá)到經(jīng)濟(jì)--有效--找礦效果好的目的。此找礦模式對區(qū)域上開展同類型稀有礦床找礦工作勘查部署具有參考意義。

7 結(jié)論

(1)在地質(zhì)找礦工作中，結(jié)合地質(zhì)統(tǒng)計(jì)—地質(zhì)規(guī)律以及前人的研究成果，有效統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)的偉晶巖脈礦化特征及其分布規(guī)律，配合新認(rèn)識(shí)快速的追溯在種類繁雜的大小礦脈中選定目標(biāo)礦體，能起到事半功倍的效果。

(2)地質(zhì)找礦工作應(yīng)包括盡量多的找礦信息。根據(jù)其信息來源，可分地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)及其關(guān)聯(lián)找礦信息，每一類又可根據(jù)信息獲取手段和內(nèi)容的不同，分成一些亞類，對其進(jìn)行去粗取精、去偽存真的分析，借以提高找礦效能。

(3)選擇恰當(dāng)?shù)奈锘奖壤撸焖偬蕹m具有工業(yè)品位但不具空間規(guī)模的礦脈，優(yōu)選具有空間規(guī)模的礦脈進(jìn)行重點(diǎn)突破，在較短勘查周期、合理的勘查成本中取得有效突破，對現(xiàn)代地質(zhì)找礦工作具有重要的參考意義。

[1] 付小方,袁藺平，潘蒙,等.四川甲基卡礦田新三號(hào)稀有金屬礦脈的成礦特征與勘查模型[J].礦床地質(zhì)，2015，34(6)：1172-1186.

[2] 劉麗君，王登紅，楊岳清,等.四川甲基卡新三號(hào)稀有金屬礦脈成礦特征的初步研究[J].桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào),2016，36(1)：50-59.

[3] 許志琴，侯立瑋，王宗秀,等．中國松潘-甘孜造山帶的造山過程[M]．北京,地質(zhì)出版社,1992：1-189．

[4] 王登紅，李健康，付小方,等.四川甲基卡偉晶巖型稀有金屬礦產(chǎn)的成礦時(shí)代及其意義[J].地球化學(xué)，2005，34(6)：541-547.

[5] 侯立瑋，付小方，李海兵,等.松潘-甘孜造山帶東緣穹隆狀變質(zhì)地質(zhì)體[M].成都：四川大學(xué)出版社，2002：1-30.

[6] 王登紅，王瑞江，付小方,等.對能源金屬礦產(chǎn)資源基地調(diào)查評(píng)價(jià)基本問題的探討——以四川甲基卡大型鋰礦基地為例[J].地球?qū)W報(bào)，2016,37(4)：471-480.

[7] 郝雪峰，付小方，梁斌,等.川西甲基卡花崗巖和新三號(hào)礦脈的形成時(shí)代及意義[J].礦床地質(zhì)，2015，34(6)：1191-1208.

[8] 潘蒙,唐屹,肖瑞卿,等.甲基卡新3號(hào)超大型鋰礦脈找礦方法[J].四川地質(zhì)學(xué)報(bào),2016,36(3)：422-425.

[9] 肖瑞卿，付小方，唐屹,等.土壤地球化學(xué)測量在甲基卡礦田稀有金屬找礦應(yīng)用[J].四川地質(zhì)學(xué)報(bào)，2016，36(3)：500-505.