王偉， 劉圖強(qiáng)， 袁藺平， 劉善寶， 于揚(yáng)，劉麗君， 呂秉廷， 鄭小剛， 代鴻章

(1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局地質(zhì)礦產(chǎn)科學(xué)研究所，成都 610000； 2.自然資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037)

0 引言

鈹是重要的稀有金屬，密度低，熔點(diǎn)和比熱高，具有良好的導(dǎo)熱性、熱穩(wěn)定性和抗腐蝕性。鈹銅合金具有強(qiáng)度高、抗疲勞、耐磨損、無(wú)磁性、碰撞無(wú)火花、高電導(dǎo)率和高熱導(dǎo)率等特性，是電子工業(yè)、軍事和空間技術(shù)及核工業(yè)等高科技部門(mén)不可缺少的重要材料[1]。

川西地區(qū)是我國(guó)重要的花崗偉晶巖型稀有金屬成礦區(qū)之一，而花崗偉晶巖是鈹?shù)V的重要賦礦巖石。目前，該區(qū)中部已發(fā)現(xiàn)了甲基卡、李家溝、黨壩、業(yè)隆溝等大型-超大型稀有金屬礦床[2-10]，但南部的九龍成礦帶地質(zhì)工作程度較低，僅發(fā)現(xiàn)為數(shù)不多的中、小型稀有金屬礦床[11]及一些礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)。

近期，在“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”成礦理論與“五層樓+地下室”勘查模型[12-15]的指導(dǎo)下，九龍稀有金屬成礦帶花崗偉晶巖型礦床找礦工作獲得了新進(jìn)展，在九龍三岔河地區(qū)橋棚子花崗巖體東北緣的黃牛坪一帶，發(fā)現(xiàn)了規(guī)模較大的鈹?shù)V化偉晶巖脈，可能為“五層樓+地下室”成礦模式的“地下室”部分。本文對(duì)新發(fā)現(xiàn)的黃牛坪含鈹花崗偉晶巖脈進(jìn)行研究，總結(jié)了其地質(zhì)特征、成礦規(guī)律和找礦經(jīng)驗(yàn)，可為該區(qū)下一步找礦工作及同類(lèi)型礦床的找礦勘查工作提供參考和借鑒。

1 構(gòu)造地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造位于松潘—甘孜地槽褶皺系南東緣(一級(jí)大地構(gòu)造單元)雅江冒地槽褶皺帶(二級(jí)構(gòu)造單元)南端九龍地背斜(三級(jí)構(gòu)造單元)，東以小金河斷裂帶與揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)為界，西以甘孜—理塘斷裂帶南段與義敦優(yōu)地槽褶皺帶為鄰，北西與陳支大斷裂帶雅江地向斜相連，平面上呈SW—NE向收斂展布的弧形體(圖1)。九龍地背斜地質(zhì)構(gòu)造演化可追溯到早古生代，之后經(jīng)歷了陸緣拗陷-裂陷階段(泥盆紀(jì))、陸緣裂谷階段(石炭紀(jì)—二疊紀(jì))、被動(dòng)陸緣發(fā)展階段(三疊紀(jì))、陸-陸碰撞階段(侏羅紀(jì))、陸內(nèi)造山階段(早白堊世—古新世)、陸內(nèi)造山后期階段(中新世以后)，最終形成現(xiàn)今的地質(zhì)構(gòu)造格局。

圖1 黃牛坪礦區(qū)大地構(gòu)造簡(jiǎn)圖[15]

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

區(qū)域上稀有金屬成礦與侵入于背斜軸部的二云母花崗巖派生的偉晶巖脈有關(guān)，偉晶巖脈主要有微斜長(zhǎng)石型、鈉長(zhǎng)石型和二云母型，多呈規(guī)則脈狀沿花崗巖節(jié)理及上三疊統(tǒng)雜古腦組和侏倭組圍巖的層間裂隙侵入，其中以花崗巖體接觸帶附近脈體規(guī)模最大，數(shù)量最多，大者長(zhǎng)達(dá)數(shù)百米，寬數(shù)十米。礦石礦物主要為綠柱石，其次為鈮和鉭鐵礦。

研究區(qū)主要出露條帶狀變質(zhì)砂巖和板狀千枚巖，零星分布第四系殘坡積物(圖2)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造線以NW—SE向?yàn)橹?，背斜軸部及兩翼層間裂隙、剪切裂隙發(fā)育，控制著區(qū)內(nèi)偉晶巖脈(礦脈)及其他巖脈的產(chǎn)出。另外，在與二云母花崗巖接觸帶上，見(jiàn)黑云母片巖和電氣石化角巖 。

1.第四系; 2.二云母正長(zhǎng)花崗巖; 3.鈹?shù)V體及編號(hào); 4.第四系殘坡積物; 5.偉晶巖帶; 6.角巖化帶; 7.條帶狀變質(zhì)砂巖; 8.微斜長(zhǎng)石偉晶巖脈; 9.河流; 10.板狀千枚巖; 11.鋰云母?jìng)ゾr脈; 12.完工剝土線及編號(hào); 13.偉晶巖脈

圖2 黃牛坪礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

Fig.2GeologicalsketchofHuangniupingminingarea

研究區(qū)以酸性、中酸性巖漿巖為主，偶見(jiàn)中性、基性巖脈，巖性以二云母花崗巖為主，巖漿巖多呈巖株、巖枝產(chǎn)出，時(shí)代為印支期—燕山期，屬于雅江—九龍巖漿巖帶。二云母花崗巖是區(qū)內(nèi)稀有金屬偉晶巖的成礦母巖。區(qū)內(nèi)巖脈發(fā)育，主要為偉晶巖脈，其次為花崗巖脈和石英脈，以偉晶巖脈分布最為廣泛。巖脈多分布于侵入巖體內(nèi)、外接觸帶的節(jié)理裂隙中，有時(shí)成群成帶出現(xiàn)。偉晶巖多呈脈狀，少數(shù)為透鏡狀、團(tuán)塊狀、樹(shù)枝狀和網(wǎng)脈狀等，脈長(zhǎng)數(shù)米至數(shù)百米，厚度從不到1 m到數(shù)十米。空間上，偉晶巖脈圍繞花崗巖體呈水平環(huán)狀分布?；◢弾r脈空間分布與偉晶巖大體一致，長(zhǎng)數(shù)米至數(shù)十米，厚數(shù)厘米至數(shù)米，其中貫入于變質(zhì)地層中的巖脈較多，且規(guī)模相對(duì)較大，巖性為普通花崗巖脈、斜長(zhǎng)花崗巖脈、二長(zhǎng)花崗巖脈、白云母花崗巖脈等。石英脈零星產(chǎn)于侵入巖體內(nèi)、外接觸帶和變質(zhì)地層中。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

黃牛坪礦體位于九龍三岔河—洛莫礦區(qū)北部，鐵廠河背斜東翼，橋棚子二云母花崗巖東側(cè)與侏倭組侵入接觸帶附近。偉晶巖脈體沿NW—SE向展布，野外追索長(zhǎng)約600 m。該脈體沿其走向兩側(cè)繼續(xù)延長(zhǎng)，厚30～100 m，脈體向東傾斜，傾向?yàn)?5°～80°，傾角為45°～60°，呈不規(guī)則脈狀。東側(cè)與上三疊統(tǒng)侏倭組變質(zhì)砂巖界線清晰，普遍發(fā)育角巖化； 西側(cè)與二云母花崗巖界線模糊，偉晶巖脈中?；煊谢◢弾r殘留體，在遠(yuǎn)離偉晶巖脈體的花崗巖體中有許多呈不規(guī)則脈狀的偉晶巖細(xì)脈穿插其中。

垂直于脈體走向布置了2條地表剝土工程，編號(hào)分別為BT11和BT12，并進(jìn)行全脈體連續(xù)刻線采樣。兩工程間平面距離約360 m，高差232 m。共采集樣品276件，通過(guò)分析測(cè)試，以BeO邊界品位(0.04%)圈定礦體，共圈定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)4條鈹?shù)V體(圖3)。

圖3 黃牛坪礦體采樣平面圖

Ⅰ號(hào)礦體： 44件樣品，BeO最低品位0.021%，最高品位0.698%，平均品位0.135%。

Ⅱ號(hào)礦體： 11件樣品，BeO最低品位0.026%，最高品位0.470%，平均品位0.115%。

Ⅲ號(hào)礦體： 7件樣品，BeO最低品位0.044%，最高品位0.088%，平均品位0.063%。

Ⅳ號(hào)礦體： 5件樣品，組合樣品BeO平均品位0.058%。

測(cè)試結(jié)果表明，該脈體的BeO含量較高，BeO品位最高可達(dá)0.698%。BT11號(hào)剝土工程控制的偉晶巖脈體BeO平均品位為0.027%，基本可達(dá)全巖礦化； BT12號(hào)剝土工程控制的偉晶巖脈體BeO平均品位為0.080%，達(dá)到最低工業(yè)品位要求。初步預(yù)測(cè)，BeO資源量可達(dá)大型規(guī)模，但Li、Nb、Ta含量較低，未達(dá)礦化品位。

3.2 礦石礦物特征

花崗偉晶巖呈細(xì)-中粒偉晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，手標(biāo)本見(jiàn)礦物粒度多為5～10 mm，粒度為2～5 mm的顆粒稍少，粒度>10 mm的顆粒較少。

堿性長(zhǎng)石顆粒多較大，多數(shù)≥10 mm，少數(shù)為2～10 mm，發(fā)育格子狀雙晶和條紋結(jié)構(gòu)，屬微斜長(zhǎng)石或微斜條紋長(zhǎng)石，表面因弱黏土化，稍顯渾濁，偶見(jiàn)被絹云母交代。斜長(zhǎng)石呈半自形板狀，粒度多為5～10 mm，少數(shù)為2～5 mm，多發(fā)育細(xì)密平直的聚片雙晶，偶見(jiàn)受應(yīng)力作用，雙晶發(fā)生變形，表面具黏土化和絹云母化。石英呈它形粒狀或充填狀，表面潔凈，部分受應(yīng)力作用見(jiàn)弱波狀消光現(xiàn)象。

手標(biāo)本云母粒度多數(shù)為3～10 mm，鏡下未見(jiàn)較大顆粒，多嵌布在長(zhǎng)英質(zhì)礦物顆粒之間，粒度為0.4～1.5 mm，個(gè)別顆粒見(jiàn)交代斜長(zhǎng)石，無(wú)色，未見(jiàn)明顯閃突起，一組極完全解理，平行消光，干涉色達(dá)二級(jí)頂部。根據(jù)巖石類(lèi)型、礦物形態(tài)、共生組合及剝土工程樣品化學(xué)分析結(jié)果，推斷應(yīng)為鋰云母或鋰白云母。

礦石礦物主要為綠柱石，呈它形細(xì)晶-自形粗晶，淺綠黃色，自形假六方柱狀，粗晶，單晶體粒度為5～60 mm。

3.3 蝕變特征

研究區(qū)位于二云母花崗巖與侏倭組變質(zhì)砂巖接觸帶附近，伴有熱液侵入圍巖，在斷裂開(kāi)放部位發(fā)育不同程度的熱液蝕變。據(jù)野外觀察，在圍巖中可見(jiàn)電氣石化、弱絹云母化和弱綠泥石化，在與二云母花崗巖接觸帶上，見(jiàn)黑云母片巖(黑云母呈“拉線狀”定向排列)和電氣石化角巖 。

4 成礦規(guī)律及找礦標(biāo)志

4.1 成礦規(guī)律

通過(guò)分析含鈹偉晶巖型稀有金屬礦成礦地質(zhì)特征和控礦因素，對(duì)比鄰區(qū)打槍溝鋰礦成礦地質(zhì)特征[16-18]，總結(jié)了研究區(qū)稀有金屬礦成礦要素(表1)。

表1 九龍三岔河黃牛坪礦體成礦要素

由表1可知，印支期—燕山期，松潘—甘孜造山帶多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成了含稀有金屬元素、揮發(fā)分、堿質(zhì)金屬的巖漿房。在構(gòu)造活動(dòng)影響下，巖漿經(jīng)過(guò)多期演化并依次在褶皺軸部和近軸部的封閉環(huán)境中侵位，在巖漿晚期形成偉晶巖的母巖體，由母巖體的殘余熔漿繼續(xù)結(jié)晶分異和自交代，伴隨溫度、壓力降低，在結(jié)晶分異和熱液交代的晚期形成稀有金屬礦床。褶皺軸部和近軸部以及背斜傾沒(méi)端和大量節(jié)理裂隙發(fā)育的地段，是偉晶巖賦存的有利部位。偉晶巖常有規(guī)律地分布于多期次演化晚期的花崗巖體內(nèi)、外接觸帶上，且距離母巖體較遠(yuǎn)的偉晶巖脈稀有金屬礦化較好，主要表現(xiàn)為東部打槍溝礦區(qū)鋰礦化較好。

野外地質(zhì)調(diào)查表明，研究區(qū)橋棚子花崗巖體東側(cè)與侏倭組接觸帶上斷續(xù)發(fā)育呈群帶的偉晶巖脈體，初步推測(cè)在該接觸帶上發(fā)育1條偉晶巖帶(暫定名為洛莫偉晶巖帶)，絕大多數(shù)含鈹稀有金屬礦化脈體都分布在洛莫偉晶巖帶上，黃牛坪礦體為該偉晶巖帶的北西段，多產(chǎn)細(xì)晶-粗晶鈹?shù)V、鈮鉭礦，其規(guī)模尚待進(jìn)一步探明。位于外圍東部的稀有金屬礦床(打槍溝鋰鈹?shù)V床)稀有金屬礦化較好，主要表現(xiàn)為鋰礦化較好，規(guī)模較大，礦石結(jié)構(gòu)也向細(xì)晶均勻狀演化，具鋰、鈹、鈮、鉭、銣、錫等綜合性稀有金屬礦化。

4.2 找礦標(biāo)志

(1)巖(脈)體。研究區(qū)鈹?shù)V主要賦存于細(xì)-中粒含石榴石鋰云母(鋰白云母)花崗偉晶巖中，偉晶巖脈體在花崗巖體內(nèi)為節(jié)理控脈，大小不等，產(chǎn)狀不一。在接觸帶上主要由S1(后期地質(zhì)作用改造S0原生產(chǎn)狀)控脈，其產(chǎn)狀為(70°～81°)∠(30°～60°)?；◢弾r體與圍巖接觸帶及其附近為含鈹?shù)V偉晶巖脈體的有利賦存部位。

(2)礦物。研究區(qū)鈹?shù)V化礦物主要為綠柱石，早期綠柱石往往呈淺綠六方柱狀或塊體狀，大小不一，野外易于識(shí)別； 晚期綠柱石往往為玻璃光澤的細(xì)小晶體。鈹?shù)V化偉晶巖脈由微斜長(zhǎng)石、石英、斜長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、黑云母和白云母組成。礦石礦物有綠柱石、鈮鉭鐵礦、鋰輝石和錫石等，其中綠柱石呈淺綠黃色，自形假六方柱狀，粗晶。

(3)交代蝕變。鋰云母化、鈉長(zhǎng)石化與區(qū)內(nèi)鋰鈹?shù)V化作用關(guān)系密切，鈉長(zhǎng)石化強(qiáng)烈的地段，礦化較好。白云母化多與鈮鉭礦化和錫礦化有關(guān)，云英巖化與鎢錫礦化有關(guān)。

(4)地球物理。根據(jù)鄰區(qū)地球物理特征[19]，偉晶巖視電阻率一般遠(yuǎn)高于地層及巖體，是一種“高阻地質(zhì)體”。偉晶巖視電阻率與圍巖視電阻率存在明顯差異，但礦化偉晶巖與非礦化偉晶巖的視電阻率差異較小，礦化偉晶巖視電阻率略低。

(5)地球化學(xué)。 黃牛坪礦區(qū)巖石地球化學(xué)特征顯示花崗偉晶巖以Be異常為主，Li、Nb、Ta異常不明顯，花崗巖中的Li含量高于偉晶巖中的Li含量，說(shuō)明作為母巖的橋棚子二云母花崗巖含Li。位于高海拔的BT11號(hào)剝土工程控制的偉晶巖的Li含量明顯增加，表明Li可能在更高部位富集。

(6)地貌及遙感。區(qū)內(nèi)花崗偉晶巖常充填于地層或巖體節(jié)理、裂隙中，由于露頭不易風(fēng)化，地貌上常形成陡壁和“凸”形，遙感圖像顯示偉晶巖風(fēng)化面呈亮白色。

4.3 找礦方法

(1)“五層樓+地下室”勘查模型建立在華南地區(qū)花崗巖型多金屬找礦基礎(chǔ)上，但在花崗偉晶巖型稀有金屬礦產(chǎn)勘查工作中同樣適用。花崗巖體頂部也是重要的含鈹偉晶巖成礦部位，與向外分布的含鋰輝石偉晶巖以及鎢錫礦化石英脈構(gòu)成了完整的稀有及多金屬成礦系統(tǒng)。甲基卡礦田的33號(hào)和34號(hào)鈹?shù)V(化)偉晶巖即產(chǎn)于馬頸子花崗巖體頂部。

(2)早期資料反映，洛莫地區(qū)大量偉晶巖脈分布于橋棚子花崗巖內(nèi)部及圍巖中。根據(jù)“缺位找礦”理念的指導(dǎo)，推測(cè)在花崗巖體頂部與圍巖接觸帶附近存在規(guī)模較大的偉晶巖脈。為此，將橋棚子花崗巖體頂部與圍巖的接觸帶作為本次工作的重點(diǎn)調(diào)查對(duì)象。

(3)研究區(qū)山高路險(xiǎn)，植被覆蓋較多，工作條件差，先期采用遙感技術(shù)對(duì)花崗巖的邊部進(jìn)行了解譯，在橋棚子花崗巖東北部接觸帶發(fā)現(xiàn)了NW向展布的遙感異常。后經(jīng)實(shí)地調(diào)查驗(yàn)證，證實(shí)其為1條規(guī)模較大的偉晶巖脈，隨后開(kāi)展了大比例尺追索及槽探工程進(jìn)行查證，證實(shí)此偉晶巖脈為鈹?shù)V化偉晶巖脈。

5 找礦潛力

5.1 區(qū)域成礦條件優(yōu)越

研究區(qū)位于松潘—甘孜造山帶主體雅江被動(dòng)陸緣中央褶皺推覆帶和川西稀有金屬成礦帶上，北有甲基卡—可爾因稀有金屬礦集區(qū)，東有打槍溝鋰稀有金屬礦區(qū)，屬于巴顏喀拉—雅江Li-Be-Au-Cu-Zn-水晶成礦帶康定沙德—九龍子杠坪Be-Li-Pb-Zn-Cu-W-Sn-Au成礦遠(yuǎn)景區(qū)南段，該區(qū)域具有較好的找礦潛力。

九龍幅1∶20萬(wàn)區(qū)域水系測(cè)量結(jié)果顯示，九龍地區(qū)稀有金屬元素異常與地質(zhì)體套合度高，分帶或獨(dú)立出現(xiàn)，其中以合德花崗巖北部、白臺(tái)山地區(qū)和洛莫花崗巖南側(cè)3個(gè)異常套合性最好，且鋰異常出現(xiàn)在鈹異常分布區(qū)內(nèi)。西北部克希隆西側(cè)附近，由南向北，花崗巖體內(nèi)鈹異常逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿B系圍巖鋰異常。在洛莫以南、烏拉溪以北、打槍溝以西地區(qū)，鋰元素采用異常下限200×10-6，圈出了9個(gè)異常，鈹元素采用異常下限6×10-6，圈出了14個(gè)異常。在三岔河洛莫地區(qū)，花崗巖區(qū)為鈹異常，向南變?yōu)殁敗嚱M合異常，獨(dú)立出現(xiàn)的鈹異常有烏拉溪異常、元根地異常、羊房溝異常等，鋰異常有乃渠西異常等。該區(qū)域鋰、鈹異常較多，且與地質(zhì)體套合度較高，證明該區(qū)域成礦潛力較大。

5.2 礦區(qū)找礦前景良好

黃牛坪礦體沿巖體接觸帶呈NNW向延伸，在洛莫礦區(qū)南部的龍須溝，花崗巖與圍巖的接觸帶仍見(jiàn)含鈹偉晶巖脈(圖2)。研究區(qū)中部有較多含鈹偉晶巖轉(zhuǎn)石分布，土壤呈黃褐色，轉(zhuǎn)石主要為偉晶巖。2014年，九龍縣自然資源局對(duì)該地段實(shí)施了災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查工程，在坡積層下40 m處見(jiàn)2 m偉晶巖基巖。在羊房溝施工隧道中挖掘出大量的含鈹偉晶巖塊，表明洛莫偉晶巖帶深部具有隱伏礦體的可能性較大，仍待進(jìn)一步探究。

在研究區(qū)外圍烏拉溪地區(qū)踏勘工作中見(jiàn)到大量偉晶巖轉(zhuǎn)石及矽卡巖轉(zhuǎn)石，其中1塊含鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石，經(jīng)測(cè)試分析，Li含量為6 881.56×10-6，推算Li2O品位為1.41%，達(dá)到了工業(yè)品位。Be含量為192.63×10-6，推算BeO品位為0.193%，達(dá)到了礦化品位。另外，局部地段可見(jiàn)黑云母角巖露頭及矽卡巖轉(zhuǎn)石，證明洛莫南部花崗巖體周?chē)団斚∮薪饘僬业V潛力較好。

綜上，該區(qū)具備良好的稀有金屬成礦條件及找礦潛力。

6 結(jié)論

(1)九龍三岔河黃牛坪鈹?shù)V床位于橋棚子花崗巖體與三疊系圍巖接觸帶附近，沿巖體接觸帶呈NNW向延伸。地表連續(xù)采樣測(cè)試結(jié)果表明，BeO品位最高可達(dá)0.698%，初步預(yù)測(cè)BeO資源量可達(dá)大型規(guī)模。礦石礦物主要為它形細(xì)晶-自形粗晶綠柱石，圍巖蝕變以電氣石化為主。

(2)花崗巖體頂部是含鈹偉晶巖的重要成礦部位，野外可采用遙感先行的技術(shù)手段查找異常，再對(duì)遙感異常開(kāi)展大比例尺追索，進(jìn)一步采用工程手段進(jìn)行驗(yàn)證。地球物理、地球化學(xué)、地貌及遙感找礦標(biāo)志解譯都證明黃牛坪鈹?shù)V體所處的洛莫偉晶巖帶具有較好的鈹?shù)V化成礦潛力。

(3)九龍地區(qū)鋰、鈹異常與地質(zhì)體套合度高，外圍烏拉溪地區(qū)發(fā)現(xiàn)大量含鋰輝石礦化偉晶巖轉(zhuǎn)石，表明該區(qū)具有良好的稀有金屬成礦條件及找礦潛力。

致謝：中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所王登紅研究員在工作部署、技術(shù)思路及工作內(nèi)容設(shè)立、靶區(qū)選擇、本文成文過(guò)程中給予了耐心的指導(dǎo)和幫助，四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局地質(zhì)礦產(chǎn)科學(xué)研究所蒲廣平教授和鐘曉朗老師在日常工作中進(jìn)行了督導(dǎo)和指點(diǎn)，云南省地質(zhì)調(diào)查院馮文杰教授在野外工作中給予了指導(dǎo)和幫助，在此一并致以誠(chéng)摯的感謝！