川西甲基卡稀有金属矿集区伟晶岩脉矿化统计特征及地质找矿意义

王伟，潘蒙，袁蔺平，付小方

(1.成都理工大学，四川 成都 610059；2.四川省地质调查院，四川 成都 610081；3.四川省地质矿产勘查开发局地质矿产科学研究所，四川 成都 610036)

0 引言

川西甲基卡为我国最重要的硬岩型锂矿集区，位于松潘-甘孜造山带雅江褶皱-推覆带中段，是典型的构造-岩浆-热穹窿式稀有金属成矿，其锂资源量潜力巨大[1]。

前人自20世纪60年代开始对甲基卡矿集区进行找矿、探矿工作，地表已发现伟晶岩脉498条，脉体规模大小不一，小则十余米，大则可达数百米，按不同的伟晶岩类型围绕二云母花岗岩分布[2]。

该文对甲基卡地区伟晶岩脉体的含矿类型、规模、走向、产状等进行数学统计，并借鉴新三号超大型矿体找矿过程为实例，浅析在第四系覆盖严重地区，巧妙组合探矿手段，综合信息提取后，再实施钻探验证的勘查思路，以期为区域上寻求同类或相同地质背景的找矿地质勘查工作提供参考。

1 成矿地质构造背景

位于中国西南部青藏高原东侧的松潘-甘孜造山带至中生代以来，由3个不同方位的板块相互作用而形成，其北部以阿尼玛卿缝合带与华北板块南缘的秦岭造山带相接，西以金沙江缝合带与羌塘陆块拼贴，南东部以龙门山-锦屏山前陆冲断带为界，与扬子陆块相连。为特提斯-喜马拉雅造山系中的一个重要组成部分，总体呈倒三角形。其几何形态特殊、构造复杂、山势雄伟，并蕴藏极为丰富的稀有等各类矿产资源，是中国乃至全球造山带中一个奇特的造山带(图1)[3]。

在松潘-甘孜造山带中部的雅江被动陆缘中央褶皱-推覆带中段，雅江-道孚-康定的构造-岩浆穹窿状变质地质体中产出以甲基卡为代表的伟晶岩型稀有金属矿床[4]。其成矿作用与构造-花岗岩浆成穹作用密切相关[5]，是我国、乃至世界规模最大的固体锂矿富集区，形成了Li-Be-Nb-Ta-水晶成矿系列。具有稀有金属有利的成矿背景,显示为康定-雅江锂、铍、铌、钽主要稀有金属矿远景区[6]。

1—蛇绿混杂岩带；2—滑脱带；3—逆冲断层；4—穹窿状变形—变质体；5—平移断层；6—深层高温韧性滑脱剪切带出露范围；7—褶皱轴线；8—韧性滑移矢量；9—中生代花岗岩A—义敦岛弧带；B—松潘-甘孜造山带主体；C—造山带前陆逆图1 甲基卡花岗伟晶岩型稀有金属矿床区域地质构造背景略图(据许志琴、侯立玮等，1992，修改)

2 新三号锂辉石伟晶岩矿脉发现过程及启示

2014—2017年，笔者参与了四川三稀资源综合研究与重点评价项目，完成了四川省德昌县大陆槽外围稀土矿综合地质调查等专题项目。通过对甲基卡地区数目繁杂的矿脉进行科学统计分析，以点带面，重点突破，快速筛选了极具远景价值的矿脉进行钻探查证工作，取得了巨大成功。

3 脉体矿化统计

甲基卡矿区的伟晶岩脉环绕二云母花岗岩成群、成组分布，野外调查中主要采用能够反映伟晶岩主要特征的、占岩脉总体积10%以上的微斜长石、钠长石、石英、锂辉石、白云母和锂云母等6种矿物作为分类基础，其中石英含量在各类伟晶岩中含量变化甚小，不具分类意义，故以其余5种矿物共生组合关系划分为微斜长石型(Ⅰ)、微斜长石-钠长石型(Ⅱ)、钠长石型(Ⅲ)、钠长石-锂辉石型(Ⅳ)和钠长石-锂(白)云母型(Ⅴ)5个类型，其特征见表1。

表1 甲基卡伟晶岩主要类型及其特征

区内伟晶岩脉已统计498条，多产在母岩顶部的外接触带变质岩内，在内接触带的岩体内仅产有22条，各类型伟晶岩脉的数量及规模统计见表2。

伟晶岩总矿化率为23%，其中Ⅳ类型伟晶岩最高，达76.8%；次为Ⅴ类型，为16.6%；Ⅰ～Ⅲ类型很低，大于10%[7-8]。钠长石-锂辉石伟晶岩为主要的锂矿化伟晶岩，该类型脉体占全区伟晶岩总数21.1%，其他4种类型的伟晶岩占脉体总数的78.9%。区内具规模>500m的第Ⅳ类型伟晶岩脉仅为10条，占总数的2%。

表2 伟晶岩岩脉体规模统计

伟晶岩总矿化率为23%，其中Ⅳ类型伟晶岩最高，达76.8%；次为Ⅴ类型，为16.6%；Ⅰ～Ⅲ类型很低，大于10%[7-8]。钠长石-锂辉石伟晶岩为主要的锂矿化伟晶岩，该类型脉体占全区伟晶岩总数21.1%，其他4种类型的伟晶岩占脉体总数的78.9%。区内具规模>500m的第Ⅳ类型伟晶岩脉仅为10条，占总数的2%。

该区发现含锂辉石伟晶岩脉概率为21.1%，但发现>500m规模的含锂辉石伟晶岩脉概率仅为2%。锂矿化伟晶岩脉的发现相对较容易，平均约发现5个伟晶岩露头，其中1个很有可能是含锂辉石矿化的伟晶岩。但结合脉体规模统计结果表明，找到具有规模的脉体难度要大得多，从甲基卡地区已经查明的锂辉石伟晶岩脉结果来看，经过地质勘查成为具有中小型矿床其成功率仅为2%，成为超大型矿床的机率更低，仅为0.42%左右。

在发现的伟晶岩脉中发生矿化现象的脉体在空间分布中具有一定规律，甲基卡地区成矿作用与构造-花岗岩浆成穹作用密切相关，以马颈子花岗岩为中心，向四周辐射1～1.5km内，距离岩体越近的伟晶岩矿化一般以Be矿化为主，其中部地区伟晶岩矿化以Li，Rb，Cs为主；最边缘部以Nb，Ta为主。

对甲基卡稀有金属伟晶岩脉的地质统计及筛选工作，共选出9条具一定规模(宽>10m，长>80m)的锂矿化脉，出露宽度约20m，长100余m。其中，筛选出445号脉体为新发现X03号伟晶岩脉北部的一分支脉体。

4 地质追溯--新认识--选区

通过对已筛选出具中小规模含锂矿化脉的追溯，通过大比例尺遥感图像解译和第四系坡--残积寻根溯源转石填图追索，认为原第四系冰碛物区域中，有部分区域并不具有冰川地貌特征，坡--残积物中锂辉石矿化伟晶岩的分布量、分布范围与地面伟晶岩露头出露是不相称的，稀少的伟晶岩零星露头难以提供如此多的伟晶岩转石。由此可以推测，在第四系掩盖层之下可能存在大规模锂辉石矿化伟晶岩脉，故推断为原地或准原地风化坡残积物。同时，锂辉石矿化伟晶岩转石与相关十字石--红柱石动热变岩和近脉堇青石化角岩蚀变岩的转石有大致共存的分布关系，也预示该区地处成矿有利区。

通过对成矿规律总结并结合本区地质背景、类预测综合分析，侯立伟、付小方等[5]认为该区位于甲基卡穹窿体中段的东缘，属于钠长锂辉石(Ⅳ型)伟晶岩带范围，变质带为十字石--红柱石带，具有锂辉石伟晶岩赋存的有利地质背景。综合大比例尺遥感解译及坡--残积填图成果，在甲基卡北部圈定出1.4km2的区域作为甲基卡A重点评价区。

5 化探定性--物探定位

对甲基卡A重点评价区的地表扫面工作，通过稀有元素土壤地球化学实验，发现Li，Be，Rb等元素化学活性较强；易被粘土矿物吸附，具有在土壤中常形成元素异常的条件。对土壤异常并结合地形地貌特征分析，能借以定性所圈定的重点区是否具含矿潜力。对甲基卡地区围岩(片岩)与伟晶岩的物性测量发现，二者视电阻率具有较大差异。选择1∶1万土壤地球化学以及1∶5000激电中梯视电阻测量两种工作手段[9]。

通过甲基卡地区1∶1万土壤地球化学测量，圈定岀的Li元素异常，具多个浓集中心，三级浓集带明显，主成矿元素Li浓集中心明显，浓度分带发育，具有较大的异常规模，异常高值1190×10-6。同时区内视电阻率高异常，平均值超过8000Ω·m，最高值超过27000Ω·m，高异常整体呈具有分支复合的特点，长约3000m，东西向宽约600m。北段由多条SN—NNE向异常条带组合而成；中段异常合为一体；南段由两条较窄的相互平行的SN向异常条带组合而成。

通过物化探资料的综合研究发现，在物化探异常叠加区内，能很好的反映出区内矿脉的形态及空间展布情况。

大比例尺物、化探测量结果表明：该区不仅具有较大规模的隐伏伟晶岩脉，同时该脉含矿性较好，具有巨大的找矿潜力。

6 地质追溯--钻探验证

在布置钻探验证前，针对物化探共同异常处，又重新进行了地质追溯，根据地表转石、准露头、地貌、物化探异常形态等，重新预测隐伏脉体范围及形态，布置钻孔12个，全部见矿。整个勘查过程仅耗时6个月，最终估算Li2O远景资源量64.31万t，属超大型锂矿床[1]。

对几百条数目过多，种类繁杂，分布较广的各个类型岩脉，充分研究甲基卡地区前人研究成果，利用地质统计、找矿标志、成矿规律等科学选择找矿靶区，大比例的物、化探方法扫面、地质追溯的反复论证，快速的锁定隐伏目标矿脉并进行工程验证，达到经济--有效--找矿效果好的目的。此找矿模式对区域上开展同类型稀有矿床找矿工作勘查部署具有参考意义。

7 结论

(1)在地质找矿工作中，结合地质统计—地质规律以及前人的研究成果，有效统计区域内的伟晶岩脉矿化特征及其分布规律，配合新认识快速的追溯在种类繁杂的大小矿脉中选定目标矿体，能起到事半功倍的效果。

(2)地质找矿工作应包括尽量多的找矿信息。根据其信息来源，可分地质、地球物理、地球化学及其关联找矿信息，每一类又可根据信息获取手段和内容的不同，分成一些亚类，对其进行去粗取精、去伪存真的分析，借以提高找矿效能。

(3)选择恰当的物化探比例尺，快速剔除虽具有工业品位但不具空间规模的矿脉，优选具有空间规模的矿脉进行重点突破，在较短勘查周期、合理的勘查成本中取得有效突破，对现代地质找矿工作具有重要的参考意义。

[1] 付小方,袁蔺平，潘蒙,等.四川甲基卡矿田新三号稀有金属矿脉的成矿特征与勘查模型[J].矿床地质，2015，34(6)：1172-1186.

[2] 刘丽君，王登红，杨岳清,等.四川甲基卡新三号稀有金属矿脉成矿特征的初步研究[J].桂林理工大学学报,2016，36(1)：50-59.

[3] 许志琴，侯立玮，王宗秀,等．中国松潘-甘孜造山带的造山过程[M]．北京,地质出版社,1992：1-189．

[4] 王登红，李健康，付小方,等.四川甲基卡伟晶岩型稀有金属矿产的成矿时代及其意义[J].地球化学，2005，34(6)：541-547.

[5] 侯立玮，付小方，李海兵,等.松潘-甘孜造山带东缘穹隆状变质地质体[M].成都：四川大学出版社，2002：1-30.

[6] 王登红，王瑞江，付小方,等.对能源金属矿产资源基地调查评价基本问题的探讨——以四川甲基卡大型锂矿基地为例[J].地球学报，2016,37(4)：471-480.

[7] 郝雪峰，付小方，梁斌,等.川西甲基卡花岗岩和新三号矿脉的形成时代及意义[J].矿床地质，2015，34(6)：1191-1208.

[8] 潘蒙,唐屹,肖瑞卿,等.甲基卡新3号超大型锂矿脉找矿方法[J].四川地质学报,2016,36(3)：422-425.

[9] 肖瑞卿，付小方，唐屹,等.土壤地球化学测量在甲基卡矿田稀有金属找矿应用[J].四川地质学报，2016，36(3)：500-505.