若羌县阿尔金地区锂铍等稀有金属矿成矿地质特征及找矿远景

华克强

在自然界中稀有金属储量和分布都比较少，这些金属通常地壳丰度均在100×10-6以下，同时这些金属是非常重要的矿产资源类型，在新能源、新材料以及信息技术领域发挥着无可替代的作用。因此，稀有技术资源也被国家列为重要的战略资源。为了进一步提高稀有金属资源的开发力度，近年来针对新疆若羌县阿尔金地区开展相应的地质找矿工作，取得一些研究成果。现结合实践，对若羌县阿尔金地区锂铍等稀有金属矿地质特征及找矿远景进行分析阐述，以供相关人员借鉴与参考。

1 区域地质背景与成矿条件

阿尔金地区分布在新疆若羌县南部区域上，阿中地块是其构造所在（图1）。米兰岩群（新太古界）、阿尔金岩群（中元古界）和复理石建造，贝壳滩组（长城系）、金雁山组（蓟县系）是区内主要的地层出露，夹火山岩建造的碳酸盐岩以及碎屑岩（变形变质强烈）是米兰岩群的主要组成，夕线石、蓝晶石、石榴石、十字石是主要的变质矿物。透辉石出现在局部，同时还有紫苏辉石，变粒岩、石英岩、大理岩、石榴黑云斜长片麻岩、蓝晶石榴黑云斜长片麻岩是主要的岩石类型，同时还有十字夕线蓝晶黑云片岩，在研究区的中部方向上以及西南部方向上普遍发育阿尔金岩群，属于变质岩、碳酸岩、变质碎屑岩构成的角闪岩相绿片岩相变质岩系。英格里克构造蛇绿混杂岩是复理石建造（中元古界）主要的岩性特征，呈现北东南西向。分布特点为北东-南西向，黑云斜长变粒岩、斜长云石英片岩以及石榴石十字石二云石英片岩是其主要的岩性特征，主要表现为绿片岩相交闪岩岩相变质岩系，阿尔金岩群以及米兰岩群分布于南北两侧区域上，并呈现断层接触特点，黑云石英岩以及二元石英片岩和变质粗粒长石岩屑砂岩共同组成贝壳滩组（长城系）岩性特征，在库木夹克沟两侧区域上分布金雁山组（组蓟县系），展布方向上表现为近东西向，大理岩是其主要岩性特征。

图1 阿尔金地区地质简图

花岗岩在阿尔金地区广泛分布，层状的二长花岗岩以及片麻状黑云二长花岗岩是其主要的岩性特征，同时还包括黑云斜长花岗岩以及黑云二长花岗岩，在规模上比较大的五个岩体主要包括托巴、库鲁赛以及萨拉姆和吐格曼与阿亚格等。2018 年针对区内开展地质研究工作当中发现了吐格曼花岗岩，该岩体被称之为吐格曼岩，属于层状分布的规模较大的岩体，主要在复理石建造内（中原古界）出露，有约30km 的出露面积，发育的构造主要为层状，有各种花岗岩岩性层和很多内部矿物分带组成的构造，表现为层状特点，具有十分多样化的岩体类型特征，主要包括二云母钾长花岗岩以及二云母二长花岗岩和黑云母二长花岗岩，还有石榴子电气石钠长花岗岩和白云母钠长花岗岩。在岩体的边缘部位以及外侧分布黑云母二长花岗岩，主要表现为层状特征。岩体主体主要由淡色层状花岗岩体所构成，其中二元母钾长花岗岩以及二云母二长花岗岩较为发育，并有白云母钠长花岗岩以及白云母碱长花岗岩共同构成的结晶分异，韵律组合多样，石榴子石相和电气石发育与白云母钠长花岗岩的顶部，钠长花岗岩较为富集，北东向展布的托巴岩体与阿亚格和周围的三个黑云斜长花岗岩，随着区域构造线进行展布，并表现为北东向。平行特点通过相关的调查发现，电气石、石榴子石二云母花岗岩发育于黑云斜长花岗岩顶部，而且在其边部发育。

2 阿尔金地区伟晶岩类型与分布特征

花岗伟晶岩在阿尔金地区呈现出多样化的矿物组成特点，如钾长石与白云母、黑云母，还有电气石、石英以及钠长石和石榴子石，另外还包括金绿宝石、绿柱石、锂云母以及钼矿等。结合矿物组合特点，花岗伟晶岩具有十分多样化的类型，如石英伟晶岩以及黑云母二长花岗伟晶岩，同时还有电气石石榴子石钠长石伟晶岩与锂云母钠长石英伟晶岩等，黑云母特征是黑云二长花岗伟晶岩的主要特点，其中没有较为明显的矿物分带特点，黑云二长花岗岩呈现细粒状发育于黑云二长花岗伟晶岩的周边，主要在黑云二层花岗岩内，所以黑云二长花岗岩分异结晶促进了黑云二长花岗伟晶岩的形成，此类伟晶岩其中不含有稀有金属矿物。其他伟晶岩由于矿物组合的不同，在一些规模较大的伟晶岩岩带当中出现，一般在伟晶岩脉中心部位及其顶部存在石英伟晶岩，细粒钠长花岗岩带在一些较大规模的伟晶岩脉边部位置上发育，这些和伟晶岩内部矿物在规律有着一致的白云母，在塔什萨依黑云母花岗岩内发育，主要处于研究区的东部方向上。瓦石峡南锂矿区当中发现的微晶岩脉主要以锂云母钠长石英伟晶岩脉为主要特征，同时伴生电气石钠长石英伟晶岩，随着断裂和断层以形态较为规则的特点进行充填的花岗伟晶岩是阿尔金地区伟晶岩主要特征，而伟晶岩脉在片麻岩当中发育的，表现为囊状以及透镜状。

研究该区当中伟晶岩不同矿物组成，在吐格曼岩体以及阿亚格岩体闪长岩当中分布有黑云母花岗伟晶岩，含锂辉石花刚伟晶岩分布于阿亚格岩体南部边缘接触带部位，锂辉石以及绿柱石花岗伟晶岩发育于托巴岩体中部区域上，矿化较弱的花岗伟晶岩脉发育于瓦石峡南锂矿区东部区域上。

3 典型矿床特征

目前已经发现的花岗伟晶岩型稀有金属矿床有三个分布在阿尔金地区，吐格曼铍锂矿床主要分布在吐格曼淡色花岗岩层状岩体当中，吐格曼北锂铍矿床分布于层状的吐格曼岩体北接触带，瓦石峡南锂矿床分布在层状的吐格曼岩体西部区域上25km。空间范围内这些锂铍矿床分带特点。锂云母花岗伟晶岩以及绿柱石锂辉石在以上矿床当中，均可见到。以下分析探讨吐格曼铍锂金属矿以及吐格曼北锂铍矿主要的地质特征与成矿时代。

3.1 吐格曼铍锂稀有金属矿

该矿主要在层状特点的淡色吐格曼花岗岩当中产出稀有金属花岗伟晶岩，主要表现为白云母钾长花岗岩以及二云母钾长花岗岩和二云母二长花岗岩，二云母钾长花岗岩和二云母二长花岗岩，表现为层状构造特点。

有43 条伟晶岩脉在矿区当中被发现，100m 以上长度的伟晶岩脉包括24 条，长度最长的达到1300m 以上，宽度处于7m左右，在产出特点上，这些花岗伟晶岩陡峭脉状，矿区的东南部区域上和西南部的脉带在展布方向上表现为近东西向，东南部脉带展布方向表现为北东向，有雁列式以及树枝状展布的部分脉体，在北中向西南方向展布过程当中，出现了很多分叉，这些提示岩浆流体在伟晶岩形成过程当中，注入特点是以东北方向进行注入的。脉体15 分布特点表现为雁列式，局部分叉特征较为明显，这些提示脉体是随着破裂构造注入的，并形成于相同构造变形当中。

花岗伟晶岩脉在矿区当中的花岗伟晶岩脉在矿区当中，主要表现为微斜长石伟晶岩以及电气石微斜长石伟晶岩，还有电气石绿柱石微斜长石伟晶岩与石英微斜长石伟晶岩。在侧向以及纵向垂向方面，伟晶岩不仅宽，而且长，分带特征较为明显。槽探工程目前铍矿体共有17 条被圈定出，同时锂铍矿体有一条被圈出，在长度方面处于54m ～629m 的范围，宽度方面处于0.6m ～6.0m 宽度范围，0.03% ～1.89%。是BeO 品位特点、0.25% ～3.67%是Li，O 品位范围，并有Cs、Nb、Ta 等相互伴生，通过研究发现该矿在规模上属于中型大小。

3.2 吐格曼北锂铍矿

在吐格曼岩体北部接触带区域上是矿床的分布所在，主要在石榴子石十字石云母斜长石英片岩内分布，并在黑云母二长花岗岩当中产出，花岗伟晶岩脉在矿区当中有58 条被发现，主要处于199km ～1km 的长度范围，宽度一般处于1m ～34m 的范围。花岗伟晶岩在吐格曼铍锂矿区当中主要表现为绿柱石、微斜长石和电气石等主要特点，青色锂辉石以及条纹长石、钠长石以及青绿色的铁白云母是吐格曼北锂铍矿当中伟晶岩的主要特点，伟晶岩脉发育多条，目前已有31 条锂铍矿体在矿区当中被圈出，Nb、Ta、Rb、Cs 等相互共生，矿体处于49m ～699m长度范围，通过对矿床进行估算，初步达到中型规模大小。

3.3 年代学特征

为了探究稀有金属矿在阿尔金地区的成矿时代，将伟晶岩样品进行采集之后开展锆石U-Ph 定年研究，样品主要来自于吐格曼铍锂金属矿区，并在矿区脉体l5 的中部位置上进行选取，纳长石电气石适应伟晶岩是岩石的主要类型，通过系统的研究发现，中奥陶世晚期是该区当中吐格曼铍锂金属矿最重要的形成时代。以前学者研究发现阿中地块和柴达木地块，在中奥陶世南阿尔金洋（阿尔金地区南部）发生闭合碰撞，阿尔金中段地区在中奥陶世晚期阶段仍然处在后碰撞延伸时期，矿区伟晶岩和母岩浆在此阶段形成，这一特征，和世界上淡色花岗岩以及花岗伟晶岩。在相同碰撞以及碰撞后相类似。

4 稀有金属找矿远景分析

针对阿尔金地区伟晶岩以及ASTER 遥感花岗岩信息开展提取识别，目前矿床已有三个被发现，稀有金属花岗伟晶岩在矿区当中大量发育，而托巴稀有金属花岗伟晶岩区与阿亚格岩体南接触带稀有金属花岗伟晶岩带是该区当中重要的找矿靶区。主要的依据包括以下几点：通过遥感显示，该区当中的伟晶岩发育较多。通过遥感岩性识别，区内发现的伟晶岩很可能含矿，二云母花岗岩和伟晶岩共生，不仅表现为高分异花岗岩，与稀有金属矿成矿非常类似。

4.1 托巴稀有金属花岗伟晶岩区

主要在托巴岩体中部区域上以及ASTER 遥感岩性光谱异常图中部区域上分布，主要有22 条矿体被圈出，有两条呈现出非常大的规模，主要为bypl 脉在研究区的东部区域上分布，同时还有byp5 脉主要在研究靶区的中部分部，bypl 脉在形状方面表现为等边三角形，处于600m 的边长特点，为0.17km2面积大小，颜色方面表现为浅绿黄色，浅蓝绿色脉在西侧边界上发育，达到60m 的长度。byp5 脉在形状上呈现蘑菇形状，上部的盖体约为450m 宽，主体达到150m 的长度以及450m 的高度，主体表现为蓝绿色的特点，黄白色在中间分布。byp5 脉周围的脉体也表现出淡绿色的特点，脉体在靶区西侧区域上，多数脉体体主要分布于北东向展布的断层还有其旁侧区域上，主要表现为淡蓝绿色特征，bypl 脉和bya5 脉在形态方面不是很规则，处于59km ～1km 的长度范围，宽度保持在9m ～49m 的范围。

通过对于Google Earth 遥感卫片图ASTER 遥感岩性光谱异常图开展相应的研究了解到，bypl 脉表现为三角脉状特点，呈现出坡积扇，这一异常脉不属于含矿的花岗伟晶岩脉，剩下的脉体表现为花岗伟晶岩脉、有的脉体在具体大小方面，与光谱异常相比更大。针对阿尔金地区类型不同的含矿伟晶脉，在ASTER 遥感岩性光谱异常图上表现为标志性的特征。为研究认为byp222 脉体在靶区当中属于含矿的花岗伟晶岩，面积较大浅蓝色的锂辉石花岗伟晶岩以及浅黄绿色的含绿柱石花岗伟晶岩是其主要特征，bypl 脉表现为三角状，表明靶区周围花岗伟晶岩脉（含绿柱石）存在，而且通过对比发现ASTER 遥感岩性图上异常不是非常明显，花岗伟晶岩脉岩体宽度较窄的，有一些疑是脉体存在，这些脉体是否属于稀有金属伟晶岩脉以及含矿性特征，今后还应当进一步加强相应的研究工作。

而且，无论是Google Earth 遥感卫片图以及ASTER 遥感岩性图，托巴岩体当中的花岗岩呈现不同的类型以及颜色，通过对于Google Earth 遥感卫片当中不同岩相吐格曼花岗岩体颜色特征进行分析，认为岩体当中有碱长花岗岩以及二元母二长花岗岩和黑云母二长花岗岩，在ASTER 遥感岩性图上表现为粉紫色以及紫色，还有深紫色。Google Earth 遥感卫片上表现为白色，土黄色以及蓝灰色，Google Earth 遥感卫片当中还发现，片麻状的构造出现在岩体内，可能属于片麻状的花岗岩。

为了能够在阿尔金地区进一步取得花岗伟晶岩型稀有金属矿找矿突破，最为重要的是应当加强含矿伟晶岩脉的找寻，所以针对托巴稀有金属花岗伟晶岩区加强找矿工作具有十分重要的现实意义。

4.2 阿亚格岩体南接触带稀有金属花岗伟晶岩区

主要分布在阿亚格岩体南部区域上的接触带上，整体层面脉体表现为北东向的展布特征，和接触带相类似。阿尔金群地层（阿亚格岩体南接触带）在Google Earth 遥感卫片上有大量的岩脉发育。超过100m 的脉体在三个区块内有31 条被发现。ayp6号脉体在区块a 中分布特点呈现断续性的特征，达到564m 长。ayp16 号脉体在区块b 中达到286m 的长度，处于29m 的宽度。脉体在区块c 中产出特点表现为透镜体不规则。ayp31 号脉体约为204m 的长度，处于33m 的宽度。ASTER 遥感岩性异常图当中有较大规模的脉体显示出来，ayp16 号脉体在途中表现为淡蓝绿色的特点，认为属于锂云母花岗伟晶岩以及含绿柱石的花岗伟晶岩。有学者在aypl 与ayp2 号脉体开展研究过程当中，觉得属于石英岩。也有学者针对ayp16 号脉体实施相应的研究工作，了解到含锂云母与绿柱石石榴子石电气石花岗伟晶岩是其主要组成，花岗伟晶岩脉分布于阿亚格片麻状二长花岗岩体南部区域上的接触带，今后，还能进一步加强深入研究。

5 结论

阿尔金地区铍锂稀有金属矿成矿条件非常好，而且区内有很多矿场被发现，矿床在区内表现为规律性的特征进行分布，主要在托巴花岗岩体西部区域上以及吐格曼花岗岩体北部和中心地带分布，中奥陶世晚期阶段（早古生代）时形成吐格曼铍锂金属矿区伟晶岩的重要时期，属于阿尔金洋闭合之后，柴达木地块和阿中地块彼此碰撞后的阶段。提取与识别花岗伟晶岩以及ASTER 遥感花岗岩相关结果发现，当地还有非常多的花岗伟晶岩脉需要进一步深入研究，特别是阿亚格岩体南缘以及托巴稀有金属花岗伟晶岩区研究价值更高，是该区当中重要的找矿靶区，今后应当进一步扩大该区找矿工作，扩大铍锂稀有矿找矿突破，为我国经济社会发展提供更加丰富的稀有金属矿矿产资源，满足经济社会发展需要。