摘" "要:随着全球能源结构的转型和新能源技术的飞速发展,锂作为关键原材料,在电池、电动汽车、储能等领域的应用日益广泛。中国经济的持续发展和产业结构的优化升级,使锂矿需求量不断增长 [1]。新疆地矿局第三地质大队新厘定的阿尔金锂铍稀有金属成矿带是近年来该区域成矿研究的重大突破之一,通过对该成矿带上新发现的若羌县稀长沟锂矿成矿地质背景、矿体规模、特征分析研究,对矿区资源量进行估算,认为其具有大型-超大型锂矿远景潜力。
关键词:稀长沟;花岗伟晶岩型锂矿;矿体特征;成矿潜力
近年来,新疆地矿局第三地质大队在阿尔金地区陆续发现评价了吐格曼、瓦石峡南、沙锂沟、阿亚克、塔什达坂、塔木切、库木萨依、阿亚克东等具大中型资源远景的锂铍稀有金属矿床(图1),新厘定长约200 km,宽30~50 km的阿尔金锂铍稀有金属成矿带。2021年第三地质大队通过1∶5万路线地质调查在塔木切锂矿北部发现稀长沟锂矿。2023年通过地质填图、采样分析大致控制了地表矿体形态规模,通过钻探深部验证,取得良好的找矿效果,认为稀长沟锂矿具大型-超大型锂成矿潜力。
1" 成矿地质背景
研究区位于阿尔金山脉西南段,属塔里木-中朝板块西南缘,主要控矿构造为卡尔恰尔-阔实断裂(阿中断裂)。区域地层发育,构造复杂,岩浆活动较强烈,断裂活动呈NEE向、NWW向及NW向、NE向,其中NE向、NWW向断裂规模宏大,NW向、NEE向断裂次之,形成区内独特的构造格局[2]。区域地层经多期造山运动,构造混杂岩极发育。由于强烈的构造作用,在伸展滑脱、逆冲、走滑剪切等作用下,岩石遭强烈变形变质作用改造,使不同成因类型、不同时代、不同变形变质特征的岩层体遭剪切位移、混杂拼贴,岩层(石)体多呈透镜体状分布,沿走向追索往往出现尖灭消失。岩层(石)体之间多呈韧性剪切带,少量呈脆断裂相接触。阿中地块由阿中结晶基底和阿北中—晚元古代古弧盆带两个四级构造单元组成,本区主要位于红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带南与木纳布拉克-英格里克带之间,为前寒武纪中央隆起带。阿中地块中—新元古代岩浆活动强烈(阿北古岩浆弧),瓦石峡-淡水泉一带黑云二长-钾长花岗岩属俯冲期岩浆活动产物,青白口纪花岗闪长岩-二长花岗岩属高钾钙碱系列,可能为碰撞期-后碰撞期产物。不整合于地块边缘之上的奥陶系碳酸盐台地相沉积,主要由泥晶灰岩、砂质灰岩、白云岩、碎屑岩等组成,均是罗丁尼亚超大陆汇聚的反映。阿中地块还发育大量早古生代(奥陶纪)俯冲-碰撞型花岗岩,反映奥陶纪时期阿中地块具陆缘弧属性[3]。新发现的矿点位于阿中大断裂两侧次级断裂内,附近有前寒武—奥陶纪岩体出露,认为断裂构造为主要控矿构造,前寒武—奥陶纪岩体为成矿物质来源[4]。
2" 矿区地质特征
2.1" 地层
研究区出露地层主要为长城系巴什库尔干岩群和蓟县系金雁山组及第四系冲洪积物(图2)。
长城系巴什库尔干岩群主要出露于中西部,区域上可划分为a、b两个岩组,区内仅出露b岩组。北部为灰色黑云石英变粒岩、黑云斜长变粒岩、灰绿色黑云角闪二长变粒岩夹透辉透闪石岩、石英岩;南部为灰绿色黑云方解变粒岩(片岩)、紫灰色黑云斜长变粒岩、黑云石英变粒(片)岩、灰色结晶灰岩,与a岩组为韧性剪切断层接触,与上覆蓟县系金雁山组呈滑脱断层接触。该岩组构造面理置换强烈,岩石成分受区域构造片理控制,地层原始叠复关系和层理已被破坏。岩石以片岩、变粒岩类为主夹大理岩,结晶程度较高,主要变质矿物组合有黑云母+石英+斜长石+白云母+(石榴石),矽线石+石榴石+黑云母+斜长石+石英,方解石+黑云母+石英+斜长石,黑云母+白云石+方解石,角闪石+斜长石+黑云母,角闪石+透辉石+斜长石+绿帘石,属高绿片岩相1。
蓟县系金雁山组主要出露于中东部。为一套碳酸盐岩建造,主要岩石类型为白云岩、灰岩和大理岩等。白云岩是金雁山组主体,主要岩性为粉晶白云岩、中-细晶白云岩、含砂屑中-细晶白云岩、大理岩化粉晶-中晶白云岩、含燧石条带细-粉晶白云岩、层纹石粉-细晶白云岩、含藻屑中-细晶白云岩、含砂屑藻屑鲕粒白云岩、藻屑凝块石结晶质白云岩等。
第四系主要分布于北部,为塔里木盆地南部边缘,主要为全新统冲洪积物。
2.2" 构造
研究区构造主要为断裂构造,发育有NW向F20号断裂、Rf8号长城系与蓟县系的复合型分界断裂及1组NE向断裂。
2.3" 侵入岩
研究区位于青藏高原北缘,塔里木板块与华南和扬子板块交接部位,经多期造山作用,岩浆活动较频繁。主要出露加里东—华力西期岩浆岩,为库木达坂岩体(群)和苏吾什杰岩体(群)。
库木达坂岩体(群) 出露于北部库木达坂一带,岩体呈不规则状小岩株或岩枝状侵入于长城系巴什库尔干岩群中,侵入接触界线清晰,岩体内接触带常见变粒岩捕掳体。岩石类型主要为细粒黑云二长花岗岩、中粒黑云二长花岗岩,含细粒角闪黑云石英闪长岩包体,区域上细粒黑云二长花岗岩分布较广。
3" 矿体地质特征
3.1" 矿体特征
区内花岗伟晶岩脉密集发育,岩脉规模大小不等,地表出露长10~2 000 m,宽0.5~50 m。通过地质填图、采样分析,圈定含锂花岗伟晶岩脉21条(矿体编号Li8~Li27)(图2),地表出露长200~1 100 m,宽0.5~46 m,平均宽6~8 m。伟晶岩脉展布方向主要为EW向,少量NE向,产状南倾,倾角较缓(表1)。含矿母岩为花岗伟晶岩脉,矿石矿物主要为锂辉石,呈灰白、淡粉色板柱状,小者直径0.5~2 cm,大者5~10 cm,在花岗伟晶岩中不均匀分布,矿体围岩为浅灰-灰黑二云母石英片岩。Li2O品位0.68%~7.88%。2023年,对Li14、Li15、Li16、Li17、Li18、Li19号矿体进行深部钻探验证,累计完成钻探1 108.8 m。在ZK0302孔见累计视厚度94 m的多层锂矿体,Li2O平均品位1.59%。除盲矿体外,地表矿体均在预测深度见矿,说明地表矿体在深部有较稳定延伸(图3,4,5)。
3.2" 矿石特征
含锂辉石伟晶岩为白-灰白色,伟晶结构,块状、似层状构造。主要由石英、斜长石、锂辉石、白云母及黑云母等构成。锂辉石呈灰白-白色,少量淡粉色,长板状,具玻璃光泽,表面光滑,硬度较大,小刀刻划不动,含量10%~50%,片径多为数厘米,大者十厘米;石英呈白、烟灰色,粒状,粒径2~10 mm,局部达20 mm,含量10%~50%;斜长石呈白-灰白色、长板状、大小2~4×2~4 mm,局部见解理发育,含量10%~30%。云母呈薄片状集合体,银白、黑色,含量5%~20%。
4" 资源量估算
区内圈定锂铍稀有金属矿体21条,长230~940 m,厚0.5~46 m,Li2O品位0.68%~7.88%,金属矿物主要为锂辉石、锂云母、锂电气石等。研究区工作程度不高,矿体地表及深部尚未完全控制,矿体受构造控制明显,蜿蜒曲折,分支复合、尖灭再现较普遍。矿石矿物分布不均匀,矿体不同位置品位变化较大。据矿体地表出露长度、平均厚度、平均品位,按矿体长度1/4推深(最大推深150 m),对Li16、Li17、Li18、Li23、Li24、Li25、Li26、Li27号主矿体进行资源量估算。初步估算Li2O预测资源量40.58×104 t(表2)。
5" 成矿潜力分析
研究区及外围分布有大量花岗伟晶岩脉,位于1∶5万化探锂、铍单元素异常高值区,区内地形切割强烈,攀爬困难,工作程度较低,尚有大量花岗伟晶岩脉未进行采样分析。随着勘查工作的深入,有望发现更多含矿伟晶岩脉,已发现含矿花岗伟晶岩脉地表及深部尚未完全控制,尚有很大找矿。
6" 结论
(1) 稀长沟锂矿为典型花岗伟晶岩型锂矿,主要矿石矿物为锂辉石,属花岗伟晶岩型锂矿早期成矿阶段。据花岗伟晶岩型稀有金属矿成矿规律推测,研究区深部或外围还应有晚期锂云母成矿阶段,形成以锂云母为主要矿石矿物的锂矿体[5]。
(2) 稀长沟锂矿工作程度较低,地表矿体控制不足,矿体多未进行深部工程控制,仅对少量主矿体进行了资源量初步估算,估算Li2O资源量40.58×104 t。随勘查工作进一步开展,资源量有望大幅增加,预测Li2O远景资源量80×104 t,有望成为阿尔金锂铍稀有金属成矿带上一大型乃至超大型锂矿。
参考文献
[1] 王登红.关键矿产的研究意义、矿种厘定、资源属性、找矿进展、存在问题及主攻方向[J].地质学报,2019,93(6):1189-1209.
[2] 伍跃中,赵晓健,乔耿彪,等.阿尔金成矿带的归属及成矿特征[J].大地构造与成矿学,2017,41(4):689-697.
[3] 董连慧,冯京,刘德权,等.新疆成矿单元划分方案研究[J].新疆地质,2010,28(1):1-15.
[4] 徐兴旺,李杭,石福品,等.阿尔金中段吐格曼地区花岗伟晶岩型稀有金属成矿特征与找矿预测[J].岩石学报,2019,35(11):3303-3316.
[5] 徐兴旺,洪涛,李杭,等.初论高温花岗岩-伟晶岩锂铍成矿系统:以阿尔金中段地区为例[J].岩石学报,2020,36(12):3572-3592.
Ore Body Characteristics and Metallogenic Potential Analysis of Xichang Gou
Lithium Mine in Ruoqiang County, Xinjiang
Chen Jin1, Chen Deben1, Liu Yalong1, Chen Huang1, Chen Jianzhong1, Dai Hongzhang2
(1.The Third Geological Branch,Xinjiang Geological and Mineral Bureau,Kuerle Xinjiang,841000,China;2.MNR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment,Institute of Mineral Resource CAGS,Beijing,100037,China)
Abstract: With the transformation of the global energy structure and the rapid development of new energy technologies, lithium, as a key raw material, is increasingly widely used in batteries, electric vehicles, energy storage and other fields. In China, lithium ore has been included in the national strategic resources, showing its importance in the national economic development. With the continuous development of China's economy and the optimization and upgrading of industrial structure, the demand for lithium ore will maintain a growing trend. The “Altun Lithium beryllium rare metal Metallogenic Belt” newly defined by the Third Geological Brigade of Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Resources is one of the major breakthroughs in metallogenic research in this region in recent years. This paper analyzes and studies the metallogenic geological background, ore body size and characteristics of Xichang Gou Lithium deposit in Ruoqiang County, which is newly discovered in this metallogenic belt, and makes a rough estimate of the resources of the mining area. It is believed that it has the prospect potential of large-super-large lithium deposit, which adds another typical deposit in this metallogenic belt and adds resource guarantee for the construction of new energy base in the region.
Key words: Xi Chang Gou; Granite-pegmatitic lithium deposit; Orebody characteristics; Metallogenic potential