潘蒙，唐屹，肖瑞卿，付小方，梁斌，袁藺平，郝雪峰

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甲基卡新3號超大型鋰礦脈找礦方法

潘蒙1，唐屹1，肖瑞卿1，付小方1，梁斌2，袁藺平1，郝雪峰1

（1.四川省地質(zhì)調(diào)查院，成都 610081；2.西南科技大學，四川綿陽 621010）

甲基卡礦區(qū)除前人發(fā)現(xiàn)的大型鋰礦NO.134脈，近年來又在甲基卡東北部的第四系覆蓋區(qū)新發(fā)現(xiàn)了X03（新三號）超大型工業(yè)鋰礦脈，使甲基卡成為我國十三五規(guī)劃確認的新興產(chǎn)業(yè)資源基地。根據(jù)甲基卡鋰礦找礦實踐，提出了第四系坡-殘積“尋根溯源”的找礦方法。該方法運用高精度遙感解譯圈定第四系轉(zhuǎn)石分布，依據(jù)偉晶巖礦化、圍巖蝕變等特征重塑第四系轉(zhuǎn)石填圖單元，圈定出包括新3號脈在內(nèi)的8條隱伏鋰礦化偉晶巖脈，對靶區(qū)圈定及鉆探驗證起到了快速有效地定位作用。該找礦方法在第四系隱伏區(qū)的稀有金屬偉晶巖找礦方面具有重要的示范意義。

鋰礦；偉晶巖；尋根溯源；甲基卡

甲基卡礦區(qū)是我國規(guī)模最大的偉晶巖型鋰礦區(qū)[1]，具有規(guī)模大、品位富、礦種多、埋藏淺、選礦性能好[2]。1959年以來，在甲基卡礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)了498條規(guī)模較大的花崗偉晶巖脈[3]。但這些偉晶巖脈多出露地表的，而在礦區(qū)北部的第四系掩蓋區(qū)找偉晶巖型鋰礦此前并未取得突破。

近年通過礦區(qū)北部系統(tǒng)調(diào)查，歸納了甲基卡礦區(qū)的地質(zhì)、地貌、礦化偉晶巖、圍巖蝕變等特征結合研究區(qū)第四系的實際情況，從而建立了第四系坡-殘積“尋根溯源”找礦方法，并應用于新3號特大型鋰礦脈靶區(qū)的圈定[4-5]，對物探異常的解譯以及鉆探驗證起到了快速有效地定位作用。

1 成礦地質(zhì)背景

甲基卡礦區(qū)位于青藏高原東部，平均海拔4 300~4 500m。地質(zhì)構造上位于松潘一甘孜造山帶的雅江被動陸緣中段[6-8]。礦區(qū)主要受構造-巖漿-變質(zhì)穹窿控制，穹窿體由花崗巖體、偉晶巖脈以及西康群上三疊統(tǒng)侏倭組、新都橋組的一套泥巖、粉砂巖及砂巖復理石建造經(jīng)動熱變形-變質(zhì)形成的，具環(huán)形水平片理置換的構造片巖組成（圖1）。

圖1 甲基卡花崗偉晶巖型稀有金屬礦田區(qū)域地質(zhì)構造背景略圖（據(jù)許志琴等，1992）

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

礦區(qū)中南部出露的二云母花崗巖體與偉晶巖稀有金屬成礦作用關系密切[9-11],出露面積約5.3km2。巖體平面上呈鐮刀狀,侵位于三疊紀新都橋組、侏倭組地層中,大致處于暈圈狀接觸變質(zhì)帶的中心。甲基卡礦區(qū)偉晶巖脈環(huán)繞馬頸子巖體在其頂部及穹窿周緣呈現(xiàn)有規(guī)律的帶狀分布特征（圖2）。自巖體接觸帶向外依次出現(xiàn)：微斜長石（Ⅰ）→微斜長石-鈉長石型（Ⅱ）→鈉長石型（Ⅲ）→鈉長石-鋰輝石型（Ⅳ）→鈉長石-鋰（白）云母型（Ⅴ）→為石英脈[3]，區(qū)內(nèi)統(tǒng)計偉晶巖脈共498條,多產(chǎn)于二云母花崗巖體頂部外接觸帶,在內(nèi)接觸帶僅22條。礦區(qū)經(jīng)歷了多期次、多類型構造-巖漿活動和變形變質(zhì)作用，伴隨馬頸子二云母花崗巖巖體底辟侵位，自巖體向外依次為透輝石帶（A）→十字石帶（B）→紅柱石十字石帶（C）→紅柱石帶（D）→黑云母帶（E），組成了五個較完整的漸進變質(zhì)帶（圖3），顯示其空間分布特征與侵入體（包括隱伏巖體）具有十分密切的關系。動熱變質(zhì)帶的分布范圍可推斷隱伏花崗巖巖呈南北向展布，并向北西傾伏，隱伏分布范圍超100km2，而出露地表的馬頸子巖株只有5.3km2；十字石-紅柱石帶、紅柱石帶的范圍大致指示了稀有偉晶巖類型就位的空間，稀有金屬偉晶巖脈都分布于十字石-紅柱石帶、紅柱石帶內(nèi)；而在穹窿變質(zhì)體的裂隙中貫入的偉晶巖產(chǎn)生的近脈接觸變質(zhì)及汽熱交代蝕變，形成堇青石化帶，與稀有金屬成礦密切有關，是直接找礦標志。尤其是堇青石化特征十分顯著，其寬度、大小和形態(tài)與偉晶巖的類型、產(chǎn)狀、規(guī)模、埋深及礦化具有密切的關系。對于發(fā)現(xiàn)隱伏花崗巖偉晶巖體的有重要意義。

2 坡-殘積“尋根溯源”找礦工作方法

2.1 坡-殘積“尋根溯源”找礦法建立依據(jù)

2.1.1 冰磧物的否定

研究區(qū)位于甲基卡礦區(qū)的東北部，面積約10km2（圖2）。區(qū)內(nèi)第四系分布廣泛，約占區(qū)面積的70%左右。區(qū)內(nèi)第四系成因類型多樣，主要有殘坡積、沖積、沼澤沉積等。前人曾將區(qū)內(nèi)大量的偉晶巖轉(zhuǎn)石前人認為是第四系冰磧物[2]，除部分較大可見偉晶巖脈（如NO.308、NO.309等）開展過詳細工作外，第四系區(qū)域并未取得較大突破。

圖2 甲基卡稀有金屬礦區(qū)地質(zhì)簡圖

1-二云母花崗巖；2-微斜長石型偉晶巖；3-微斜長石鈉長石型偉晶巖；4-鈉長石型偉晶巖；5-鈉長石鋰輝石型偉晶巖；6-鈉長石鋰云母型偉晶巖；7-類型分帶線；8-類型分帶編號;9- ;10;新發(fā)現(xiàn)偉晶巖脈體及編號：Ⅰ-微斜長石偉晶巖帶；Ⅱ-微斜長石-鈉長石偉晶巖帶；Ⅲ-鈉長石偉晶巖帶；Ⅳ-鋰輝石偉晶巖帶；Ⅴ-鋰（白）云母偉晶巖帶；

圖3 甲基卡礦區(qū)變質(zhì)分帶略圖

A-透輝石帶；B-十字石帶；C-紅柱石帶；D-紅柱十字石帶；E-黑云母帶

近幾年筆者通過對該區(qū)域系統(tǒng)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)多為平緩的丘狀高原地形（圖4），不具有冰川堆積地貌的特點。轉(zhuǎn)石堆積區(qū)常形成微地貌隆起，并可見零星較大的轉(zhuǎn)石堆積體，常具鋰輝石礦化。據(jù)遙感影像觀察，部分轉(zhuǎn)石堆積體具線性帶狀分布，因此認為區(qū)內(nèi)的巨大偉晶巖轉(zhuǎn)塊應屬于第四系坡殘積物。

2.1.2 偉晶巖物理化學性質(zhì)

研究區(qū)內(nèi)偉晶巖（除個別石英脈）主要礦物長石、石英、鋰輝石占90％以上，硬度較大，為抗風化能力強，色調(diào)淺，呈灰白色易識別等特點，因此，結合遙感解譯可以迅速的圈定出偉晶巖及其轉(zhuǎn)石的分布區(qū)域。同時，偉晶巖中礦石礦物鋰輝石、綠柱石等，一般結晶顆粒粗大，易識別，可以用來指導尋找礦化偉晶巖，可以進一步縮小淺部隱伏含礦偉晶巖的范圍。

2.1.3 礦化圍巖蝕變特征

動熱變質(zhì)帶的分布范圍可推斷隱伏花崗巖巖基呈南北向展布，十字石-紅柱石帶、紅柱石帶的范圍大致指示了稀有偉晶巖類型就位的空間，稀有金屬偉晶巖脈都分布于十字石-紅柱石帶、紅柱石帶內(nèi)；而在穹窿變質(zhì)體的裂隙中貫入的偉晶巖產(chǎn)生的近脈接觸變質(zhì)及汽熱交代蝕變，形成的堇青石化帶，與花崗偉晶巖的形成和發(fā)展有關，由于堇青石帶寬度大,特征明顯,發(fā)現(xiàn)它較之發(fā)現(xiàn)花崗偉晶巖脈本身，顯然要容易得多，是預測、找尋、追索巖脈、礦脈的野外易識別宏觀標志[3]。堇青石變質(zhì)帶的寬窄，堇青石的大小，主要與花崗偉晶巖脈規(guī)模大小有關。即堇青石帶越寬，堇青石個體越大，花崗偉晶巖脈規(guī)模就越大，反之就越小。結合片巖轉(zhuǎn)石一般研究區(qū)地形較為平緩，片巖搬運距離有限，因此，可以根據(jù)片巖轉(zhuǎn)石的堇青石化現(xiàn)象作為尋找附近隱伏偉晶巖的一種有用信息。

2.2坡-殘積“尋根溯源”找礦工作方法

2.2.1 簡易遙感解譯圈定轉(zhuǎn)石分布

偉晶巖在遙感影像上具有色調(diào)淺，呈亮白色等特點，作者采用Geoeyes-1數(shù)據(jù)覆蓋全區(qū)并針對偉晶巖轉(zhuǎn)石（第四系中）和露頭進行圈定。基于Geoeyes-1遙感數(shù)據(jù)包括蘭、綠、紅和近紅外4個波段圖像和全色圖像，其中蘭、綠、紅三個波段的空間分辯率為1.65m，全色圖像空間分辨率為0.41m。為了提高地面分辨率和保持低分辨率圖像的光譜信息，采用ERMapper遙感圖象處理軟件，對數(shù)據(jù)進行彩色合成處理和遙感影像融合，影像融合采用HIS變換法。

表1 研究區(qū)第四系轉(zhuǎn)石填圖單元劃分簡表

前人第四系轉(zhuǎn)石劃分本次第四系轉(zhuǎn)石劃分 成因分類巖性分類 第四系冰磧物第四系坡坡、殘積物含鋰輝石礦化偉晶巖轉(zhuǎn)石 含偉晶巖轉(zhuǎn)石 堇青石化片巖轉(zhuǎn)石 十字石/紅柱石/紅柱石十字石片巖轉(zhuǎn)石

2.2.2 填圖單元劃分

根據(jù)礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征、找礦標志以及殘積物、殘坡積物中的風化碎塊的巖性組合差異，重新構建該區(qū)域的第四系坡殘積填圖單元，即坡-殘積“尋根溯源”填圖單元。按成因及巖石類型等可以研究區(qū)第四系轉(zhuǎn)石分布區(qū)劃分為：具鋰輝石礦化花崗偉晶巖殘坡積物（Qeld（Li-γρ））、未礦化花崗偉晶巖殘積物（Qeld-γρ）、堇青石化十字石紅柱石二云母片巖坡殘積物（Qeld（Cord-St-Ad-mis））、十字石/紅柱石/紅柱石十字石二云母片巖殘坡積物（Qeld（St-Ad-mis））等（表1，圖4）。

1） 具鋰輝石礦化花崗偉晶巖殘坡積物（Qeld（Li-γρ））；主要由大小不等的鈉長石-鋰輝石型偉晶巖、鈉長石型偉晶巖及少量十字石紅柱石二云母片巖碎塊組成，偉晶巖碎塊大小一般在0.5~1m，大者可達2~5m，一般孤立分布于深灰色亞砂土之中，占總面積的30%~50%。在鈉長石-鋰輝石型偉晶巖中見有不均勻分布的鋰輝石，呈板狀或針狀，大小一般長5~10cm，含量在10%~20%左右。

照片1 第四系地貌（平緩）

照片2 第四系隆起地貌（可疑地貌）

照片3 偉晶巖（特大）轉(zhuǎn)石

照片4 鋰礦化偉晶巖轉(zhuǎn)石

照片5 堇青石化片巖轉(zhuǎn)石

照片6 紅柱石十字石片巖轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)石

2）具未礦化花崗偉晶巖殘積物（Qel（γρ））：主要由大小不等的鈉長石-鋰輝石型偉晶巖及少量十字石紅柱石二云母片巖碎塊組成。偉晶巖碎塊分布可占總面積的50%~60%，之間為深灰色亞砂土。偉晶巖中普遍未見鋰輝石礦化。

3）堇青石化片巖殘積物（Qel（Cord））：主要由大小不等的深灰色堇青石角巖化二云母片巖、堇青石化十字石片巖、堇青石化十字石紅柱石片巖等組成，片巖碎塊上大小一般0.3~1m，大者可達1m左右，可見較多的堇青石變質(zhì)礦物出現(xiàn)，含量一般在5%~20%，局部可達30%左右，多為竹葉狀，長一般3~5cm。寬1cm左右，少量堇青石為疙瘩狀。

圖4 第四系殘坡積特征（照片1~8）

4）十字石/紅柱石/十字石紅柱石二云母片巖殘坡積物（Qeld（St-Ad-mis））：為上三疊統(tǒng)侏倭組、新都橋組的風化物，主要由十字石二云母片巖、紅柱石二云母片巖、十字石紅柱石二云母片巖風化碎塊組成，。碎塊大小一般30~50cm，呈次棱角狀、之間為灰褐色亞砂土。

值得注意的是，通常堇青石化片巖常與偉晶巖轉(zhuǎn)石同步出現(xiàn)，此類情況是確定隱伏偉晶巖的關鍵地區(qū)。而對于部分區(qū)域?qū)儆谡訚傻貐^(qū)，也存在偉晶巖轉(zhuǎn)石大量分布的情況，應視具體情況進行分類，其標準亦參照上述成因分類（表1）。

3 坡-殘積“尋根溯源”找礦方法的應用實例

在甲基卡區(qū)域地質(zhì)找礦中，第四系“尋根溯源轉(zhuǎn)石填圖”的所劃的重點區(qū)域，有效地指導了勘探工程的布置，并取得了良好的找礦效果。在甲基卡礦區(qū)北部，運用該方法共圈定8條隱伏鋰礦化偉晶巖脈。其中，X03號脈（新3號脈）是其典型成功代表，新發(fā)現(xiàn)氧化鋰資源量64.31萬噸[4-5]。下面簡述該方法在尋找X03號脈時的應用。

圖5 遙感解譯初步劃定可疑區(qū)域

圖6 研究區(qū)地質(zhì)簡圖（左）及轉(zhuǎn)石法填圖成果簡圖（右）

（左圖中 1-第四系冰磧物；2-礦化偉晶巖露頭；3-三疊系新都橋組一段；4-三疊系新都橋組二段：5-水系）（右圖中 1-第四系坡殘積；2-偉晶巖轉(zhuǎn)石密集區(qū)；3-偉晶巖脈；4-三疊系新都橋組一段；5-三疊系新都橋組二段；6-水系）

X03號礦脈出露寬度24m，地表追索長大于100m。其余被第四系掩蓋，前人曾將出露脈體以南區(qū)域定位第四系冰磧物，筆者通過系統(tǒng)殘坡積尋根溯源轉(zhuǎn)石法填圖，對研究區(qū)偉晶巖轉(zhuǎn)石分布進行圈定（圖5）并根據(jù)上述第四系分類法將X03號脈南部區(qū)域劃分為無偉晶巖轉(zhuǎn)石區(qū)、含偉晶巖轉(zhuǎn)石區(qū)、含礦化偉晶巖轉(zhuǎn)石區(qū)、礦化蝕變圍巖區(qū)等（圖6），確定從露頭至南部1km范圍內(nèi)為重點靶區(qū)，后期的鉆探工程印證X03號脈為一條巨大的鋰輝石礦脈。目前，X03號脈南北倆端仍未封閉，據(jù)轉(zhuǎn)石填圖法推測，在X03號脈西北側(cè)及南部區(qū)域仍有隱伏鋰礦化偉晶巖存在的可能。

綜上所述，在如甲基卡的東北部第四系掩蓋較為嚴重的地區(qū)，采用第四系坡殘積尋根溯源轉(zhuǎn)石填圖找礦方法尋找稀有金屬偉晶巖脈，具有易操作、周期短、見效快等優(yōu)點。

4 結論

第四系“尋根溯源轉(zhuǎn)石填圖法”是在遙感解譯、偉晶巖礦化特征、圍巖蝕變特征等的基礎上確立的。利用偉晶巖抗風化能力強，呈灰白色易識別等特點可以相對精確的圈定偉晶巖轉(zhuǎn)石分布區(qū)域，大大增加工作效率。據(jù)偉晶巖主要含礦礦物鋰輝石、綠柱石等抗風化、腐蝕能力強、礦化轉(zhuǎn)石附近堇青石化片巖轉(zhuǎn)石的分布等特點，可以進一步縮小淺部隱伏含礦偉晶巖的范圍，是進行圈定找礦靶區(qū)以及布置鉆探工程等的重要依據(jù)之一。該找礦方法在第四系隱伏區(qū)的稀有金屬偉晶巖找礦方面具有重要的示范意義。

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The Discovery of the Superlarge Li Ore Vein X03 in the Jiajika Ore District

PAN Meng1TANG Yi1XIAO Rui-qing1FU Xiao-fang1LIANG Bin2YUAN Lin Ping1HAO Xue-feng1

（1-Sichuan Institute of Geological Survey, Chengdu 610081; 2-Southwest University of Science and Technology, Mianyang, Sichuan 621002）

The discovery of the superlarge li ore vein X03 makes the Jiajika ore district an emerging lithium resources base. This paper puts forward a prospecting method of so-called word origin and word formation in the Quaternary diluvial-residues. This method uses high resolution remote sensing for determing distribution of the Quaternary boulders, predetermines mapping unit of the Quaternary boulders on the basis of mineralization and alteration of the pegmatite and delineates Li-mineralized pegmatite vein.

rare metal; pegmatite; word origin and word formation; Jiajika

P618.71

A

1006-0995（2016）03-0422-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.03.016

2016-06-25

潘蒙（1990-），男，安徽亳州人，助理工程師，主要從事礦產(chǎn)勘查相關工作