川西甲基卡、容須卡和恰都地區(qū)偉晶巖脈地球化學特征

徐韜，秦宇龍，李名則

川西甲基卡、容須卡和恰都地區(qū)偉晶巖脈地球化學特征

徐韜，秦宇龍，李名則

（稀有稀土戰(zhàn)略資源評價與利用四川省重點實驗室，四川省地質(zhì)調(diào)查院 成都 610081）

本文結合整裝勘查項目，對甲基卡地區(qū)、容須卡地區(qū)及恰都地區(qū)的偉晶巖開展了主、微量元素地球化學特征的研究。全巖化學分析結果顯示，三地的偉晶巖脈具有相似的主、微量元素特征，在成礦元素方面又有差異性，甲基卡Li、Rb元素均具有較好的找礦遠景，容須卡Li、Rb元素含量稍低，但也具有找礦遠景，而恰都偉晶巖Li含量較低，Rb元素可能具有較好的找礦遠景。

甲基卡；容須卡；偉晶巖脈；地球化學

川西地區(qū)分布著較多的稀有金屬偉晶巖礦床，前人多其中的甲基卡礦區(qū)開展了大量的礦產(chǎn)勘察及相關的礦床學、巖石學和地球化學等方面的工作，并已取得了大量的成果[1-3]。而在甲基卡礦區(qū)周邊地區(qū)也有較多的偉晶巖礦床發(fā)現(xiàn)，如位于其北部的容須卡地區(qū)也見較多的含礦偉晶巖脈，其西北部的恰都村附近也發(fā)現(xiàn)偉晶巖脈，但規(guī)模較小。本文在以上三地的偉晶巖分布區(qū)開展了調(diào)查工作，并采集了全巖化學分析樣品，對其地球化學特征及含礦性作了討論。

1 大地構造位置

甲基卡、容須卡及恰都地區(qū)在大地構造上均位于松潘-甘孜造山帶東緣的雅江-構造-巖漿熱變質(zhì)穹窿中[4]，在地層區(qū)劃上屬于巴顏喀拉底層區(qū)瑪多-馬爾康地層分區(qū)雅江小區(qū)，發(fā)育三疊系上統(tǒng)砂質(zhì)泥質(zhì)復理石沉積建造，出露地層為西康群三疊系上統(tǒng)侏倭組、三疊系上統(tǒng)新都橋組，為粉砂質(zhì)及砂質(zhì)復理石沉積。三地均有中酸性侵入巖分布，其中甲基卡地區(qū)出露二云母花崗巖體，容須卡地區(qū)出露石英閃長巖-花崗閃長巖小巖株，恰都地區(qū)未見有侵入巖基巖出露，但根據(jù)轉(zhuǎn)石判斷其應為二云母花崗巖小巖體。圍繞巖體周圍的地層發(fā)生不同程度的熱接觸變質(zhì)作用，形成以巖體為中心的特征變質(zhì)礦物分帶，總體上由巖體向外可劃分為十字石帶、紅柱石帶、石榴石帶、黑云母帶等。

2 偉晶巖脈地質(zhì)特征

2.1 甲基卡地區(qū)

甲基卡地區(qū)圍繞二長花崗巖呈似環(huán)狀分布有大大小小偉晶巖脈近千條，其中工業(yè)礦脈超過110條；脈體規(guī)模大小不等，出露寬幾米到幾十米，長幾米到幾百米，最長達2 400m；組成脈體的礦物組份復雜，主要礦石礦物為鋰輝石、綠柱石、鈮鉭鐵礦，主要脈石礦物有鉀長石、斜長石、石英、白云母等等。根據(jù)特征礦物的不同分為微斜長石花崗偉晶巖（Ⅰ型）、斜長石-鈉長石花崗偉晶巖（Ⅱ型）、鈉長石花崗偉晶巖（Ⅲ型）、鈉長石-鋰輝石花崗偉晶巖（Ⅳ型）、鈉長石鋰（白）云母偉晶巖（Ⅴ型）。礦化元素復雜，以Li為主，共伴生Be、Nb、Ta、Rb、Cs、Sn等。

2.2 容須卡地區(qū)

容須卡地區(qū)偉晶巖脈圍繞穹窿分布，偉晶巖脈規(guī)?？傮w不大，一般厚為1~10m，最厚達17m，一般長20~500m，最長1 500m；主要脈石礦物有鈉長石、微斜長石、白云母、石英，主要礦石礦物為鋰輝石、錫石、鋰電氣石等；初步可分為白云母微斜長石偉晶巖、鈉長石化鋰輝石偉晶巖、錫石偉晶巖和鈉長石白云母化偉晶巖；礦化元素復雜，以Li為主，Be、Nb、Ta、Rb等元素主要為伴生。

2.3 恰都地區(qū)

恰都地區(qū)（原木絨穹窿南側(cè)）工作程度較低，在木絨和烏房吉地區(qū)集中分布有25條偉晶巖脈，礦化脈15條。脈體規(guī)模較小，厚度0.3~3.09m，長44~100m。最長180m；脈石礦物有微斜長石、鈉長石、云母和石英，礦石礦物主要為鈮鉭鐵礦，少量鋰輝石；脈體主要為鈉長石-鋰（白）云母型偉晶巖，少量為鈉長石-鋰輝石型偉晶巖；礦化元素主要為Nb、Ta，Li、Sn元素為伴生。

3 偉晶巖脈地球化學特征

3.1 甲基卡地區(qū)

花崗偉晶巖脈SiO2含量在72.59%～80.91%之間，平均76.73%；Na2O含量2.62%~2.56%，K2O含量1.68%~6.65%，全堿含量（Na2O+K2O）5.26%~10.6%、平均7.04%，CaO含量0.05%~0.09%，Al2O3含量11.79%~17.64%、平均14.27%?？梢钥闯?，偉晶巖脈樣品的各主量元素含量均有較大差異，從而導致一些參數(shù)計算的數(shù)值范圍較大，如里特曼指數(shù)σ=0.74~3.80、平均值1.69，A/CNK=0.98~2.38、平均1.6，K2O/Na2O=0.24~1.68、平均0.96。在圖1、圖2及圖3中表現(xiàn)為偉晶巖脈樣品投點明顯分散。這可能是由于不同產(chǎn)出位置的偉晶巖熔體在成巖過程中受運移路徑及物理化學條件影響而導致的分異程度差異引起。但在在A/NK-A/CNK圖解中均投點于過鋁質(zhì)范圍內(nèi)，投點線性分布較明顯。因此，甲基卡地區(qū)偉晶巖脈均屬過鋁-強過鋁質(zhì)巖石。

圖1 甲基卡、容須卡、恰多偉晶巖TAS圖解

圖2 甲基卡、容須卡、恰多偉晶巖K2O-SiO2圖解

偉晶巖脈樣品的ΣREE含量相比二長花崗巖體樣品更低，為4.025×10-6~8.287×10-6，LREE/HREE=2.6~10.4，δEu=0.18~0.68。巖體與巖脈的稀土元素特征差異在配分圖解中也有明顯體現(xiàn)（圖4），相對于花崗巖體，偉晶巖中的稀土元素表現(xiàn)為相當程度的虧損，部分偉晶巖中Eu強烈虧損。偉晶巖脈的稀土配分曲線表現(xiàn)出一定的波動性?？傮w來看，為輕稀土富集的右傾型配分形式，輕、重稀土分異較明顯。

從分析結果及微量元素原始地幔標準化圖解（圖5）可見，總體上，偉晶巖脈的Rb、U、P、Hf、Y等元素具有較明顯的正異常特征，Ba、Zr、Ti等元素具顯著的負異常。K、Rb、Ba等大離子親石元素富集，Zr、Ti等高場強元素相對虧損。與花崗巖體相比，偉晶巖脈中的Ba、Th、La、Ce、Sr、Nd、Zr、Sm、P、Ti、Y、Yb、Lu等元素均表現(xiàn)出不同程度的虧損，Rb、Nb等元素相對富集，K元素與巖體相比無明顯差異，U元素則有一定的波動特征。

3.2 容須卡地區(qū)

花崗偉晶巖SiO2含量為72.18%～77.07%，均值為74.14%；全堿含量4.11%-8.32%，均值為6.34%；K2O/Na2O=0.18～0.8，均值為0.52。里特曼指數(shù)σ=0.18～0.80，均值為0.52，均小于3.3，顯示出鈣堿性系列巖石的特征?；◢弬ゾr脈樣品在SiO2-K2O圖解（圖2）中投點基本位于鈣堿性系列區(qū)域。TAS圖解（圖1）上，偉晶巖脈投全落于花崗巖區(qū)域，顯示為酸性特征。Al2O3含量17.18%～17.68%，均值為17.44%；A/CNK=1.28～2.85，均值為1.98，總體大于1.1（圖3），說明巖石源區(qū)中殼源成分較高，屬強過鋁質(zhì)巖石。

花崗偉晶巖脈樣品的ΣREE含量遠低于中酸性侵入體樣品，ΣREE=1.41×10-6～5.40×10-6，LREE/HREE=1.23～2.48，3個花崗偉晶巖樣品的δEu=0.22～0.36，表現(xiàn)較強的負銪異常，1個花崗偉晶巖樣品δEu值偏高，為1.37，表現(xiàn)為正銪異常；Sm/Nd在0.39～0.61之間變化，平均值為0.44；稀土配分圖顯示偉晶巖與巖體的稀土元素特征差異明顯（圖4），偉晶巖中的各稀土元素均表現(xiàn)為相當程度的虧損，Eu虧損強烈。花崗偉晶巖稀土配分曲線表現(xiàn)出一定程度波動?？傮w來看，偉晶巖輕、重稀土分異較明顯，均表現(xiàn)為重稀土虧損、輕稀土富集的右傾型配分形式。

據(jù)微量元素微量元素蛛網(wǎng)圖（圖5）可見，花崗偉晶巖脈的Rb、U、Hf元素具有顯著的正異常，而K、P、Ti等元素具顯著的負異常。相對于花崗巖類，花崗偉晶巖中的Ti、Sr、Ba、Zr、Th、La、Ce、Nd、Sm、Yb、Y及Lu元素均表現(xiàn)出不同程度的虧損， Rb、U、Nb及Hf元素則相對富集，P、K元素與巖體相比則無明顯差異。

圖4 甲基卡、容須卡、恰多偉晶巖稀土元素標準化圖解

圖5 甲基卡、容須卡、恰多偉晶巖微量元素標準化圖解

3.3 恰都地區(qū)

花崗偉晶巖SiO2含量為73.10%～73.90%，均值為73.42%；全堿含量6.74%-8.30%，均值為7.62%；K2O/Na2O=0.13～0.61，均值為0.31。恰都地區(qū)偉晶巖普遍具有高硅、高鋁，貧鎂、鐵、鈦、錳等元素的特征，鈉含量較高，鉀含量相對較低。TAS圖解（圖1）上，偉晶巖脈投全部落于花崗巖區(qū)域，顯示為酸性特征。在SiO2-K2O圖解（圖2）中投點基本位于鈣堿性系列區(qū)域。A/NK-A/CNK圖解上投點于過鋁質(zhì)范圍（圖3）?？傮w上屬于鈣堿性（低鉀）、過鋁質(zhì)花崗巖類。

恰都地區(qū)偉晶巖稀土、微量元素特征與甲基卡和容須卡地區(qū)的花崗巖總體上具有相似的特征。

4 討論

甲基卡、容須卡和恰都偉晶巖均具有高硅（圖1）、鋁、貧鎂、鐵、錳、鈦等元素的特征，鉀含量有一定變化，普遍較低，鈉含量較高。在K2O-SiO2圖解上樣品投點具較寬的范圍（圖2），總體上屬低鉀-鈣堿性系列，在A/NK-A/CNK圖解上（圖3），大部分樣品投點于過鋁質(zhì)范圍，個別投點于過堿質(zhì)范圍。綜上，三地的偉晶巖總體上屬于低鉀-鈣堿性、過鋁質(zhì)花崗巖類。

三地偉晶巖具有相似的微量元素和稀土元素特征。除個別樣品外，均具有明顯的Ba、Nd等負異常，明顯的Rb、U、Nb、Hf等正異常特征（圖4）。總體上，三地偉晶巖中的稀土元素含量均為較低的水平。甲基卡偉晶巖ΣREE=0.45×10-6~11.79×10-6，三個樣品的樣品的REE總量相對較高，分別為19.2710-6、179.9210-6、249.42，LREE/HREE=2.7~13.8。容須卡偉晶巖ΣREE=0.72×10-6~4.65×10-6，LREE/HREE=1.75~5.95；恰都偉晶巖ΣREE=6.48×10-6，LREE/HREE=4.48~5.21。均表現(xiàn)為較明顯的輕、重稀土分異特征，稀土元素配分曲線為明顯的右傾型，具有較強烈的Eu負異常。

甲基卡Li元素含量48.45×10-6~11 760×10-6，平均3 343.98×10-6，Rb含量36.26×10-6~3 479.85×10-6，平均1 139.85×10-6；容須卡偉晶巖Li含量40.6×10-6~9 670×10-6，平均5 234.76×10-6，Rb252.59×10-6~1 100×10-6，平均693.83×10-6；恰都Li含量31.28×10-6~121.3×10-6，平均65.67×10-6，Rb 766.42×10-6~1 623.41×10-6，平均1 140.89×10-6。從以上分析可見，甲基卡Li、Rb元素均具有較好的找礦遠景，容須卡Li、Rb元素含量稍低，但也具有找礦遠景，而恰都偉晶巖Li含量較低，Rb元素可能具有較好的找礦遠景。

目前偉晶巖找礦及成礦研究工作以甲基卡地區(qū)偉晶巖研究程度最高，研究認為其來源于甲基卡二云母花崗質(zhì)巖漿分異，而后發(fā)生稀有金屬元素的富集作用。由以上三地偉晶巖的主量元素、微量元素及稀土元素特征分析，有理由認為容須卡和恰都的偉晶巖可能與甲基卡偉晶巖具有相同或相近的物質(zhì)來源以及成礦背景。

[1] 付小方，侯立瑋，梁斌. 甲基卡式花崗偉晶巖型鋰礦床成礦模式與三維勘察找礦模型[M]. 背景: 科學出版社, 2017:1-227.

[2] 郝雪峰, 付小方, 梁斌, 等. 川西甲基卡花崗巖和新三號礦脈的形成時代及意義[J]. 礦床地質(zhì), 2015, 34(06):1199-1208.

[3] 李建康, 王登紅, 張德會, 等. 川西偉晶巖型礦床的形成機制及大陸動力學背景[M]. 北京: 原子能出版社, 2007.

[4] 許志琴, 侯立瑋, 王宗秀, 等. 中國松潘-甘孜造山帶的造山過程[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 1992:1-190.

Geochemistry of Pegmatite Veins in Jiajika, Rongxuka and Qiadu, West Sichuan

XU Tao QIN YU-long LI Ming-ze

(Sichuan Key Laboratory of Evaluation and Utilization of Rare REE Strategic Resources, Sichuan Institute of Geological Survey, Chengdu 610081)

This paper holds a discussion about geochemistry of major and trace elements of pegmatite veins in Jiajika, Rongxuka and Qiadu, west Sichuan based on the integrated exploration project. The whole rock analyses show that the pegmatite veins in three places are similar in major and trace elements and differ in ore-forming elements. The pegmatite veins in Jiajika are richer in Li and Rb than those in Rongxuka, while pegmatite veins in Qiadu are characterized by low Li and high Rb.

pegmatite vein; geochemistry; Jiajika, Rongxuka and Qiadu, west Sichuan

2019-04-19

四川省科技廳重點研發(fā)項目（2018SZ0276），中國地質(zhì)調(diào)查項目（12120113049500）

徐韜（1961-），男，山東曲阜人，高級工程師，主要從事地質(zhì)調(diào)查、固體礦產(chǎn)勘查、遙感相關工作

P632+.2

A

1006-0995（2019）02-0330-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.02.031