國內(nèi)外花崗偉晶巖型鋰礦找礦預(yù)測研究進(jìn)展*

婁德波，王登紅**，李婉悅,，范瑩琳,，劉 歡，杜曉川

（1 自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室，中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京100037；2 中國地質(zhì)大學(xué)，北京100083）

近年來，由于綠色低碳經(jīng)濟的需要（Amato et al.，2021）以及相應(yīng)3 項國際條約（京都議定書、巴黎協(xié)定和聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)）的出臺，加速了國際社會對鋰——這種具有良好物理和化學(xué)性能的資源的需求（王登紅等，2018；Tabelin et al.，2021），鋰礦的產(chǎn)量和消費量整體上呈現(xiàn)出迅速增加的態(tài)勢（圖1），并一躍成為國際公認(rèn)的戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)（Gourcerol et al.，2019；Choubey et al.，2016），廣泛應(yīng)用于電池、醫(yī)藥、核工業(yè)、航空航天、新能源汽車等新興領(lǐng)域，并在可控核聚變發(fā)電等方面展現(xiàn)出未來可以期待的巨大潛力（1 g 鋰相當(dāng)于3.7 t 標(biāo)準(zhǔn)煤），是未來新能源的發(fā)展方向（王登紅等，2019）。其中，鋰作為鋰電池的原材料在2019 年已經(jīng)超過鋰資源使用總量的60%（Tabelin et al.，2021），為了滿足不斷增長的需求，各國爭奪和開發(fā)鋰資源的力度都在加強。從技術(shù)角度看，鋰礦的勘查、開采、提煉和循環(huán)利用等方面的理論和技術(shù)進(jìn)步都可以為提高鋰礦資源的保障程度做出重要貢獻(xiàn)（Choubey et al.，2016；Kavanagh et al.，2018; Tabelin et al.，2021），通過礦產(chǎn)勘查，增加鋰礦資源儲量是解決鋰礦資源供需矛盾的關(guān)鍵。

圖1 2010～2019年世界鋰產(chǎn)量和消費量變化趨勢圖(修改自Tabelin et al.，2021)Fig.1 Global Lithium production(supply)and consumption(demand)from 2010 to 2019（modified after Tabelin et al.,2021）

世界鋰礦資源從礦床類型來看，大致分為鹵水型、偉晶巖型和其他類型3 類，目前具有經(jīng)濟價值的主要是偉晶巖型和鹵水型鋰礦床，其他類型的鋰礦床資源利用還處于研究中（Kesler et al.，2012）。偉晶巖型鋰礦由于分布范圍不像鹵水型鋰礦局限于少數(shù)幾個盆地，而是在全球7 大洲均有分布（Bradley et al.，2017）（圖2），且品位較高、具有較為成熟的開采和提煉技術(shù)，引起了全世界的勘查興趣（Kesler et al.，2012；Choubey et al.，2016；劉麗君等，2017）。近些年，新發(fā)現(xiàn)或儲量增加的偉晶巖型鋰礦床主要有非洲剛果（金）的Manono、民主剛果的Manono-Kitolo、馬里的Goulamina；大洋洲澳大利亞的Pilgangoora、King Col、Kathleen Valley、Buldani、Grant、Bald Hill、Youanmi、Dorchap Dyke Swarm；北美洲加拿大的Whabouchi、Authier、Tansim、Seymour Lake、美國的Carolina Tin-Spodumene Belt；歐洲德國的Zinnwald、瑞典的Bergby、葡萄牙的Alvarre、奧地利的Wolfsberg；亞洲中國的甲基卡、李家溝、黨壩、業(yè)隆溝、大紅柳灘、吐格曼、茶卡北山等（劉麗君等，2017；2019；王登紅等，2017；David，2018；徐興旺等，2019；潘彤等，2020；李杭等，2020；王秉璋等，2020；王核等，2021）。

圖2 世界主要LCT偉晶巖型鋰礦床分布圖（修改自Bradley et al.,2017）Fig.2 World map showing locations of selected lithium-cesium-tantalum (LCT) pegmatite deposits（modified after Bradley et al., 2017）

與此同時，偉晶巖型鋰礦床的找礦預(yù)測研究也取得了一定的進(jìn)步。本文主要針對偉晶巖型鋰礦床在國內(nèi)外的最新找礦預(yù)測研究成果，從地質(zhì)、化探（含重砂）、遙感、物探、綜合找礦預(yù)測模型以及潛在資源量估算6 個方面，結(jié)合具體實例進(jìn)行總結(jié)，以期有助于偉晶巖型鋰礦找礦的新突破。需要指出的是，雖然該類礦床具有一定但不絕對的共性（晶體粗大、分帶、以脈群出現(xiàn)以及與花崗巖有成因聯(lián)系等），但不同礦床也有其特殊性，到目前為止，也沒有完全可靠和固定的找礦預(yù)測方法，不同地區(qū)也不應(yīng)當(dāng)一概而論，而應(yīng)具體問題具體分析（Galeschuk et al.，2007; Bradley et al.，2017;王登紅等，2017）。

1 偉晶巖型鋰礦床地質(zhì)找礦預(yù)測進(jìn)展

從地質(zhì)角度進(jìn)行找礦預(yù)測是基礎(chǔ)，近年的地質(zhì)找礦預(yù)測，主要在“哪里找”和“怎么找”2個方面取得了進(jìn)展。

到哪里去找偉晶巖型鋰礦床的問題，Bradley 等（2017）和陳衍景等（2021）指出，世界各地在區(qū)域上造山帶腹地產(chǎn)出有豐富的過鋁質(zhì)花崗巖或者淺色花崗巖，達(dá)到高綠片巖相到低角閃巖相的變質(zhì)沉積巖或變質(zhì)火山巖地區(qū)是尋找LCT偉晶巖型鋰礦床的有利區(qū)域，而大面積的沉積巖區(qū)的存在表明，對LCT偉晶巖型鋰礦床的形成是不利的；許志琴等（2016）指出，在甲基卡等地區(qū)片（麻）巖穹窿構(gòu)造與同構(gòu)造花崗巖、含礦偉晶巖脈以及大型印支滑脫帶在時空和成因上有天然聯(lián)系，認(rèn)為片（麻）巖穹窿地區(qū)具有良好的找礦前景；Peters等（2007）在研究阿富汗的偉晶巖型鋰多金屬礦床時指出，其在成因與空間上與花崗巖有密切關(guān)系，并將“花崗巖分布區(qū)”作為尋找花崗偉晶巖型鋰等稀有金屬礦床的成礦有利地區(qū)。在大比例尺礦區(qū)范圍內(nèi)，地表表現(xiàn)（淺色、晶體粗大、抗風(fēng)化）、圍繞母體花崗巖的礦物和蝕變分帶的遠(yuǎn)端以及就礦找礦是尋找偉晶巖型鋰礦的重要標(biāo)志（Bradley et al.，2013；2017；岳相元等，2019；張輝等，2019）（圖3a、b）；王登紅等（2021）根據(jù)甲基卡和馬爾康以及國外一些偉晶巖型礦床提出了“五層樓+地下室層脈組合”地質(zhì)勘查模型，即在產(chǎn)狀直立或切層偉晶巖脈出露的地區(qū)注意尋找深部順層含礦偉晶巖脈，而當(dāng)層狀偉晶巖脈大面積出露時，意味著剝蝕程度很高，在深部礦種可能會發(fā)生從鋰到鈮鉭的轉(zhuǎn)化；Bradley 等（2017）和陳衍景等（2021）也指出，構(gòu)造尤其是深度對礦體產(chǎn)狀及礦種的控制作用，認(rèn)為可將深度作為大比例尺找礦的重要標(biāo)志。

圖3 甲基卡礦田中南段花崗巖體、變質(zhì)地層、偉晶巖脈分布關(guān)系圖（a，據(jù)付小方等，2019）和花崗偉晶巖礦區(qū)地層、構(gòu)造、巖體、巖脈理想的區(qū)域分帶示意圖（b，據(jù)Bradley et al.,2017）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—偉晶巖脈編號；8—偉晶巖類型分帶線；9—偉晶巖類型分帶編號(X03 為4300 m 標(biāo)高的投影)：Ⅰ—微斜長石偉晶巖帶；Ⅱ—微斜長石鈉長石帶；Ⅲ—鈉長石帶；Ⅳ—鈉長石鋰輝石帶；Ⅴ—鈉長石鋰(白)云母型Fig.3 Distribution of pegmatite veins in the middle and southern sections of the Jiajika orefield(a，after Fu et al.,2019)and idealized concentric and regional zoning pattern in a pegmatite field(b，after Bradley et al.,2017)1—Two mica granite;2—Micro-plagioclase-type pegmatite;3—Micro-plagioclase albite-type pegmatite;4—Albite-type pegmatite;5—Albite spodumene pegmatite; 6—Albite lepidolite pegmatite; 7—Pegmatite vein number; 8—Pegmatite type zoning boundary; 9—Pegmatite type zoning number(X03 is a projection of 4300 m elevation)：Ⅰ—Micro-plagioclase pegmatite belt;Ⅱ—Micro-plagioclase albite pegmatite belt;Ⅲ—Albite pegmatite belt;Ⅳ—Albite spodumene belt;Ⅴ—Albite lepidolite pegmatite belt

通過路線地質(zhì)調(diào)查（填圖）來發(fā)現(xiàn)礦床是地質(zhì)找礦各個階段中最基本和最重要的手段，在地質(zhì)找礦中一直發(fā)揮著重要的作用，對偉晶巖型鋰多金屬礦床找礦工作也不例外。20 世紀(jì)初期，中國新疆的可可托海和柯魯木特偉晶巖型鋰礦床就是通過傳統(tǒng)的路線地質(zhì)調(diào)查直接發(fā)現(xiàn)了富鋰鈹偉晶巖脈，從而發(fā)現(xiàn)了該類礦床（《中國礦床發(fā)現(xiàn)史·新疆卷》編委會，1996）。在路線地質(zhì)調(diào)查尋找偉晶巖型鋰礦的過程中，人們通過實踐不斷創(chuàng)新找礦方式，如在尋找新疆庫卡拉蓋鋰等稀有金屬礦床和四川甲基卡鋰等稀有金屬礦床的路線地質(zhì)調(diào)查過程中，發(fā)現(xiàn)了含鋰輝石偉晶巖、花崗巖、細(xì)粒偉晶巖以及紅柱石云母片巖的轉(zhuǎn)石，然后根據(jù)地形，通過“向源追索”，發(fā)現(xiàn)了原生的富鋰鈹偉晶巖脈（《中國礦床發(fā)現(xiàn)史·四川卷》編委會，1996）；為了在川西甲基卡地區(qū)尋找新的隱伏鋰礦床，人們在地質(zhì)填圖過程中探索出一套在第四系覆蓋嚴(yán)重但又有偉晶巖轉(zhuǎn)石分布地區(qū)的填圖找礦方法——“3定2參”1∶2000偉晶巖轉(zhuǎn)石填圖法（劉善寶等，2020），實踐證明該方法能夠快速有效識別偉晶巖轉(zhuǎn)石類型，并可進(jìn)一步確定第四系覆蓋區(qū)內(nèi)偉晶巖脈的類型、產(chǎn)狀及規(guī)模，為鉆探工程部署提供依據(jù)。

2 偉晶巖型鋰礦床勘查地球化學(xué)（含自然重砂）找礦預(yù)測成果進(jìn)展

在偉晶巖型鋰礦的找礦過程中，化探和自然重砂均發(fā)揮了重要的作用，取得了一定的進(jìn)展，主要表現(xiàn)在2 個方面：一是總結(jié)了能有效指示礦床存在的化探元素和重砂礦物標(biāo)志；二是在尋找隱伏富鋰偉晶巖礦床方法學(xué)方面獲得重要突破。

第一方面進(jìn)展，如Galeschuk 等（2007）和Bradley 等（2017）通過對Tanco 和Dibs 地區(qū)原生暈測量研究，認(rèn)為Li＞Rb＞Cs（活動性）是使用巖石地球化學(xué)測量探測隱伏偉晶巖型鋰礦床的有效元素，并指出這是稀有元素活動性較高的結(jié)果，通過鉆探驗證發(fā)現(xiàn)多條含礦偉晶巖脈（圖4a、b）；Bradley 等（2017）指出富鋰偉晶巖風(fēng)化能產(chǎn)生土壤和重砂礦物異常，有效指示礦床的存在，如在Greenbushes 偉晶巖鋰礦周邊的紅壤中，As、Sn、Be、Sb 能產(chǎn)生12～20 km 的異常暈，Nb、Ta 和B 能產(chǎn)生1～5 km 的異常暈，錫石、鉭鐵礦、鋰電氣石、錳鋁榴石因其不宜風(fēng)化破碎可作為重要的重砂指示礦物，而鋰輝石由于在地表環(huán)境下容易分解而難以成為重砂礦物；Marcus（2016）指出在澳大利亞，尤其是西澳地區(qū)，具有強抗風(fēng)化能力的富鋰電氣石重砂礦物是尋找偉晶巖型鋰礦的重要標(biāo)志；羅偉等（2018）通過對川西可爾因地區(qū)1∶5 萬水系沉積物中8 種元素（Li、Be、Rb、Cs、W、Sn、Nb、Ta）的聚類分析、因子分析，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)各元素間的相關(guān)性較好，主成礦元素為Li，各元素異常強度高、規(guī)模大、套合性好，主要分布在可爾因巖體外接觸帶，結(jié)合地質(zhì)、物探成果，圈定了8 處鋰多金屬礦找礦靶區(qū)；張輝等（2019）通過對在阿爾泰地區(qū)區(qū)域和礦田尺度富磷偉晶巖填圖以及對世界偉晶巖型鋰礦含磷統(tǒng)計，認(rèn)為偉晶巖富磷是圈定稀有金屬偉晶巖礦化的有效途徑；王學(xué)求等（2020）通過對全國12 118 件巖石樣品和3394 個水系沉積物L(fēng)i元素的分析，從成礦物質(zhì)基礎(chǔ)或地球化學(xué)塊體的角度圈定了19 個鋰地球化學(xué)省。這19 個地球化學(xué)省雖然不是針對偉晶巖鋰礦，但對鋰礦成礦總體還是有意義的。

圖4 Dibs地區(qū)巖石地球化學(xué)異常以及鉆探成果（a，Galeschuk et al.,2007）及Tanco地區(qū)巖石地球化學(xué)異常以及與富鋰隱伏偉晶巖關(guān)系(b，Bradley et al.,2017）Fig.4 Lithogeochemical anomaly with Dibs pegmatite discovery holes(a,Galeschuk et al.,2007)and lithium and rubidium geochemical anomalies of rock samples over the buried Tanco pegmatite,Manitoba,Canada(b,after Bradley et al.,2017)

第二方面進(jìn)展，如加拿大鉭礦業(yè)有限公司（Tanco）在Bernic 湖地區(qū)發(fā)現(xiàn)了Tanco LCT 偉晶巖礦床后，通過路線地質(zhì)填圖和傳統(tǒng)的土壤地球化學(xué)勘查（總量提取地球化學(xué)），在該地區(qū)尋找新的偉晶巖礦床，雖然做了大量工作，但效果并不理想，原因在于土壤大部分由外來物質(zhì)通過物理作用搬運至此（如冰川作用），傳統(tǒng)的土壤地球化學(xué)測量難以捕捉到由隱伏礦體形成的地球化學(xué)異常，于是改為使用先進(jìn)的選擇性土壤地球化學(xué)勘查（選擇性酶提取技術(shù)）尋找隱伏偉晶巖礦床，先后在Tanco 和Dibs 發(fā)現(xiàn)了許多隱伏的含礦偉晶巖脈（Galeschuk et al.，2007）；Maneta 等(2019)在對加拿大昆士蘭的Main Sill of the Moblan 偉晶巖進(jìn)行研究時指出，富鋰偉晶巖中新鮮的堿性長石中w（Li）（＞40×10-6）、石英中w（Li）（＞30×10-6）、白云母中w（Li）（＞500×10-6）普遍比貧鋰偉晶巖中鋰的含量要高得多，這種普通礦物中鋰的高含量特征，可不依賴偉晶巖鋰礦物的地表出露，而在地球化學(xué)測量中直接作為指示隱伏偉晶巖型鋰礦出現(xiàn)的地球化學(xué)標(biāo)志；Xu等(2019)在川西甲基卡地區(qū)針對第四系土壤覆蓋造成的傳統(tǒng)土壤地球化學(xué)找礦能力的不足，提出采用深穿透地球化學(xué)技術(shù)提取10～25 cm 深度土壤中的Li、Cs、Rb、Be、B 元素異常，可有效探測隱伏的偉晶巖型鋰礦床；于揚等（2018）發(fā)明了一種在無法開展常規(guī)物化探工作的地區(qū)(如自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)及緩沖區(qū)、高海拔特殊景觀區(qū))基于植物中Li異常含量尋找隱伏偉晶巖型鋰礦體的方法，這種植物地球化學(xué)勘查方法，進(jìn)一步拓展了鋰礦找礦的新途徑；王登紅等（2021）提出了以鋰找鋰的技術(shù)路線，利用同位素測試技術(shù)來查明不同地質(zhì)體中鋰同位素的組成及其空間分布規(guī)律，進(jìn)而分析成礦物質(zhì)——鋰的來源、運移及其聚集的物質(zhì)遷移軌跡，以幫助發(fā)現(xiàn)礦體，該技術(shù)在馬爾康加達(dá)地區(qū)找礦實踐中取得了新的找礦突破。

3 偉晶巖型鋰礦床遙感地質(zhì)找礦預(yù)測研究進(jìn)展

遙感技術(shù)以其耗資少、速度快、范圍廣的特點而在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查中應(yīng)用日益廣泛，同樣在偉晶巖型鋰礦床的找礦預(yù)測中也取得了豐富的成果（姚佛軍等，2020；姜琪等，2021），其進(jìn)展主要體現(xiàn)在2 個方面：一是如何將偉晶巖從不同巖性的圍巖當(dāng)中識別出來；二是如何將富鋰偉晶巖與普通偉晶巖區(qū)別開來。在基巖出露區(qū)，作為一種顏色較淺、晶體較大且抗風(fēng)化能力較強的巖石，偉晶巖很容易被識別，如在美國亞利桑那州的White Picacho 地區(qū)，主要的偉晶巖脈可以在谷歌地球影像上清晰地顯示（Bradley et al.，2017），然而若要識別出富含鋰的偉晶巖，則需要合適的遙感數(shù)據(jù)源和先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，在這方面國內(nèi)外學(xué)者做了許多開創(chuàng)性的工作。代晶晶等（2017）等在川西甲基卡地區(qū)通過對Landsat8 影像數(shù)據(jù)752 波段彩色合成和Geoeye-1 影像數(shù)據(jù)432 波段彩色合成的基礎(chǔ)上從不同的尺度根據(jù)偉晶巖呈亮白色、成群出現(xiàn)的特點圈定了靶區(qū)，經(jīng)野外驗證，與事實吻合度較高；代晶晶等（2018）發(fā)明了一種基于多元遙感數(shù)據(jù)的鋰礦找礦方法，首先是根據(jù)第一分辨率遙感影像（分辨率較低）圈定遠(yuǎn)景區(qū)，然后根據(jù)雷達(dá)數(shù)據(jù)和第二分辨率遙感影像（分辨率較高）在遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)圈定可供進(jìn)一步勘查的穹隆構(gòu)造內(nèi)的偉晶巖轉(zhuǎn)石區(qū)；王海宇（2021）基于深度學(xué)習(xí)語義分割網(wǎng)絡(luò)模型采用高空間分辨率WorldView-3遙感影像，以阿爾金地區(qū)偉晶巖脈為識別對象開展工作，大大提高了區(qū)域上尋找偉晶巖脈的效率，且具有較高的準(zhǔn)確率；Cardoso-Fernandes 等（2019）利用Landsat-5、Landsat-8、Sentinel-2、ASTER 影像在西班牙和葡萄牙之間的產(chǎn)有偉晶巖鋰礦床的Fregeneda-Almendra 低植被覆蓋區(qū)通過彩色合成、比值分析、選擇性主成分分析，把富含鋰輝石的偉晶巖的波譜特征從變質(zhì)沉積巖圍巖的波譜特征中區(qū)分開來，完成了蝕變填圖和富鋰礦物的識別，取得了良好的找礦效果，同時指出使用更高空間和波譜分辨率的影像效果會更好，彩色合成識別熱液蝕變?nèi)鐖D5 所示。其中，花崗巖表現(xiàn)為淡綠色，變質(zhì)沉積巖為紫色；熱液蝕變巖石被定為深綠色和深藍(lán)色，而深綠色又和過火區(qū)有關(guān)，除了landsat5 影像中的Bajoca 和Alberto 礦山外，已知鋰礦區(qū)呈現(xiàn)出指示熱液蝕變的藍(lán)色；金謀順等（2019a）、金謀順等（2019b）和Gao等(2020)在海拔高、切割深、地表調(diào)查難度極大的西昆侖大紅柳灘地區(qū)，通過分析地質(zhì)礦產(chǎn)資料確定含礦層位，對Worldview-2 高分遙感影像進(jìn)行偉晶巖脈的識別，采用主成分變換對ASTER 遙感影像提取與偉晶巖型鋰礦相關(guān)的遙感蝕變異常，結(jié)合稀有金屬化探異常，圈定找礦靶區(qū)，在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了505、507、俘虜溝南1號、俘虜溝南2 號等多處大型鋰鈹?shù)V產(chǎn)地；徐興旺等（2019）在新疆阿爾金中段吐格曼地區(qū)通過ASTER 遙感數(shù)據(jù)的假彩色合成識別稀有金屬偉晶巖礦床時，發(fā)現(xiàn)含綠柱石的花崗偉晶巖脈呈淺黃綠色，含鋰輝石與鋰云母的花崗偉晶巖脈呈淡藍(lán)色，黑云二長花崗偉晶巖呈亮白色-粉白色，而介于淺黃綠色與淡藍(lán)色之間的淺藍(lán)綠色可能為含綠柱石與鋰輝石的花崗偉晶巖脈；姚佛軍等（2020）在東天山戈壁區(qū)采用微弱信號增強技術(shù)進(jìn)行巖性識別，使用ASTER 遙感數(shù)據(jù)將含礦偉晶巖從相似成分和波譜特征的花崗巖中分離出來，實現(xiàn)了難識別鋰礦遙感找礦技術(shù)的新突破。

圖5 Fregeneda-Almendra熱液蝕變區(qū)的遙感影像圖（據(jù)Cardoso-Fernandes et al.,2019）a.基于Landsat-8的573波段;b.Landsat-5的472波段;c.Sentinel-2的8123波段；d.三座礦山在遙感影像上的詳細(xì)信息Fig.5 RGB combinations to highlight hydrothermally altered areas of Fregeneda-Almendra(after Cardoso-Fernandes et al.,2019)a.RGB 573 for Landsat-8;b.RGB 472 for Landsat-5;c.RGB 8123 for Sentinel-2;d.detailed information for the 3 mines

此外，國產(chǎn)高分辨率遙感衛(wèi)星也得到了快速發(fā)展，形成了眾多的遙感數(shù)據(jù)，在很大程度上改變了中國測繪遙感影像數(shù)據(jù)長期依賴國外高分遙感衛(wèi)星的情況（楊詩瑞，2021）。如高分系列遙感影像中，高空間分辨率的高分二號遙感數(shù)據(jù)和高光譜分辨率的高分五號遙感數(shù)據(jù)，均更加適合用于尋找偉晶巖型鋰稀有金屬礦床。其中，高分二號由于其高空間分辨率可直接用于解譯和識別偉晶巖脈，而高分五號由于其高光譜分辨率且在近紅外和短波紅外具有多個波段，可更好地提取與成礦有關(guān)的蝕變信息。但到目前為止，關(guān)于這方面的研究工作還相對較少，建議增強這方面的研究。

4 偉晶巖型鋰礦床物探找礦預(yù)測研究進(jìn)展

物探因其方法多（重力、磁法、電法、地震、放射性測量）、參數(shù)多（密度、磁化率、電阻率、極化率、波速、放射性）、觀測位置多（空中、地面、地下），而在地質(zhì)找礦工作中得到了廣泛的應(yīng)用。但由于含礦偉晶巖在物性上與圍巖（花崗巖、片巖、片麻巖）的差別比較小，偉晶巖規(guī)模又比較小，因此，在重、磁、電、震、放等方面都難以產(chǎn)生顯著的異常，以至于在區(qū)域中小比例尺找礦預(yù)測過程中，由偉晶巖引起的微弱物探異常很難被捕捉到（Galeschuk et al.，2007），因此，物探方法在區(qū)域上只用來推斷與富鋰偉晶巖有成因關(guān)系的具有低磁、低重、高阻特點的花崗巖以及穹隆構(gòu)造（楊榮等，2020）。但在具體的大比例尺礦體探測過程中，由于礦體與圍巖在具體的實例中仍然有一定的差異，尤其偉晶巖礦體在地表出露而地下空間展布不清的情況下，物探方法仍然起到了重要作用（Bradley et al.，2017；王登紅等，2017）。劉應(yīng)冬等（2018）通過在甲基卡礦床西緣（約25 km 處）開展1∶5 萬高精度地面磁法測量并配合重力資料，推斷長征穹隆構(gòu)造區(qū)域應(yīng)有隱伏的花崗巖體，是成礦的有利地段；馬圣鈔等（2020）在馬爾康稀有金屬礦田加達(dá)鋰礦區(qū)采用高密度電法依據(jù)偉晶巖與圍巖的電阻率差異（偉晶巖電阻率較高，而圍巖因含有一定的黃鐵礦或磁黃鐵礦而電阻率較低）確定了地表出露的富鋰偉晶巖體的傾向，明晰了偉晶巖體在深部的空間展布，為鉆探工程的設(shè)計提供了依據(jù)，經(jīng)鉆探驗證，發(fā)現(xiàn)了36 號偉晶巖脈群（圖6a、b）；楊榮等（2020）通過對甲基卡X03 脈采用音頻電磁測深（AMT）進(jìn)行深部測量，發(fā)現(xiàn)其深部有高阻體存在，推斷深部的高阻體可能是隱伏的富鋰偉晶巖礦脈反映，認(rèn)為X03 脈深部仍有找礦拓展空間；楊榮等（2021）在石渠扎烏龍礦區(qū)針對No.14 含礦偉晶巖脈采用激電中梯掃面中的低極化率特征和大功率對稱四極剖面測深的高電阻率和低極化率特征分析，初步探明了其東西延伸及主體部分在深部的分布特征。

圖6 馬爾康加達(dá)礦區(qū)高密度電法反演聯(lián)合剖面(a)及勘探線聯(lián)合剖面(b（)據(jù)馬圣鈔等，2020）Fig.6 The resistivity composite profiles map of multi-electrode measurement field with the drilling(a)and the composite cross section map of prospecting line(b)in Jada mining area(after Ma et al.,2020)

5 偉晶巖型鋰礦床綜合找礦預(yù)測研究進(jìn)展

無論是區(qū)域，還是大比例尺找礦預(yù)測，綜合信息找礦是大勢所趨。前人總結(jié)的多個找礦理論，如綜合信息礦產(chǎn)預(yù)測理論（王世稱等，2000）、礦床模型綜合地質(zhì)信息預(yù)測理論和大比例尺“三位一體”找礦預(yù)測理論（葉天竺，2013）、礦床系統(tǒng)-勘查系統(tǒng)找礦預(yù)測理論（McCualg et al.，2010）、“三聯(lián)式”五步式成礦預(yù)測理論（趙鵬大等，2003）、“三部式”礦產(chǎn)資源潛力評價方法（Singer，1993）等無不體現(xiàn)綜合信息找礦的思想。在偉晶巖型鋰礦綜合信息找礦方面也取得了一些新進(jìn)展，如加拿大鉭礦業(yè)有限公司（Tanco）在Bernic 湖地區(qū)將地質(zhì)填圖、選擇性土壤地球化學(xué)勘查（酶提取技術(shù)）、巖石地球化學(xué)測量并結(jié)合控巖構(gòu)造識別作為偉晶巖型礦床找礦的方法組合（Galeschuk et al.，2007）；Bradley 等（2013；2017）通過對世界范圍內(nèi)LCT 花崗巖偉晶巖型礦床的充分總結(jié)，建立了基于地質(zhì)、地球化學(xué)、遙感、地球物理信息的多尺度描述性礦床模型，從而指導(dǎo)該類型礦床的找礦勘查和潛力評價工作；燕洲泉等（2018）和王記周等（2019）在新疆大紅柳灘地區(qū)以阿克塔斯中型偉晶巖型鋰礦床為典型礦床，建立了地質(zhì)-地球化學(xué)-遙感綜合信息找礦模型，將成礦地質(zhì)背景+偉晶巖型鋰等稀有金屬礦床（點）+偉晶巖脈+（Li、Be、Ta、Nb、Rb、Cs為主）化探異常+具很高的光譜反射率，一般表現(xiàn)為白色或淺色調(diào)，脈狀影紋特征作為主要預(yù)測要素，在該區(qū)開展的1∶5 萬找礦預(yù)測中，圈定了30 多個找礦預(yù)測區(qū)；潘彤等（2020）在柴達(dá)木盆地北緣通過對沙柳泉鈮鉭鋰礦、茶卡北山鋰鈹?shù)V等典型礦床的研究，總結(jié)了花崗偉晶巖特征（偉晶巖類型、偉晶巖帶狀構(gòu)造、交代作用、典型礦物電氣石）、次級構(gòu)造及韌性剪切帶、化探異常濃集中心（Li、Be）等預(yù)測要素為主體的地質(zhì)-地球化學(xué)找礦模型，并圈定了龍尾溝、大柴旦北山、布赫特山、沙柳河、茶卡北山等遠(yuǎn)景區(qū)；馬圣鈔等（2020）在馬爾康稀有金屬礦田加達(dá)鋰礦區(qū)建立了大比例尺地質(zhì)-地球物理（電法）找礦預(yù)測模型，通過地質(zhì)填圖圈定的殘-坡積鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石帶或偉晶巖露頭確定了脈體走向，通過高密度電法測量圈定的陡傾高阻異常確定了脈體傾向，最終通過鉆探工程控制了隱伏礦脈；付小方等（2017;2019）在甲基卡地區(qū)對X03 鋰礦床找礦實踐的基礎(chǔ)上，建立了“巖漿-變形-變質(zhì)-成礦”四位一體控礦要素和成礦模式，歸納總結(jié)了地質(zhì)-地球物理-地球化學(xué)異常的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，從遠(yuǎn)景區(qū)分析、找礦靶區(qū)圈定、礦床（體）預(yù)測定位的層次與流程，建立了第四系掩蓋區(qū)隱伏稀有鋰金屬的綜合找礦模型，在指導(dǎo)稀有金屬找礦中取得了快速突破，并指出注重在隱伏花崗巖株（枝）與偉晶巖（礦）脈相連部位的找礦（表1）；王登紅等（2021）通過在川西地區(qū)找礦預(yù)測研究，建立了一整套深部和外圍找礦預(yù)測技術(shù)方法組合：采用地球化學(xué)測量和遙感鋁羥基蝕變礦物異常圈定靶區(qū)，通過地質(zhì)填圖、路線調(diào)查尋找礦體（脈）露頭，通過物化探（地氣、植物）剖面測量定位或?qū)ふ遥[伏）含礦偉晶巖脈，通過電阻率法判斷脈體的產(chǎn)狀與延伸，通過鉆探工程控制礦體的實際情況，并為資源量計算提供依據(jù)。

表1 甲基卡式花崗偉晶巖型稀有金屬床綜合找礦模型簡表（據(jù)付小方等，2019）Table 1 Brief introduction to comprehensive prospecting model for Jiajika type granitic pegmatite type rare metal deposits(after Fu et al.,2019)

6 偉晶巖型鋰礦潛在資源量估算研究進(jìn)展

潛在資源量估算是指在綜合評價遠(yuǎn)景區(qū)（靶區(qū)）地質(zhì)、物化探、遙感等有利異常的基礎(chǔ)上，通過與已發(fā)現(xiàn)礦床（體）進(jìn)行類比，以外推為特點，采用定量方法（如體積法、金屬量法、物探反演、德爾菲法、品位-噸位法、回歸分析等）對遠(yuǎn)景區(qū)（靶區(qū)）潛在資源量進(jìn)行估算，估算結(jié)果可為進(jìn)一步詳細(xì)的勘查工作提供有利地段。潛在資源量的估算與查明資源量/儲量的估算具有本質(zhì)的區(qū)別，查明資源量/儲量的估算是以探礦工程為基礎(chǔ)（包括槽探、坑探、井探以及鉆探等），其中尤以鉆探最為廣泛，以內(nèi)插為特點，通過化學(xué)分析獲取的成礦元素數(shù)據(jù)，根據(jù)邊界品位圈定礦體，并采用定量的方法（如地質(zhì)塊段法、算術(shù)平均法、克里格法以及反距離加權(quán)法等）對礦區(qū)的資源量/儲量進(jìn)行估算，其目的之一是為礦山開采設(shè)計提供依據(jù)。

國際上普遍采用美國“三部式”中的品位-噸位模型法對矽卡巖型鎢礦、綠巖帶型金礦、砂巖型銅礦等多個礦床類型潛在資源量進(jìn)行總和式估算（Singer，1993；2007；Cossette et al.，2014；Ellefsen et al.，2019；Green et al.，2020），但對LCT 偉晶巖型鋰礦床僅建立了初步的描述性模型，并在阿富汗等國家圈定了找礦有利地段，未見采用品位-噸位模型對偉晶巖型鋰礦潛在資源量進(jìn)行估算的實例（Bradley et al.，2013；2017；Peters et al., 2007）。偉晶巖型鋰礦潛在資源量估算方法在中國最常用的是地質(zhì)參數(shù)體積法，2006～2013 年在全國各省重要偉晶巖型鋰成礦區(qū)潛在資源量估算普遍采用這一方法（葉天竺等，2013），其基本原理為：預(yù)測資源量= 預(yù)測面積×預(yù)測深度×模型區(qū)含礦地質(zhì)體體積含礦率×相似系數(shù)（肖克炎等，2010）。該方法能夠較好地反映成礦系統(tǒng)的全要素，具有科學(xué)性和實用性，在后續(xù)的偉晶巖型鋰礦找礦中也得到了較好的應(yīng)用，如燕洲泉等（2018）通過在新疆大紅柳灘地區(qū)，以阿克塔斯鋰礦為典型礦床，采用地質(zhì)參數(shù)體積法估算該區(qū)200 m 以淺的Li2O 潛在資源量約為366.8 萬t。此外，楊榮等（2021）采用物探反演（電阻率法）方法對扎烏龍鋰礦床No.14 礦脈首先估算高阻異常體體積，然后結(jié)合巖體密度以及鋰礦品位（前人在該區(qū)已查明礦體的統(tǒng)計數(shù)據(jù)的均值）進(jìn)行潛在資源量估算，推斷該條礦脈Li2O 潛在資源量157.3 萬t。

7 結(jié)論及建議

（1）隨著鋰資源需求的激增，通過勘查增加其儲量是提高鋰礦資源保障能力的關(guān)鍵一環(huán)，偉晶巖型鋰礦床由于其品位較高、分布廣泛和成熟的開采、提煉技術(shù)而重新成為勘查的主要對象，并獲得重要找礦突破。

（2）雖然花崗偉晶巖型鋰礦具有一定的共性，但在不同地區(qū)其差異性也很明顯，偉晶巖含礦元素的不同、圍巖巖性的差異、地表出露情況、蝕變及其分帶發(fā)育程度等，這些均會導(dǎo)致其在地質(zhì)、物探、化探以及遙感特征上的差異，使得其找礦預(yù)測沒有確定和統(tǒng)一的方法，而應(yīng)在實際工作中具體問題具體分析。

（3）綜合信息找礦預(yù)測應(yīng)是大勢所趨，其既可以盡量避免單一找礦信息多解性所造成的困擾，又可以最大限度地解決信息不對稱（或不完整）問題所帶來的“假象”，從多角度完整刻畫找礦預(yù)測模型，大大提高了花崗偉晶巖型鋰礦找礦的命中率。

（4）在花崗偉晶巖型鋰礦潛在資源量估算方面的成果還相對較少，有必要增強這方面的研究；另外，明確其與查明資源儲量/資源量的本質(zhì)區(qū)別是非常重要的，只有這樣才能更好地合理發(fā)揮潛在資源量在國家資源戰(zhàn)略、礦產(chǎn)資源規(guī)劃以及找礦勘查中的作用。

（5）鑒于偉晶巖型礦床往往含有多種稀有（Li、Rb、Cs、Be、Nb、Ta等）元素并在空間上圍繞花崗巖體呈現(xiàn)出一定的分帶特征，建議進(jìn)一步強化礦床成礦系列理論關(guān)于“全位成礦”和“缺位找礦”思路在綜合勘查評價偉晶巖型礦床中的指導(dǎo)作用，完善偉晶巖型鋰多金屬礦床的找礦模型，提升找礦預(yù)測水平。

致 謝審稿專家提出的建設(shè)性意見對于提高文章水平大有裨益，在此表示衷心的感謝。