易仲康,馬鈺權(quán)
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雅江殘余盆地南北緣偉晶巖稀有金屬礦地質(zhì)特征
易仲康,馬鈺權(quán)
(四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八二大隊(duì),四川 德陽 618000)
雅江殘余盆地偉晶巖稀有金屬礦床的形成,與其地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境、偉晶巖脈形成機(jī)制、偉晶巖脈類型有密切關(guān)系。北緣甲基卡地區(qū)主要受印支末期—燕山早期構(gòu)造巖漿熱隆事件影響,偉晶巖脈成群成帶發(fā)育,形成大型、超大型鋰稀有金屬礦,南緣打槍溝地區(qū)缺乏巖漿熱穹窿構(gòu)造,僅表現(xiàn)為巖漿期后花崗偉晶巖殘余熔漿分異演化,沿巖體內(nèi)外接觸帶發(fā)育低類型偉晶巖脈,以鈹?shù)V化為主,兼有鋰礦化。
稀有金屬礦;穹窿構(gòu)造;偉晶巖脈;雅江殘余盆地
雅江殘余盆地系指四川省石渠縣—道孚縣—雅江縣—九龍縣中生代殘余盆地。該盆地北緣康定縣甲基卡地區(qū)已探明以甲基卡鋰輝石礦為代表的超大型鋰稀有金屬礦床,南緣九龍縣打槍溝地區(qū)已探明以打槍溝鋰鈹稀有金屬礦為代表的中小型稀有金屬礦床。根據(jù)該盆地地層、構(gòu)造、巖漿巖、偉晶巖地質(zhì)特征、變質(zhì)特征,與盆地北緣甲基卡地區(qū)與南緣打槍溝地區(qū)進(jìn)行對比,闡述了偉晶巖礦脈類型、分布規(guī)律及其與稀有金屬礦化的關(guān)系,以期對下一步在區(qū)內(nèi)從事稀有金屬找礦的同行們有所裨益。
雅江殘余盆地在大地構(gòu)造位置上位于特提斯構(gòu)造域東緣,松潘—甘孜地槽褶皺系巴顏喀拉冒地槽褶皺帶石渠—雅江弧形構(gòu)造南端,夾持于甘孜—理塘斷裂與爐霍—道孚—康定之鮮水河斷裂之間的雅江逆沖—滑脫構(gòu)造巖片內(nèi)。區(qū)內(nèi)地層主要由下三疊統(tǒng)橫巖框組(T1hy)、中三疊統(tǒng)雜尕山組(T2zg)、馬鞍山組(T2ms)、上三疊統(tǒng)雜谷腦組(T3z)、侏倭組(T3zh)、新都橋組(T3xn)、兩河口組(T3lh)、居里寺組(T3jl)變質(zhì)砂巖、石英砂巖、板巖、粉砂質(zhì)板巖等組成,其原巖為一套海相碎屑巖建造。褶皺構(gòu)造由一系列北西、近南北向背斜、向斜組成,斷裂構(gòu)造以北東、北西向?yàn)橹?。巖漿巖分布廣泛,以印支末—燕山期中酸性侵入巖為主,主要巖性為正長巖、閃長巖、石英閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖等。脈巖發(fā)育,主要脈巖有花崗偉晶巖脈、花崗細(xì)晶巖脈、石英閃長巖脈、閃長巖脈及石英脈等。
圖1 川西稀有金屬和稀土成礦帶略圖
1、地臺(tái)區(qū);2、甲基卡礦區(qū);3、其他稀有礦區(qū);4、構(gòu)造分區(qū)斷裂; 5、礦帶界線;6、省界;Ⅰ、金沙江白云母、銀帶;Ⅱ、德格鄉(xiāng)城有色、銀帶;Ⅲ、石渠雅江鋰、鈹、鈮鉭帶;Ⅳ、丹巴白云母、鎳帶;Ⅴ、壤塘金川鋰、鈹、鈮鉭帶;Ⅵ、黑水汶川白云母稀有帶
雅江殘余盆地位于石渠—雅江鋰鈹鈮鉭成礦帶中南段,是川西高原稀有金屬礦集區(qū)(圖1)。在雅江殘余盆地北緣康定縣與道孚縣毗鄰區(qū)主要分布以甲基卡鋰輝石礦為主的鋰稀有金屬礦床,已探明Li2O資源量愈100萬噸,為超大型礦床;南緣九龍縣打槍溝地區(qū)分布以打槍溝鋰鈹稀有金屬礦為代表的中小型礦床[1-2],其資源規(guī)模相對較小,鋰資源稟賦相對弱,鈹、鈮、鉭稀有金屬礦相對富集,已探明Li2O資源量11 588.50噸,伴生(332+333)BeO資源量617.80噸[3]。
雅江殘余盆地廣泛分布上三疊統(tǒng)侏倭組、新都橋組(圖2、3)。
侏倭組(T3zh):分布于甲基卡穹窿構(gòu)造核部;九龍向斜北東翼。巖性為條紋、條帶狀變質(zhì)粉砂巖、板巖互層,偶夾變質(zhì)砂巖,厚度大于400m。
新都橋組(T3xn):為含礦偉晶巖脈的主要產(chǎn)出層位。甲基卡地區(qū)分布于穹窿構(gòu)造周緣,有板巖夾少許砂巖透鏡體、板巖與薄層—中層砂巖不等厚互層、板巖為主夾少許變質(zhì)砂巖三個(gè)巖性段。打槍溝地區(qū)分布于鐵廠河背斜、九龍向斜核部,巖性未分段。
雅江殘余盆地南北緣礦區(qū)構(gòu)造形態(tài)各異。
北緣甲基卡地區(qū)以穹窿構(gòu)造為主,由深熔花崗巖漿上隆所造成的淺層次“熱隆”伸展構(gòu)造—雅江熱隆田,形成容須卡、甲基卡兩個(gè)穹窿。核部出露上三疊統(tǒng)侏倭組翼部出露新都橋組一段、二段地層,核部地層平緩,四周變陡。甲基卡穹窿呈橢圓狀,南北長17km,東西寬13km;容須卡穹窿呈渾圓狀,南北長約11km;東西寬約10km,軸向北東15°。
南緣打槍溝地區(qū)以“雅江旋卷構(gòu)造”為主,包括九龍向斜和鐵廠河背斜[4],九龍向斜軸線為北西向,軸面傾向北東,核部為上三疊統(tǒng)新都橋組,兩翼為上三疊統(tǒng)侏倭組;鐵廠河背斜為一復(fù)式短軸背斜,核部大部分被花崗巖占據(jù),僅在巖體內(nèi)保留部分圍巖殘留頂蓋。
雅江殘余盆地巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈。北緣甲基卡地區(qū)巖漿巖侵位于穹窿核部,形成淺層巖漿熱隆,包括甲基卡二云母花崗巖(γμβ51)和容須卡黑云母閃長巖(51)兩個(gè)巖體;南緣打槍溝地區(qū)巖漿巖侵位于褶皺核部,包括橋棚子二云母花崗巖(γμβ52)、羊房溝正長巖(ξ52)和打槍溝石英閃長巖(δο52)等侵入巖體。
圖2 殘余盆地北緣甲基卡地區(qū)鋰輝石礦區(qū)圖
1、新都橋組二段;2、新都橋組一段;3、如年各組;4、侏倭組; 5、石英閃長巖;6、二云母花崗巖;7、閃長巖;8、偉晶巖脈;9、石英脈;10、黑云母帶;11、鋰鎂榴石帶;12、紅柱石帶;13、十字石帶;14、實(shí)測及推測地質(zhì)界線;15、實(shí)測平移斷層;16、實(shí)測逆斷層
圖3 殘余盆地南緣打槍溝鋰鈹?shù)V區(qū)地質(zhì)構(gòu)造略圖
1—二云母花崗巖;2—正長巖;3—石英閃長巖;4—二長巖;5—微斜長石偉晶巖;6—微斜長石—鈉長石偉晶巖;7—鈉長石偉晶巖;8—鈉長石—鋰輝石偉晶巖;9—石英脈。本圖來自《四川省九龍縣打槍溝鋰鈹?shù)V床地質(zhì)特征及找礦潛力研究》,有修改
甲基卡二云母花崗巖(γμβ51):呈灣月狀巖株產(chǎn)出,出露面積4.8km2。主巖體呈北東延伸,長3~4km,寬0.4~1.2km。具南陡北緩的特點(diǎn),與圍巖呈侵入接觸關(guān)系。巖體剝蝕淺,僅出露其邊緣相。巖體中普遍含Li、Be、Nb、Ga、Sr、Ba、Zr、Pb、Cu、Bi等微量元素。其中Li含量高,可達(dá)0.06%~0.15%。
打槍溝石英閃長巖(δο52):呈北西—南東向展布,出露面積約1.8km2。巖體侵入上三疊統(tǒng)新都橋組,接觸面內(nèi)傾。
3.4.1 甲基卡地區(qū)偉晶巖地質(zhì)特征
甲基卡地區(qū)偉晶巖脈成群成帶分布。巖脈類型主要有花崗偉晶巖脈和石英脈兩類?;◢弬ゾr脈多呈脈狀、透鏡狀、分枝復(fù)合的樹枝狀[5-8]。不同類型偉晶巖脈產(chǎn)出部位略呈有規(guī)律的帶狀展布,圍繞二云母花崗巖體的外接觸帶由內(nèi)向外形成中高溫的偉晶巖脈和中低溫的石英脈,依次出現(xiàn)不同類型的偉晶巖脈帶:微斜長石型(Ⅰ)—微斜長石—鈉長石型(Ⅱ)—鈉長石型(Ⅲ)—鋰輝石型(Ⅳ)—鋰(白)云母型(Ⅴ)—外帶石英脈(圖4)。不同類型偉晶巖富集礦種亦有專屬性(表)。
雅江殘余盆地北緣甲基卡礦區(qū)不同類型偉晶巖脈基本特征一覽表
雅江殘余盆地北緣甲基卡礦區(qū)不同類型偉晶巖脈基本特征一覽表 類型特征微斜長石型Ⅰ類型微斜長石—鈉長石型Ⅱ類型鈉長石型Ⅲ類型鋰輝石型Ⅳ類型白(鋰)云母型Ⅴ類型 主要礦物石英微斜長石鈉長石鋰輝石白云母25%~35%50%~60%<10%03%~6%25%~35%50%~40%10%~25%<5%3%~6%30%~40%5%~15%30%~60%<10%3%~6%30%~40%10%25%~45%10%~25%2%~10%30%~40%5%~10%30%~50%5%~10%10% 標(biāo)型礦物微斜長石板狀鈉長石疊層狀云母板狀與葉片狀鈉長石葉片狀鈉長石、鋰輝石鋰云母、白云母 常見結(jié)構(gòu)帶1、細(xì)晶帶2、文象帶3、塊體石英微斜長石結(jié)構(gòu)帶4、塊體微斜長石結(jié)構(gòu)帶5、塊體石英結(jié)構(gòu)帶1、石英微斜長石帶2、塊體微斜長石帶3、石英白云母帶4、石英微斜長石鈉長石帶5、塊體石英1、石英鈉長石帶2、石英鈉長石鋰輝石帶1、石英鈉長石帶2、石英鈉長石鋰輝石帶3、石英微斜長石鋰輝石帶1、石英鈉長石帶2、石英鈉長石鋰輝石帶3、石英鈉長石鋰云母帶4、石英鈉長石白云母帶 標(biāo)型結(jié)構(gòu)帶微斜長石結(jié)構(gòu)帶石英微斜長石鈉長石帶石英鈉長石帶石英鈉長石—鋰輝石帶石英鈉長石白(鋰)云母帶 交代作用強(qiáng)度弱中等強(qiáng)強(qiáng)最強(qiáng) 特征組分KK—NaNaNa—LiLi—Na—K 主要礦化BeBe (Nb)(Be、Li、Nb)LiNb、Ta(Sn) 工業(yè)意義無小小大較大
3.4.2 打槍溝地區(qū)偉晶巖地質(zhì)特征
該殘余盆地南緣打槍溝地區(qū)偉晶巖脈僅在巖體內(nèi)部或巖體邊緣局部分布,不成群成帶(照片)。
打槍溝地區(qū)不同類型偉晶巖脈發(fā)育程度不同,多發(fā)育低類型鈹?shù)V脈。偉晶巖脈以脈狀為主,少數(shù)呈透鏡狀和不規(guī)則狀。巖脈大部分于石英閃長巖體南端沿冷凝裂隙貫入,形成內(nèi)生巖脈為主的微斜長石型(Ⅰ)和微斜長石—鈉長石型(Ⅱ)偉晶巖脈,規(guī)模相對較小,向北緩傾。位于外接觸帶圍巖中的巖脈屬于鈉長石型(Ⅲ),巖脈傾向北西。巖脈內(nèi)部具有結(jié)構(gòu)分帶,自內(nèi)部向邊部依次為粗?;驂K狀微斜長石帶—中粗粒鈉長石化石英鋰輝石帶—中粒鈉長石云母石英集合帶—細(xì)粒鈉長石化帶。
圖4 殘余盆地北緣甲基卡礦區(qū)偉晶巖水平分帶示意圖
1—二長花崗巖;2—微斜長石型偉晶巖(Ⅰ);3—微斜長石—鈉長石型偉晶巖(Ⅱ);4—鈉長石型偉晶巖(Ⅲ);5—鋰輝石型偉晶巖(Ⅳ);6—鋰(白)云母型型偉晶巖(Ⅴ)。本圖來自中國地質(zhì)調(diào)查第一卷第三期《四川甘孜甲基卡鋰輝石礦產(chǎn)調(diào)查評價(jià)成果》2014.12
甲基卡地區(qū)穹窿深部熱熔與巖脈結(jié)晶分異的氣液與穹窿頂蓋巖石產(chǎn)生動(dòng)熱變質(zhì)作用,疊加脈體旁側(cè)圍巖產(chǎn)生的汽液接觸變質(zhì)作用,圍繞巖體和巖脈形成了各種蝕變暈圈組成的漸進(jìn)變質(zhì)帶。打槍溝地區(qū)巖體邊緣局部發(fā)生熱接觸變質(zhì)作用。
照片殘余盆地南緣打槍溝礦區(qū)石英閃長巖體中No.10—No.12號(hào)偉晶巖脈露頭
1-矽線石帶;2-十字石帶;3-紅柱石帶;4-石榴石帶;5-黑云母帶;6-絹云母-綠泥石帶;7-花崗巖;8-花崗偉晶巖;9-劈理產(chǎn)狀;10-斷層
3.5.1甲基卡地區(qū)變質(zhì)作用
在區(qū)域變質(zhì)基礎(chǔ)上疊加動(dòng)熱變質(zhì)及熱接觸變質(zhì)形成漸進(jìn)變質(zhì)帶,依據(jù)特征變質(zhì)礦物劃分四個(gè)主要變質(zhì)帶(圖5),矽線石帶、十字石帶(St)、石榴石帶(Gt)、紅柱石帶(And)。
矽線石帶:巖石為矽線石石榴石二云片巖,分布于變質(zhì)體核心部位;
十字石帶(St):變質(zhì)地層為上三疊統(tǒng)新都橋組下段,變質(zhì)巖石為中細(xì)粒含十字石石榴石絹云石英片巖,特征變質(zhì)礦物以十字石為主。該帶發(fā)育有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類型花崗偉晶巖脈,并伴有鋰、鈹、鈮、鉭礦化。分布于容須卡、甲基卡變質(zhì)體核心部位(穹窿中心)。
紅柱石帶(And):變質(zhì)地層為上三疊統(tǒng)新都橋組下段,呈彎隆狀近南北向或北東向環(huán)繞十字石帶阿分布,變質(zhì)巖石為紅柱石石榴石黑云石英片巖,特征變質(zhì)礦物為紅柱石、石榴石。該帶中鈉長石—鋰輝石偉晶巖脈(Ⅳ類型)發(fā)育,以強(qiáng)鈉長石化為特征,鋰礦化最好,其次還有鈹、鈮、鉭礦化[9]。
石榴石帶(Gt):呈近南北向、北北東向、北北西向圍繞紅柱石帶展布,變質(zhì)地層仍為上三疊統(tǒng)新都橋組下段,變質(zhì)巖石多見紅柱石石榴石黑云石英片巖、十字石石榴石黑云石英片巖,特征變質(zhì)礦物為石榴石。
黑云母帶(Bi):圍繞甲基卡熱隆體分布,構(gòu)成了區(qū)域動(dòng)熱變質(zhì)帶的最外帶,變質(zhì)地層為上三疊統(tǒng)新都橋組上段和下段,巖石類型以板巖為主,特征變質(zhì)礦物為黑云母。
3.5.2 打槍溝地區(qū)變質(zhì)作用
打槍溝地區(qū)主要為區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)作用,變質(zhì)程度低,形成低綠片巖相絹云母—綠泥石帶,變質(zhì)礦物組合為綠泥石、絹云母、石英等,變質(zhì)巖石類型有變質(zhì)砂巖、絹云板巖。其次圍繞二云母花崗體、石英閃長巖體邊緣及外接觸帶局部疊加熱接觸變質(zhì)作用,形成角巖類、片巖類巖石。
雅江殘余盆地偉晶巖稀有金屬礦床的形成與地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境、偉晶巖脈形成機(jī)制、偉晶巖脈類型有密切關(guān)系。
北緣甲基卡地區(qū)主要受印支末期—燕山早期構(gòu)造巖漿熱隆事件影響,巖漿熱隆提供了變質(zhì)作用所需持續(xù)的熱能供應(yīng)與持久的結(jié)晶交代時(shí)期,有利于熱穹窿內(nèi)隱伏巖基攜帶的殘余熔漿分異,其富含稀有金屬物質(zhì)的揮發(fā)組分遇不同溫度、壓力,在穹窿蓋層巖石中分異演化并產(chǎn)生動(dòng)熱交代變質(zhì)作用,從穹窿中心至外圍依次序發(fā)育微斜長石型(Ⅰ)—微斜長石—鈉長石型(Ⅱ)—鈉長石型(Ⅲ)—鋰輝石型(Ⅳ)—鋰(白)云母型(Ⅴ)偉晶巖脈,偉晶巖脈在空間上成群成帶展布。南緣打槍溝地區(qū)區(qū)域巖漿活動(dòng)期次與北緣甲基卡地區(qū)基本一致,但不存在隱伏巖基,無巖漿熱穹窿構(gòu)造發(fā)育,變質(zhì)環(huán)境缺乏持續(xù)的熱能供應(yīng)與持久的結(jié)晶交代時(shí)期,圍巖缺乏動(dòng)熱變質(zhì)作用,僅由巖漿期后花崗偉晶巖殘余熔漿分異演化,沿巖體內(nèi)外接觸帶發(fā)育微斜長石型(Ⅰ)—微斜長石—鈉長石型(Ⅱ)—鈉長石型(Ⅲ)低類型偉晶巖脈。
不同偉晶巖脈類型與礦化種類具有特定對應(yīng)關(guān)系。北緣甲基卡地區(qū)富大的工業(yè)鋰礦體賦存于鋰輝石型(Ⅳ型)偉晶巖脈中有。南緣打槍溝地區(qū)僅在低類型偉晶巖脈中賦存鈹?shù)V化兼有鋰礦化。因此,下一步工作過程中,建議雅江殘余盆地北緣甲基卡地區(qū)以尋找鋰稀有金屬礦為主,雅江殘余盆南緣打槍溝地區(qū)以尋找鈹稀有金屬礦為主。
[1]付小方,袁藺平等,四川省康定縣甲基卡花崗偉晶巖鋰礦床地質(zhì)研究報(bào)告[R],2014.10.
[2]四川省國土資源廳,四川省成礦遠(yuǎn)景區(qū)和找礦靶區(qū)特征表[R],2012.12.
[3]張博、張偉等,四川省甘孜州九龍縣打槍溝鋰鈹稀有金屬礦勘探2015年度地質(zhì)工作總結(jié)[R],2015.12.
[4]四川省地質(zhì)局航空區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì),1:20萬九龍幅H-47-XXX區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R], 1977.11.
[5]李建康,王登紅,張德會(huì), 等,川西偉晶巖型礦床的形成機(jī)制及大陸動(dòng)力學(xué)背景[C],2006.6.
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[7]四川六新勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司,四川省九龍縣爛泥巴—黑海子銅鈹?shù)V礦產(chǎn)資源簡介[R],2016.7.
[8]唐國凡,吳盛先,四川省康定縣甲基卡花崗偉晶巖鋰礦床地質(zhì)研究報(bào)告[R],
[9]侯立瑋, 等,松潘-甘孜造山帶東緣穹隆狀變質(zhì)地質(zhì)體[C],2002.
Geological Features of Pegmatite Rare Metallic Deposit in the Southern and Northern Margins of the Yajiang Residual Basin
YI Zhong-kang MA Yu-quan
(No. 282 Geological Party, Sichuan Bureau of Geology, CNNC, Deyang, Sichuan 618000)
Ore-formation of the pegmatite rare metallic deposit in the southern and northern margins of the Yajiang Residual Basin was in close relation to geological structural setting and pegmatite type and its genetic mechanism. Pegmatite dykes were developed in group at Jiajika in the northern margin of the Yajiang residual basin, where superlarge and large Li and rare metallic deposits were formed thanks to the late Indo-Sinian and early Yanshanian tectonic-magmatic thermal dome event. While evolution of granitic pegmatite magma was responsible for pegmatite characterized by Be mineralization dominating over Li mineralization due to for lack of thermal dome event in the southern margin.
rare metallic deposit; thermal dome event; pegmatite dyke; Yajiang residual basin
2018-02-05
易仲康(1964-),男,四川中江人,工程師,主要從事基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)工作
P619.14;P584
A
1006-0995(2018)02-0260-04
10.3969/j.issn.1006-0995.2018.02.017