川西金川縣李家溝超大型鋰輝石礦床的地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

羅偉，楊波，古城會(huì)，李劍，龐良武

（1. 遵義師范學(xué)院工學(xué)院，貴州遵義 563006；2. 四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局化探隊(duì)，四川德陽(yáng) 618000）

當(dāng)前，隨著新能源產(chǎn)業(yè)對(duì)高純度碳酸鋰資源的強(qiáng)勁需求，作為其主要原材料的硬巖型鋰礦（以花崗偉晶巖型鋰輝石礦床為主），也成為勘探和研究的熱點(diǎn)[1]。位于川西馬爾康地區(qū)的李家溝超大型鋰輝石礦床是繼甘孜州甲基卡[2]和馬爾康縣黨壩[3]鋰礦床后我國(guó)第三大硬巖型鋰礦床，其可利用的氧化鋰資源量高達(dá)51.2萬(wàn)噸，共伴生的Be、Nb、Ta和Sn均達(dá)到綜合利用的要求[4]。

上世紀(jì)60年代，四川地礦局404地質(zhì)隊(duì)對(duì)可爾因地區(qū)花崗偉晶巖型鋰礦開(kāi)展了系統(tǒng)的普查工作；李建康[5]對(duì)該地區(qū)鋰礦床成因進(jìn)行了探討；古城會(huì)[6-7]總結(jié)了該地區(qū)花崗偉晶巖型鋰輝石礦床的分布規(guī)律。許家斌等[8]的研究表明李家溝鋰輝石礦床形成于印支末期 -燕山早期，是松潘 -甘孜褶皺造山事件的產(chǎn)物。

本文基于筆者野外勘查的實(shí)踐，詳細(xì)報(bào)道了李家溝超大型鋰輝石礦床的地質(zhì)特征，總結(jié)了找礦標(biāo)志，以便為該地區(qū)稀有金屬礦產(chǎn)的勘查、研究提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

李家溝鋰輝石礦床在大地構(gòu)造位置位于松潘-甘孜褶皺造山帶的馬爾康被動(dòng)陸緣中央褶皺推覆帶[9]內(nèi)（圖1a），往南東依次分布有丹巴白云母稀有金屬礦集區(qū)和甲基卡鋰輝石稀有金屬礦集區(qū)。

圖1 松潘—甘孜造山帶大地構(gòu)造示意圖(a)(據(jù)文獻(xiàn)[9]修改)及可爾因地區(qū)地質(zhì)略圖(b)（據(jù)文獻(xiàn)[10]修改）

區(qū)域上廣泛出露西康群復(fù)理石巖系，巖性為變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、板巖、粉砂質(zhì)板巖、千枚巖等；區(qū)內(nèi)構(gòu)造變形復(fù)雜，發(fā)育一系列近EW向、NW-SE向同斜倒轉(zhuǎn)復(fù)式褶皺[10]，發(fā)育有一系列NE-SW向走滑斷裂；區(qū)內(nèi)廣泛出露印支期、燕山期中酸性侵入巖?？蔂栆蚨颇富◢弾r體被認(rèn)為是該地區(qū)稀有金屬偉晶巖礦床的成礦母巖，其在平面上呈不規(guī)則狀產(chǎn)出，出露面積達(dá)190km2，其他巖體則零星分布在該巖體周圍(圖1b)?；◢弬ゾr脈、細(xì)晶巖脈，成群成帶集中分布于可爾因復(fù)式巖體周緣，依次有北部、西部、南部、東南部和東北部偉晶巖密集區(qū)。在東南部密集區(qū)內(nèi)分布有李家溝、黨壩、馬爾康、地拉秋等(超)大、中型鋰礦床，南部密集區(qū)內(nèi)分布有業(yè)隆溝大型鋰礦床，西部密集區(qū)及其附近分布有觀音橋和瓦因大型鋰礦床。由可爾因巖體向外，偉晶巖脈在水平方向和垂直方向具典型的分帶性。鋰礦床主要產(chǎn)于距巖體2km～7km的鋰輝石納長(zhǎng)石型偉晶巖帶中[9]。

區(qū)域上三疊系復(fù)理石巖系經(jīng)歷了區(qū)域變質(zhì)作用、區(qū)域動(dòng)力熱流變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用，形成了多種類型變質(zhì)巖，計(jì)有變質(zhì)砂巖類、板巖類、結(jié)晶灰?guī)r類及角巖類（花崗偉晶巖脈主要賦存于該類巖石中）。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露三疊系和第四系地層，其中三疊系上統(tǒng)侏倭組（T3zw）在礦區(qū)內(nèi)廣泛出露，第四系（Q4）零星分布（圖2）。

圖2 川西可爾因地區(qū)李家溝鋰輝石礦床地質(zhì)圖

侏倭組可分為五段，其巖性特征如下：侏倭組一段（T3zw1），出露于礦區(qū)北部及東部，巖性為深灰色塊層狀長(zhǎng)英角巖、透輝石角巖；侏倭組二段（T3zw2），出露于礦區(qū)的北西部及東部，巖性為深灰色中厚層狀二云石英片巖、二云母角巖夾灰色薄-中層狀二云母長(zhǎng)英角巖；侏倭組三段（T3zw3），出露于礦區(qū)的中部。巖性為灰色中-厚層狀石英角巖、透輝長(zhǎng)英角巖夾灰色薄層狀陽(yáng)起石英角巖；侏倭組四段（T3zw4），出露于礦區(qū)的南東部。巖性為淺灰色中-厚層狀長(zhǎng)英角巖夾灰色薄-中層狀二云石英角巖或深灰色中層狀角閃透輝黝簾石角巖；侏倭組五段（T3zw5），出露于礦區(qū)南東角，巖性為深灰色厚層狀黑云變粒巖、二云變粒巖和鈣質(zhì)變粒巖。

第四系(Q4)。出露礦區(qū)中部，以殘坡積物為主，分布于山脊及兩側(cè)緩坡地帶，另外，在海拔3600m以上的山坡零星分布一些冰磧物。

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，以單斜構(gòu)造為主，地層總體上大致呈東西向，傾向南，傾角一般為25°～40°。區(qū)內(nèi)張節(jié)理和剪節(jié)理構(gòu)造十分發(fā)育，主要呈EW向展布，其次為NWW-SEE向及NW-SE向，區(qū)內(nèi)（含礦）偉晶巖脈主要沿近EW向及NWW-SEE向節(jié)理貫入。

礦區(qū)內(nèi)僅出露有偉晶巖脈、細(xì)晶巖脈和少量石英脈?；◢弬r晶脈主要分布于礦區(qū)中部、東北部地區(qū)，呈脈狀、透鏡狀，局部出現(xiàn)分之復(fù)合現(xiàn)象，長(zhǎng)50m～2100m，厚10m～30m，走向近東西向至北東-南西向，傾向北至北西，傾角40°～75°。礦區(qū)內(nèi)見(jiàn)鈉長(zhǎng)石花崗偉晶巖、鋰輝石納長(zhǎng)石花崗偉晶巖（主要的賦礦巖石）兩類。

花崗細(xì)晶巖脈主要分布于礦區(qū)東部，呈脈狀、板狀，局部出現(xiàn)分支，沿地層層間節(jié)理裂隙貫入。細(xì)晶巖脈的形成較偉晶巖脈及石英脈早，常被偉晶巖脈所穿插，有時(shí)在偉晶巖脈中見(jiàn)到花崗細(xì)晶巖脈的捕虜體。

礦區(qū)內(nèi)石英脈較多，規(guī)模小，呈細(xì)脈狀、透鏡狀、串珠狀或網(wǎng)脈狀產(chǎn)出，主要由石英組成，其他礦物小于1%，局部地段見(jiàn)零星分布的團(tuán)塊狀方解石。

3 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)礦體賦存于鋰輝石納長(zhǎng)型花崗偉晶巖脈中，共發(fā)現(xiàn)了15個(gè)具開(kāi)采價(jià)值工業(yè)礦體，其中1、4、9、11號(hào)礦體為主礦體（圖2）。主礦體長(zhǎng)一般210m～520m，最長(zhǎng)達(dá)2050m，厚一般為14m～32m，最厚約125m[4,6]，傾向北至北西，傾角45°～80°。以脈狀為主，少數(shù)呈不規(guī)則狀，部分礦體局部地段出現(xiàn)分叉，再?gòu)?fù)合現(xiàn)象，礦體品位穩(wěn)定，延伸性好，幾乎全脈礦化，夾石率低。

Ⅰ號(hào)主礦體位于礦區(qū)中心，由西向東橫穿整個(gè)礦區(qū)，大脈狀，地表出露長(zhǎng)度為2060m，出露標(biāo)高3665m～4040m，礦體走向250°～70°，傾向340°。礦體厚度中間厚，兩端薄。

礦石結(jié)構(gòu)主要為細(xì)粒偉晶結(jié)構(gòu)(1.2cm～1.8cm)和中粒偉晶結(jié)構(gòu)(2.2cm～4.5cm)，次為熔蝕結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以塊狀構(gòu)造為主，次為浸染狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造。

礦石中主要金屬礦物為鋰輝石（10%～25%）、鋰云母（5%～10%），少量綠柱石，鈮鐵礦-鉭鐵礦微量。脈石礦物主要為石英（25%～40%）、鈉長(zhǎng)石（25%～40%）、微斜長(zhǎng)石（15%～40%）。副礦物有錫石、金紅石、榍石、白云母、電氣石、黑云母等。

礦石的主成礦組分為氧化鋰，含量1.00%～1.50%，伴生鈮、鉭、鈹和錫等有用組分（其含量均達(dá)到規(guī)范要求）。

4 找礦標(biāo)志

可爾因地區(qū)花崗偉晶巖型鋰礦床主要分布于可爾因二云母二長(zhǎng)花崗巖體外接觸帶，距離巖體2km～7km（水平方向）的褶皺軸部及其附近部位，節(jié)理裂隙構(gòu)造發(fā)育的區(qū)域。含鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石是找礦的直接線索。地形上，由于偉晶巖巖石硬度達(dá)Ⅷ級(jí)，抗風(fēng)化能力極強(qiáng)，差異風(fēng)化形成陡坎地貌，也是找礦的重要標(biāo)志[6]。

5 結(jié)論

李家溝超大型鋰輝石礦床產(chǎn)出于可爾因巖體外接觸帶內(nèi)，其圍巖為角巖和片巖，礦體呈脈狀、透鏡狀賦存于鋰輝石鈉長(zhǎng)花崗偉晶巖中，主礦體規(guī)模巨大，礦石以細(xì)粒偉晶結(jié)構(gòu)、中粒偉晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造為主。礦石中主要有用礦物為鋰輝石、鋰云母。有用組分主要為氧化鋰，并伴生有鈮、鉭、鈹、銣、錫等組分。

可爾因地區(qū)偉晶巖型鋰礦主要產(chǎn)于可爾因巖體外接觸帶，背斜核部、節(jié)理裂隙發(fā)育的部位是偉晶巖型鋰礦床的主要賦存區(qū)域，偉晶巖轉(zhuǎn)石、正地貌是尋找偉晶巖型鋰礦床的直接標(biāo)志。