內(nèi)蒙古維拉斯托鋰錫多金屬礦床特征、成礦模式與勘查模型

[摘要]內(nèi)蒙古克什克騰旗維拉斯托鋰錫多金屬礦床是大興安嶺地區(qū)發(fā)現(xiàn)的首個(gè)以鋰為主的超大型礦床。礦床發(fā)育蝕變花崗巖型錫鋅（銣）礦體、云英巖型鋰（銣）礦體和石英脈型錫鋅鎢鉬礦體。礦床的形成與早白堊世高分異花崗巖有密切的成因聯(lián)系，成礦過程經(jīng)歷了巖漿－熱液過渡階段、高溫氣液階段和中－高溫?zé)嵋弘A段。土壤地球化學(xué)表現(xiàn)為大面積的Li-Rb-Sn-W-Mo-Bi-As-Sb-Pb-Zn高值組合異常；航磁呈現(xiàn)低磁異常帶；激電具中－低極化率和中－低電阻率特征；礦體位于重力異常的正負(fù)過渡帶。云英巖化、硅化、螢石化、隱爆角礫巖是直接找礦標(biāo)志。

[關(guān)鍵詞]鋰錫多金屬礦床；成礦模式；勘查模型；維拉斯托；大興安嶺南段

大興安嶺南段處于古亞洲成礦域和濱西太平洋成礦域的交匯部位，是中國北方最重要的錫銀多金屬成礦帶（武廣等，2022）。近年來，內(nèi)蒙古克什克騰旗維拉斯托鋰錫多金屬礦床鏗錫找礦取得重大突破，與前人認(rèn)識相比，礦體特征發(fā)生了較大變化，成礦模式亟待修正，且前人的研究多側(cè)重成巖成礦時(shí)代、成礦流體特征和成礦物質(zhì)來源等方面（劉瑞麟等，2018；武廣等，2021；Wang et al，2017），缺少物化探資料的綜合以及勘查模型研究。鑒于此，本文在前人研究基礎(chǔ)上，以近年來礦區(qū)勘查成果為重點(diǎn)，系統(tǒng)介紹礦床地質(zhì)特征、厘定礦床成因類型、修訂礦床成礦模式，綜合礦區(qū)物化探資料，建立礦床勘查模型。本文的目的是為大興安嶺南段鋰錫多金屬礦成礦作用研究和尋找鋰礦提供理論和勘查方法支撐，為新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)工作部署提供依據(jù)。

1區(qū)域地質(zhì)背景

維拉斯托鋰錫多金屬礦床位于大興安嶺南段，大地構(gòu)造位置屬西伯利亞板塊興蒙古生代造山帶錫林浩特古生代陸緣弧。區(qū)域出露地層主要有中元古界錫林郭勒巖群（亦稱古元古代錫林郭勒雜巖）黑云斜長片麻巖和斜長角閃巖，上石炭統(tǒng)一下二疊統(tǒng)本巴圖組海相粉砂巖和雜砂巖為主夾安山質(zhì)凝灰?guī)r、安山巖及灰?guī)r，上石炭統(tǒng)一下二疊統(tǒng)阿木山組海相碎屑巖、碳酸鹽巖，下－中二疊統(tǒng)大石寨組海相碎屑巖與火山碎屑巖，上二疊統(tǒng)林西組陸相碎屑巖，中侏羅統(tǒng)萬寶組含碳泥巖、粉砂巖及礫巖夾煤層，上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋巖、流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，第四系沖積層及風(fēng)成砂土（劉瑞麟等，2018；武廣等，2021）。區(qū)域構(gòu)造主要為米生廟復(fù)背斜、達(dá)青牧場－米爾吐復(fù)向斜和斷裂。褶皺和斷裂以北東向?yàn)橹?，北西向斷裂及近東西向斷裂也較發(fā)育，維拉斯托鋰錫多金屬礦床即位于米生廟復(fù)背斜南東翼（劉瑞麟等，2018）。區(qū)域侵入巖漿活動(dòng)主要發(fā)生在華力西期和燕山期，受北東向斷裂控制，呈巖基或巖株?duì)罘植迹ㄎ鋸V等，2021）。華力西期花崗巖類以石英閃長巖為主，亦有花崗巖和花崗閃長巖；燕山期花崗巖包括3種類型：肉紅色花崗巖，淺灰色斑狀花崗巖和淺黃色中細(xì)?；◢弾r，其中維拉斯托礦床與斑狀花崗巖中的斑狀細(xì)粒堿長花崗巖相有密切的成因聯(lián)系（劉瑞麟等，2018）。

2礦床地質(zhì)

維拉斯托鋰錫多金屬礦床位于內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市西北部的克什克騰旗，礦區(qū)南距克什克騰旗政府所在地經(jīng)棚鎮(zhèn)約90 km。該礦床最早于2004年由內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司發(fā)現(xiàn)，后續(xù)相繼開展了勘探、補(bǔ)充勘探和資源量核實(shí)工作。根據(jù)現(xiàn)有勘探資料初步估算，截至2024年，該礦床查明資源量：Li2O量245.59x10t，平均品位0.55％；Sn金屬量14.88x10t，平均品位0.91％；Zn金屬量2.84x10t，平均品位3.05％；WO3量1.79X10t，平均品位0.27％；Mo金屬量73 t，平均品位0.13％。此外，礦床尚伴生Li2O量4.70X10t、Sn金屬量128t、Zn金屬量10.69x10t、WO3量3417t、Mo金屬量1363t、Rb2O量76.15x10t、Cu金屬量9312t、Pb金屬量1.20X10t、Ag金屬量321 t。是大興安嶺地區(qū)發(fā)現(xiàn)的首個(gè)以鋰為主的超大型鋰錫多金屬礦床。

除廣泛分布的第四系外，礦區(qū)僅出露錫林郭勒巖群，其巖性主要為云母斜長片麻巖，其次為角閃斜長片麻巖，另有零星產(chǎn)出的斜長角閃巖（圖1a）。礦區(qū)構(gòu)造主要為斷裂，呈北西向、北北東向和近東西向展布，其中北北東向斷裂是主要的控礦斷裂（圖1a）。隱爆角礫巖筒出露于礦區(qū)中偏南部，鋰錫多金屬礦體主要圍繞該巖筒分布（圖1a）。礦區(qū)地表僅零星出露華力西中期石英閃長巖和燕山期酸性脈巖，鉆孔發(fā)現(xiàn)深部存在燕山期堿長花崗巖，其中燕山期堿長花崗巖是維拉斯托礦床的成礦巖體（圖1）。

礦床圈定工業(yè)礦體262條，其中隱爆角礫巖型礦體21條，石英脈型礦體229條，蝕變花崗巖型礦體12條。隱爆角礫巖型礦體均為鋰礦體，局部含錫、鋅等。石英脈型礦體以錫為主，共生鎢、鋅和鉬，229條石英脈型礦體中包括錫多金屬礦體11條、鎢錫礦體19條、鋅錫礦體10條、錫礦體163條、鎢礦體11條、鋅礦體3條、銅礦體2條、鉬礦體10條。蝕變花崗巖型礦體以錫為主，共生鋅和鎢，12條蝕變花崗巖型礦體中包括8條錫礦體、2條錫多金屬礦體、1條鎢錫礦體、1條鋅錫礦體。

隱爆角礫型礦體根據(jù)產(chǎn)狀可分為兩組：一組包括Li礦體及其周邊的呈脈狀分布的鋰礦體，一組為Li2礦體。Li1礦體形態(tài)復(fù)雜，規(guī)模巨大，中心部位賦存于隱爆角礫巖簡中，周邊部分賦存于北東－北北東走向的斷裂帶中，其余礦體為脈狀礦體，為Li1礦體周邊部分平行礦體，規(guī)模較?。▓D1b）；Li2礦體呈不規(guī)則脈狀，走向近東西向，向北緩傾，礦體總體規(guī)模中型。石英脈型礦體呈脈狀、大脈狀，總體走向25°-40°，傾向南東，傾角上緩下陡，11°-53°，一般15°-40°，主礦體Sn規(guī)模為大型，其余礦體規(guī)模為小型或中型（圖1h）。蝕變花崗巖型礦體賦存于堿長花崗巖與圍巖內(nèi)外接觸帶中，多呈不規(guī)則脈狀，產(chǎn)狀與巖體與圍巖接觸帶相近，多向南東緩傾，礦體規(guī)模均為小型（圖1b）。

隱爆角礫巖型礦石以鋰為主，伴生銣、錫和鉬。該類型礦石的礦石礦物主要為鐵鋰云母，其次是錫石，偶見閃鋅礦、黑鎢礦和黃銅礦等；脈石礦物主要為石英和斜長石，局部見鉀長石、鈉長石、黑云母、角閃石、黃玉、綠泥石、透閃石和螢石等。該類型礦石中的鐵鋰云母主要呈鱗片狀結(jié)構(gòu)和嵌晶結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造主要為塊狀、浸染狀、細(xì)脈狀和網(wǎng)脈狀構(gòu)造。石英脈型礦石的錫、鋅、鉬和鎢含量較高，以錫為主，部分礦石中鋅、鉬和鎢含量達(dá)到工業(yè)品位。該類型礦石的礦石礦物主要為錫石、閃鋅礦、黑鎢礦和輝鉬礦，其次為毒砂、方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦、錫黝銅礦和圓柱錫礦等；脈石礦物主要為石英和云母，有少量黃玉和螢石。該類型礦石結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主要有半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、半自形片狀結(jié)構(gòu)、半自形板條狀結(jié)構(gòu)、他形晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造包括稀疏浸染狀、稠密浸染狀、細(xì)脈浸染狀、塊狀、條帶狀、稀疏斑點(diǎn)狀、斑塊狀、斑雜狀構(gòu)造。蝕變花崗巖型礦石以錫為主，共、伴生鋅、鎢和鋰。該類型礦石的礦石礦物主要是錫石、閃鋅礦和錫黝銅礦，并有少量的黃銅礦、方鉛礦和毒砂；脈石礦物主要為石英、天河石、鈉長石、白云母和鐵鋰云母，并有少量黃玉。該類型礦石的結(jié)構(gòu)主要為自形一半自形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、他形晶粒狀結(jié)構(gòu)和珠滴結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造主要為稀疏浸染狀、星點(diǎn)浸染狀和稀疏斑點(diǎn)狀構(gòu)造。

隱爆角礫巖型礦體的蝕變類型主要為鐵鋰云母化、云英巖化、硅化和螢石化，其中鋰礦化與鐵鋰云母化關(guān)系極為密切；錫礦化主要與云英巖化和螢石化有關(guān)；鉛礦化與云英巖化有關(guān)。石英脈型礦體的蝕變類型主要為云英巖化、硅化、螢石化、綠泥石化和碳酸鹽化，其中鋰礦化與云英巖化關(guān)系密切；錫礦化與硅化和螢石化關(guān)系密切。蝕變花崗巖型礦體與云英巖化、鈉長石化、黃玉化關(guān)系密切。

根據(jù)前人研究結(jié)果（劉瑞麟等，2018；武廣等，2021），結(jié)合礦床最新勘探資料，將維拉斯托鋰錫多金屬礦床的成礦過程劃分為3個(gè)成礦階段：（1）鈉長石－天河石－黃玉－錫石－閃鋅礦階段，該階段形成蝕變花崗巖型錫鋅礦體；（2）鐵鋰云母－石英－螢石－錫石－閃鋅礦階段，該階段除了形成隱爆角礫巖型鋰礦體外，亦形成受斷裂控制的脈狀鋰礦體；（3）錫鎢氧化物－多金屬硫化物階段，該階段形成石英脈型錫鋅鎢鉬礦體。

3物化探特征

3.1地球化學(xué)特征

本礦床處于1：5萬水系沉積物和土壤測量HS42號異常內(nèi)。該異常規(guī)模大，襯度高，元素組合為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sn、Sb、W和Mo。后續(xù)在此基礎(chǔ)上開展了1：5千巖石地球化學(xué)測量，結(jié)果顯示維拉斯托鋰錫多金屬礦和維拉斯托鋅銅礦均出現(xiàn)Ag、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Au、Cu、Sn異常。相比于維拉斯托鋅銅礦，維拉斯托鋰錫多金屬礦的Ag、Pb、Zn和Cu異常面積小，且異常強(qiáng)度低，兩者的As、Sb和Au異常規(guī)模和強(qiáng)度相似，但維拉斯托鋰錫多金屬礦床的Bi和Sn面積和強(qiáng)度遠(yuǎn)高于維拉斯托鋅銅礦，且出現(xiàn)了維拉斯托鋅銅礦不具備的大面積高溫元素Li、Rb、W和Mo異常。鑒于此，我們選擇Li、Rh、Sn、W、Mo、Bi土壤化探異常組合作為錫鋰多金屬礦的地球化學(xué)找礦標(biāo)志。圖2顯示，維拉斯托礦床的鋰礦體和錫多金屬礦體的分布范圍與Li-Rh-Sn-W-Mo-Bi化探組合異常范圍基本一致，表明1：5千巖石地球化學(xué)測量是大興安嶺南段淺覆蓋區(qū)有效的找礦方法，值得借鑒和推廣應(yīng)用。

3.2地球物理特征

維拉斯托鋰錫多金屬礦區(qū)的礦體與圍巖之間存在一定的物性差異（表1）。目前已有數(shù)據(jù)顯示：隱爆角礫巖中的鋰礦石、石英脈型錫多金屬礦石、金屬硫化物的密度都高于圍巖，但由于塊狀礦石不多，加之礦體分布范圍的深部存在隱伏的低密度堿長花崗巖體，礦區(qū)范圍內(nèi)布格重力異常不明顯，總體在O值附近，且位于重力高向重力低的過渡帶。與成礦關(guān)系密切的隱爆角礫巖、堿長花崗巖和石英脈型錫多金屬礦石均顯示低的磁化率，特別是隱爆角礫巖和堿長花崗巖的磁化率很低，而礦體的主要圍巖黑云斜長片麻巖、斜長角閃巖和石英閃長巖顯示出高的磁化率。因此，維拉斯托鋰錫多金屬礦床位于航磁異常低值區(qū)，其磁異常強(qiáng)度主要介于-35--25nT之間（圖”。維拉斯托鋰錫多金屬礦床的礦石礦物以鐵鋰云母、錫石占絕對優(yōu)勢，其次是閃鋅礦，而導(dǎo)電性良好的黃鐵礦和黃銅礦含量并不高，因此，礦區(qū)并未開展大面積的激電測量工作，已有的激電中梯測量結(jié)果顯示，維拉斯托鋰礦體和錫多金屬礦體顯示中－低極化率（2％-6％）、中－低電阻率（150-9000Ω·m）特征（圖4），但礦體的電阻率還是明顯低于礦區(qū)圍巖（表1）。

4礦床成因與成礦模式

關(guān)于維拉斯托鋰錫多金屬礦床的成因類型，部分研究者認(rèn)為屬于斑巖－熱液脈復(fù)合型成礦系統(tǒng)（Liu et al，2016；翟德高等，2016；Wang et al，2017）。武廣等（2021；2022）指出，維拉斯托錫鋰多金屬礦床的成礦巖體為高分異斑狀堿長花崗巖，并認(rèn)為該礦床成因類型是巖漿－熱液脈型。最新的礦區(qū)勘探資料顯示，維拉斯托礦床發(fā)育3種類型礦化：（1）堿長花崗巖頂部和巖體與圍巖接觸帶附近的蝕變花崗巖型錫鋅（銣）礦體；（2）隱爆角礫巖筒和斷裂控制的云英巖型鋰（銣）礦體；（3）斷裂控制的石英脈型錫鋅鎢鉬礦體。據(jù)此，我們修訂了維拉斯托鋰錫多金屬礦床的成礦模式（圖5）。該礦床成礦的完整過程為：早白堊世高分異花崗質(zhì)巖漿演化晚期出溶含礦流體，在巖漿－熱液過渡階段形成巖體頂部的蝕變花崗巖型錫鋅（銣）礦體；高溫氣液階段，含礦氣液不但在隱爆角礫巖筒中與圍巖發(fā)生反應(yīng)形成云英巖，而且沿著斷裂運(yùn)移，亦可在斷裂中形成云英巖，隱爆角礫巖筒和斷裂構(gòu)造共同控制了云英巖型鋰（銣）礦體的形成；進(jìn)入中－高溫?zé)嵋弘A段，形成斷裂控制的石英脈型錫鋅鎢鉬礦體（圖5）。該礦床鋰礦體為云英巖型，錫多金屬礦體為石英脈型。

5勘查模型

維拉斯托鋰錫多金屬礦床是在1：5萬水系沉積物和土壤測量基礎(chǔ)上，經(jīng)大比例尺地質(zhì)填圖、物化探測量、工程驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)的。

礦區(qū)位于1：5萬水系沉積物和土壤測量HS42異常范圍內(nèi)，后續(xù)對該異常實(shí)施1：1萬地質(zhì)填圖，在地表發(fā)現(xiàn)石英脈型錫多金屬礦化、隱爆角礫巖以及云英巖化和螢石化蝕變，進(jìn)而確定該化探異常為礦致異常。綜合分析異常區(qū)地質(zhì)、蝕變和礦化特征，采用1：2萬低空航磁測量、1：5千巖石測量、1.5千激電中梯測量、1：5千重力測量和1：2千地質(zhì)填圖進(jìn)行靶區(qū)優(yōu)選和礦體定位。低空航磁發(fā)現(xiàn)北東東向的低磁異常帶，推測深部可能存在隱伏花崗巖體；巖石測量發(fā)現(xiàn)大面積的Li-Rb-Sn-W-Mo-Bi-As-Sb-Pb-Zn高值組合異常，指示該區(qū)可能存在鋰銣、錫鎢鉬和鉛鋅礦化；激電測量表現(xiàn)出中－低極化率和中低電阻率特征，表明該區(qū)金屬硫化物含量不高，礦石礦物可能以氧化物形式為主，推測很可能是鋰云母、錫石和黑鎢礦；重力異常不明顯，暗示礦體深部存在低密度的花崗質(zhì)巖石；大比例尺填圖準(zhǔn)確圈定了隱爆角礫巖分布范圍，確定了斷裂產(chǎn)狀和蝕變帶，為鉆探工程部署提供了依據(jù)。該礦床的勘查模型見圖6。

6結(jié)論

（1）維拉斯托鋰錫多金屬礦床發(fā)育蝕變花崗巖型錫鋅（銣）礦體、隱爆角礫巖筒和斷裂控制的云英巖型鋰（銣）礦體和斷裂控制的石英脈型錫鋅鎢鉬礦體。

（2）維拉斯托礦床的形成經(jīng)歷了巖漿－熱液過渡階段、高溫氣液階段和中－高溫?zé)嵋弘A段，巖體頂部的錫鋅礦體屬于巖漿型，鋰礦體屬于云英巖型，錫多金屬礦體屬于石英脈型。

（3）建立了化探異常查證、大比例尺填圖、低空航磁測量、重力測量、巖石化探測量和激電中梯測量的找礦勘查模型。