詹勝?gòu)?qiáng)，廖興建，岳大斌，陳加中，周勇

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四川容須卡礦區(qū)稀有金屬偉晶巖的原生暈特征

詹勝?gòu)?qiáng)，廖興建，岳大斌，陳加中，周勇

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四○二地質(zhì)隊(duì)，成都 611730）

容須卡南鋰輝石礦位于松潘—甘孜造山帶主體的東南側(cè)，雅江穹狀變質(zhì)體群內(nèi)，至今已發(fā)現(xiàn)甲基卡大型鋰輝石礦、容須卡鋰輝石礦，為揚(yáng)子地臺(tái)西緣地區(qū)稀有金屬礦集中產(chǎn)出區(qū)之一。該區(qū)成礦條件優(yōu)越，具有形成大型、超大型稀有金屬鋰輝石礦床的條件，找礦潛力巨大。本文在詳細(xì)研究容須卡鋰輝石礦區(qū)原生暈特征及脈體元素組合分帶規(guī)律來研究偉晶巖分帶及稀有金屬成礦規(guī)律的基礎(chǔ)上，提出了在淺覆蓋區(qū)尋找隱伏的稀有金屬偉晶巖礦脈的找礦方法，為該區(qū)找礦突破提出了新的思路。

鋰輝石；原生暈；偉晶巖；容須卡

容須卡南鋰輝石礦處于松潘—甘孜造山帶主體的東南側(cè)，鮮水河斷裂的西側(cè)，雅江穹狀變質(zhì)體群內(nèi)（圖1）。隨著造山運(yùn)動(dòng)的發(fā)生，自晚古生代以來，特別是中生代，花崗巖巖漿作用強(qiáng)烈，活動(dòng)期次頻繁，規(guī)模巨大，所形成花崗巖巖石種類眾多，分布十分廣泛，為稀有礦產(chǎn)的成礦提供了物質(zhì)來源。

圖1松潘—甘孜造山帶構(gòu)造圖（據(jù)許志琴等，1992）

Ⅰ.羌塘-昌都陸塊；Ⅱ.松潘-甘孜造山帶；Ⅲ.揚(yáng)子陸塊；1.蛇綠混雜巖帶；2.滑脫帶；3.逆沖斷層；4.飛來峰；5.平移斷層；6.深層高溫韌性滑脫剪切帶出露范圍；7.褶皺軸線；8.中生代花崗巖；9.韌性滑移方向

圖2 容須卡南鋰輝石礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖

1.微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石型偉晶巖脈；2.鈉長(zhǎng)石鋰輝石型偉晶巖脈；3.含鈹偉晶巖脈；4.新都橋組一段5.三疊世花崗閃長(zhǎng)巖；6.十字石帶；7.紅柱石帶

1 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)位于容須卡穹窿東南部。容須卡穹窿軸向15°，北東翼寬闊，南西翼狹窄，穹窿南西端至安第比得巴河傾沒，形成一弧形構(gòu)造，其軸部地層傾角30°～40°，兩翼傾角30°～70°。

區(qū)內(nèi)主要出露地層為三疊系上統(tǒng)新都橋組一段（T3xd1），主要巖性為灰色、深灰色含石榴石紅柱石黑云石英片巖、含石榴石紅柱石二云石英片巖、含石榴石紅柱石黑云石英片巖互層為主夾少許灰色、深灰色紅柱石黑云石英片巖、深灰色變質(zhì)砂巖。容須卡礦區(qū)的三疊系地層經(jīng)歷了多期次、多類型變質(zhì)作用的疊加。根據(jù)區(qū)內(nèi)主要變質(zhì)時(shí)期所產(chǎn)生的標(biāo)型變質(zhì)礦物及其共生組合特征，按漸進(jìn)變質(zhì)程序?qū)⒌V區(qū)劃分為四個(gè)變質(zhì)帶： 黑云母帶→紅柱石帶→十字紅柱石帶→十字石帶，各帶均為漸變過渡關(guān)系。

鈉長(zhǎng)石-鋰輝石偉晶巖脈主要出露于紅柱石帶。目前礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)偉晶巖79條（圖2），其中有27條含礦偉晶巖脈，這27條含礦偉晶巖脈中有9條為鈉長(zhǎng)石-鋰輝石偉晶巖脈，有18條含Be偉晶巖脈，類型為微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石型。巖脈大致可以分為二組，一組為近南北向分布，傾向東，傾角較陡；另一組多呈北東～南西向分布，傾向南東。鈉長(zhǎng)石-鋰輝石偉晶巖脈一般長(zhǎng)100～150m，最長(zhǎng)300m，一般厚3～5m，最厚13m。Li2O品位 0.71%～1.348%。含Be偉晶巖脈一般長(zhǎng)45～110m，最長(zhǎng)180m，一般厚0.8～4m，最厚15m。BeO品位 0.043%～0.0748%。

不具工業(yè)價(jià)值的偉晶巖脈規(guī)模較小，類型為微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石型，長(zhǎng)一般20～40m，最長(zhǎng)140m，厚一般為0.7～1.5m，最厚10m。這類偉晶巖脈形態(tài)簡(jiǎn)單，呈單脈產(chǎn)出，在地表及鉆孔中均有出現(xiàn)。

圖3 №54號(hào)脈礦物分帶結(jié)構(gòu)圖

最近幾年，在川西北可爾因巖體及甲基卡穹隆，大型超大型的鋰輝石礦不斷被發(fā)現(xiàn)，而容須卡礦區(qū)目前發(fā)現(xiàn)的偉晶巖脈數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于上述2個(gè)礦區(qū)，鈉長(zhǎng)石-鋰輝石偉晶巖脈數(shù)量少，在扎啊出露的№1、№6號(hào)脈地表出露寬度大于10m，沿傾向施工鉆孔驗(yàn)證，未能見礦?！?4號(hào)脈沿傾向128m左右開始尖滅。容須卡礦區(qū)地表并未發(fā)現(xiàn)成礦母巖，礦區(qū)鈉長(zhǎng)石-鋰輝石型偉晶巖脈數(shù)量較少，不清楚是尚未出露還是已經(jīng)剝蝕。

因此，通過容須卡鋰輝石P16線№54號(hào)脈及2個(gè)鉆孔和№6脈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性巖石地球化學(xué)測(cè)量，摸清元素共生組合特征及元素垂直（水平）分帶關(guān)系，建立容須卡稀有金屬礦床地球化學(xué)找礦標(biāo)志，探索原生暈測(cè)量方法在礦區(qū)有效性。

表1 容須卡鋰輝石礦區(qū)樣品含量表

2 偉晶巖分布與分帶

容須卡礦區(qū)的偉晶巖脈圍繞容須卡穹窿帶狀分布，由內(nèi)到外為微斜長(zhǎng)石型（Ⅰ）、微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石型（Ⅱ）、鈉長(zhǎng)石型（Ⅲ）、鈉長(zhǎng)石-鋰輝石型（Ⅳ）、鋰（白）云母型（Ⅴ），容須卡礦區(qū)位于容須卡穹窿東南部，礦區(qū)內(nèi)主要出露微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石型（Ⅱ）、鈉長(zhǎng)石型（Ⅲ）、鈉長(zhǎng)石-鋰輝石型（Ⅳ）偉晶巖脈（圖2），其中微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石型偉晶巖脈（Ⅱ）位于十字石帶，本帶主要為Be礦化，鈉長(zhǎng)石型（Ⅲ）、鈉長(zhǎng)石-鋰輝石型偉晶巖（Ⅳ）位于紅柱石帶，本帶為L(zhǎng)i、Be礦化。

表2 容須卡鋰輝石礦區(qū)樣品含量比值表

容須卡礦區(qū)各偉晶巖單脈的分帶構(gòu)造發(fā)育不完全，通常在脈體中部膨大部分脈體分帶構(gòu)造明顯，可以劃分為3~5個(gè)帶，脈體兩端和細(xì)脈往往分帶不明顯，只能根據(jù)礦物粒度劃分為塊體帶、粗晶帶和細(xì)晶帶。

№54號(hào)脈礦物在容須卡礦區(qū)分帶結(jié)構(gòu)發(fā)育較為典型（圖3），由內(nèi)往外為：石英內(nèi)核→石英-鋰輝石帶→石英-白云母帶（下盤）→微斜長(zhǎng)石帶（上盤）→鈉長(zhǎng)石-鋰輝石帶→白云母-鈉長(zhǎng)石帶。

3 偉晶巖原生暈特征

3.1 地球化學(xué)特征分析

本次共采集160余件樣品，分別為背景樣（三疊系上統(tǒng)新都橋組一段（T3xd1）紅柱石帶的紅柱黑云石英片巖），鈉長(zhǎng)石-鋰輝石型偉晶巖脈（№54號(hào)礦脈三個(gè)中段、№6號(hào)礦脈），微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石偉晶巖脈（Li、Be遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到工業(yè)品位），分析項(xiàng)目為B、F、Li、Ba、Be、Nb、Ta、W、Sn、Bi、Mo、K、Na、Rb、Cs、Zr、Hf共17個(gè)元素（表1）。

通過微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石偉晶巖、鈉長(zhǎng)石-鋰輝石型偉晶巖與背景樣紅柱黑云石英片巖元素含量比值（表2）及元素比值（表3），可以看出：

表3 容須卡鋰輝石礦區(qū)樣品含量比值表

　K/NaNb/TaRb/Cs（Nb+Ta）/SnF/LiNa/Li稀堿總量Li+Be+Rb+Cs 鈉長(zhǎng)石-鋰輝石型偉晶巖0.582.596.731.570.077.744504.73 微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石偉晶巖0.981.669.581.163.11122.94460.02 紅柱黑云石英片巖2.189.9110.207.306.95154.99277.62

表4 偉晶巖類型判斷表

1）Ba、K、B、Mo、F、Zr、Hf元素在偉晶巖中都為虧損，特別是Ba、Zr、Hf元素；

2）Na元素在微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石偉晶巖為虧損，在鈉長(zhǎng)石-鋰輝石型偉晶巖為富集；

3）Nb、Li、Be、Sn、Bi、W、Rb、Cs、Ta在偉晶巖中富集，Na、Nb、Rb、Sn、Cs、Ta元素在鈉長(zhǎng)石-鋰輝石型偉晶巖含量基本為微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石偉晶巖的一倍以上，Li、Be、Bi元素為數(shù)倍以上，Li、Bi元素甚至達(dá)到36倍和17倍以上；

4）富含稀有金屬巖漿在分異演化中，偉晶巖由低類型向高類型演化過程中，揮發(fā)份逐漸降低，但濃度逐漸升高，其稀有、微量金屬元素組分濃度也逐漸增大，F(xiàn)、B等揮發(fā)份元素含量由背景值→微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石偉晶巖→鈉長(zhǎng)石-鋰輝石型偉晶巖逐漸降低，稀有金屬含量逐漸升高，Li、Be元素甚至富集了幾十倍；其F/Li由背景值的6.95降至0.07；

5）長(zhǎng)石由奧長(zhǎng)石逐漸演變?yōu)槲⑿遍L(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石的過程中，K、Na、Rb、Cs含量也相應(yīng)產(chǎn)生變化，一般來說，奧長(zhǎng)石→微斜長(zhǎng)石→鈉長(zhǎng)石-鋰輝石過程中，K含量降低，Na含量增加，K/Na由背景樣的2.18降至鈉長(zhǎng)石-鋰輝石偉晶巖的0.58，Rb/Cs由10.2降至6.73。

6）Nb、Ta礦化一般與鈉長(zhǎng)石化關(guān)系密切，多賦存于錫石之中，由微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石偉晶巖→鈉長(zhǎng)石-鋰輝石型偉晶巖演化過程中，Nb的富集倍數(shù)由0.81倍升至1.84倍，Ta由4.81倍升至7.04倍，Sn由7.38倍升至10.78倍，Nb/Ta比值由1.66升至2.59，（Nb+Ta）/Sn由1.16升至1.57。

7）Li、Be礦化也與鈉長(zhǎng)石化關(guān)系密切，由微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石偉晶巖→鈉長(zhǎng)石-鋰輝石型偉晶巖演化過程中，Li富集了36倍，Be由18.96倍升至86.06倍。稀堿總量由460.02PPm升至4 503.73PPm，Na/Li由122.94降至7.74，Na/Be由182.33降至92.52；

8）通過元素比值來大致判斷偉晶巖的類型（表4）。

綜上所述，稀有金屬元素的演化與成礦，基本上是堿性降低，元素活性增強(qiáng)的一個(gè)演化過程：K（微斜長(zhǎng)石）→Na（鈉長(zhǎng)石）→Li（鋰輝石、鋰云母）→Cs（銫云母）。

3.2 原生暈異常特征

稀有金屬偉晶巖脈在侵入圍巖，與圍巖發(fā)生蝕變交代作用，并伴隨著脈體自身氣液組分在壓力的作用下向圍巖滲透和擴(kuò)散，因此在圍巖形成中既有交代蝕變的礦物暈，也有元素滲透形成的原生暈，往往交代蝕變形成的礦物暈局限于近礦圍巖，而滲透形成的原生暈則取決于元素的化學(xué)活性，往往局限于礦體一定范圍之內(nèi)。Zr、Hf、Ba、K元素原生暈（圖4）為負(fù)異常，其范圍局限于脈體內(nèi)部，具有非常明確的指向性。

B、F元素原生暈（圖4）脈體內(nèi)為負(fù)異常，近礦圍巖為正異常（遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于背景值），原因是偉晶巖巖漿在結(jié)晶過程中，巖漿中的揮發(fā)份B、F元素與圍巖發(fā)生交代蝕變作用，并大量富集形成電氣石、黑云母，形成近礦圍巖的B、F高異常。

圖4 部分元素地球化學(xué)及預(yù)測(cè)圖

Na、Be、Nb、Ta、Sn、W、Rb元素原生暈（圖4）為正異常，且擴(kuò)散范圍不大，僅限于近礦圍巖1-20m范圍內(nèi)，Li、Cs元素（圖4）原生暈為正異常，擴(kuò)散距離在80~100m范圍內(nèi)。

說明偉晶巖巖漿揮發(fā)份的擴(kuò)散以滲濾作用為主，由于Nb、Ta、Sn、W、Rb元素化學(xué)活潑性差，其擴(kuò)散距離不遠(yuǎn)。Li、Cs元素活動(dòng)性強(qiáng)，其擴(kuò)散距離遠(yuǎn)大于其他元素。因此利用原生暈測(cè)量可以比較精確的定位和發(fā)現(xiàn)隱伏的脈體。但受擴(kuò)散距離的限制，其覆蓋層厚度應(yīng)小于100m。

3.3 原生暈分帶特征與成礦預(yù)測(cè)

通過對(duì)№54號(hào)脈地表探槽、鉆孔ZK1601、ZK1602鉆孔、№6號(hào)脈地表探槽采集原生暈樣品，以研究元素在礦體的垂直分帶和水平分帶特征。

3.3.1 垂直分帶特征

計(jì)算采用C.B.格里戈良（1975）指示元素的分帶指數(shù)計(jì)算元素的分帶指數(shù)。首先，按照地表探槽，ZK1601、ZK1602見礦位置劃分為3個(gè)中段，分別是3350m水平、3310m水平、3246m水平；然后求出各水平元素的標(biāo)準(zhǔn)化線金屬量。然后再求出各元素在本水平上的分帶指數(shù)，在同一水平的元素采用分帶指數(shù)的變化梯度差（ΔV）確定相互位置?！?4號(hào)脈原生暈垂直分帶順序（由上往下）為：

Nb→K→Li→Ba→Be（3350水平）；Rb→Bi→W→Na→Hf→Zr→Mo（3310水平）；F→Cs→Sn→B→Ta（3246水平）。

3.3.2 水平分帶特征

按照礦體，近礦圍巖、背景區(qū)劃分為3個(gè)帶，分別是內(nèi)帶、中帶、外帶；然后求出各帶元素的標(biāo)準(zhǔn)化線金屬量。然后再求出各元素在本帶的分帶指數(shù)，在同帶的元素采用分帶指數(shù)的變化梯度差（ΔV）確定相互位置；

№6號(hào)脈原生暈的水平分帶順序（由內(nèi)往外）為：Na→Li→Ta→Bi→Be→Sn（內(nèi)帶），Hf→Nb→W→Rb→Ba→Zr（中帶），Mo→K→F→Cs→B（外帶）。

№6號(hào)脈以交代蝕變作用為主，從元素分帶來看，其內(nèi)帶元素以Na、Li、Ta、Bi、Be、Sn為主，與鈉長(zhǎng)石化關(guān)系密切，外帶元素Mo、K、F、Cs、B與白云母化、電氣石化關(guān)系密切，這與№6號(hào)脈礦物分帶順序基本一致。

№54號(hào)脈3310水平原生暈的水平分帶順序（由內(nèi)往外）為：Bi→F→Li→Be→W→Zr→Mo→Hf內(nèi)帶），

Nb→Ba→Ta→Sn→Rb→Cs（中帶），K→Na→B（外帶）

№54號(hào)脈礦物分帶順序由內(nèi)往外為（圖3）：石英內(nèi)核→石英-鋰輝石帶（Li、Be、W、Mo）→石英-白云母帶（Rb、Cs、Ta）（下盤）→微斜長(zhǎng)石帶（上盤）→鈉長(zhǎng)石-鋰輝石帶→白云母-鈉長(zhǎng)石帶（K、Na、B）；從中可以看出其礦物分帶順序與原生暈的水平分帶順序也基本吻合。

總的來看，母巖頂部的高溫汽液混合物進(jìn)入圍巖裂隙，在單個(gè)脈體的縱向變化規(guī)律不強(qiáng)，而與母巖巖漿房距離的遠(yuǎn)近有關(guān)，脈體厚、膨大部分，保溫性好，其結(jié)晶慢，分異好，分帶性就強(qiáng)；脈體薄、尖滅部分，保溫差，結(jié)晶快，分異強(qiáng)，分帶性就差。

3.3.3 淺覆蓋盲礦的預(yù)測(cè)

根據(jù)本次原生暈測(cè)量成果預(yù)測(cè)：在№6號(hào)脈以西P01DH21點(diǎn)處、№54號(hào)脈ZK1602約20～30m處下方有隱伏的鈉長(zhǎng)石-鋰輝石型偉晶巖脈產(chǎn)出（圖4），在P01DH21點(diǎn)處的隱伏脈體頂板離地表在20m以內(nèi)，№54號(hào)脈處隱伏脈體頂板離地表在20~100m范圍內(nèi)。建議下步勘查工作對(duì)本次預(yù)測(cè)進(jìn)行工程驗(yàn)證，為原生暈測(cè)量提供基礎(chǔ)依據(jù)。

4 結(jié)論

在詳細(xì)研究稀有金屬偉晶巖脈的地球化學(xué)特征及原生暈特征的基礎(chǔ)上，提出了在淺覆蓋區(qū)尋找隱伏的偉晶巖型稀有金屬礦的找礦方法，為本區(qū)找礦突破提出了新的思路：

1）偉晶巖原生暈主要以滲透暈為主，Zr、Hf、Ba、K元素在脈體處為負(fù)暈，F(xiàn)、B元素脈體處為負(fù)暈，近礦圍巖為高異常，這與圍巖的交代蝕變作用關(guān)系密切。Na、Be、Nb、Ta、Sn、W、Rb元素為正暈。一般情況下，只有Li、Cs元素原生暈范圍最遠(yuǎn)能達(dá)100m，其他元素原生暈范圍最遠(yuǎn)能達(dá)脈體20m范圍內(nèi)。這決定了偉晶巖原生暈測(cè)量找尋隱伏脈體的方法僅適用于淺覆蓋區(qū)（0~100m），但該方法具有極高的指向性和精確度。

2）首次對(duì)礦區(qū)稀有偉晶脈建立了元素水平分帶和垂直分帶序列。伴隨著巖漿結(jié)晶分異的過程，元素向著堿性降低，活性增強(qiáng)（K→Na→Li→Cs）演化。偉晶巖原生暈垂直、水平分帶序列與偉晶巖礦物分帶結(jié)構(gòu)基本吻合。

3）通過對(duì)礦區(qū)部分地段進(jìn)行原生暈測(cè)量，預(yù)測(cè)了2處隱伏的偉晶巖脈礦體，有待進(jìn)一步工程驗(yàn)證。

最后，由于本次原生暈測(cè)量為試驗(yàn)性質(zhì)，樣品數(shù)據(jù)偏少，代表性較差。文中個(gè)別觀點(diǎn)有待證實(shí)，不同類型偉晶巖帶狀分布的原生暈特征和不同類型偉晶巖元素地球化學(xué)特征和原生暈特征及水平垂直分帶序列需要更多數(shù)據(jù)來總結(jié)和歸納，以進(jìn)一步完善和總結(jié)偉晶巖地區(qū)原生暈找礦模型，為淺覆蓋區(qū)原生暈找礦提供理論依據(jù)。

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Primary Halo of Rare Metal Pegmatite in the Rongxuka Spodumene Deposit in Sichuan

ZHAN Sheng-qiang LIAO Xing-jian YUE Da-bin CHEN Jia-zhong ZHOU Yong

（No. 402 Geological Team, BGEEMRSP, Chengdu 611743）

The Rongxuka spodumene deposit lies in the Yajiang domal metamorphic terrane on the southeastern side of the Songpan-Garz? orogenic belt where the Jiajika spodumene deposit occurs. This paper has a discussion on characteristics of primary halo of the Rongxuka spodumene deposit and zoning and rare metallic ore-formation of the pegmatite, puts forward a method searching for blind rare metallic pegmatite ore vein.

spodumene; primary halo; pegmatite; Rongxuka

P632 ＋.2; P618.71

A

1006-0995（2016）03-0472-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.03.029

2015-09-18

本項(xiàng)目數(shù)據(jù)來源于四川省地質(zhì)勘查基金項(xiàng)目.四川省道孚縣容須卡南鋰輝石礦普查項(xiàng)目

詹勝?gòu)?qiáng)（1973-），男，碩士，工程師，長(zhǎng)期從事地質(zhì)礦產(chǎn)資源調(diào)查工作