羅偉 ，岳相元 ，周雄 ，彭靜 ，晁文文 ，黃萬俊 ，劉偉

（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)勘查開發(fā)局化探隊,四川 德陽 618000；3. 中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所, 四川 成都 610041；4. 成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院, 四川 成都 610059）

鋰元素作為戰(zhàn)略性清潔能源金屬，在全世界受到了廣泛關(guān)注[1]，圍繞該礦種的找礦及選礦工作也成為研究的熱點[2-4]。列門地區(qū)位于可爾因花崗偉晶巖型鋰多金屬礦集區(qū)的南西地段，該礦集區(qū)內(nèi)分布有一系列超大型、中型鋰多金屬礦床，成礦條件優(yōu)越[5-7]。土壤地球化學(xué)調(diào)查作為一種有效縮小找礦靶區(qū)乃至直接發(fā)現(xiàn)礦（化）體的手段，大多成功應(yīng)用于有色金屬礦產(chǎn)的勘查[8]，很少針對稀有金屬找礦。在開展過1∶5萬水系沉積物測量的基礎(chǔ)上，針對地球化學(xué)異常在列門地區(qū)布置1∶1萬土壤地球化學(xué)測量，通過圈定土壤地球化學(xué)異常，開展異常查證工作，成功在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)了五個新的鋰礦（化）體，找礦效果較好。

1 成礦地質(zhì)背景

工作區(qū)大地構(gòu)造位置處于松潘-甘孜褶皺造山帶東南段（圖1a），川西稀有金屬成礦帶中段的可爾因花崗偉晶巖型鋰多金屬礦礦集區(qū)內(nèi)。區(qū)域上廣泛出露三疊系西康群復(fù)理石建造，巖性主要為淺變質(zhì)的板巖、變質(zhì)砂巖，以發(fā)育鮑瑪序列為其典型的沉積特征；區(qū)內(nèi)巖漿作用強(qiáng)烈，發(fā)育有一系列晚三疊世的中性-酸性巖漿巖[9]，巖性為石英二長巖、石英閃長巖、花崗巖等，一般認(rèn)為花崗巖與該地區(qū)鋰礦的形成具密切的成生聯(lián)系；區(qū)內(nèi)廣泛分布花崗偉晶巖脈，從巖體往外，依次可分為微斜長石型、鈉長石型、鈉長石鋰輝石型和鈉長石鋰云母型花崗偉晶巖。鋰礦體產(chǎn)于可爾因巖體外接觸帶的鈉長石鋰輝石型和鈉長石鋰云母型花崗偉晶巖脈中，一般為全脈礦化[6]。區(qū)內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)了（超）大型礦床2個（黨壩、李家溝）、中型礦床6個（業(yè)隆溝、阿拉伯、地拉秋、太陽河、觀音橋和瓦英）（圖1b）；區(qū)內(nèi)構(gòu)造變形作用強(qiáng)烈，發(fā)育近東西走向的褶皺構(gòu)造和北東-南西走向的走滑斷層，Xu[11]等研究認(rèn)為可爾因巖體、花崗偉晶巖、鋰礦體及周緣的變質(zhì)巖共同構(gòu)成了一穹隆構(gòu)造。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖（a）及區(qū)域地質(zhì)簡圖（b）（據(jù)文獻(xiàn)[10]修改）Fig.1 Geotectonic location map of the study area and regional geological sketch map (b)

2 研究區(qū)地質(zhì)特征

研究區(qū)內(nèi)出露上三疊統(tǒng)侏倭組（T3zw）和雜谷腦組（T3z）地層（圖2）。侏倭組上段（T3zw2）巖性為淺綠色中-厚層狀透輝石英角巖與灰色中層狀黑云石英角巖互層；侏倭組下段（T3zw1）巖性以深灰色中層狀黑云石英角巖、黑云石英片巖為主，夾紅柱黑云石英片巖，偶見中層狀透輝石英角巖的夾層。雜谷腦組（T3z）巖性為深灰色中-厚層狀透輝石英角巖夾深灰色薄層狀黑云石英片巖；區(qū)內(nèi)北西部有發(fā)育斷層構(gòu)造，屬區(qū)域斷裂娃爾都斷裂的一部分。

圖2 列門地區(qū)地質(zhì)及綜合異常圖Fig.2 Geological and synthetic anomaly map of Liemen area

斷層走向北東-南西向，傾向南東，傾角70°左右，破碎帶寬 ～5 m，切穿三疊系地層，破碎帶碎裂化、透鏡化、泥化發(fā)育，斷層性質(zhì)為左行平移斷層。其次，區(qū)內(nèi)還發(fā)育有小型褶皺構(gòu)造，多為同斜褶皺，兩翼及核部節(jié)理裂隙十分發(fā)育，控制偉晶巖脈的產(chǎn)出狀態(tài)；區(qū)內(nèi)侵入巖為黑云母二長花崗巖；區(qū)內(nèi)主要出露花崗偉晶巖脈，少量細(xì)晶巖脈（圖2）。

3 土壤地球化學(xué)特征

3.1 樣品采集與測試

1∶1萬土壤地球化學(xué)測量嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。采樣網(wǎng)度為100 m×20 m，采樣介質(zhì)為土壤B層或C層中的細(xì)粒級物質(zhì)，共采集了1016件樣品。樣品測試在中國地質(zhì)科學(xué)礦產(chǎn)綜合利用研究所完成，分析元素為Li、Be、Nb、Ta、Rb、Cs，分析方法為XRF、ES、ICP及ICP-MS配套分析法[10]。

3.2 元素含量及相關(guān)性特征

對工作區(qū)內(nèi)土壤樣品的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果見表1。

表1 列門地區(qū)土壤地球化學(xué)特征參數(shù)Table 1 Soil geochemistry characteristic parameters in Liemen area

研究區(qū)內(nèi)各元素變異系數(shù)由Be (1.67)→Ta(1.37) →Li (1.28) →Cs (1.08) →Rb (1.02) →Nb (1.00)逐漸減小，但均大于等于1，均為強(qiáng)變異，表明6種元素的高值點較多，富集成礦的可能性較大。

與全國土壤地球化學(xué)背景基準(zhǔn)值相比，列門地區(qū)土壤中元素豐度值均高于基準(zhǔn)值，其中Li、Cs值為基準(zhǔn)值的3～5倍，表明這兩種元素在列門地區(qū)成礦的可能性較大，這與1∶5萬水系沉積物測量得出的區(qū)域特征是一致的[10]，列門地區(qū)附近的觀音橋和太陽河鋰礦區(qū)內(nèi)均具Cs的異常，表明Cs元素是本區(qū)一種重要的成礦指示元素。中位數(shù)均小于均值，表明研究的6種元素在本區(qū)存在局部活化富集或者疊加富集的可能[13]。

運用R型聚類分析的方法研究了列門地區(qū)土壤樣品之間的相關(guān)性（圖3）。區(qū)內(nèi)各元素總體相關(guān)性較好。Be-Nb-Rb相關(guān)性最好，相關(guān)性系數(shù)為0.59，Li-Cs的相關(guān)性系數(shù)為0.58，以γ=0.47的相似度為界，可以把該區(qū)元素分為兩類，一類為Li-Cs-Be-Nb-Rb，另一類為Ta。

圖3 列門地區(qū)元素R型聚類分析譜系Fig.3 Elemental dendrogram of R-cluster in Liemen area

3.3 單元素異常特征

以該地區(qū)元素原始含量的平均值±3倍的標(biāo)準(zhǔn)差，剔除范圍以外的數(shù)據(jù)，迭代處理，最終符合正態(tài)分布后，以處理后數(shù)據(jù)集的平均值+1倍的標(biāo)準(zhǔn)差為異常下限，計算的和采用的異常下限值見表2。各元素分別以1倍、1.5倍和2倍的異常下限圈定外帶、中帶和內(nèi)帶。6種元素異常圖見圖4。共圈定Li異常14處，Be異常8處，Cs異常11處，Rb異常6處，Nb異常8處，Ta異常12處。其中Li、Be元素發(fā)育異常內(nèi)、中、外帶，Cs、Ta元素發(fā)育異常中、外帶，而Rb和Nb僅發(fā)育外帶異常。

圖4 列門地區(qū)土壤地球化學(xué)單元素異常圖Fig.4 Soil geochemical single element anomaly map of Liemen area

表2 列門地區(qū)元素異常下限值統(tǒng)計Table 2 Statistical table of elemental threshold in Liemen area

Li異常特征：異常規(guī)模中等，呈東西向展布，主要發(fā)育外帶異常，異常最大值1400×10-6；Be異常特征：主要發(fā)育于工作區(qū)東北部，異常規(guī)模大，呈東西向展布，濃集中心明顯，異常最大值19.40×10-6；Cs異常特征：主要分布在工作區(qū)南西部，異常規(guī)模中等，呈近東西向展布，異常最大值130×10-6；Rb異常特征：主要分布在工作區(qū)北東部，異常規(guī)模較小，呈北西向和北東向展布，異常最大值259×10-6；Nb異常特征：主要分布在工作區(qū)東部，異常規(guī)模中等，呈北東向展布，異常最大值29×10-6；Ta異常特征：主要分布在工作區(qū)南東部，異常規(guī)模中等，呈北東向展布，異常最大值4.82×10-6。

3.4 綜合異常特征

根據(jù)6種元素的疊合程度，在工作區(qū)內(nèi)共圈定5處綜合異常（圖2），其中Ⅱ號綜合異常區(qū)位于黑云母二長花崗巖體內(nèi)，推斷其異常主要由巖體中元素高背景值導(dǎo)致。Ⅰ號綜合異常位于工作區(qū)西北部斷裂附近，地勢南高北低，呈近東西向展布，異常面積約950 m2，由Li、Be、Cs組成，Li可見濃度分帶，Li、Be濃集中心相互疊加；Ⅲ號綜合異常位于工作區(qū)東部，地勢南高北低，呈近東西向展布，異常面積5100 m2，由Li、Be、Cs、Nb、Ta、Rb組成，其中Li、Be、Rb可見濃度分帶，強(qiáng)濃集中心相互疊加；Ⅳ號綜合異常位于工作區(qū)南西部，地勢南高北低，呈近東西向展布，異常面積2850 m2，由Li、Cs、Rb組成，其中Cs可見濃度分帶，元素Li和Cs強(qiáng)濃集中心相互疊加；Ⅴ號綜合異常位于工作區(qū)南東部，地勢南高北低，呈近東西向展布，異常面積1660 m2，由Li、Cs、Nb和Ta組成，其中Li可見濃度分帶，元素Li和Cs強(qiáng)濃集中心相互疊加。

4 異常查證

綜合考慮工作區(qū)的情況，對Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅳ號綜合異常進(jìn)行了探槽工程查證，圈定了5條花崗偉晶巖型鋰礦（化）體（圖2），各礦（化）體特征敘述如下[14]：

L1號礦（化）體賦存于花崗偉晶巖中，礦（化）體形態(tài)為脈狀，總體走向220～230°，傾向南東，近直立，地表出露長度約20 m，厚2～3 m，圍巖為二云母石英片巖。礦石呈灰白色，細(xì)-中粒花崗偉晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要含鋰礦物為鋰輝石，含量8%～10%。取樣分析表明其Li2O平均含量0.52%，達(dá)到邊界品位。

L2號礦（化）體賦存于花崗偉晶巖中，礦（化）體形態(tài)為脈狀，總體走向205～210°，傾向南東，傾角50°左右，地表出露長度約230 m，厚3～5 m，圍巖為二云母石英片巖。礦石呈灰白色，細(xì)-中?；◢弬ゾЫY(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要含鋰礦物為鋰輝石，含量8%～12%。取樣分析表明其Li2O平均含量達(dá)1.17%，達(dá)到工業(yè)品位。

L3號礦（化）體賦存于花崗偉晶巖中，礦（化）體形態(tài)為脈狀，總體走向45～50°，傾向南東，傾角80°左右，地表出露長度約40 m，厚2～5 m，圍巖為黑云石英片巖。礦石呈灰白色，細(xì)-中?；◢弬ゾЫY(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要含鋰礦物為鋰輝石，含量25%～30%。取樣分析表明其Li2O平均含量達(dá)2.24%，達(dá)到工業(yè)品位。

L4號礦（化）體賦存于花崗偉晶巖中，礦（化）體形態(tài)為脈狀，總體走向292～300°，傾向南西，傾角80°左右，地表出露長度約140 m，厚2～3 m，圍巖為黑云母石英片巖。礦石具細(xì)?；◢弬ゾЫY(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要含鋰礦物為鋰輝石，含量20%～25%。取樣分析表明其Li2O平均含量達(dá)1.20%，達(dá)到工業(yè)品位。

L5號礦（化）體賦存于花崗偉晶巖中，礦（化）體形態(tài)為脈狀，總體走向285～300°，傾向南西，傾角60°左右，地表出露長度約150 m，厚2～3 m，圍巖為黑云母陽起石英片巖。礦石具中細(xì)?；◢弬ゾЫY(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要含鋰礦物為鋰輝石，含量25%～30%。取樣分析表明其Li2O平均含量達(dá)2.14%，達(dá)到工業(yè)品位。

5 找礦前景分析

已有的勘查及研究成果表明，可爾因地區(qū)鋰多金屬礦床主要產(chǎn)于距可爾因復(fù)式花崗巖體外接觸帶3-8 km的紅柱石變質(zhì)帶內(nèi)。工作區(qū)距可爾因復(fù)式花崗巖體約3.2 km，區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育上三疊統(tǒng)紅柱石片巖，在其西部和南東部已發(fā)現(xiàn)有觀音橋和熱達(dá)門中型鋰多金屬礦床，1:5萬水系沉積測量表明在該區(qū)存在一個以Li為主（具三級濃度分帶），伴生Be、Cs的綜合異常區(qū)[10]。因此，該地區(qū)是尋找以鋰為主成礦元素，伴生Be、Nb、Ta稀有金屬礦床的有利部位，找礦前景良好[5-6,11]。

通過本次土壤異常查證工作（地表填圖及探槽揭露），在列門地區(qū)土壤綜合異常區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)了5條花崗偉晶巖型鋰礦（化）體，計算的Li2O遠(yuǎn)景資源量達(dá)2萬t[14]，說明該地區(qū)具較好找尋鋰多金屬礦的潛力。建議進(jìn)一步對礦化線索進(jìn)行地表追索，布置激電中梯測量、構(gòu)造地球化學(xué)采樣[15]等物探、化探手段，查明礦化體的可能延伸情況，在此基礎(chǔ)上，擇優(yōu)開展鉆探工作，驗證礦化體的深部延伸情況。另外，在Ⅲ號綜合異常區(qū)西部，靠近L3號礦化體的地區(qū)，土壤中Li異常值達(dá)1400×10-6，本次工作由于浮土層厚，探槽未能揭露基巖，因此，對該區(qū)塊礦化情況不明，建議對該地區(qū)開展淺鉆驗證工作，有望進(jìn)一步實現(xiàn)找礦突破。

6 結(jié)論

（1）通過對列門地區(qū)開展1∶1萬土壤地球化學(xué)測量工作，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果得出，Li異常規(guī)模大，富集程度高，為主成礦元素，找礦潛力巨大。

（2）在列門地區(qū)圈定了5處綜合異常，在Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅳ號異常區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)5條花崗偉晶型鋰礦（化）體，其Li2O含量高，可進(jìn)一步開展找礦工作。

（3）Ⅲ號綜合異常區(qū)西部土壤中Li異常值極高，但由于掩蓋深，深部情況不明，建議對該地區(qū)開展深部找礦工作。