四川容須卡礦區稀有金屬偉晶巖的原生暈特征

詹勝強，廖興建，岳大斌，陳加中，周勇

?

四川容須卡礦區稀有金屬偉晶巖的原生暈特征

詹勝強，廖興建，岳大斌，陳加中，周勇

（四川省地質礦產勘查開發局四○二地質隊，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，雅江穹狀變質體群內，至今已發現甲基卡大型鋰輝石礦、容須卡鋰輝石礦，為揚子地臺西緣地區稀有金屬礦集中產出區之一。該區成礦條件優越，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。本文在詳細研究容須卡鋰輝石礦區原生暈特征及脈體元素組合分帶規律來研究偉晶巖分帶及稀有金屬成礦規律的基礎上，提出了在淺覆蓋區尋找隱伏的稀有金屬偉晶巖礦脈的找礦方法，為該區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，鮮水河斷裂的西側，雅江穹狀變質體群內（圖1）。隨著造山運動的發生，自晚古生代以來，特別是中生代，花崗巖巖漿作用強烈，活動期次頻繁，規模巨大，所形成花崗巖巖石種類眾多，分布十分廣泛，為稀有礦產的成礦提供了物質來源。

圖1松潘—甘孜造山帶構造圖（據許志琴等，1992）

Ⅰ.羌塘-昌都陸塊；Ⅱ.松潘-甘孜造山帶；Ⅲ.揚子陸塊；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簡圖

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

1 礦床地質特征

礦區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，形成一弧形構造，其軸部地層傾角30°～40°，兩翼傾角30°～70°。

區內主要出露地層為三疊系上統新都橋組一段（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、深灰色變質砂巖。容須卡礦區的三疊系地層經歷了多期次、多類型變質作用的疊加。根據區內主要變質時期所產生的標型變質礦物及其共生組合特征，按漸進變質程序將礦區劃分為四個變質帶： 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系。

鈉長石-鋰輝石偉晶巖脈主要出露于紅柱石帶。目前礦區共發現偉晶巖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條為鈉長石-鋰輝石偉晶巖脈，有18條含Be偉晶巖脈，類型為微斜長石-鈉長石型。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。鈉長石-鋰輝石偉晶巖脈一般長100～150m，最長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45～110m，最長180m，一般厚0.8～4m，最厚15m。BeO品位 0.043%～0.0748%。

不具工業價值的偉晶巖脈規模較小，類型為微斜長石-鈉長石型，長一般20～40m，最長140m，厚一般為0.7～1.5m，最厚10m。這類偉晶巖脈形態簡單，呈單脈產出，在地表及鉆孔中均有出現。

圖3 №54號脈礦物分帶結構圖

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現，而容須卡礦區目前發現的偉晶巖脈數量遠遠小于上述2個礦區，鈉長石-鋰輝石偉晶巖脈數量少，在扎啊出露的№1、№6號脈地表出露寬度大于10m，沿傾向施工鉆孔驗證，未能見礦。№54號脈沿傾向128m左右開始尖滅。容須卡礦區地表并未發現成礦母巖，礦區鈉長石-鋰輝石型偉晶巖脈數量較少，不清楚是尚未出露還是已經剝蝕。

因此，通過容須卡鋰輝石P16線№54號脈及2個鉆孔和№6脈進行實驗性巖石地球化學測量，摸清元素共生組合特征及元素垂直（水平）分帶關系，建立容須卡稀有金屬礦床地球化學找礦標志，探索原生暈測量方法在礦區有效性。

表1 容須卡鋰輝石礦區樣品含量表

2 偉晶巖分布與分帶

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

表2 容須卡鋰輝石礦區樣品含量比值表

容須卡礦區各偉晶巖單脈的分帶構造發育不完全，通常在脈體中部膨大部分脈體分帶構造明顯，可以劃分為3~5個帶，脈體兩端和細脈往往分帶不明顯，只能根據礦物粒度劃分為塊體帶、粗晶帶和細晶帶。

№54號脈礦物在容須卡礦區分帶結構發育較為典型（圖3），由內往外為：石英內核→石英-鋰輝石帶→石英-白云母帶（下盤）→微斜長石帶（上盤）→鈉長石-鋰輝石帶→白云母-鈉長石帶。

3 偉晶巖原生暈特征

3.1 地球化學特征分析

本次共采集160余件樣品，分別為背景樣（三疊系上統新都橋組一段（T3xd1）紅柱石帶的紅柱黑云石英片巖），鈉長石-鋰輝石型偉晶巖脈（№54號礦脈三個中段、№6號礦脈），微斜長石-鈉長石偉晶巖脈（Li、Be遠遠未達到工業品位），分析項目為B、F、Li、Ba、Be、Nb、Ta、W、Sn、Bi、Mo、K、Na、Rb、Cs、Zr、Hf共17個元素（表1）。

通過微斜長石-鈉長石偉晶巖、鈉長石-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 鈉長石-鋰輝石型偉晶巖0.582.596.731.570.077.744504.73 微斜長石-鈉長石偉晶巖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元素在微斜長石-鈉長石偉晶巖為虧損，在鈉長石-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元素在鈉長石-鋰輝石型偉晶巖含量基本為微斜長石-鈉長石偉晶巖的一倍以上，Li、Be、Bi元素為數倍以上，Li、Bi元素甚至達到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、B等揮發份元素含量由背景值→微斜長石-鈉長石偉晶巖→鈉長石-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）長石由奧長石逐漸演變為微斜長石、鈉長石的過程中，K、Na、Rb、Cs含量也相應產生變化，一般來說，奧長石→微斜長石→鈉長石-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礦化一般與鈉長石化關系密切，多賦存于錫石之中，由微斜長石-鈉長石偉晶巖→鈉長石-鋰輝石型偉晶巖演化過程中，Nb的富集倍數由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礦化也與鈉長石化關系密切，由微斜長石-鈉長石偉晶巖→鈉長石-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，元素活性增強的一個演化過程：K（微斜長石）→Na（鈉長石）→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活性，往往局限于礦體一定范圍之內。Zr、Hf、Ba、K元素原生暈（圖4）為負異常，其范圍局限于脈體內部，具有非常明確的指向性。

B、F元素原生暈（圖4）脈體內為負異常，近礦圍巖為正異常（遠遠高于背景值），原因是偉晶巖巖漿在結晶過程中，巖漿中的揮發份B、F元素與圍巖發生交代蝕變作用，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 部分元素地球化學及預測圖

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

說明偉晶巖巖漿揮發份的擴散以滲濾作用為主，由于Nb、Ta、Sn、W、Rb元素化學活潑性差，其擴散距離不遠。Li、Cs元素活動性強，其擴散距離遠大于其他元素。因此利用原生暈測量可以比較精確的定位和發現隱伏的脈體。但受擴散距離的限制，其覆蓋層厚度應小于100m。

3.3 原生暈分帶特征與成礦預測

通過對№54號脈地表探槽、鉆孔ZK1601、ZK1602鉆孔、№6號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

計算采用C.B.格里戈良（1975）指示元素的分帶指數計算元素的分帶指數。首先，按照地表探槽，ZK1601、ZK1602見礦位置劃分為3個中段，分別是3350m水平、3310m水平、3246m水平；然后求出各水平元素的標準化線金屬量。然后再求出各元素在本水平上的分帶指數，在同一水平的元素采用分帶指數的變化梯度差（ΔV）確定相互位置。№54號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、背景區劃分為3個帶，分別是內帶、中帶、外帶；然后求出各帶元素的標準化線金屬量。然后再求出各元素在本帶的分帶指數，在同帶的元素采用分帶指數的變化梯度差（ΔV）確定相互位置；

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

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

№54號脈3310水平原生暈的水平分帶順序（由內往外）為：Bi→F→Li→Be→W→Zr→Mo→Hf內帶），

Nb→Ba→Ta→Sn→Rb→Cs（中帶），K→Na→B（外帶）

№54號脈礦物分帶順序由內往外為（圖3）：石英內核→石英-鋰輝石帶（Li、Be、W、Mo）→石英-白云母帶（Rb、Cs、Ta）（下盤）→微斜長石帶（上盤）→鈉長石-鋰輝石帶→白云母-鈉長石帶（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入圍巖裂隙，在單個脈體的縱向變化規律不強，而與母巖巖漿房距離的遠近有關，脈體厚、膨大部分，保溫性好，其結晶慢，分異好，分帶性就強；脈體薄、尖滅部分，保溫差，結晶快，分異強，分帶性就差。

3.3.3 淺覆蓋盲礦的預測

根據本次原生暈測量成果預測：在№6號脈以西P01DH21點處、№54號脈ZK1602約20～30m處下方有隱伏的鈉長石-鋰輝石型偉晶巖脈產出（圖4），在P01DH21點處的隱伏脈體頂板離地表在20m以內，№54號脈處隱伏脈體頂板離地表在20~100m范圍內。建議下步勘查工作對本次預測進行工程驗證，為原生暈測量提供基礎依據。

4 結論

在詳細研究稀有金屬偉晶巖脈的地球化學特征及原生暈特征的基礎上，提出了在淺覆蓋區尋找隱伏的偉晶巖型稀有金屬礦的找礦方法，為本區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元素在脈體處為負暈，F、B元素脈體處為負暈，近礦圍巖為高異常，這與圍巖的交代蝕變作用關系密切。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能達100m，其他元素原生暈范圍最遠能達脈體20m范圍內。這決定了偉晶巖原生暈測量找尋隱伏脈體的方法僅適用于淺覆蓋區（0~100m），但該方法具有極高的指向性和精確度。

2）首次對礦區稀有偉晶脈建立了元素水平分帶和垂直分帶序列。伴隨著巖漿結晶分異的過程，元素向著堿性降低，活性增強（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構基本吻合。

3）通過對礦區部分地段進行原生暈測量，預測了2處隱伏的偉晶巖脈礦體，有待進一步工程驗證。

最后，由于本次原生暈測量為試驗性質，樣品數據偏少，代表性較差。文中個別觀點有待證實，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特征和原生暈特征及水平垂直分帶序列需要更多數據來總結和歸納，以進一步完善和總結偉晶巖地區原生暈找礦模型，為淺覆蓋區原生暈找礦提供理論依據。

參考文獻:

[1] 四川省地質礦產局402隊.四川省道孚縣容須卡南鋰輝石礦普查報告[R]. 2015.

[2] 許志琴 ，侯立緯， 王宗秀. 中國松潘一甘孜造山帶的造山過程[M]. 北京：地質出版社，1992，

[3] 劉英俊， 邱得同， 等. 勘查地球化學[M].科學出版社， 1987，

[4] H.A.索羅多夫. 稀有金屬花崗偉晶巖的地球化學[J]， 1960， 北京: 中國地質

[5] А.И.Грабежев ， 葉德隆，譯. 稀有金屬礦化花崗巖專屬性的地球化學標志[J].地質科技情報，1984

[6] 池清華，鄢明才．應用地球化學豐度數據手冊[M]．北京：地質出版社，2007

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

本項目數據來源于四川省地質勘查基金項目.四川省道孚縣容須卡南鋰輝石礦普查項目

詹勝強（1973-），男，碩士，工程師，長期從事地質礦產資源調查工作