若羌縣阿爾金地區鋰鈹等稀有金屬礦成礦地質特征及找礦遠景

華克強

在自然界中稀有金屬儲量和分布都比較少，這些金屬通常地殼豐度均在100×10-6以下，同時這些金屬是非常重要的礦產資源類型，在新能源、新材料以及信息技術領域發揮著無可替代的作用。因此，稀有技術資源也被國家列為重要的戰略資源。為了進一步提高稀有金屬資源的開發力度，近年來針對新疆若羌縣阿爾金地區開展相應的地質找礦工作，取得一些研究成果。現結合實踐，對若羌縣阿爾金地區鋰鈹等稀有金屬礦地質特征及找礦遠景進行分析闡述，以供相關人員借鑒與參考。

1 區域地質背景與成礦條件

阿爾金地區分布在新疆若羌縣南部區域上，阿中地塊是其構造所在（圖1）。米蘭巖群（新太古界）、阿爾金巖群（中元古界）和復理石建造，貝殼灘組（長城系）、金雁山組（薊縣系）是區內主要的地層出露，夾火山巖建造的碳酸鹽巖以及碎屑巖（變形變質強烈）是米蘭巖群的主要組成，夕線石、藍晶石、石榴石、十字石是主要的變質礦物。透輝石出現在局部，同時還有紫蘇輝石，變粒巖、石英巖、大理巖、石榴黑云斜長片麻巖、藍晶石榴黑云斜長片麻巖是主要的巖石類型，同時還有十字夕線藍晶黑云片巖，在研究區的中部方向上以及西南部方向上普遍發育阿爾金巖群，屬于變質巖、碳酸巖、變質碎屑巖構成的角閃巖相綠片巖相變質巖系。英格里克構造蛇綠混雜巖是復理石建造（中元古界）主要的巖性特征，呈現北東南西向。分布特點為北東-南西向，黑云斜長變粒巖、斜長云石英片巖以及石榴石十字石二云石英片巖是其主要的巖性特征，主要表現為綠片巖相交閃巖巖相變質巖系，阿爾金巖群以及米蘭巖群分布于南北兩側區域上，并呈現斷層接觸特點，黑云石英巖以及二元石英片巖和變質粗粒長石巖屑砂巖共同組成貝殼灘組（長城系）巖性特征，在庫木夾克溝兩側區域上分布金雁山組（組薊縣系），展布方向上表現為近東西向，大理巖是其主要巖性特征。

圖1 阿爾金地區地質簡圖

花崗巖在阿爾金地區廣泛分布，層狀的二長花崗巖以及片麻狀黑云二長花崗巖是其主要的巖性特征，同時還包括黑云斜長花崗巖以及黑云二長花崗巖，在規模上比較大的五個巖體主要包括托巴、庫魯賽以及薩拉姆和吐格曼與阿亞格等。2018 年針對區內開展地質研究工作當中發現了吐格曼花崗巖，該巖體被稱之為吐格曼巖，屬于層狀分布的規模較大的巖體，主要在復理石建造內（中原古界）出露，有約30km 的出露面積，發育的構造主要為層狀，有各種花崗巖巖性層和很多內部礦物分帶組成的構造，表現為層狀特點，具有十分多樣化的巖體類型特征，主要包括二云母鉀長花崗巖以及二云母二長花崗巖和黑云母二長花崗巖，還有石榴子電氣石鈉長花崗巖和白云母鈉長花崗巖。在巖體的邊緣部位以及外側分布黑云母二長花崗巖，主要表現為層狀特征。巖體主體主要由淡色層狀花崗巖體所構成，其中二元母鉀長花崗巖以及二云母二長花崗巖較為發育，并有白云母鈉長花崗巖以及白云母堿長花崗巖共同構成的結晶分異，韻律組合多樣，石榴子石相和電氣石發育與白云母鈉長花崗巖的頂部，鈉長花崗巖較為富集，北東向展布的托巴巖體與阿亞格和周圍的三個黑云斜長花崗巖，隨著區域構造線進行展布，并表現為北東向。平行特點通過相關的調查發現，電氣石、石榴子石二云母花崗巖發育于黑云斜長花崗巖頂部，而且在其邊部發育。

2 阿爾金地區偉晶巖類型與分布特征

花崗偉晶巖在阿爾金地區呈現出多樣化的礦物組成特點，如鉀長石與白云母、黑云母，還有電氣石、石英以及鈉長石和石榴子石，另外還包括金綠寶石、綠柱石、鋰云母以及鉬礦等。結合礦物組合特點，花崗偉晶巖具有十分多樣化的類型，如石英偉晶巖以及黑云母二長花崗偉晶巖，同時還有電氣石石榴子石鈉長石偉晶巖與鋰云母鈉長石英偉晶巖等，黑云母特征是黑云二長花崗偉晶巖的主要特點，其中沒有較為明顯的礦物分帶特點，黑云二長花崗巖呈現細粒狀發育于黑云二長花崗偉晶巖的周邊，主要在黑云二層花崗巖內，所以黑云二長花崗巖分異結晶促進了黑云二長花崗偉晶巖的形成，此類偉晶巖其中不含有稀有金屬礦物。其他偉晶巖由于礦物組合的不同，在一些規模較大的偉晶巖巖帶當中出現，一般在偉晶巖脈中心部位及其頂部存在石英偉晶巖，細粒鈉長花崗巖帶在一些較大規模的偉晶巖脈邊部位置上發育，這些和偉晶巖內部礦物在規律有著一致的白云母，在塔什薩依黑云母花崗巖內發育，主要處于研究區的東部方向上。瓦石峽南鋰礦區當中發現的微晶巖脈主要以鋰云母鈉長石英偉晶巖脈為主要特征，同時伴生電氣石鈉長石英偉晶巖，隨著斷裂和斷層以形態較為規則的特點進行充填的花崗偉晶巖是阿爾金地區偉晶巖主要特征，而偉晶巖脈在片麻巖當中發育的，表現為囊狀以及透鏡狀。

研究該區當中偉晶巖不同礦物組成，在吐格曼巖體以及阿亞格巖體閃長巖當中分布有黑云母花崗偉晶巖，含鋰輝石花剛偉晶巖分布于阿亞格巖體南部邊緣接觸帶部位，鋰輝石以及綠柱石花崗偉晶巖發育于托巴巖體中部區域上，礦化較弱的花崗偉晶巖脈發育于瓦石峽南鋰礦區東部區域上。

3 典型礦床特征

目前已經發現的花崗偉晶巖型稀有金屬礦床有三個分布在阿爾金地區，吐格曼鈹鋰礦床主要分布在吐格曼淡色花崗巖層狀巖體當中，吐格曼北鋰鈹礦床分布于層狀的吐格曼巖體北接觸帶，瓦石峽南鋰礦床分布在層狀的吐格曼巖體西部區域上25km。空間范圍內這些鋰鈹礦床分帶特點。鋰云母花崗偉晶巖以及綠柱石鋰輝石在以上礦床當中，均可見到。以下分析探討吐格曼鈹鋰金屬礦以及吐格曼北鋰鈹礦主要的地質特征與成礦時代。

3.1 吐格曼鈹鋰稀有金屬礦

該礦主要在層狀特點的淡色吐格曼花崗巖當中產出稀有金屬花崗偉晶巖，主要表現為白云母鉀長花崗巖以及二云母鉀長花崗巖和二云母二長花崗巖，二云母鉀長花崗巖和二云母二長花崗巖，表現為層狀構造特點。

有43 條偉晶巖脈在礦區當中被發現，100m 以上長度的偉晶巖脈包括24 條，長度最長的達到1300m 以上，寬度處于7m左右，在產出特點上，這些花崗偉晶巖陡峭脈狀，礦區的東南部區域上和西南部的脈帶在展布方向上表現為近東西向，東南部脈帶展布方向表現為北東向，有雁列式以及樹枝狀展布的部分脈體，在北中向西南方向展布過程當中，出現了很多分叉，這些提示巖漿流體在偉晶巖形成過程當中，注入特點是以東北方向進行注入的。脈體15 分布特點表現為雁列式，局部分叉特征較為明顯，這些提示脈體是隨著破裂構造注入的，并形成于相同構造變形當中。

花崗偉晶巖脈在礦區當中的花崗偉晶巖脈在礦區當中，主要表現為微斜長石偉晶巖以及電氣石微斜長石偉晶巖，還有電氣石綠柱石微斜長石偉晶巖與石英微斜長石偉晶巖。在側向以及縱向垂向方面，偉晶巖不僅寬，而且長，分帶特征較為明顯。槽探工程目前鈹礦體共有17 條被圈定出，同時鋰鈹礦體有一條被圈出，在長度方面處于54m ～629m 的范圍，寬度方面處于0.6m ～6.0m 寬度范圍，0.03% ～1.89%。是BeO 品位特點、0.25% ～3.67%是Li，O 品位范圍，并有Cs、Nb、Ta 等相互伴生，通過研究發現該礦在規模上屬于中型大小。

3.2 吐格曼北鋰鈹礦

在吐格曼巖體北部接觸帶區域上是礦床的分布所在，主要在石榴子石十字石云母斜長石英片巖內分布，并在黑云母二長花崗巖當中產出，花崗偉晶巖脈在礦區當中有58 條被發現，主要處于199km ～1km 的長度范圍，寬度一般處于1m ～34m 的范圍。花崗偉晶巖在吐格曼鈹鋰礦區當中主要表現為綠柱石、微斜長石和電氣石等主要特點，青色鋰輝石以及條紋長石、鈉長石以及青綠色的鐵白云母是吐格曼北鋰鈹礦當中偉晶巖的主要特點，偉晶巖脈發育多條，目前已有31 條鋰鈹礦體在礦區當中被圈出，Nb、Ta、Rb、Cs 等相互共生，礦體處于49m ～699m長度范圍，通過對礦床進行估算，初步達到中型規模大小。

3.3 年代學特征

為了探究稀有金屬礦在阿爾金地區的成礦時代，將偉晶巖樣品進行采集之后開展鋯石U-Ph 定年研究，樣品主要來自于吐格曼鈹鋰金屬礦區，并在礦區脈體l5 的中部位置上進行選取，納長石電氣石適應偉晶巖是巖石的主要類型，通過系統的研究發現，中奧陶世晚期是該區當中吐格曼鈹鋰金屬礦最重要的形成時代。以前學者研究發現阿中地塊和柴達木地塊，在中奧陶世南阿爾金洋（阿爾金地區南部）發生閉合碰撞，阿爾金中段地區在中奧陶世晚期階段仍然處在后碰撞延伸時期，礦區偉晶巖和母巖漿在此階段形成，這一特征，和世界上淡色花崗巖以及花崗偉晶巖。在相同碰撞以及碰撞后相類似。

4 稀有金屬找礦遠景分析

針對阿爾金地區偉晶巖以及ASTER 遙感花崗巖信息開展提取識別，目前礦床已有三個被發現，稀有金屬花崗偉晶巖在礦區當中大量發育，而托巴稀有金屬花崗偉晶巖區與阿亞格巖體南接觸帶稀有金屬花崗偉晶巖帶是該區當中重要的找礦靶區。主要的依據包括以下幾點：通過遙感顯示，該區當中的偉晶巖發育較多。通過遙感巖性識別，區內發現的偉晶巖很可能含礦，二云母花崗巖和偉晶巖共生，不僅表現為高分異花崗巖，與稀有金屬礦成礦非常類似。

4.1 托巴稀有金屬花崗偉晶巖區

主要在托巴巖體中部區域上以及ASTER 遙感巖性光譜異常圖中部區域上分布，主要有22 條礦體被圈出，有兩條呈現出非常大的規模，主要為bypl 脈在研究區的東部區域上分布，同時還有byp5 脈主要在研究靶區的中部分部，bypl 脈在形狀方面表現為等邊三角形，處于600m 的邊長特點，為0.17km2面積大小，顏色方面表現為淺綠黃色，淺藍綠色脈在西側邊界上發育，達到60m 的長度。byp5 脈在形狀上呈現蘑菇形狀，上部的蓋體約為450m 寬，主體達到150m 的長度以及450m 的高度，主體表現為藍綠色的特點，黃白色在中間分布。byp5 脈周圍的脈體也表現出淡綠色的特點，脈體在靶區西側區域上，多數脈體體主要分布于北東向展布的斷層還有其旁側區域上，主要表現為淡藍綠色特征，bypl 脈和bya5 脈在形態方面不是很規則，處于59km ～1km 的長度范圍，寬度保持在9m ～49m 的范圍。

通過對于Google Earth 遙感衛片圖ASTER 遙感巖性光譜異常圖開展相應的研究了解到，bypl 脈表現為三角脈狀特點，呈現出坡積扇，這一異常脈不屬于含礦的花崗偉晶巖脈，剩下的脈體表現為花崗偉晶巖脈、有的脈體在具體大小方面，與光譜異常相比更大。針對阿爾金地區類型不同的含礦偉晶脈，在ASTER 遙感巖性光譜異常圖上表現為標志性的特征。為研究認為byp222 脈體在靶區當中屬于含礦的花崗偉晶巖，面積較大淺藍色的鋰輝石花崗偉晶巖以及淺黃綠色的含綠柱石花崗偉晶巖是其主要特征，bypl 脈表現為三角狀，表明靶區周圍花崗偉晶巖脈（含綠柱石）存在，而且通過對比發現ASTER 遙感巖性圖上異常不是非常明顯，花崗偉晶巖脈巖體寬度較窄的，有一些疑是脈體存在，這些脈體是否屬于稀有金屬偉晶巖脈以及含礦性特征，今后還應當進一步加強相應的研究工作。

而且，無論是Google Earth 遙感衛片圖以及ASTER 遙感巖性圖，托巴巖體當中的花崗巖呈現不同的類型以及顏色，通過對于Google Earth 遙感衛片當中不同巖相吐格曼花崗巖體顏色特征進行分析，認為巖體當中有堿長花崗巖以及二元母二長花崗巖和黑云母二長花崗巖，在ASTER 遙感巖性圖上表現為粉紫色以及紫色，還有深紫色。Google Earth 遙感衛片上表現為白色，土黃色以及藍灰色，Google Earth 遙感衛片當中還發現，片麻狀的構造出現在巖體內，可能屬于片麻狀的花崗巖。

為了能夠在阿爾金地區進一步取得花崗偉晶巖型稀有金屬礦找礦突破，最為重要的是應當加強含礦偉晶巖脈的找尋，所以針對托巴稀有金屬花崗偉晶巖區加強找礦工作具有十分重要的現實意義。

4.2 阿亞格巖體南接觸帶稀有金屬花崗偉晶巖區

主要分布在阿亞格巖體南部區域上的接觸帶上，整體層面脈體表現為北東向的展布特征，和接觸帶相類似。阿爾金群地層（阿亞格巖體南接觸帶）在Google Earth 遙感衛片上有大量的巖脈發育。超過100m 的脈體在三個區塊內有31 條被發現。ayp6號脈體在區塊a 中分布特點呈現斷續性的特征，達到564m 長。ayp16 號脈體在區塊b 中達到286m 的長度，處于29m 的寬度。脈體在區塊c 中產出特點表現為透鏡體不規則。ayp31 號脈體約為204m 的長度，處于33m 的寬度。ASTER 遙感巖性異常圖當中有較大規模的脈體顯示出來，ayp16 號脈體在途中表現為淡藍綠色的特點，認為屬于鋰云母花崗偉晶巖以及含綠柱石的花崗偉晶巖。有學者在aypl 與ayp2 號脈體開展研究過程當中，覺得屬于石英巖。也有學者針對ayp16 號脈體實施相應的研究工作，了解到含鋰云母與綠柱石石榴子石電氣石花崗偉晶巖是其主要組成，花崗偉晶巖脈分布于阿亞格片麻狀二長花崗巖體南部區域上的接觸帶，今后，還能進一步加強深入研究。

5 結論

阿爾金地區鈹鋰稀有金屬礦成礦條件非常好，而且區內有很多礦場被發現，礦床在區內表現為規律性的特征進行分布，主要在托巴花崗巖體西部區域上以及吐格曼花崗巖體北部和中心地帶分布，中奧陶世晚期階段（早古生代）時形成吐格曼鈹鋰金屬礦區偉晶巖的重要時期，屬于阿爾金洋閉合之后，柴達木地塊和阿中地塊彼此碰撞后的階段。提取與識別花崗偉晶巖以及ASTER 遙感花崗巖相關結果發現，當地還有非常多的花崗偉晶巖脈需要進一步深入研究，特別是阿亞格巖體南緣以及托巴稀有金屬花崗偉晶巖區研究價值更高，是該區當中重要的找礦靶區，今后應當進一步擴大該區找礦工作，擴大鈹鋰稀有礦找礦突破，為我國經濟社會發展提供更加豐富的稀有金屬礦礦產資源，滿足經濟社會發展需要。