四川可爾因地區鋰礦床構造環境及外圍找礦前景分析

彭 杰，鄒 林

（四川省地質礦產勘查開發局化探隊，四川 德陽 618000）

四川可爾因地區是除四川甘孜州甲基卡鋰礦床以外全亞洲鋰礦資源儲量最大的鋰礦床集中區，其中黨壩和李家溝鋰礦床規模分別位列亞洲第二和第三位，僅次于甲基卡鋰礦床。并且該地區成礦條件十分優越，綜合當下的成礦趨勢，該地區的鋰礦資源總儲量有望超過澳大利亞的最大鋰礦山——格林布什礦山。為了掌握區域成礦規律，我國地質勘查單位對該地區成礦地質條件進行了研究，執行了對應的“中國稀有金屬資源占有率調查”項目，在統計礦山勘查數據中發現，可爾因礦集區主要位于特提斯成礦域的東段，北東面相鄰秦嶺-祁連山-昆侖山成礦域[1]。屬于金川-丹巴亞云母亞成礦帶的金川-可爾因鋰成礦區，同時該區域位于由西東向南的秦嶺構造帶南緣和松潘-干孜造山帶北緣所圍限的三角形地帶，成礦條件良好，是我國著名的有色金屬，稀有金屬等重要礦產的成礦帶，具有大型、超大型礦床產出的地質條件。四川可爾因地區鋰礦的形成受到地下巖漿活動的影響，經過數百萬年的成礦作用，該地區鋰礦床的形成具有顯著的規律。基于該地區礦床特征，開展對其構造環境及外圍找礦前景分析研究。

1 四川可爾因地區鋰礦床構造環境分析

1.1 成礦構造條件

四川可爾因地區鋰礦床的形成與其構造環境的控制之間有著十分明顯的關聯，在褶皺帶位置上，存在明顯的區域性斷裂帶以及古陸邊緣基底出露區域。在四川可爾因地區鋰礦床不同構造單元的相互交接位置上，含有豐富的偉晶巖，并且發育良好[2]。同時，鋰礦床還會受到研究區域內地質構造、褶皺帶以及花崗巖結構的影響，使得其發生斷裂、裂隙、層理等地質現象。同時，由于四川可爾因地區鋰礦床受到造山帶的影響，其地層在NNE方向上形成了平臥式的褶皺結構。而在礦床燕山早期階段，NNE方向上的擠壓作用更加明顯，并逐步向EW方向褶皺擠壓作用，形成明顯的可爾因穹隆。礦床的脈體空間展布十分明顯，在其構造巖漿的作用下，形成了十字石變質帶。因此，通過上述論述得出，可爾因的鋰礦基本都是賦存在花崗偉晶巖脈之中，而花崗偉晶巖的圍巖有角巖和巖漿巖。

1.2 巖漿巖構造

四川可爾因地區鋰礦床的侵入位置為礦床的背斜軸向，上層覆蓋新都橋組，通過測量得出其厚度約為3.8km，圍巖的巖性為砂巖和板巖復合形式。在相對較為封閉的構造環境當中，礦床中的巖漿極易產生液態分離現象。在其分離作用下，礦床巖體的侵入具有良好的屏蔽作用，可將其他巖性圍巖分離[3]。同時四川可爾因地區鋰礦床圍繞著酸性侵入巖，并呈現出離心式的帶狀分布結構，其帶寬平均在1.25km～2.885km范圍內。偉晶巖和酸性侵入巖均產于相同的地質構造單元當中，并同時進入到漸進變質帶當中。因此，通過這一現象說明，四川可爾因地區鋰礦床的形成與偉晶巖和酸性侵入巖有著直接的關系。相對于閃長巖類型巖石而言，偉晶巖中的主量元素硅、鋁和鈉元素含量均較高，并且鐵、鎂、鈣等元素的含量明顯偏低，微量元素鉻、鍺、銻等元素呈現出明顯的虧損。偉晶巖與閃長巖相比，雖然在稀土元素分配變化上均呈現出相似的變化，但偉晶巖中的稀土元素含量均低于閃長巖[4]。因此，綜合上述現象分析得出，四川可爾因地區鋰礦床中的偉晶巖與中酸性侵入巖均為該礦床巖漿的形成提供了液態不混溶的條件，通過不斷的演化分異出中酸性巖漿和偉晶巖共同組成的巖體。同時，可以觀察不同礦產發展階段產生的變化，在巖體發展作用下，四川可爾因地區鋰礦床所形成不同結構。

1.3 圍巖構造

可爾因地區沉積建造為三疊系西康群雜谷腦組、侏倭組和新都橋組的濁流沉積巖，巖性主要為變質砂巖和板巖類，受區域變質作用和接觸變質作用的共同影響，靠近巖體圍巖的變質程度加深，變質為角巖類、片巖類[5]。在巖漿演化后期以及偉晶巖脈侵位后期，該沉積建造對鋰礦床的形成起到了圈閉和保存的作用。

1.4 構造環境地球化學特征

在四川可爾因地區鋰礦床中心以及外圍可見明顯的黑云二長花崗巖、二云母花崗巖、石英閃長巖、黑云母鉀長花崗巖、白云母鈉長花崗巖等中酸性巖石，鋰礦床的成礦母巖為黑云母二長花崗巖，通過對該鋰礦礦田主量元素鋰以及主要伴生有益元素鈹、鈮、鉭、銣、銫等進行測試，并對其進行定量分析，主量元素和主要伴生有益元素均采用等離子質譜法進行分析測試[6]。該礦田典型樣品礦（化）體品位結果如表1所示。

表1 四川可爾因地區鋰礦床典型樣品析結果（%）

根據所有樣品測量結果分析得出，礦石品位：Li2O：1.16%～1.29%，平均1.24%，達到了花崗偉晶巖型鋰輝石礦床的最低工業品位要求；礦石中伴生有用組分BeO含量稍高于伴生綜合回收利用指標，選礦實驗結果鈹在精礦中有一定富集，但其選冶難度大，成本高，無法回收利用；Rb2O主要賦存在云母和長石等造巖礦物中，選礦實驗結果銣未在精礦和尾礦中富集，無法回收利用，但根據組合分析結果，顯示Rb2O在鋰礦體中含量穩定，平均品位0.12%，已達到銣的工業品位。

2 四川可爾因地區鋰礦床外圍找礦前景分析

通過本文上述對四川可爾因地區鋰礦床構造環境分析得出，該地區鋰礦床主要分布于可爾因巖體外圍的偉晶巖脈礦帶上，因此證明了四川可爾因地區鋰礦床的外圍上存在較大的找礦前景[7]。根據該區域花崗巖體的出露特征，其是蝕變程度從東向西方向逐漸降低，巖體的埋深程度，從西到東方向逐漸變深，這一現象與四川可爾因地區鋰礦床大部分的礦脈巖體所表現出來的現象一致。因此，在礦床巖體的北側位置應當作為礦山開采企業日后的重點找礦區域。同時，根據圖1四川可爾因地區鋰礦床礦化分帶圖進一步得出具體的找礦方向。

圖1 四川可爾因地區鋰礦床礦化分帶圖

圖1中A表示為黑云母帶；B表示為微斜長石鈉長石型偉晶巖；C表示為鈉長石型偉晶巖；D表示為鋰輝石型偉晶巖；E表示為鋰輝石帶；F表示為紅柱石—十字石變質帶。從圖1中可以看出，該區域內含有3個變質帶中心，分別為不同類型的偉晶巖帶，并且整體寬度從南到北方向逐漸變窄，因此這一現象說明四川可爾因地區鋰礦北部的熱源深度較深，南部的熱源深度較淺。這一顯現與該礦床巖體的剝蝕程度變化規律完全一致。因此，通過分析得出，四川可爾因地區鋰礦的變質帶當中較深部分可能存在巖漿活動的變化。通過多年鋰礦床的勘探經驗來看，賦存鋰礦床的偉晶巖一般形成于遠離黑云母二長花崗巖母巖的地方，并且其礦體展布形態受穹隆構造的控制，有沿環形充填的，也有沿呈放射狀的構造充填形成的[8]。從已探明的礦床分布上來看，可爾因成礦母巖外圍從東部-南東部-南部-南西-西部，分別分布有黨壩超大型鋰輝石礦、龍古中型鋰輝石礦、李家溝特大型鋰輝石礦、業隆溝大型鋰輝石礦、熱達門大型鋰輝石礦和觀音橋鋰輝石礦，這一現象佐證了可爾因鋰礦床的分布受穹隆構造的控制，因可爾因中部母巖埋深淺，巖漿和偉晶巖侵位后形成的含鋰偉晶巖需要圍巖圈閉和保存，然而中部地勢高也易被剝蝕，形成的鋰礦床無法得以保存，所以最終得以保存下來的鋰礦床均分布于可爾因巖體外圍。圍繞其外圍區域，尤其是可爾因巖體北部區域布置礦產勘查工作可作為下一步的找礦方向。

3 結語

為了進一步掌握四川可爾因地區鋰礦床區域礦產資源的賦存量，本文對區域內鋰礦床構造環境進行分析，并以此為依據，定位地區外圍找礦前景，為擴大可爾因地區鋰礦床資源量提出了較為明確的方向和依據。通過本文研究得出，該區域偉晶巖構造特征明顯，并且在偉晶巖內含有豐富的稀有金屬元素，以此在找礦的過程中可針對礦床外圍偉晶巖脈周圍進行重點勘查。