土壤地球化学测量在甲基卡稀有金属找矿中的应用——以“新三号脉”为例

甲基卡矿区是中国硬岩型锂矿集中的产地之一。前人工作集中在矿田南部就脉找矿,很少涉及矿田北部第四系覆盖区。项目组采用1∶1万土壤地球化学测量寻找隐伏的稀有伟晶岩脉,起到了迅速缩小工作区范围、圈定有利找矿靶区以及推断物探异常的作用,为钻探验证提供了依据。通过"新三号脉"(X03)(付小方等,2015)锂辉石矿脉为范例,总结了土壤地球化学方法在甲基卡第四系掩盖区稀有金属找矿中的应用,为同类地区寻找稀有金属矿产提供示范。     

土壤地球化学测量在甲基卡稀有金属找矿中的应用——以“新三号脉”为例

甲基卡矿区是中国硬岩型锂矿集中的产地之一。前人工作集中在矿田南部就脉找矿,很少涉及矿田北部第四系覆盖区。项目组采用1∶1万土壤地球化学测量寻找隐伏的稀有伟晶岩脉,起到了迅速缩小工作区范围、圈定有利找矿靶区以及推断物探异常的作用,为钻探验证提供了依据。通过"新三号脉"(X03)(付小方等,2015)锂辉石矿脉为范例,总结了土壤地球化学方法在甲基卡第四系掩盖区稀有金属找矿中的应用,为同类地区寻找稀有金属矿产提供示范。     

综合找矿模型在甲基卡隐伏区稀有锂金属找矿中的 应用

锂金属是重要的战略新兴关键矿产之一。寻找超大型稀有锂金属隐伏矿是中国矿床学界的一大难题。甲基卡广为第四系覆盖,以往的找矿和勘查工作主要局限在南部"就脉找矿"。笔者通过对超大型X03锂矿床的找矿实践,建立了"岩浆-变形-变质-成矿"四位一体控矿要素和成矿模式,归纳总结了地质-地球物理-地球化学异常的内在关联,从远景区分析、找矿靶区圈定、矿床(矿)预测定位的层次与流程,建立的第四系掩盖区隐伏稀有锂金属的综合找矿模型,在指导稀有金属找矿中取得了快速突破,是一个典型的成功实例。建议继续加强该矿田花岗岩基的深部延伸及岩石组合特征、伟晶岩(矿)脉的形成富集规律等研究,注重隐伏花岗岩株(枝)与伟晶岩(矿)脉的找矿相连部位的找矿,开展深部锂等稀有金属的资源潜力预测。     

综合勘查方法在硬岩型锂矿找矿中的应用——以马尔康稀有金属矿田加达锂矿为例

松潘-甘孜造山带马尔康矿田是我国目前面积最大的伟晶岩型稀有金属矿田,分布有业隆、李家沟、党坝等多处大—中型锂辉石矿床。由于地表基岩露头有限,水系切割强烈,在深部寻找隐伏矿脉的难度逐渐增加。本文以马尔康矿田东北部新发现的加达大型锂辉石矿床为例,论述了地质填图、高密度电法等在寻找隐伏矿脉中的应用。本次勘查通过地质填图圈定的残-坡积锂辉石伟晶岩转石带或伟晶岩露头确定了脉体走向,通过高密度电法测量圈定的陡倾高阻异常确定了脉体倾向,通过钻探工程控制了隐伏矿脉。综合分析显示,陡倾高阻异常带延伸至地表位置与地表锂辉石伟晶岩转石带或伟晶岩脉露头位置吻合,隐伏高阻异常空间分布与隐伏锂辉石伟晶岩脉具有相关性,表明传统勘查方法在寻找伟晶岩型锂矿为代表的硬岩型锂矿床的有效性,并指出区域成矿潜力和找矿方向。     

四川甲基卡锂矿伟晶岩转石分布区“3定2参”大比例尺填图法及其在青藏高原应用的意义

我国西部地区无论是新疆阿尔泰还是地处青藏高原的西昆仑地区或是松潘-甘孜成矿带,都是我国伟晶岩型矿床找矿远景区,但要么剥蚀严重,要么第四系覆盖,难以找到好的地质露头。本文以地处青藏高原东南缘的川西甲基卡矿田为例,通过近10年来的实践,探索出一套在第四系覆盖严重但又有伟晶岩转石分布地区的填图找矿方法--"3定2参"1∶2000伟晶岩转石填图法,即:定伟晶岩转石类型、尺度、密度,参考矿区内伟晶岩脉产状和地形条件。实践证明,该方法能够快速有效识别伟晶岩转石类型(冰碛物、坡积物和原地或半原地型),并可进一步确定第四系覆盖区内伟晶岩脉的类型、产状及规模,为钻探工程部署提供依据。2019年在甲基卡经8个钻孔验证,在日西柯第四系覆盖区内发现16条花岗伟晶岩脉,其中锂辉石伟晶岩脉10条,实现了新的找矿突破。这一方法同样在可尔因矿集区适用,并指导2019年"松潘-甘孜成锂带锂铍多金属大型资源基地综合调查评价"项目在上述两个地区实施钻探验证,初步探获新增氧化锂资源量超过15万吨,值得进一步推广应用。     

探地雷达在甲基卡稀有金属矿田找矿的应用

在四川甲基卡矿田新发现了超大型X03号锂矿化伟晶岩脉,在勘探过程中,首次使用探地雷达探测甲基卡矿田浅层地质结构。通过分析对比探地雷达模拟实验数据、实测探地雷达剖面、钻孔数据和便携式取样钻数据,发现探地雷达图像能有效反映矿田第四系浮土覆盖区浅层地质结构。本次研究还鉴别了酸性岩脉体或转石与第四系浮土、片岩等围岩之间界面的探地雷达信号特征,并利用探地雷达对X03号矿脉等隐伏脉体进行了揭盖,获得了矿脉浅部结构构造信息。通过本次研究,发现并证明探地雷达勘探稀有金属矿脉是有效的,能够代替槽探,实现绿色勘探和快速找矿评价。     

甲基卡式锂矿田控矿作用与深部找矿方向

锂是我国重要的战略性新兴关键矿产。位于青藏高原东缘的甲基卡锂矿是全球最大的硬岩型锂矿田,同时也伴生大量铍、铌、钽、铷及铯等稀有金属。隐伏花岗岩体的形态,花岗岩与伟晶岩关系,以及细晶岩型和伟晶岩型锂矿体(脉)的空间分布是认识锂成矿控矿作用的关键。本文以甲基卡锂矿田为研究对象,通过高精度重力测量,建立了隐伏花岗岩穹丘的三维模型,推断了花岗岩体的形态及延伸;同时还利用大地电磁测深和钻探验证,揭示了X03、309、134等超大型、大型锂等矿脉与二云母花岗岩的关系。提出了复式(多中心)花岗岩浆底辟穹隆、不混溶Li-F花岗质岩浆脉动式充填-交代以及半开放的剪张裂隙控制大(矿)脉的认识,探讨了以花岗岩细晶岩型锂矿为主体,并与伟晶岩型锂矿共存的成因。这对第四系覆盖程度高的地区的找矿具有重要指导意义。隐伏花岗岩株(枝)形成的多中心小穹窿周缘是找矿有利部位。对隐伏花岗岩体向北北西倾伏的推断、岩石组合特征(是否只有二云母花岗岩单一岩石类型)等的认识还需在矿田北部加强探深科学验证;对于甲基卡式稀有金属超常富集过程的问题还需要继续探索研究,以期深部锂矿找矿突破。     

遥感技术在川西甲基卡大型锂矿基地找矿填图中的应用

四川甲基卡矿田是中国乃至于世界上锂矿资源最集中的地区之一,目前运用遥感技术开展甲基卡型锂矿的研究工作尚较为薄弱,文章运用遥感技术在甲基卡特殊地貌区开展找矿填图应用研究,建立了研究区典型岩石及矿物的波谱数据库,总结了研究区黑云母片岩、十字石片岩、十字石堇青石片岩、角岩、二云母花岗岩、含锂辉石伟晶岩、无矿伟晶岩、石英脉、长石斑晶、锂辉石单晶、云母、绿柱石的波谱特征;之后分别基于中等分辨率遥感数据Landsat 8和高空间分辨率遥感数据Geoeye-1进行图像处理和信息提取,开展了地质填图应用初步研究。研究结果表明遥感技术作为一种新兴的技术手段,对甲基卡型锂矿的填图及找矿具有重要的指导意义,可以作为今后地质找矿工作的"先头兵"。     

AMT和地电化学测量法在川西雅江木绒锂矿区 深部找矿中的研究及应用

川西木绒锂矿区位于雅江穹窿群北东部、甲基卡稀有金属矿田西部外围,有良好的稀有金属成矿前景,但受限于高原地区地形切割深、第四系覆盖层厚,常规物化探方法（土壤测量、大功率电法测量）找矿效果不佳。本文通过在雅江木绒锂矿区进行地电化学测量与AMT测量相配合的综合研究,探寻一套适合于深切割地区深部找矿的技术组合,为在该区域内寻找同类型矿床提供技术方法支撑。通过实验研究,地电化学测量结果显示在500 m以浅Li元素及伴生元素的组合异常对深部锂矿（化）体有良好的指示作用;AMT测量方法的电阻率曲线梯度带能够反映脉状矿化体、伟晶岩的产出部位及大致埋深;通过钻孔验证发现两者异常与矿（化）体位置耦合度非常高,证明该综合手段对深部找矿具有实际意义,可降低找矿风险;同时在矿区外围开展找矿预测,圈定两处找矿靶区,为下一步找矿工作指明方向。     

四川甘孜甲基卡锂矿地质—地球化学特征和找矿标志

通过对四川甘孜州甲基卡新三(X03)号脉锂矿地质矿产特征及所处区域、矿区的地球化学特征分析,初步总结了甲基卡锂矿的地质—地球化学特征和标志,以期为甲基卡矿田外围及同类型矿床的找矿提供技术示范。工作区内地层仅出露三叠系和第四系,且第四系覆盖达80%以上,找矿难度较大。锂(Li)、铍(Be)、铷(Rb)、铯(Cs)等稀有金属元素比重较小,化学活性强,尤其是锂易被粘土矿物吸附,故在土壤中锂含量增高,易形成次生晕,通过开展大比例尺土壤地球化学找矿工作,能迅速缩小找矿范围,圈定靶区,为发现稀有金属矿床起到重要的作用。     

新疆西昆仑大红柳滩矿集区含锂伟晶岩脉识别与找矿预测

锂矿是新兴战略矿产资源。位于西昆仑造山带的大红柳滩地区是近几年中国新发现的又一世界级规模的锂多金属矿集区。矿集区自然条件差，常规的技术方法难以开展有效的伟晶岩脉识别，一定程度上影响了区域进一步找矿预测工作。文章在进行典型岩矿波谱实测分析的基础上，利用资源一号02D卫星（ZY1E）高光谱数据和高分二号（GF-2）高空间分辨率数据，识别有一定规模的伟晶岩脉；采用端员波谱法对ZY1E数据的矿物信息进行了提取，获取锂辉石、钠长石、白云母的端员波谱及空间分布范围，圈定锂矿化异常区，并识别含锂伟晶岩脉。基于ArcGIS平台，将锂矿化异常区与该矿集区内已知矿点叠加分析，发现矿化异常区范围与已知含锂伟晶岩脉矿点分布范围基本一致，以此为依据预测了一个新的找矿靶区，该方法可以作为类似高海拔、浅覆盖区开展伟晶岩型锂矿找矿预测有效的技术方法。     

深穿透地球化学勘查技术对隐伏稀有金属矿的勘查指示：以甲基卡X03号锂矿脉为例

花岗伟晶岩型锂矿是锂资源的重要矿产类型,目前随着勘查程度的提高,发现地表出露的伟晶岩型锂矿资源的几率越来越小,下一步的勘查重点应放到找寻隐伏型锂矿资源。近年来,深穿透地球化学勘查手段在隐伏矿勘查中发挥了重要作用。其中土壤微细粒分离测量技术能有效探测深部异常信息,已在多种景观覆盖区进行了试验,并取得了显著的效果。本文以四川甲基卡X03号隐伏锂矿脉为研究对象,利用土壤微细粒分离测量技术,开展深穿透地球化学勘查技术对隐伏锂矿脉探测的试验研究,并分析了成矿及伴生元素组合特征,结果表明：Li、Be、Rb、Cs、Sn、Nb、Ta、Bi、Pb、U等元素具有较好的相关性,富集程度高,异常明显,异常峰值显著;其中,Li-Be-Bi-Cs-Rb-Pb-U元素组合与研究区X03号矿脉成矿元素组合具有良好的耦合性;利用土壤微细粒分离测量技术取得的元素高异常范围与已知隐伏矿体具有较好的对应关系,可以将上述元素作为该区域寻找锂矿的指示元素。以上结果证实了深穿透地球化学勘查技术能有效指示深部隐伏锂矿体,可以将深穿透地球化学勘查技术应用于西部高寒山区景观覆盖区地球化学找矿勘查中。     

四川甲基卡地区花岗岩型稀有金属矿找矿规律及标志

四川甲基卡地区位于青藏高原东部扬子板块西缘巴颜喀拉地块,是我国重要的花岗岩型稀有金属矿成矿远景区,分布其中的甲基卡伟晶岩型稀有金属矿床是我国规模最大的固体锂矿床,形成了Li-Be-Nb-Ta等成矿系列。通过对甲基卡伟晶岩型稀有金属矿床成矿条件、含稀有金属伟晶岩脉分类、稀有元素矿物期次划分及产出特征、稀有元素品位变化规律及富集规律、矿床成因及找矿标志的分析研究,探讨了该区锂矿的成矿规律,总结出了寻找甲基卡式锂矿的一系列重要找矿标志,对矿床外围及区域其他相似地质条件地区找矿工作具有一定的指导意义。     

国内外花岗伟晶岩型锂矿找矿预测研究进展

21世纪,随着对锂资源需求的不断增长,找锂矿成为提高锂矿资源保障能力的关键一环。作为锂矿家族中的重要一员,伟晶岩型锂矿床的找矿取得了重要突破,同时在预测理论和找矿技术方面也取得了重要进展。文章主要从6个方面的进展结合实例进行系统总结,以期有助于伟晶岩型锂矿找矿的新突破,包括：①地质找矿方向及找矿方法;②化探（含重砂）有效指示元素（重砂矿物）以及隐伏矿床化探找矿方法;③使用合适的遥感资料识别伟晶岩并判断其含矿性;④物探在推断与成矿有关的花岗岩和片（麻）岩穹隆构造以及在刻画伟晶岩岩脉地下空间展布中的作用;⑤各类综合找矿预测模型（或方法组合）的应用及效果;⑥潜在资源量估算的主要方法和与查明资源储量/资源量的区别等。     

四川甲基卡矿田新三号稀有金属矿脉的成矿特征与勘查模型

四川甲基卡矿田是中国乃至世界上锂辉石资源量最集中的地区之一。近年来,在甲基卡矿田东北第四系覆盖区发现了编号为X03的稀有金属矿脉——新三号脉,新增氧化锂资源量64.31万吨,规模已达超大型,远大于世界上最著名的稀有金属伟晶岩脉——新疆可可托海3~#号脉。新三号脉虽然分带性差,但呈层状、透镜状产出,厚度大,全脉矿化,Li_2O平均品位1.5%,共、伴生的Be、Rb、Ta、Nb、Sn、Cs等均可综合回收利用。按照矿物组合,矿石分为钠长石-锂辉石型和石英-锂辉石型两大类;按照结构、构造,矿石可分为梳状锂辉石型、微晶毛发状锂辉石型、细晶粒状锂辉石型和巨晶柱状锂辉石型。矿石结构构造显示出多期次脉动式交代的成因特点,其中锂辉石的形成至少有3个世代。新三号脉为陆壳深融型富稀碱元素花岗岩演化与交代的产物,形成于晚三叠世(223~214 Ma),是印支运动末期构造趋于稳定阶段的产物。文章在深入总结甲基卡矿田成矿规律的基础上,建立了"综合研究—遥感解译和坡-残积填图—重磁测量查明岩体和伟晶岩脉就位空间—优选靶区—电法定位化探定性解释推断异常—浅成雷达探测和便携式取样查明矿脉浅表边界及产状—钻探验证控制"的第四系覆盖区立体地质综合勘查模型,在甲基卡地区打破了第四系浮土草甸覆盖区"无矿"的禁锢,并提出了通过坡-残积锂辉石"寻根溯源",实现地质找矿的新突破,为川西地区隐伏伟晶岩型稀有金属矿床的找矿和勘查工作提供参考。新三号脉在南北延伸方向上尚未封闭,找矿潜力仍然很大,值得进一步勘查。     

川西甲基卡锂矿基地典型岩石及矿物反射波谱特征研究

四川甲基卡矿田是中国乃至于世界上锂矿资源最集中的地区之一,目前对甲基卡锂矿床的光谱学认识还很欠缺。本文运用地物波谱仪对甲基卡地区野外采集的典型岩石及矿物开展波谱测试,建立了研究区样品的波谱数据库,总结了黑云母片岩、十字石片岩、十字石堇青石片岩、角岩、二云母花岗岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、石英脉、长石斑晶、锂辉石、云母、绿柱石的波谱特征。研究结果表明:围岩与岩体波谱特征差异较大,围岩反射率一般在0. 2以下,吸收特征不明显,岩体反射率一般在0. 5以下,具有1413 nm、1911 nm、2197 nm三处不同程度的吸收特征;其中含矿伟晶岩、不含矿伟晶岩及花岗岩可以通过1413 nm及2197 nm等处的吸收特征进行区分;锂辉石及绿柱石具有独特的波谱特征,可以直接用于找矿。本文开展的甲基卡型锂矿地面波谱研究,对其高光谱遥感填图及地质找矿具有重要的指导意义。     

卡鲁安伟晶岩锂矿的地气场特征及找矿意义

在伟晶岩锂矿勘查中,为了解决常规物探方法由于矿体与围岩差异不显著、应用效果不佳、化探法对隐伏锂矿效果不明显的问题,以新疆卡鲁安伟晶岩锂矿为研究区,布设了两条总长6 605 m的地气研究剖面,完成了191个测点的国内外首例地气测量勘查伟晶岩锂矿研究工作,每个测点获得Li、Rb、Be、Cs、Nb、Y等39种元素的含量,据此研究了卡鲁安研究区伟晶岩锂矿的地气异常特征。结果表明,在伟晶岩锂矿脉的倾斜方向一侧,均能捕获包含Li、Rb、Be、Cs、Nb、Y等多种元素的显著地气异常;在无矿(化)伟晶岩上方,Rb元素的地气异常幅度会增大,其它元素异常幅度则明显变小,Be不出现地气异常;其它岩性上方,没有地气异常出现。研究证实了地气法对寻找伟晶岩锂矿是准确、有效的,对在伟晶岩锂矿勘查中应用地气法找矿提供了理论参考和技术支持。     

川西甲基卡锂辉石矿床控矿条件及成因分析

甲基卡伟晶岩型锂矿床定位于穹窿构造隆起区、形成于印支晚期—燕山早期。其成矿作用与矿区的二云母花岗岩体密切相关,伟晶岩脉环绕花岗岩体大致呈离心式带状成群成带分布,单一矿脉的分带性较差。含矿伟晶岩既有顺层产出也有近垂直切层产出。该矿床属于岩浆—热液交代作用成因的伟晶岩—细晶岩型(硬岩型)锂矿床。     

四川甲基卡稀有金属矿床134号脉锡石U-Pb定年与地质意义

伟晶岩型锂矿是重要的新兴产业资源,具有重要的战略价值,是我国亟需紧缺的关键矿产。然而,成矿年代学制约了该类型锂矿的成矿作用和成矿机理研究。四川甲基卡稀有金属矿床是我国最大的锂矿床,以134号伟晶岩脉为典型代表。134号伟晶岩脉主要由锂辉石、钽铌铁矿、锆石、曲晶石、绿柱石、锡石、微斜长石、正长石、石英、白云母等组成。本文采集了134号脉中部矿石样品,分选获得锡石,通过LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb测年,获得134号伟晶岩脉的锡石U-Pb年龄为203.7±4.6Ma(n=19,MSWD=2.8),代表了该伟晶岩型锂矿床的成矿年龄,表明其成矿作用发生在印支晚期。印支运动晚期稳定的构造环境,为稀有金属的聚集、成矿创造了有利条件,有助于形成甲基卡超大型稀有金属矿床。     

四川容须卡矿区稀有金属伟晶岩的原生晕特征

容须卡南锂辉石矿位于松潘—甘孜造山带主体的东南侧,雅江穹状变质体群内,至今已发现甲基卡大型锂辉石矿、容须卡锂辉石矿,为扬子地台西缘地区稀有金属矿集中产出区之一。该区成矿条件优越,具有形成大型、超大型稀有金属锂辉石矿床的条件,找矿潜力巨大。本文在详细研究容须卡锂辉石矿区原生晕特征及脉体元素组合分带规律来研究伟晶岩分带及稀有金属成矿规律的基础上,提出了在浅覆盖区寻找隐伏的稀有金属伟晶岩矿脉的找矿方法,为该区找矿突破提出了新的思路。