四川甲基卡两类锂辉石矿体共存机制及其找矿意义

甲基卡已成为我国最大的硬岩型锂资源基地,目前已查明数个超大型锂辉石矿床,其矿床工业类型主要为花岗伟晶岩型,但在近几年对深部锂矿产的勘查中,除了继续发现有花岗伟晶岩型矿体外,还发现一种粒度明显偏细的锂矿石,野外称之为细晶岩,但经室内认真观察表明,它们具有非常典型的花岗结构,锂辉石在其中以自形—半自形晶较均匀分布,含量在5%～22%,长石包括微斜长石和钠长石,结合其他工作确定,这应是在我国首次发现的富锂辉石碱长花岗岩。在含矿脉体中,它和富锂辉石的花岗伟晶岩密切伴生,但形成时间较晚。在一些矿床（段）中,碱长花岗岩型矿石中的锂储量还明显高过花岗伟晶岩型。花岗伟晶岩型和花岗岩型锂辉石矿共伴生,这在国内也是首例,其特殊的成岩成矿作用与三叠纪末松潘 甘孜造山带中构造 岩浆 穹窿体的形成有密切的成因联系,它使含矿花岗伟晶岩和花岗岩仅集中发育于一定的接触变质带中,并相伴生产出。这一发现,不仅丰富了甲基卡地区锂矿石类型,也为花岗伟晶岩和花岗岩成岩成矿作用理论的深入探讨提供了非常好的实验基地。     

川西甲基卡花岗伟晶岩的锂铍成矿作用过程——来自308号脉流体包裹体的约束

甲基卡位于松潘-甘孜造山带内,为特大型花岗伟晶岩型锂-铍矿床.前人以锂辉石中发育的富子晶包裹体为研究对象,着重剖析了甲基卡锂成矿的物理化学条件.然而,就伟晶岩熔(流)体的演化过程,特别是稀有金属成矿的富集机制和物理化学条件,仍缺乏有效制约.308号脉作为甲基卡出露最大的钠长石型锂-铍伟晶岩脉,具有良好的内部分带,较完整...     

音频大地电磁测深在甲基卡深部找矿预测中的应用研究

近年随着找矿难度的不断加大,找矿重心已由早期的地表浅覆盖转向地下深部隐伏矿脉.川西甲基卡地区目前是我国乃至世界上规模最大的硬岩型稀有金属富集区之一,其深部找矿潜力巨大.基于多年野外实践工作成果笔者认为,音频大地电磁测深是解决当前甲基卡地区深部找矿预测的一种有效技术手段;通过与区域内的重磁资料综合对比解析,立足于地质基础...     

川西甲基卡伟晶岩型锂矿的“多层次穹状花岗岩席”控矿新理论——记“川西甲基卡锂矿科学钻探”创新成果

川西甲基卡伟晶岩型锂矿是中国大陆最大的硬岩型锂矿床。以揭示伟晶岩型锂矿深部结构和成因机制为目的的甲基卡伟晶岩型锂矿科学钻探工程(JSD)实施了一口3211.21 m(JSD-1)和两口各1000 m(JSD-2和JSD-3)的科学钻探,取得如下的创新性研究成果：(1)首次发现JSD-1中0～900 m深度的晚三叠世浊积岩经历中低压-高温巴罗-巴肯式叠加变质作用和穹状构造特征;(2)揭示JSD-1的100 m深度范围的含锂辉石伟晶岩存在,以及估算了在3211 m深度伟晶岩中的稀有金属丰度及成矿潜力;(3)利用锡石、铌钽矿和独居石的精确定年,确定JSD-1深部伟晶岩形成的两期岩浆-热液事件(210～204 Ma和193～192 Ma);(4)流体包裹体的碱性元素(Li、Na、K、Rb、Cs)和挥发性元素(B、As)的富集指示富锂伟晶岩高度结晶分异。利用JSD-1岩芯Li-B-Fe-Nd同位素示踪了岩浆的演化、流体出熔过程及成矿机制,揭示甲基卡伟晶岩型锂矿床的花岗岩岩浆演化过程中,岩浆结晶分异促进大量流体的出熔,从而在浅部形成钠长石锂辉石伟晶岩为主的矿体。这些结果不支持含锂伟晶岩是地壳深熔作...     

四川甲基卡伟晶岩型锂多金属矿床成矿流体来源研究

四川康定甲基卡锂矿是我国规模最大的伟晶岩型锂矿床，目前对其成矿流体来源的研究很少。本文对400多个原生流体包裹体进行了测温实验，结果表明：CO2-NaCl-H2O包裹体和盐水溶液包裹体的均一温度和相对数量呈渐变关系；在均一温度〈300℃时，CO2-NaCl-H2O流体的盐度低于盐水溶液的盐度，前者的压力均值高于后者。这说明随着温度和压力的降低，CO2-NaCl-H2O流体逐步向盐水溶液演化，该过程与岩浆分异成因的阿尔泰可可托海及加拿大Tanco伟晶岩的成矿流体的演化过程相似。CO2-NaCl-H2O流体包裹体的拉曼光谱分析表明流体的主要成分是CO2和H2O，未测试出烃类物质，这与成矿流体属于深源流体、与岩浆活动有关相吻合；流体的氢氧同位素组成与岩浆水接近，碳同位素组成为-3．4‰～-7．3‰。此外，伟晶岩脉的形成稍晚于二云母花岗岩体。根据这些特征可推断出成矿流体源于花岗岩浆的结晶分异，晚期有少量建造水混入。     

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。     

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。     

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。     

中性盐溶液提取土壤中金属活动态及其对隐伏矿的指示: 以甲基卡稀有金属矿区为例

以甲基卡稀有金属矿区X03 号超大型稀有金属矿体以及804 号脉等两个典型隐伏矿体作为研究对象,采用硫酸钾 （K2SO4） 中性盐溶液作为金属活动态提取剂,进行了土壤中Li 元素活动态的提取试验。结果表明,Li 元素活动态的地球化 学异常很好地对应了隐伏矿体的位置,能够有效地指示隐伏矿体的存在。在甲基卡土壤中目标元素内生组分/外生组分比值 很高的稀有金属矿区,采用中性盐溶液这类弱提取剂,才能最大程度地排除土壤内生组分的干扰,有效识别隐伏矿体。通 过提取条件优化实验,在甲基卡地区采用硫酸钾（K2SO4） 溶液提取土壤中Li 元素活动态的最佳技术参数为：提取剂浓度 0.2 mol/L,粒级200 目,pH为6.82,固液比为1:5,提取时间为48 h。     

川西甲基卡稀有金属矿田地表水中稀有金属元素分布特征及意义

2016～2018年系统采集川西甲基卡稀有金属矿田及周边地表水样品88件,测试分析了样品中Li、Be、Rb、Sr、Zr、Nb、Cs、Hf、Ta九种稀有金属元素含量及八种主要阴阳离子含量。结果表明:甲基卡矿田地表水水化学类型主要为HCO_3-Ca型。甲基卡矿区地表水中Li、Be、Nb、Rb、Cs、Ta等稀有金属元素平均含量明显高于川西河流平均值,Zr、Hf元素含量与川西河流均值相近,Sr含量远低于川西河流均值。经甲基卡矿区地表水稀有金属含量与矿脉分布空间耦合验证,地表水中Li、Rb、Cs、Be元素含量对矿脉的存在有明显的响应特征,其含量分布可以有效地服务于稀有金属矿产勘查,针对甲基卡外围地形高差大、切割深的特点,认为根据水地球化学异常来找矿也不失为一种有效方法,可以尝试运用地表水中稀有金属元素异常来缩小找矿靶区。