伟晶岩型锂矿床研究现状及其在中国西部的找矿前景

锂现为全球战略性关键金属矿产,花岗伟晶岩型锂矿是锂资源的重要类型之一,也是当前国际矿床学的研究热点。花岗伟晶岩划分为LCT（Li–Cs–Ta）、NYF（Nb–Y–F）及二者混合的LCT+NYF型,其中LCT型伟晶岩富集稀有元素Li、Rb、Cs、Be、Ga、Sn、Ta、Nb及B、P、F等助熔剂,通常与伸展背景下的晚造山和造山后阶段过铝质S型花岗岩具有成因联系。笔者分析了全球伟晶岩型锂矿床的时空分布特征,发现锂矿成矿事件主要发生在超大陆会聚造山作用的中晚期。研究表明中国花岗伟晶岩型锂矿空间分布相对集中,主要分布在9个锂成矿带,成矿期以三叠纪为主。花岗质岩浆结晶分异和下地壳物质低程度的部分熔融是伟晶岩两种主要的形成方式。稀有金属伟晶岩的成矿机制主要有分离结晶作用、岩浆不混溶、超临界流体和组成带状纯化。总结分析了中国西部西昆仑、川西松潘–甘孜、阿尔泰等3个典型伟晶岩型锂矿带的的成矿特点、分布特征、研究进展及找矿前景,并提出了构造–岩浆–变质–成矿的耦合关系是制约锂成矿过程和富集规律的关键科学问题。     

LCT型伟晶岩及其锂矿床成因概述

花岗伟晶岩具有与低共熔花岗岩相似的矿物和化学组成,通常与高分异花岗岩具有成因联系。花岗伟晶岩划分为富Li-Cs-Ta (LCT)、富Nb-Y-F (NYF)和混合的LCT+NYF型,其中LCT型伟晶岩以过铝质,富集助熔组分(H₂O、F、P、B)、稀有元素(Li、Rb、Cs、Nb、Ta、Be、Sn),极其低的Nb/Ta比值(<5)为特征。通常LCT型伟晶岩显示内部分带,主要包括边界带、壁带、中间带和核部带;此外,可能还发育交代体、层状细晶岩和晶洞。大多数LCT型伟晶岩形成与(同造山)-晚造山的过铝质S型、I型或混合的S+I型花岗岩具有成因联系。对于壳源沉积岩小比例部分熔融直接形成的伟晶岩,通常形成于伸展背景下的晚造山和造山后阶段,侵入于典型的低压角闪岩-高绿片岩相的变沉积岩中。伟晶岩外带(包括边缘带、壁带、细晶岩)中的细粒和细晶岩结构、UST (单向固结结构)是液相线过冷所致,而伟晶岩内带(中间带、核部带)中粗大矿物形成、矿物分带以及稀有金属矿物的饱和结晶是助熔组分(H₂O、B、P、F)、稀有金属(Li、Rb、Cs、Be、Nb、Ta)通过...     

从超大陆旋回看前寒武纪伟晶岩型锂矿的形成

金属矿床的形成与地球内动力过程密切相关,在某种程度上是全球构造特别是大陆演化的结果。因此,深入理解全球超大陆旋回与金属矿床之间的联系,既可以加强对区域成矿规律的把握,又可以提升对大陆演化过程的认识。在"碳中和"和"碳达峰"背景下,作为"能源金属"重要矿产,锂矿在近几年备受关注。该文总结了全球前寒武纪伟晶岩型锂矿的地质特征及其与前寒武纪超大陆旋回之间的联系,指出前寒武纪伟晶岩型锂矿主要形成于2.6 Ga、1.8 Ga和1.0~0.9 Ga 3个时段,与造山作用有关,与S型花岗岩具有密切联系,且与古老地壳物质的再造有关;超大陆聚合的陆-陆碰撞造山过程引起的地壳物质循环、活化和再富集是形成伟晶岩型锂矿的先决条件。     

新疆白龙山伟晶岩型锂矿床研究进展

大红柳滩-白龙山一带是西昆仑-喀喇昆仑山花岗伟晶岩分布最为集中、稀有金属矿化最好的地区。项目组2017年通过多次野外勘查、系统取样与室内化验分析,确认在新疆和田县喀喇昆仑腹地白龙山新发现了一处超大型锂铷多金属矿床,该矿床为花岗伟晶岩型。同时在大红柳滩-白龙山发现了雪凤岭、雪盆、双牙、冰舟、白龙山南、大红柳滩东(496北沟)等多处花岗伟晶岩型锂多金属矿床。通过对白龙山锂多金属矿床研究,目前已确定含矿伟晶岩脉群带长度>8250 m,宽度46～165 m,在白龙山锂多金属矿区划分出5个含矿伟晶岩脉群带,共发现含矿伟晶岩脉166条,对其中52条主要矿体进行了研究,含矿伟晶岩脉长度50～1230 m,宽1.5～157 m不等,Li₂O平均品位0.93%～3.44%, BeO平均品位0.54%～0.63%,Rb₂O平均品位0.11%～0.18%, Nb₂O₅平均品位0.011%～0.018%, Ta₂O₅平均品位0.003%～0.009%。新疆昆仑蓝钻矿业开发有...     

新疆和田县雪凤岭锂矿床、雪盆锂矿床和双牙锂矿床地质特征及伟晶岩脉群分带初步研究

作为战略性关键金属矿产,锂矿勘查与研究已成为当今矿产勘查和地学研究的热点。项目组2017年以来通过多次野外勘查、系统取样与室内化验分析,确认在新疆和田县白龙山锂多金属矿床东部的雪凤岭一带发现了雪凤岭、雪盆和双牙3处花岗伟晶岩型锂多金属矿床。雪凤岭锂矿床由3个含矿伟晶岩脉群共计47条锂多金属矿体组成,矿体长32～360 m,厚0.9～8 m,走向110°～120°,倾角49°～78°。对雪凤岭矿区伟晶岩脉群研究,发现含矿伟晶岩脉群-含白云母伟晶岩脉群-块体石英长石伟晶岩脉群-含黑色电气石伟晶岩脉群-块体石英长石伟晶岩脉群-含白云母伟晶岩脉群-含矿伟晶岩脉群具对称分带特征,进而在距雪凤岭1550 m南部的双牙山和雪盆沟发现较好的锂矿体,其中双牙锂矿床主矿体长850 m,厚12 m,出露最宽处近100 m;雪盆锂矿床3条锂矿体,长800～1200 m,厚4～8 m,向西合成一个矿体,厚12～20 m。各矿体Li₂O品位0.6%～4.02%。伴生BeO品位0.04%～0.15%, Rb₂O品位0.10%～0.23%, Nb₂O<...     

锂的圈层循环与资源富集过程: 从高原盐湖到造山带伟晶岩

盐湖卤水型锂矿与富锂伟晶岩是目前最为主要的可利用锂资源, 前者是经地表风化/高温水岩淋滤形成的水体通过蒸发作用浓缩而成的卤水, 而后者被认为是陆表风化沉积物熔融产物经高演化形成的富锂硬岩。大陆地壳是此类表生物质循环最根本的物源, 因而探究富锂地壳的形成及其表生风化剥蚀对于理解盐湖与伟晶岩锂成矿至关重要。本文将从元素循环视角切入, 结合内生高温-外生低温过程中锂的元素地球化学行为, 梳理锂在俯冲带各圈层的循环过程, 探讨富锂地壳的形成机制及其对高原盐湖与造山带伟晶岩锂资源发育的影响。研究发现: (1)俯冲板片对弧岩浆锂的物质贡献有限; (2)厚地壳环境下的弧岩浆具有更高的锂含量; (3)造山带富锂弧岩石的循环应是盐湖与伟晶岩锂成矿的重要控制因素。

     

伟晶岩型锂矿成矿构造背景研究

锂是银白色的、自然界最轻的金属,广泛应用于纺织、陶瓷、冶金、核能、新能源等领域,有“高能金属”、“21世纪的能源金属”之称。锂矿床按成因类型可分为内生和外生两种类型,内生型可具体分为花岗伟晶岩型、花岗岩型、云英岩型和岩浆热液型,外生型则包括盐湖型及地下卤水型（赵一鸣等,2004）。伟晶岩型锂矿主要开采锂辉石、透锂云母、锂云母、磷铝锂石等,是锂矿资源的重要来源。     

中国花岗伟晶岩型锂矿特征和研究进展

花岗伟晶岩型锂矿是中国锂资源的重要类型之一。本文基于全国87处花岗伟晶岩型锂矿研究资料,通过与全球典型伟晶岩型锂矿的对比分析,梳理总结中国花岗伟晶岩型锂矿的时空分布规律、矿石矿物组合特征、成矿成岩温压条件、演化历史和锂同位素分馏特征,以期为今后找矿工作提供理论依据。研究表明中国花岗伟晶岩锂矿空间分布相对集中,主要分布在8个锂成矿带,主成矿期为三叠纪;含锂矿物相与花岗岩-伟晶岩体系中的H_2O、P、F和Li等挥发性元素密切相关;与国外典型花岗伟晶岩锂矿相比,中国大型-超大型伟晶岩锂矿具有成矿温度相似和成矿压力较大的特征;不同于以Harding伟晶岩为代表的侵位后P-T两阶段演化轨迹,中国花岗伟晶岩锂矿存在以川西扎乌龙为代表的单阶段快速降温降压型演化轨迹;结晶分异是花岗伟晶岩最可能的岩石成因,该地质过程中锂元素和重锂同位素富集于花岗伟晶岩;未矿化伟晶岩全岩比锂辉石矿化伟晶岩全岩更富轻锂同位素的特征表明锂成矿过程发生在流体出溶之后。     

伟晶岩矿床示踪造山过程的研究进展

国内外伟晶岩及伟晶岩矿床的研究比较薄弱,对于伟晶岩矿床在造山过程中的示踪更是知之甚少。但是,与花岗岩和玄武岩可以指示构造演化一样,伟晶岩及其相关矿床同样可以作为构造演化尤其是造山过程的示踪标志。世界上伟晶岩矿床最集中的阿尔泰地区从加里东期到海西期、印支期、燕山期均有伟晶岩及伟晶岩型矿床形成,并具有从早到晚矿床规模越来越大、元素组合和矿物组合越来越多、伟晶岩分带越来越完善、矿种从加里东期比较单纯的白云母矿床向燕山期超大型综合性矿床演化的规律,主要的成矿阶段发生在各造山运动之后相对宁静的时期。国内外其它地区也有类似的情况,因此,伟晶岩矿床尤其是规模大、分带性好、矿种多元素全的矿床代表了造山后的产物。     

南部非洲花岗岩型与伟晶岩型钽矿床地质特征

钽作为一种重要的稀有金属矿产,广泛应用于各种工业领域。世界上的钽矿床成因主要为内生成矿,尤以花岗岩型和伟晶型最为重要,碰撞造山过程导致的多期次岩浆活动是有利的钽矿成矿环境。南部非洲钽矿资源丰富且品位高,主要为花岗岩型和伟晶岩型钽矿床,空间上主要分布在卡普瓦尔克拉通、刚果克拉通、津巴布韦克拉通以及基巴拉、泛非、达马拉等碰撞环境下形成的同造山—后造山构造带内,时间上主要集中在太古宙(2.85~2.58 Ga)、古元古代(2.48~2.0 Ga)、晚中元古代—早新元古代(1026~880 Ma)以及泛非活动期(500~440 Ma),且不同钽矿带内含钽矿物稀有及稀土元素分布特征差异较大。南部非洲发育大量与钽矿形成密切相关的花岗岩及伟晶岩岩体,资源潜力巨大,未来有望成为世界上主要的钽资源接续基地。     

光学遥感在识别花岗伟晶岩型锂矿床中的应用

花岗伟晶岩型锂矿是一种重要的锂矿资源,近年来,光学遥感技术在花岗伟晶岩型锂矿找矿应用中效果显著,开启了遥感找锂矿的研究热潮.本文基于对全球及国内花岗伟晶岩型锂矿空间分布特征、成矿地质特征的综合分析,归纳总结了目前伟晶岩型锂矿识别的光学遥感数据源及技术方法:ASTER、Landsat-8等中等分辨率影像具有较高的光谱分辨...     

锂同位素在伟晶岩矿床成因研究中的应用

稀有金属矿产对现代工业和科技的发展极其重要,伟晶岩矿床作为稀有金属的主要来源,其成因与成矿作用有待深入研究,普遍争论的成因模式包括:花岗岩结晶分异、地壳部分熔融以及岩浆液态不混溶。研究表明地壳深熔过程中锂同位素不发生有意义的分馏,因此在解决花岗岩和伟晶岩的岩浆源区性质方面提供了强有力的证据。文章主要从花岗伟晶岩的成因、锂同位素分馏机制以及锂同位素在伟晶岩矿床中的应用三个方面系统综述了国内外近年来取得的一些研究进展。国内外学者以锂同位素分馏机制详细论述了花岗伟晶岩的Li同位素组成,认为伟晶岩矿床的成因主要为花岗岩结晶分异或地壳部分熔融。但是锂同位素应用于伟晶岩矿床成因方面的研究还不够成熟,需要开展更多的工作。     

四川容须卡伟晶岩型锂多金属矿床 地球化学特征及成矿地质条件

通过分析四川容须卡伟晶岩型锂多金属矿床中酸性侵入岩和伟晶岩的地球化学特征,探讨其成矿地层、构造及岩浆岩等成矿地质条件.该矿床中酸性侵入岩为钙碱性准铝质岩石,属于Ⅰ型花岗岩系列,伟晶岩属钙碱性强过铝质岩石,二者的稀土和微量元素地球化学特征差异明显.中酸性侵入岩形成于后碰撞构造环境,与松潘—甘孜造山带碰撞造山作用有关,其物质来源可能为地壳物质的部分熔融,同时有少量幔源物质加入,伟晶岩与中酸性侵入岩可能为同源岩浆分异演化的产物.区域性推覆造山运动形成的褶皱、断层及穹隆,为含矿热液的充填和成矿元素的富集提供了有利空间.富含挥发分及稀有金属的熔体侵位于围岩,渗透率较小的泥质岩限制了热量的扩散及成矿有利物质的流失,熔体缓慢固结,形成含矿伟晶岩.     

中国西部主要伟晶岩型锂辉石矿床 成矿作用对比及找矿前景

为了解中国西部伟晶岩型锂矿床的成矿地质背景和矿床地质特征,指导今后该类锂铍等稀有金属矿产资源勘查与评价,总结研究了中国西部几个主要的大型、超大型伟晶岩型锂辉石矿床的成矿特点,并简要对比这些矿床的成矿地质背景、矿床地质特征等.结果表明:中国西部伟晶岩型锂辉石矿床所处的大地构造位置较为相似,大多处于褶皱造山带中,呈现集中成带分布,稀有金属矿化均发育在岩浆岩后期的伟晶岩脉中,围岩均为一套变质砂岩、板岩、片岩类,伟晶岩脉的含矿性还与构造裂隙的交叉和相对封闭条件有关;成矿时代集中分布在印支晚期—燕山早期.但不同地区的锂辉石矿床也表现出其特殊性,矿物组合上以可可托海最为复杂,甲基卡次之.今后勘查应以锂成矿带为重点,伟晶岩型锂矿为首要勘查对象,同时应因地制宜,以现有的典型矿床为模型,寻找最有效的找矿技术方法组合,为后期找矿提供依据.     

中国西部主要伟晶岩型锂辉石矿床成矿作用对比及找矿前景

为了解中国西部伟晶岩型锂矿床的成矿地质背景和矿床地质特征,指导今后该类锂铍等稀有金属矿产资源勘查与评价,总结研究了中国西部几个主要的大型、超大型伟晶岩型锂辉石矿床的成矿特点,并简要对比这些矿床的成矿地质背景、矿床地质特征等。结果表明: 中国西部伟晶岩型锂辉石矿床所处的大地构造位置较为相似,大多处于褶皱造山带中,呈现集中成带分布,稀有金属矿化均发育在岩浆岩后期的伟晶岩脉中,围岩均为一套变质砂岩、板岩、片岩类,伟晶岩脉的含矿性还与构造裂隙的交叉和相对封闭条件有关; 成矿时代集中分布在印支晚期-燕山早期。但不同地区的锂辉石矿床也表现出其特殊性,矿物组合上以可可托海最为复杂,甲基卡次之。今后勘查应以锂成矿带为重点,伟晶岩型锂矿为首要勘查对象,同时应因地制宜,以现有的典型矿床为模型,寻找最有效的找矿技术方法组合,为后期找矿提供依据。