青藏高原东北缘茶卡北山印支期(含绿柱石)锂辉石伟晶岩脉群的发现及Li-Be成矿意义

青藏高原东北缘茶卡北山地区首次发现锂辉石伟晶岩脉群。这些伟晶岩脉沿宗务隆山南缘断裂北侧密集出露,并呈狭窄带状北西向展布。到目前为止,已发现9条含绿柱石锂辉石伟晶岩脉(Li₂O平均品位为1.11%～3.13%,BeO平均品位为0.06%)和13条含绿柱石伟晶岩(BeO平均品位为0.044%～0.056%)。伟晶岩锆石U-Pb测年确定其成岩成矿年龄为217 Ma,含绿柱石伟晶岩具有高SiO₂(71.62%～77.34%)、Al₂O₃(15.57%～17.55%)和富K₂O(1.99%～2.02%)、Na₂O(6.09%～6.24%),稀土元素总量非常低(∑REE=5.2～9.1μg/g),轻稀土元素略微富集((La/Yb)_N=6.8～10.1), Eu具负异常(δEu=0.25～0.92),具有Cs、Rb、Ta、P和Pb富集,以及Ba、Th、La、Ce、Sr、Nd和Ti的强烈亏损特征。含绿柱石锂辉石伟晶岩具有高SiO₂     

花岗伟晶岩中锂辉石和透锂长石产出特征及其形成条件

锂辉石(Spd)和透锂长石(Ptl)是富锂花岗伟晶岩中重要的锂铝硅酸盐矿物,查明锂辉石和透锂长石的形成条件和演化过程对进一步揭示花岗伟晶岩型锂矿床形成机制具有重要意义。锂辉石和透锂辉石通常产于伟晶岩的中间带或者核部,但两者结晶温度压力条件存在差异：透锂长石形成于高温低压条件,锂辉石在相对低温高压条件下稳定,两者随温度压力条件改变可发生相互转换。当温度降低时,透锂长石可以转换为锂辉石和石英(Qtz)集合体(SQI),而当压力升高时,锂辉石和石英集合体又可以转换为透锂长石。精确厘定锂辉石和透锂长石的相互转换温度压力条件,可以揭示富锂伟晶岩形成演化的P-T轨迹。本文基于近年来关于锂辉石、透锂长石等相关研究成果,总结了其产出特征和形成条件,认为：(1)在富锂伟晶岩体系内,锂铝硅酸盐矿物的结晶主要受温压条件控制,与熔体成分关系较小,锂辉石和透锂长石稳定温压范围为400~680℃、160~400MPa;(2)锂辉石在岩浆出溶流体晚期演化而成的偏碱性流体叠加作用下,先后发生钠化/钾化、白云母化和锂绿泥石化等蚀变作用;(3)温度越高、铝饱和指数(ASI)越小,H₂O的含量越多,锂在熔体中的溶解度更大;(4)锂辉石和透锂长石的结晶实验,指示了伟晶岩的快速结晶过程,其结构的形成受过冷却度的影响,高温高压实验表明5% H₂O含量(不饱和条件)和50~130℃的过冷却度范围是伟晶结构形成的最佳条件;(5)岩浆中CO₂、Li元素含量对富锂伟晶岩结晶体系的酸碱度调节、降低岩浆液相线、降低熔体粘度和增加水合簇分子等方面起到了关键作用。未来,原位高温高压实验技术(如热液金刚石压腔)等分析技术的应用,将对研究花岗伟晶岩型稀有金属矿床成矿机制提供更为直接可靠的实验依据。

     

四川阿坝州党坝超大型锂辉石矿床成矿规律及深部和外围找矿方向

党坝矿区位于松潘-甘孜稀有金属成矿带东段,可尔因矿田的东南部,是我国超大型锂辉石矿床之一.为了解该矿床地质特征及成矿规律,查明工作区深部及外围地质找矿方向,梳理了现有工作成果和野外地质观察结果,总结工作区岩浆岩岩相的空间变化特征、控岩控矿构造力学特征,对成矿规律进行了深入分析.研究表明:（1）党坝矿区主矿脉Ⅷ是2期成矿作用叠加、复合形成的钠长石锂辉石+锂云母型伟晶岩脉,每期伟晶岩脉内构造分带明显,自外向内分别是锂云母钠长石伟晶岩带、白云母钠长石伟晶岩带、锂辉石钠长石伟晶岩带;（2）主成矿期的应力场为EW向挤压,形成了矿区内的NW向和NEE向2组剪裂隙,伟晶岩脉充填其中,形成了呈"X"型分布的伟晶岩脉带;（3）以Ⅵ矿脉为成岩成矿中心,NW走向的伟晶岩矿脉带向南东侧伏,NE走向的伟晶岩矿脉带向北东侧伏,为工作区开展深部及外围地质找矿指明了方向.      

四川省可尔因伟晶岩田东南密集区锂辉石矿床成矿规律

四川省可尔因伟晶岩田东南密集区内具有丰富的锂矿资源,伟晶岩脉充填于可尔因二长花岗岩体周围0~5 000m宽度范围的地层节理裂隙中,按矿物组成及空间分布规律分为5种类型,具明显的水平和垂直分带特征。锂辉石矿体赋存于钠长锂辉石伟晶岩脉中,距岩体500~4 000m,形态简单,以脉状为主,基本上全脉锂矿化,内部结构分带不明显。含矿伟晶岩的主要组成矿物为钠长石、石英、锂辉石,主要有用组分为锂,其他伴生可利用组分有稀有金属铌、钽、铍及有色金属锡。规模巨大的含矿伟晶岩脉有2~3种伟晶岩类型,富矿体、贫矿体及脉石之间往往呈渐变关系。     

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。     

四川党坝锂辉石矿Ⅵ号脉工艺矿物学及锂的赋存状态研究

党坝锂辉石矿床位于四川可尔因矿田的东南部,其Ⅵ号脉是矿区新发现的稀有金属伟晶岩脉,矿石研究程度低。为合理开发利用党坝锂辉石矿床锂资源并且为选矿工艺流程的制定提供理论依据,文章以党坝锂辉石矿床Ⅵ号脉锂辉石矿石为研究对象,采用显微镜下观察、电子探针(EPMA)、激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)、X射线衍射分析(XRD)、矿物自动定量分析系统(TIMA)和矿物解离分析仪(MLA)等测试手段,开展了详细的工艺矿物学研究。结果显示,矿石中Li₂O含量为0.99%,锂辉石是主要的矿石矿物,脉石矿物主要为长石和石英,其次为云母。锂辉石晶体虽然粒度粗细不均,但是多集中在中粗粒范围内(320~1 280 μm),属于均匀较易解离矿石类型。矿石中锂主要赋存于锂辉石中,锂辉石中锂的配分比为97.80%,伴生有Nb、Be等有益组分且达到综合回收指标值。LA-ICP-MS实测锂辉石中Li₂O的平均含量为6.88%,锂辉石单矿物电子探针结果显示锂辉石中含有FeO(0.45%~0.73%),且少量Fe、Mn等杂质充填在锂辉石的解理、裂隙中,会一定程度上限制锂辉石精矿品级。     

石榴子石中的“水”揭示喜马拉雅错热锂辉石伟晶岩快速形成

东西向延伸近2500km的高喜马拉雅淡色花岗岩带不仅是新生代印度-欧亚板块碰撞的产物, 同时也与多种稀有金属矿床密切相关。近期, 在高喜马拉雅中部的错热地区发现了多条锂辉石伟晶岩脉, 为研究该地区岩浆分异演化过程、探索错热地区锂辉石伟晶岩成岩成矿时限提供了新材料。本文对该地区各类型淡色花岗岩及锂辉石伟晶岩中的石榴子石进行电子探针和傅里叶变换红外光谱分析, 研究表明: 错热地区花岗岩-伟晶岩体系中石榴子石属于岩浆成因的铁铝榴石-锰铝榴石系列, 且可能存在多种OH取代机制; 石榴子石主量元素及水含量记录了岩浆演化历程, 水含量受Si、Fe、Ca、Mn影响; 伴随岩性从石榴子石白云母花岗岩向锂辉石伟晶岩分异演化, 石榴子石逐渐富锰、富水; 在伟晶岩侵位后, 还可能与围岩发生了混染并发生了流体丢失, 导致石榴子石边部贫锰、贫水。此外, 石榴子石氢扩散模拟可用于限定伟晶岩形成时限, 热模拟结果显示2.5m宽的错热锂辉石伟晶岩脉自720℃侵位温度冷却至岩体中心温度低于450℃仅需24天, 表明错热锂辉石伟晶岩冷却迅速, 具有快速的形成速率。另外, 石榴子石水含量与MnO/(MnO+FeO)值呈正相关关系, 高水含量(>0.04%) 的锰铝榴石可能是喜马拉雅伟晶岩Li-Be矿化的潜在指示标志。

     

火焰发射光谱法测定锂辉石中锂

样品用氢氟酸-高氯酸混合酸消解处理,用火焰原子发射法测定锂辉石中的锂含量。结果显示,在1％（体积分数）的硝酸介质中,空气压力0.3 MPa、乙炔流量1.2 L/min的条件下测定,100倍量的钾、钠、钙、钡、锶等共存元素不干扰测定。方法回收率为94.0％～106.0％,精密度（RSD）小于2％（n=10）。     

阿尔泰伟晶岩锂辉石中包裹体研究

本文研究了新疆阿尔泰青河９２号脉、可可托海３号脉和柯鲁木特１１２号脉伟晶岩中锂辉石所含的包裹体，其包裹体类型主要有两类：流体熔融包裹体和液体包裹体。根据显微测温和包裹体性质，求出了包裹体形成时的温度、压力等有关参数。借助激光拉曼探针测定，对流体熔融包裹体成分作了估算。流体熔融包裹体成分研究表明阿尔泰伟晶岩成因与岩浆－热液过渡阶段有密切联系。     

油酸钠浮选锂辉石的作用机理研究

通过浮选实验、Zeta电位测量和红外光谱分析研究了油酸钠捕收剂体系中锂辉石的浮选行为和作用机理。浮选结果发现,当油酸钠用量为200 mg/L,pH=8⁹时,锂辉石最大浮选回收率为27%;当加入的活化离子Fe3+浓度为35 mg/L时,浮选回收率高达90%,可见Fe3+活化效果显著。Zeta电位测量结果显示锂辉石的零电点约为pH=3.0,加入阴离子捕收剂油酸钠后锂辉石Zeta电位整体向负移,则两者之间存在非静电作用力。在最佳浮选pH值=89时,锂辉石最大浮选回收率为27%;当加入的活化离子Fe3+浓度为35 mg/L时,浮选回收率高达90%,可见Fe3+活化效果显著。Zeta电位测量结果显示锂辉石的零电点约为pH=3.0,加入阴离子捕收剂油酸钠后锂辉石Zeta电位整体向负移,则两者之间存在非静电作用力。在最佳浮选pH值=8⁹时,锂辉石Zeta电位变化最显著,表明此时发生的吸附作用最大。结合红外光谱测试结果可得出结论:油酸钠在锂辉石表面吸附主要通过化学作用。