川西金川縣李家溝超大型鋰輝石礦床的地質特征及找礦標志

羅偉，楊波，古城會，李劍，龐良武

（1. 遵義師范學院工學院，貴州遵義 563006；2. 四川省地質礦產勘查開發局化探隊，四川德陽 618000）

當前，隨著新能源產業對高純度碳酸鋰資源的強勁需求，作為其主要原材料的硬巖型鋰礦（以花崗偉晶巖型鋰輝石礦床為主），也成為勘探和研究的熱點[1]。位于川西馬爾康地區的李家溝超大型鋰輝石礦床是繼甘孜州甲基卡[2]和馬爾康縣黨壩[3]鋰礦床后我國第三大硬巖型鋰礦床，其可利用的氧化鋰資源量高達51.2萬噸，共伴生的Be、Nb、Ta和Sn均達到綜合利用的要求[4]。

上世紀60年代，四川地礦局404地質隊對可爾因地區花崗偉晶巖型鋰礦開展了系統的普查工作；李建康[5]對該地區鋰礦床成因進行了探討；古城會[6-7]總結了該地區花崗偉晶巖型鋰輝石礦床的分布規律。許家斌等[8]的研究表明李家溝鋰輝石礦床形成于印支末期 -燕山早期，是松潘 -甘孜褶皺造山事件的產物。

本文基于筆者野外勘查的實踐，詳細報道了李家溝超大型鋰輝石礦床的地質特征，總結了找礦標志，以便為該地區稀有金屬礦產的勘查、研究提供基礎地質資料。

1 區域成礦地質背景

李家溝鋰輝石礦床在大地構造位置位于松潘-甘孜褶皺造山帶的馬爾康被動陸緣中央褶皺推覆帶[9]內（圖1a），往南東依次分布有丹巴白云母稀有金屬礦集區和甲基卡鋰輝石稀有金屬礦集區。

圖1 松潘—甘孜造山帶大地構造示意圖(a)(據文獻[9]修改)及可爾因地區地質略圖(b)（據文獻[10]修改）

區域上廣泛出露西康群復理石巖系，巖性為變質長石石英砂巖、板巖、粉砂質板巖、千枚巖等；區內構造變形復雜，發育一系列近EW向、NW-SE向同斜倒轉復式褶皺[10]，發育有一系列NE-SW向走滑斷裂；區內廣泛出露印支期、燕山期中酸性侵入巖?？蔂栆蚨颇富◢弾r體被認為是該地區稀有金屬偉晶巖礦床的成礦母巖，其在平面上呈不規則狀產出，出露面積達190km2，其他巖體則零星分布在該巖體周圍(圖1b)?；◢弬ゾr脈、細晶巖脈，成群成帶集中分布于可爾因復式巖體周緣，依次有北部、西部、南部、東南部和東北部偉晶巖密集區。在東南部密集區內分布有李家溝、黨壩、馬爾康、地拉秋等(超)大、中型鋰礦床，南部密集區內分布有業隆溝大型鋰礦床，西部密集區及其附近分布有觀音橋和瓦因大型鋰礦床。由可爾因巖體向外，偉晶巖脈在水平方向和垂直方向具典型的分帶性。鋰礦床主要產于距巖體2km～7km的鋰輝石納長石型偉晶巖帶中[9]。

區域上三疊系復理石巖系經歷了區域變質作用、區域動力熱流變質作用、接觸變質作用，形成了多種類型變質巖，計有變質砂巖類、板巖類、結晶灰巖類及角巖類（花崗偉晶巖脈主要賦存于該類巖石中）。

2 礦區地質

2.1 地層

礦區內出露三疊系和第四系地層，其中三疊系上統侏倭組（T3zw）在礦區內廣泛出露，第四系（Q4）零星分布（圖2）。

圖2 川西可爾因地區李家溝鋰輝石礦床地質圖

侏倭組可分為五段，其巖性特征如下：侏倭組一段（T3zw1），出露于礦區北部及東部，巖性為深灰色塊層狀長英角巖、透輝石角巖；侏倭組二段（T3zw2），出露于礦區的北西部及東部，巖性為深灰色中厚層狀二云石英片巖、二云母角巖夾灰色薄-中層狀二云母長英角巖；侏倭組三段（T3zw3），出露于礦區的中部。巖性為灰色中-厚層狀石英角巖、透輝長英角巖夾灰色薄層狀陽起石英角巖；侏倭組四段（T3zw4），出露于礦區的南東部。巖性為淺灰色中-厚層狀長英角巖夾灰色薄-中層狀二云石英角巖或深灰色中層狀角閃透輝黝簾石角巖；侏倭組五段（T3zw5），出露于礦區南東角，巖性為深灰色厚層狀黑云變粒巖、二云變粒巖和鈣質變粒巖。

第四系(Q4)。出露礦區中部，以殘坡積物為主，分布于山脊及兩側緩坡地帶，另外，在海拔3600m以上的山坡零星分布一些冰磧物。

礦區內構造相對簡單，以單斜構造為主，地層總體上大致呈東西向，傾向南，傾角一般為25°～40°。區內張節理和剪節理構造十分發育，主要呈EW向展布，其次為NWW-SEE向及NW-SE向，區內（含礦）偉晶巖脈主要沿近EW向及NWW-SEE向節理貫入。

礦區內僅出露有偉晶巖脈、細晶巖脈和少量石英脈?；◢弬r晶脈主要分布于礦區中部、東北部地區，呈脈狀、透鏡狀，局部出現分之復合現象，長50m～2100m，厚10m～30m，走向近東西向至北東-南西向，傾向北至北西，傾角40°～75°。礦區內見鈉長石花崗偉晶巖、鋰輝石納長石花崗偉晶巖（主要的賦礦巖石）兩類。

花崗細晶巖脈主要分布于礦區東部，呈脈狀、板狀，局部出現分支，沿地層層間節理裂隙貫入。細晶巖脈的形成較偉晶巖脈及石英脈早，常被偉晶巖脈所穿插，有時在偉晶巖脈中見到花崗細晶巖脈的捕虜體。

礦區內石英脈較多，規模小，呈細脈狀、透鏡狀、串珠狀或網脈狀產出，主要由石英組成，其他礦物小于1%，局部地段見零星分布的團塊狀方解石。

3 礦床地質特征

礦區內礦體賦存于鋰輝石納長型花崗偉晶巖脈中，共發現了15個具開采價值工業礦體，其中1、4、9、11號礦體為主礦體（圖2）。主礦體長一般210m～520m，最長達2050m，厚一般為14m～32m，最厚約125m[4,6]，傾向北至北西，傾角45°～80°。以脈狀為主，少數呈不規則狀，部分礦體局部地段出現分叉，再復合現象，礦體品位穩定，延伸性好，幾乎全脈礦化，夾石率低。

Ⅰ號主礦體位于礦區中心，由西向東橫穿整個礦區，大脈狀，地表出露長度為2060m，出露標高3665m～4040m，礦體走向250°～70°，傾向340°。礦體厚度中間厚，兩端薄。

礦石結構主要為細粒偉晶結構(1.2cm～1.8cm)和中粒偉晶結構(2.2cm～4.5cm)，次為熔蝕結構、交代結構。礦石構造以塊狀構造為主，次為浸染狀構造、斑雜狀構造和條帶狀構造。

礦石中主要金屬礦物為鋰輝石（10%～25%）、鋰云母（5%～10%），少量綠柱石，鈮鐵礦-鉭鐵礦微量。脈石礦物主要為石英（25%～40%）、鈉長石（25%～40%）、微斜長石（15%～40%）。副礦物有錫石、金紅石、榍石、白云母、電氣石、黑云母等。

礦石的主成礦組分為氧化鋰，含量1.00%～1.50%，伴生鈮、鉭、鈹和錫等有用組分（其含量均達到規范要求）。

4 找礦標志

可爾因地區花崗偉晶巖型鋰礦床主要分布于可爾因二云母二長花崗巖體外接觸帶，距離巖體2km～7km（水平方向）的褶皺軸部及其附近部位，節理裂隙構造發育的區域。含鋰輝石偉晶巖轉石是找礦的直接線索。地形上，由于偉晶巖巖石硬度達Ⅷ級，抗風化能力極強，差異風化形成陡坎地貌，也是找礦的重要標志[6]。

5 結論

李家溝超大型鋰輝石礦床產出于可爾因巖體外接觸帶內，其圍巖為角巖和片巖，礦體呈脈狀、透鏡狀賦存于鋰輝石鈉長花崗偉晶巖中，主礦體規模巨大，礦石以細粒偉晶結構、中粒偉晶結構，塊狀構造為主。礦石中主要有用礦物為鋰輝石、鋰云母。有用組分主要為氧化鋰，并伴生有鈮、鉭、鈹、銣、錫等組分。

可爾因地區偉晶巖型鋰礦主要產于可爾因巖體外接觸帶，背斜核部、節理裂隙發育的部位是偉晶巖型鋰礦床的主要賦存區域，偉晶巖轉石、正地貌是尋找偉晶巖型鋰礦床的直接標志。