四川金川县热达门锂辉石矿地质特征及矿床成矿模型浅析

张伟，邹林，范映武，董亚军

（四川省地矿局化探队，四川德阳618000）

摘要：近年来，四川阿坝可尔因地区近年来的探矿工作取得了巨大的突破，相续发现了李家沟和党坝两处 超大型锂辉石矿床、业隆沟大型锂辉石等矿床叫查明氧化锂资源储量超过150万吨叭资源潜力巨大。热达门 地区，具有极好的找矿潜力。本文通过对热达门矿床地质特征及矿床成因、成矿模型与区内典型矿床分析对比 研究，对该矿床实现找矿突破具有重要指导意义。

关键词：热达门锂辉石矿；伟晶岩；地质特征；矿床成因；成矿模型。

中图分类号：P618.71 文献标识码：A 文章编号：1006-0995 （2019 ） S1-0055-05

DOI ： 10.3969/j.issn.l006-0995.2019.S1.011

1成矿地质背景

图1伟晶岩脉分布区域及锂辉石矿区分布图

8.李家沟悽棒ar 区 9.勘查区地处玛沁一略阳深大断裂带、松潘一金川断裂带及鲜水河断裂带构成的三角形区域“阿坝地 块”南缘，位于松潘一甘孜地槽褶皱系，巴颜喀拉冒地槽褶皱带马尔康复式向斜之南端。属巴颜喀拉秦 岭地层区马尔康分区的金川小区，区内出露的主要地层有三叠系、第三系和第四系。在年代地层上归属 于三叠系的岩石地层单位，习称西康群，岩性单调、化石稀缺、标志层不明显，主要岩性为轻度变质的 砂岩、板岩夹少量的结晶灰岩等，属浅海相泥沙质夹碳酸盐建造，部分属半深海一浅海相泥沙质复理石 建造。下第三系分布相对局限，

属山间盆地红色磨拉石建造O 第

四系为残、坡积物及冲、洪积层

与冰积黄土，多沿河谷和山口地

带零星分布。

区域上断裂、褶皱构造发

育。位于巴颜喀拉甘孜褶皱系松

潘褶皱带、西秦岭褶皱系南褶皱

带与扬子准地台北西边缘的摩

天岭褶皱带多种不同构造单元

的复合部位。所处的环境特殊、

构造及岩浆活动强烈、活动时间

长，构造形迹多样、方向各异。

其中对区域控矿有意义的主要

褶皱构造有可尔因一日隆关复

式背斜和俄斯特背斜;主要断裂

为卓斯甲平移逆冲断层和松岗

走向逆冲断层。印支期一燕山晚期岩浆岩

广泛分布，主要有黑云母花岗岩、斑状黑云母花岗岩、石英闪长岩等，并伴随太阳河一可尔因一白湾及 其东部各类岩体侵入，派生有伟晶岩脉、细晶岩脉、辉绿岩脉、闪长煌斑岩脉上千条（图1）。可尔因岩 体以印支期的二云二长花岗岩为主要岩体，该岩体为含稀有金属（锂辉石）伟晶岩的母岩，二云二长花 岗岩分布于太阳河一可尔因一白湾及东北部，受限于可尔因-日隆关复式背斜北西段倾没端。岩体出露于 背斜的轴部附近，呈岩基产出，接触产状为17° -59° ,接触面倾向围岩一方。岩体呈不规则的三叉状收稿日期：2018-12-10

作者简介：张伟（ 1984-）,男，宁夏人，工程师，研究方向：地质调查与固体矿产勘查

2矿区地质概况

2.1矿区地质

矿区内出露地层为三叠系上统侏倭组（M）,另有零星出露的第四系（Q"）残积物、堆积物、冰磧砾。

矿区内仅出现一倒转向斜。位于矿区西部，观音桥南部的尤日一斯玛都倒转向斜之东段，两翼主要为三叠系上统侏倭组（T3必）及三叠系中统谷脑组上段（T2*）,核部为三叠系上统新都桥组（T3乂）。产状大致为215。乙35。核部为新都桥组黑云母绢云板岩、绢云母千枚岩等，轴面向北倒转，枢纽略有起伏。而东端矿体出露的主要地区未见任何褶皱构造。

太阳河黑云二长花岗岩体分布在太阳河下游热达门北侧及业隆沟中下游西侧地带，呈不规则状岩株产出，长轴近北偏东展布，长15km,宽5km,出露面积42山2,横跨于矿区东端。依据同位素地质年龄测定值、岩浆岩间相互穿插的相对先后关系及与围岩的接触关系等综合分析，确定太阳河复式岩体为印支期一燕山期的中酸性岩浆侵入体。

矿区重要的含矿脉体为含锂辉石花岗伟晶岩脉，矿区共计发现各种类型的伟晶岩脉14条，根据其矿化特征，可将其划分为含锂伟

晶岩脉、含皱伟晶岩脉和其它

伟晶岩脉。稀有金属矿体就赋

存于各花岗伟晶岩脉中。

2.2主要矿体地质特征

金川县热达门锂辉石矿

区共发现16条矿体。其中热

达门I-1、I-2、I-3和I

-4号矿体为矿区内最主要的

图3热达门矿段1-1、1-2、1-3、1-4号矿体垂直纵投影示意图

矿体，其均赋存在I号伟晶岩脉中（见图2、3）0该条含矿伟晶岩脉总长约大于1900m,地表出露长度1580m,从P32号勘查线开始，呈隐伏状向东延伸。脉体走向50。-80°,倾向南东，一般为100。-140°；P12号勘查线以西，脉体浅部倾向一般为北西向，倾角可为60。-80°,深部倾角一般较大，近于直立；P20号勘查线以东，脉体倾角75。-°,且表现为由西向东产状逐渐变缓的特征。含矿伟晶岩为细-中粒伟晶结构，块状构造，主要矿物成分为长石、石英、锂辉石和云母，其含量一般可达80%-90%,其它矿物主要为绿柱石、电气石、锯钮铁矿。围岩一般为片岩、角岩，亦有黑云二长花岗岩，围岩一般表现为角岩化、石榴子石化以及绿泥石化等热接触变质特征。伟晶岩脉矿化极不均匀，具分带性，从已有工作获取的成果表明，在P31~P49、P43-P12号勘查线之间的浅部矿化强烈而深部未见锂辉石矿化；P32-P48号勘查矿体已延深至海拔+3500m附近，并有继续向深部延伸的趋势;BeO相对富集的部位主要在脉体的深部,在LizO贫化的位置，二者形成的工业矿体总体表现为相互分离，仅在其过渡部位存在部分重叠。当以其中一种元素为主要元素圈定矿体时，其它元素（锂、皱、锭、钮等）可作为伴生组分加以利用。麦地沟矿段深部钻孔揭露的伟晶岩脉较多，可作为厚大伟晶岩边缘情况的指示。

2.2.1主要矿体地质特征：

1-1号锂矿体：赋存在I号伟晶岩脉中，位于I号伟晶岩脉西段浅部。工程控制走向长度498m,倾向延深120m,最小厚度为1.25m,最大为&95m,平均厚度5.09m,厚度变化系数53.17%,矿体厚度稳定；单工程揭露矿体山0最低含量0.83%,最高含量2.46%,平均含量1.59%,品位变化系数18.45%,有用组分分布均匀。为中粒花岗伟晶结构，块状构造，主要矿石矿物锂辉石半呈半自形〜自形板柱状产出，长约5〜30cm,宽1-5cm,晶体较粗大。

1-2号锂矿体：赋存在I号伟晶岩脉中，位于I号伟晶岩脉中段浅部，工程控制走向长度533叫倾向延深157m,最小厚度为1.56m,最大为12.96m,平均厚度4.75m,厚度变化系数57.91%,矿体厚度稳定；单工程揭露矿体血0最低含量0.95%,最高含量1.99%,平均含量1.27%,品位变化系数24.77%,有用组分分布均匀。为细-中粒花岗伟晶结构，块状构造，主要矿石矿物锂辉石半呈半自形~自形板柱状产出，长约5~20cm,宽0.3〜2cm,晶体较粗大。

1-3号锂矿体：赋存在I号伟晶岩脉中，位于I号伟晶岩脉中段浅部，工程控制走向长度5m,倾向延深394m,最小厚度为1.00m,最大为7.28m,平均厚度3.53m,厚度变化系数54.94%,矿体厚度稳定；单工程揭露矿体血0最低含量0.71%,最高含量1.80%,平均含量1.13%,品位变化系数24.78%,有用组分分布均匀。矿体浅部为细粒花岗伟晶结构，块状构造，主要矿石矿物锂辉石半呈半自形~自形板柱状产出，长约0.5~lcm,宽0.1~0.5cm,晶体较小。向深部晶体逐渐变大，长约1〜10cm,宽0.3〜2cm,呈渐变特征。

1-4号皱矿体：赋存于热达门矿段I

号伟晶岩脉中，矿（化）体地表出露长度

1580m,出露平均厚度3.94m,矿（化）体

浅部及东部BeO含量介于边界品位和工业

品位之间,工业矿体主要位于P19-P24号

勘查线深部，工业矿体走向长1283m,倾

向延深大于285m,主要有14个深部钻孔控

制。该矿体主要由含绿柱石花岗伟晶岩组

成，浅部与I-1、I-2和I-3号矿体部分

重叠，工业矿体与锂工业矿体仅在浅部有少

部分重合，总体表现为相互分离。工程揭露

工业矿体最小厚度为0.82m,最大为6.72m,

平均厚度3.m,厚度变化系数66.05%,矿

体厚度稳定；揭露矿体BeO最低含量

0.078%,最高含量0.165%,平均含量

0.101%,品位变化系数27.33%,有用组分

图4锂辉石呈板柱状半自形一自形结构分布较均匀。

2.2.2矿石质量

1）结构和构造：锂辉石以中-细晶板柱状结构为主，长约l~10cm,宽0.1~2cm,半自形一自形（图4、图5）;石英、长石等则以中-细晶他形粒状结构为主；云母主要为中-细晶片状结构，自形。矿石以块状构造为主，局部可见锂辉石与长石，拉长的石英平行分布，形成条带状构造。

2）矿物成分：锂辉石，含量5%〜25%,少量绿柱石及微量铝钳铁矿。脉石矿物：石英25%-40%,微斜长石15%-40%,钠一更长石25%~40%0其它副矿物含量较少，主要有电气石、错石、磷灰石、黄玉、黄铁矿等，分布不均（图4、图5）。

3）化学成分：工作中主要分析了矿体血0、BeO、Nb2O5.TazOs.Sn的含量。其中LizO为主要有用组分，含量为0.79%~2.46%,平均为1.25%o其它伴生元素的含量分别BeO为0.021%~0.061%,Nb2O5为0.0024%~0.0076%,TazOs为0.0019-0.0121%,Sn—般小于0.05%。其中BeO、NbzOs.TazOs与血0呈伴生关系，Sn的含量与LizO的含量无明显规律。矿石的其它化学成分及分布规律有待进一步分析研究。

4）围岩及夹石：矿

体围岩主要为黑云二长

花岗岩和长英质角岩，

其主要取决于含矿伟晶

岩脉形成时所处的容矿

裂隙两侧的岩石，受热

接触变质影响，岩石出

现角岩化、石榴子石化、

绿泥石化等特征。

矿体中局部含有夹图5锂辉石呈板柱状半自形-自形结

石，主要为两类：一类

是矿化未达到工业利用指标的含锂辉石伟晶岩，其主要出现在较厚大含矿伟晶岩的地段，为成矿作用阶段结晶分带导致矿化不均匀所致；另一类是在含矿伟晶岩脉侵入时捕虏的围岩，或脉体边缘出现分叉，形成细小分支，在工程揭露时表现为夹石。

3矿床特征

已有工作表明矿体在含矿花岗伟晶岩中的分布具有以下特

征：

1）矿体的规模与含矿伟晶岩的规模呈正相关，矿体的长度

及厚度往往与含矿伟晶岩的长度及厚度呈正比，稀有金属矿化

多由浅部到深部具明显的分带特征，形成Li-Li（Nb、Ta）-

Be（Nb、Ta）渐变分带特征。含锂伟晶岩脉（锂多金属矿体）

厚度上也存在由浅部到深部变厚大趋势，说明随着花岗岩浆的结晶分异作用，含形成贯入伟晶岩由深部上侵，对片岩、花岗岩（围岩）“底劈”形成楔形容矿空间，含矿伟晶岩侵入逐步结晶成矿。因离成矿母岩位置不同，温度、压力及结晶时间差异，造成稀有金属元素富集不同部位。如I号伟晶岩脉东部（P24~P48线）主要矿石矿物锂辉石沿倾向由浅到深晶体有小到大特征，含锂伟晶岩脉浅部厚度不足lm,向深部逐渐变厚，

却花闵岩

99.99%

图6岩浆的连续分异形成伟晶岩田模型

(Sheaer,1992)

B.m Li,C5o2Sn

丄稀（J金化―W

似伟巫送0

七444祥二

::-

苦

空

三

玄

朱

壬

-

主

超过10m,很好的反映了锂辉石矿化富集、结晶程度、矿体特征在垂向上的不同差别。

2）对于厚大的伟晶岩脉，锂矿化集中在脉体的边部或中心，其表现出伟晶岩脉形成的分带性，其分

带特征有待做进一步的研究；对于厚度较小的伟晶岩脉，则表现为沿厚度方向全脉矿化或全脉贫化。

3）稀有金属矿化与原始富集往往呈现出渐变特征关系，矿体在走向和倾向上均表现出此特征。

4）锂矿化在走向上的连续性可以达到600多米，倾向上受后期地表剥蚀影响较大，一般大于400m,锂辉石晶体粗大（长约5~30cm,宽1~5cm）的部位（后期剥蚀改造更强烈）可小于100m。

5）矿脉在深部锂元素相对贫化而其伴生元素俄、锯、钳有变高的趋势，各元素具过渡特征。

4矿床成因及成矿模型浅析

4.1矿床成因

区内锂辉石矿床属伟晶岩型矿床，伟晶岩浆是花岗岩浆固结晚期分异产物。矿床的形成、位置和规模主要受成矿母岩和容矿构造的控制。花岗伟晶岩是二云二长花岗岩残余熔浆侵入固结产物。主要依据是二者产于同一地质构造单元，伟晶岩围绕二云二长花岗岩呈离心式带状分布；根据1960~19年，四川省地质局404队编制的《川西稀有金属矿产概况》、《可尔因花岗伟晶岩田初步普查报告》及《可尔因钾长石详査报告》叫K-Ar法测得同位素年龄，二云二长花岗岩为191Ma,伟晶岩188Ma和182Ma;Rb-Sr 等时线法测得黑云二长花岗岩为215Ma,伟晶岩1Ma,均属印支期；物质组分上二者具很大的相似性，并显继承发展关系，稀有碱性组分随分异演化变化，副矿物组合相似，均富稀有、挥发分矿物；二者同产于渐近变质带内，从测温成果反映，二云二长花岗岩形成温度稍高（约650覽），伟晶岩稍低（450~ 620P）,总趋势是在降温过程中形成。由此推定：伟晶岩浆是花岗岩浆固结晚期分异产物，这些岩浆在相对封闭的不同温压环境中演化、就位，经结晶分异及交代作用，最后依丿顷序固结成脉。《川西典型伟晶岩型矿床的形成机理及其动力学背景》囱提出岩浆连续结晶形成伟晶岩的模型（见图6）,对矿床的成因认识及伟晶岩的分布规律对热达门矿床成因建立有很好的指导作用。

4.2结论

矿区位于印支~燕山期川西可尔因花岗岩体南西侧，隶属于川西可尔因花岗伟晶岩田，位于该岩田伟晶岩脉西部密集区，矿区北东部位于可尔因花岗岩体外的钠长石锂辉石型和钠长石锂云母型花岗伟晶岩带，成矿潜力较好。

可尔因二云二长花岗岩是本地区稀有金属伟晶岩的成矿母岩，其形成模式是：在印支期伴随地槽回返时，有大量酸性岩浆侵入，随着印支期花岗岩浆的结晶分异作用和气运作用的发展，在“岩浆室”顶部聚集富含挥发分熔体、射气。当构造平静时，就在原地形成伟晶岩异离体，当花岗岩浆系统平衡由于构造活动关系而受到破坏时，就沿着构造裂隙、层理上升、充填，形成贯入伟晶岩。形成贯入伟晶岩由深部上侵，对前期花岗岩、角岩（围岩）“底劈”形成楔形容矿空间，并在容矿空间内就位并逐步结晶成矿。因离成矿母岩位置不同，温度、压力及结晶时间差异，造成稀有金属元素在不同部位富集。后期因地壳运动，剥蚀风化作用进行，矿体被局部剥蚀破坏，出露地表，形成矿体现有地质特征。

同时，热达门矿段向东部延伸方向，该范围围岩为三叠系变质砂板岩、角岩类。区域上产出的党坝、李家沟超大型矿床、业隆沟大型矿床均产于该类岩石中，成矿条件极为相似，该类围岩原岩为沉积岩，原始层理极为发育，可形成更有利的导矿和大的容矿空间，更有利于含矿热液的运移和保存。且该区域剥蚀程度更低，地形条件更有利于矿体保存，具备找到厚大锂辉石矿体的潜力，具有很好的寻找厚大隐伏锂辉石矿体的前景。

参考文献：

口］唐国凡，傅光蓉等•《川西稀有金属矿产概况》、《可尔因花岗伟晶岩田初步普查报告》.1974.

［2］李健康，王登红，张德会，付小方等.川西典型伟晶暑型矿床的形成机理及其动力学背景［D］.中国地质大学（北京）博士论文，2006.5.

［3］古城会，李剑，罗维维，黄万俊，周佳荣等.四川省金川县李家沟锂辉石矿床补充地质勘探报告LR1.2013.