中国锂矿的多旋回深循环内外生一体化成矿理论及其找矿应用

中国锂资源的分布具有卤水型与硬岩型相伴相随、若即若离的特点。“多旋回深循环内外生一体化”成锂理论,在多年三稀金属矿产找矿实践和理论研究的基础上不断丰富完善。中国锂矿的形成与“多旋回”构造运动密切相关,从前寒武纪到新生代均有成矿潜力,可构成一个完整的多旋回成矿谱系。锂的“深循环”,一是锂深度参与成岩成矿的物质循环;二是需要一个“圈闭”的构造背景将锂“捕获”以避免其过度分散,锂从开始加入到岩浆与最终定位的深度之差,是硬岩型锂矿成矿的关键之一,压差越大越有利于伟晶岩型锂矿的形成。大量锂矿实例显示锂的物质循环是“内外生一体化”的统一过程,高海拔地区(山上)的含锂地质体(花岗岩类甚至直接就是含锂矿床)经风化剥蚀之后,可能成为沉积型锂矿的物质来源之一;而富含锂的沉积岩经过埋藏、变质、深熔也可以形成含锂的岩浆岩、伟晶岩。我国西部塔里木盆地、四川盆地、扎布耶盆地及东部的江汉盆地、吉泰盆地、周田盆地等大小不一的盆地均含锂,而其周边造山带中也不同程度发育硬岩型锂矿,这就为区域找矿指明了方向。“多旋回深循环内外生一体化”成锂理论是三稀矿产成矿理论的重要组成部分,为我国锂矿找矿工作提供了指导和借鉴,在甲基卡、可尔因、阿尔金、幕阜山等锂矿矿集区的找矿实践中发挥了积极作用。

新疆阿尔金西段瓦石峡南锂铍稀有金属矿成矿背景与勘查进展

锂、铍等稀有金属矿产是重要的战略矿产资源。近年来,在阿尔金地区发现了多处稀有金属伟晶岩型矿床,已成为我国一处新的稀有金属成矿带,但调查研究水平总体较低。通过对阿尔金造山带的成矿动力背景的讨论,得出阿尔金造山带的稀有金属成矿作用涵盖了多个不同的造山运动构造演化阶段,证明该区域具备良好的稀有金属成矿条件,并具有巨大的找矿潜力。通过对位于阿尔金西段的瓦石峡南锂铍稀有金属矿进行勘查评价,发现其具有大型远景:瓦石峡南锂铍稀有金属矿体主要赋存于绿片岩相-角闪岩相变质岩系中的伟晶岩脉中,矿床类型为花岗伟晶岩型稀有金属矿床;已有勘查成果显示此矿床目前推断的稀有金属资源量达到中型以上矿床规模,并且随着勘查工作的进行,在深部及外围还有极大增储空间。研究成果对在阿尔金造山带内寻找同类型矿床具有借鉴意义。

中国不同时代典型花岗伟晶岩型锂矿特征及其对找矿预测的启示

【研究目的】花岗伟晶岩型锂矿是当今世界金属锂供给的主要矿床类型之一,为明确花岗伟晶岩型锂矿的共性,本文针对性地制定找矿预测工作方案,圈定优质找矿靶区。【研究方法】本文对中国花岗伟晶岩型锂矿的时空分布、构造背景、矿床地质、矿体特征、成矿规律和控矿因素等进行了系统对比,并对产锂花岗岩的特征进行归纳、总结。【研究结果】认为中国已发现的花岗伟晶岩型(锂辉石)锂矿主要分布于西部,东部以花岗岩型(锂云母)锂矿占优。古生代以来的后碰撞环境是中国现有伟晶岩型锂矿的主要产出背景,成矿时代可以延续到非造山构造环境,成矿元素组合绝大多数具有LCT型伟晶岩的特征,矿床数量和资源量都以印支晚期最多。产锂花岗岩一般是同期多阶段复式岩体,其演化分异程度较高。与花岗伟晶岩型锂矿关系最为密切的花岗岩颜色较浅、富含K、Na、P、F、Rb、U、Th,高氧逸度,高Rb/Sr、低Nb/Ta和Zr/Hf,其规模较大,结构构造稳定,更利于综合研究和遥感识别。【结论】在“全位成矿,缺位找矿”理念指导下,从寻找目标更大的产锂花岗岩入手,“先找矿、后优化、再填图”,有望在二级构造单元从挤压向伸展转换的“界山”花岗岩,尤其是侵入边界呈波浪状、舌状产出的外接触带,取得找矿突破。

四川阿坝可尔因锂矿田成矿规律与成矿预测

青藏高原东北缘的松潘-甘孜造山带是我国最重要的锂矿成矿带,其中部地区的可尔因锂铍稀有金属矿田是最重要的伟晶岩型锂矿资源基地之一。本文在已开展的地质矿产调查及勘查工作的基础上,系统总结了矿田内典型矿床地质特征、矿床地球化学特征、成岩成矿时代,完善了可尔因锂矿田成矿模型,并进一步指出了区域找矿方向,对提升区域伟晶岩型锂矿成矿规律及指导深部找矿意义重大。矿田内矿床类型均为花岗伟晶岩型稀有金属矿床,矿石矿物主要为锂辉石。花岗岩-伟晶岩与西康群变沉积岩具有近一致的Sr-Nd-Hf同位素组成,指示成岩成矿物质来源于西康群。自花岗岩至伟晶岩,原生矿物和全岩δ^(7)Li值均升高,指示伟晶岩形成于花岗岩浆分异;自钠长石伟晶岩至钠长石锂辉石伟晶岩,原生矿物δ^(7)Li值升高,而全岩δ^(7)Li值降低,指示伟晶岩浆演化过程中的分离结晶和出熔流体富集。可尔因复式岩体与伟晶岩具有相重叠的同位素年龄,为同期造山作用的产物,形成于印支造山晚期构造体制由挤压转为伸展的造山阶段。基于以上特征,对前人提出的可尔因矿田成岩成矿模式进行了完善,认为富锂的源区、适宜的构造背景、充分且强烈的岩浆结晶分异协同富水流体的富集共同促进了可尔因锂矿田的形成。此外,总结了可尔因锂矿田的找矿标志,并预测了找矿方向。

若羌稀长沟锂矿体特征及成矿潜力分析

随着全球能源结构的转型和新能源技术的飞速发展,锂作为关键原材料,在电池、电动汽车、储能等领域的应用日益广泛。中国经济的持续发展和产业结构的优化升级,使锂矿需求量不断增长[1]。新疆地矿局第三地质大队新厘定的阿尔金锂铍稀有金属成矿带是近年来该区域成矿研究的重大突破之一,通过对该成矿带上新发现的若羌县稀长沟锂矿成矿地质背景、矿体规模、特征分析研究,对矿区资源量进行估算,认为其具有大型-超大型锂矿远景潜力。

若羌塔木切伟晶岩型锂铍稀有多金属矿床成因分析及找矿标志

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研究的热点。对阿尔金花岗伟晶岩型锂铍稀有金属成矿带典型矿床-塔木切花岗伟晶岩型锂铍稀有多金属矿成因进行分析,总结找矿标志,为该区域寻找同类型矿床提供参考。

川西观音桥地区土壤地球化学特征及锂矿找矿方向

观音桥位于四川省阿坝州金川县内,地处可尔因重点勘查区西北,区内锂矿主要以锂辉石化赋存于花岗伟晶岩脉中,围岩蚀变主要为红柱石化、堇青石化和黑云母化等,目前该地区的化探异常以及找矿方向研究程度较低。为研究观音桥地区土壤地球化学特征,以此进一步指导找矿,本文对观音桥地区开展1∶10000土壤地球化学测量,选取了Li、Be、Nb、Ta、Th等11种元素进行测试,发现区内对Li矿具有指示作用的元素有Be、Nb、Ta等,与Th呈负相关。此次共圈定3处土壤地球化学组合异常,异常显示浓度分带好、浓集中心和异常峰值明显、各主成矿元素异常套合好,地质成矿条件优越。结合锂矿地质特征及HT2异常查证情况,新发现1处中型规模潜力锂矿床,取得找矿新进展。通过综合对比,推测在HT1组合异常带内也有望找到中型及以上规模锂矿床,为下一步区内锂矿找矿勘查工作指明了方向。

国外锂矿找矿新进展(2019~2021年)及对我国战略性矿产勘查的启示

2019年至今,全球范围锂矿找矿力度依旧未减,热点地区不断取得新进展,成果丰硕。本文对2019年至2021年期间国外一些重点锂矿项目的找矿勘查进展情况及动向进行概述。总体来看,锂矿的全球分布格局相对稳定,盐湖型锂矿和伟晶岩型锂矿仍占据主导地位,并在相应热点地区取得重大进展。此外,沉积型及热泉型等新类型锂矿的勘查工作在美国及欧洲等地区也取得了一系列新进展。较国外而言,我国取得的找矿进展和实际增加的资源储量依然有限。通过借鉴国外锂矿勘探项目的新进展,认为国内应树牢安全意识,加大对锂等战略性矿产资源的调查评价与勘查投入;进一步加强对伟晶岩型、盐湖型等传统类型以及岩体型、沉积型及热泉型等新类型锂矿的调查研究,不断拓展找矿新区域、新空间;加速国内锂矿产业化进程,不断健全锂业产业链,在上游加强国内锂资源找矿勘查的同时,要注重下游高端产品的研发。

云南者桑金矿床载金矿物标型特征研究

者桑金矿床处在滇黔桂“金三角”构造带中，该矿床的形成经历了沉积成岩期、热液成矿期及表生氧化期，黄铁矿及毒砂为矿床的重要载金矿物。通过岩相学特征、标型矿物研究，发现热液成矿Ⅰ阶段中主要载金矿物为毒砂，热液成矿Ⅱ阶段为金矿化最主要阶段，主要载金矿物为黄铁矿。黄铁矿呈胶状、细粒状、破碎状；毒砂呈粗粒板柱状，维氏硬度偏低为其载金标型。晶胞参数测试表明，黄铁矿“值在5．4300～5．4325A之间，成矿Ⅰ阶段至成矿Ⅱ阶段“值逐渐变大。载金毒砂明显富S、C0亏As，导致b、c、β均低于理论值。各成矿阶段的黄铁矿及毒砂中主量、微量元素及硫同位素组成呈现一定变化规律，成矿物质主要来自于富含有机质的围岩。者桑金矿床为中低温热液矿床。

云南省富宁县者桑金矿床成矿流体特征

通过云南者桑金矿床中流体包裹体岩相学、显微测温、稀土元素、氢氧同位素的分析,探讨了成矿流体特征。研究表明:存在液体包裹体、纯液体包裹体、纯气体包裹体和含液体CO2包裹体4种流体包裹体类型;液体包裹体均一温度为83.4~248.2℃,盐度为0.18%~6.45%,密度为0.85~1.0 g/cm3,成矿压力为10.9~59.4 MPa,成矿深度为0.2~2.2 km;各成矿阶段石英及方解石稀土元素特征表明,其成矿物理化学条件为还原环境。δ18OH2O值为-6.1‰~4.9‰;δDV-SMOW值为-40.3‰^-74.8‰,表明成矿流体来源为大气降水,岩矿石有机碳含量达到0.12%~0.45%,金品位与有机质含量呈正相关,黄铁矿及毒砂δ34SV-CDT值为9.2‰~10.2‰,表明者桑金矿床成矿热液中硫化物沉淀所需硫源为围岩中有机质与硫酸盐反应提供的还原硫。成矿热液在下渗过程中混合建造水,受到岩浆烘烤作用及地温梯度影响后再向上循环,金矿化发生在成矿流体的热循环与赋矿围岩的相互作用过程中,并在构造有利部位沉淀富集。

藏南扎西康Pb-Zn-Sb-Ag多金属矿床典型矿物标型研究

扎西康矿床地处雅鲁藏布江缝合带(ITS)与主边界逆冲断层(MBT)之间,是藏南Au-Sb成矿带内以富含硫盐矿物为特征的Pb-Zn-Sb-Ag多金属矿床。通过对该矿床典型硫化物热电系数、晶胞参数及化学成分等标型特征的研究,得到黄铁矿导电类型以P型为主,α值介于17.4~384.6μV/℃之间,占总数的92%;所有方铅矿导电类型为N型,热电系数变化范围为-372.1^-419.9μV/℃。黄铁矿晶胞参数a介于0.54195~0.54239 nm,As置换S是其增大的主要因素;闪锌矿a值为0.54111~0.54210 nm,Fe、Cd进入闪锌矿使其晶胞参数增大;方铅矿中普遍含Ag而使晶胞参数低于理论值。黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等矿物化学成分标型均指示地层为矿源层,成矿过程与热液改造作用紧密相关;银矿物及硫盐矿物多以微细连晶形式产出,反映成矿的多阶段性。综合分析认为扎西康Pb-Zn-Sb-Ag矿床为多期次多阶段中低温热液改造型矿床。

我国三稀矿产找矿进展述评与新一轮找矿建议

三稀矿产资源包括稀土、稀有和稀散矿产资源,其安全供应关系到我国战略性新兴产业的发展壮大。近年来,我国在三稀矿产找矿方面取得了一系列新进展:以项目组2023年取得的找矿进展为例,在四川省冕宁牦牛坪超大型稀土矿床外围发现了品位高、厚度大的氟碳铈矿-萤石-重晶石-方解石矿脉;在四川省加达大型锂矿床外围钻获含锂辉石伟晶岩矿体。这些找矿新发现将为我国战略性新兴产业的发展提供资源保障。但是,我国关键的稀有金属如锂、铌、钽还需依赖进口。目前,我国在三稀矿产资源调查研究领域还存在很多理论难题(如关键典型矿床的成因、三稀矿产空间分布规律等),相关技术领域还存在诸多瓶颈(如探测技术、共生伴生资源采选冶技术等)。为了进一步提高三稀矿产资源的综合开发利用,并在新一轮找矿突破战略行动中取得成效,建议加强三稀矿产赋存状态、工业类型与成因类型以及成矿模式与勘查模型的综合研究。

云南省富宁县者桑金矿床载金矿物黄铁矿-毒砂-闪锌矿标型特征浅析

云南省富宁县者桑金矿是处在滇、黔、桂'金三角'构造带中典型的微细浸染型金矿床。冯建川等(1992);国家辉等(2001);吴赵全等(2007);王臣兴(2008)对本区金矿床地质特征进行了研究,彭秀红等(2009)通过矿物流体包裹体研究,对者桑金矿床的成矿流体性质及来源,成矿物理化学条件有了一定认识。

川西甲基卡和可尔因矿田稀有金属成矿特征差异性及成因探讨

四川西部是我国松潘—甘孜造山带的主体,区域内中—上三叠统分布极其广泛,其中陆陆碰撞壳源改造型花岗岩类不均匀集中侵入于该套地层中,并衍生出以锂为主的稀有金属花岗伟晶岩,最有代表性的是甲基卡和可尔因花岗伟晶岩型稀有金属矿田,目前在二者中均勘察出超大型锂矿床。矿化伟晶岩脉主要由富锂辉石的白云母-钠长石-钾长石型花岗伟晶岩脉构成,它们分布在离母岩-二云母花岗岩外围热接触变质的蚀变中—上三叠统沉积岩系中,和围岩侵入关系清楚,并对围岩均有不同程度的接触交代蚀变作用。鉴于这些共同点,长期以来,人们对这两个矿田成矿作用的认识和找矿思路统一用甲基卡矿田成矿模式来看待。但随着研究工作的不断深入,发现它们既有相似处,但也存在较大的差异。比如:两个矿田形成时的构造-岩浆环境、花岗伟晶岩产出的围岩岩性和蚀变作用、矿化伟晶岩脉的结构-构造、成矿矿物的多样性等方面各有其不同的特征,本文在分别概述各自特征基础上,对产生差异的原因做了初步分析,为提升川西花岗伟晶岩成岩成矿理论和开辟新的找矿方向提供新依据。

云南者桑金矿床元素地球化学特征及其地质意义

为探讨云南者桑金矿床的成矿构造背景、成矿流体及物质来源,对与金矿化相关的岩矿石及石英脉进行了主、微量元素特征研究。研究表明,主量元素的K2O/Na2O-Si O2判别图解及F1-F2判别图解显示本区二叠系上统吴家坪组(P3w)地层构造背景处于被动大陆边缘,母岩物源区呈现由火成岩物源区向沉积物物源区演化的趋势。石英脉稀土元素特征指示本区成矿流体呈还原及弱酸性环境,成矿流体来源总体以壳源为主。岩矿石稀土元素特征表明成矿物质主要来源于富含有机质的吴家坪组含金岩石建造,金成矿晚于印支期基性岩浆活动,推测燕山期成矿更为合理。

新疆阿尔金稀有金属成矿带探获首例工业规模砂锂沟锂矿

1研究目的(Objective)伟晶岩型锂矿是新疆最为重要的锂矿床类型,其中西昆仑成矿带主要为中生代成矿。相对而言,在阿尔金成矿带内稀有金属矿床主要为古生代成矿,但达到工业品位且具一定矿床规模的锂矿床未有报道。松潘—甘孜成锂带锂铍多金属大型资源基地综合调查评价项目(以下简称松潘项目)中,在新疆阿尔金瓦石峡南地区开展矿产专项调查评价,施工本区内首个钻探深部工程。通过引领示范作用,带动基金跟进、商业投入,为进一步查明阿尔金成矿带内锂等稀有金属资源潜力、推进开发利用提供支撑。

中央造山带秦巴地区发现石英脉型黑钨矿

石英脉型黑钨矿是钨矿的一个工业类型,因其质量优于白钨矿而一直作为战略性资源加以保护性开采[1]。国内外的大型、超大型钨矿床均以白钨矿为主[2],而黑钨矿属于紧缺资源,其重要性等同于离子吸附型稀土矿。当前,黑钨矿主要产于中国的南岭地区,以赣南、粤北最为常见,并可见与绿柱石共生现象[3-5]。虽然近年来在江西北部也发现了大湖塘、朱溪等世界级超大型钨矿床,但含钨的矿石矿物仍是以白钨矿为主;

四川石棉大水沟碲矿床未知矿物相“Bi_5Te”初步研究及讨论

四川石棉大水沟碲矿床是世界首例独立碲矿床,产出独特的Bi-Te矿物种类,在矿物学研究方面仍有许多可挖掘点。为进一步研究矿床中赋存的特殊Te-Bi矿物,通过电子探针分析,并结合背散射图像及元素面扫面分析,在矿区内发现一种可能为新矿物相的"Bi_5Te"。这种新成分不同于已知Bi-Te二端元已定名或已知成分,但由于矿物颗粒细小,不能排除为纳米尺度上已知Bi-Te矿物一定比例的混合,需要进一步开展高倍扫描电镜、透射电镜及微区XRD等分析,才能得到更加深入的认识。

西藏山南柯月矿区Sb–Pb–Zn–Ag多金属矿床地质特征及成因浅析

青藏高原为全球新生代巨型特提斯–喜马拉雅造山带的重要组成部分,在漫长的地质历史演化过程中,构造变形–变质、岩浆活动、变质作用以及热水流体活动十分强烈,为各种金属矿产资源的形成创造了极为有利的条件(陈毓川,1999)。柯月Sb-Pb-Zn-Ag多金属矿床位于雅鲁藏布江缝合带(ITS)与主边界逆冲断层(MBT)之间的特提斯喜马拉雅地区(尹安,2006),在成矿区带上隶属于藏南Sb–Au成矿带。

云南因民铜矿床构造沉积环境及成矿机制研究

因民铜矿床是云南省东川铜矿田中一个重要的矿床,发育有两种矿化类型,分别为赋存于因民组中的稀矿山式铜铁矿体以及赋存于落雪组地层中的东川式铜矿体。文中采用主、微量元素地球化学方法并结合相关热力学计算,探讨含矿岩系因民组及落雪组的岩石特征、沉积环境、构造背景及其铁、铜迁移机制和富集机理。结果表明,因民组及落雪组中以白云岩、硅质白云岩为主,并含少量白云质砂岩,综合100(Fe_2O_3/SiO_2)-100(Al_2O_3/SiO_2)、Fe_2O_3/TiO_2-Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)、La-Th-Sc及Th-Co-Zr/10关系图解,指示因民组及落雪组具有大陆边缘区的沉积特点。V/Cr、V/(V+Ni)及Ce/La氧化-还原环境判别图显示,因民组及落雪组整体形成于贫氧过渡状态下的深水-半深水沉积环境。热力学计算表明,在流体迁移过程中,铁、铜主要以氯的络合物形式进行迁移,当成矿流体运移到表层与含硫碱性较还原性水体发生混合时,导致成矿体系温度、Eh和f(S_2)降低,pH值升高,铜、铁络合物发生失稳,先后生成磁铁矿、赤铁矿等氧化物以及黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿等硫化物,在因民组及落雪组中分别形成稀矿山式铜铁矿体和东川式铜矿体。