卡鲁安伟晶岩锂矿的地气场特征及找矿意义

在伟晶岩锂矿勘查中,为了解决常规物探方法由于矿体与围岩差异不显著、应用效果不佳、化探法对隐伏锂矿效果不明显的问题,以新疆卡鲁安伟晶岩锂矿为研究区,布设了两条总长6 605 m的地气研究剖面,完成了191个测点的国内外首例地气测量勘查伟晶岩锂矿研究工作,每个测点获得Li、Rb、Be、Cs、Nb、Y等39种元素的含量,据此研究了卡鲁安研究区伟晶岩锂矿的地气异常特征。结果表明,在伟晶岩锂矿脉的倾斜方向一侧,均能捕获包含Li、Rb、Be、Cs、Nb、Y等多种元素的显著地气异常;在无矿(化)伟晶岩上方,Rb元素的地气异常幅度会增大,其它元素异常幅度则明显变小,Be不出现地气异常;其它岩性上方,没有地气异常出现。研究证实了地气法对寻找伟晶岩锂矿是准确、有效的,对在伟晶岩锂矿勘查中应用地气法找矿提供了理论参考和技术支持。

川西甲基卡伟晶岩型锂矿科学钻探(JSD-1)岩芯Li-B-Fe-Nd同位素对稀有金属成矿作用的指示意义

甲基卡伟晶岩型锂矿位于青藏高原东部松潘-甘孜地体东南部,是我国最大的硬岩型锂矿,其成岩成矿机制至今仍有争议。为了深入认识甲基卡伟晶岩型锂矿床稀有金属超常富集的关键岩浆热液过程,研究团队基于甲基卡一号钻孔(JSD-1)岩芯开展全孔Li-B-Fe-Nd同位素地球化学研究。伟晶岩和二云母花岗岩较低的Nb/Ta、Zr/Hf值以及Li-Nd同位素表明甲基卡伟晶岩可能来源于马颈子二云母花岗岩深成岩体的岩浆结晶分异。JSD-1岩芯花岗岩和伟晶岩中电气石的硼同位素(δ^(11)B)在-9.5‰~-7.1‰之间,与世界上90%的花岗岩和伟晶岩中δ^(11)B变化范围一致。JSD-1岩芯电气石δ^(11)B与全岩Li含量的实验和模型模拟结果表明花岗质岩浆演化过程遵循平衡结晶模型,花岗质岩浆极端结晶分异不能达到熔体中锂辉石过饱和。JSD-1岩芯全岩的Fe同位素(δ^(56)Fe)变化范围为-0.12‰~0.38‰。δ^(56)Fe的显著变化反映了黑云母分离结晶、热液蚀变(电气石化)以及石榴子石堆晶等多阶段岩浆-热液过程的共同结果。全孔Li-B-Fe-Nd同位素综合表明,伴随着广泛流体出溶的岩浆结晶分异过程控制了Li的逐步富集。由于岩浆上升的减压作用,花岗岩岩席穹隆的形成有利于晚期花岗岩岩浆的大量流体出溶,使得浅部形成锂辉石为主的矿体。

青海茶卡北山锂铍矿勘查区X射线荧光异常特征及找矿意义

在青海省乌兰县茶卡北山勘查区开展了土壤X射线荧光测量勘查伟晶岩锂铍矿的研究,结果表明,通过测量Ca、Ni、Mn、Fe以及Nb、Ta、Rb、K两组指示元素,可以准确捕获花岗伟晶岩锂铍矿形成的土壤次生晕。其中,第一组元素的X射线荧光异常信息用于指示含矿层位花岗伟晶岩的位置,第二组元素的X射线荧光异常则用于圈定具有矿化显示的伟晶岩脉的位置、走向及其在平面上的延伸范围。根据捕获的X射线荧光异常推测,勘查区主矿脉沿西北、东南两个方向还有较大延伸,该结论为下一步找矿工作提供了参考。

湘东北地区伟晶岩型锂矿成矿模型及找矿潜力分析

幕阜山地区在20世纪70年代发现了传梓源锂、铌钽矿床,近年来在该区黄柏山、窄板洞地区亦有富锂伟晶岩报导,但幕阜山地区锂矿资源尚未系统评价。锂矿资源作为新能源产业领域重要的原材料且需求日益增大,开展幕阜山地区锂矿成矿潜力分析尤为重要。本文通过对黄柏山地区、传梓源矿区和窄板洞地区含锂矿伟晶岩详细的野外地质调查,分析了含锂矿伟晶岩分布及含矿性特征,认为含锂伟晶岩在空间上远离幕阜山岩体分布,在垂向上锂矿化位于LCT型伟晶岩脉的上部。总结了湘东北地区铌钽矿伟晶岩和锂矿伟晶岩成岩、成矿年龄几近一致(140~130 Ma),稍晚于区内二云母二长花岗岩形成年龄(143~138 Ma),且同位素研究结果也指示花岗岩与伟晶岩有着相同的物质源区,认为区内二云母二长花岗岩为稀有金属伟晶岩成矿母岩,进而建立了伟晶岩型稀有金属矿成矿模型。依据成矿模型及区域稀有金属成矿的规律认识,建立了“传梓源式”伟晶岩型锂矿预测要素,首次对湘东北地区锂矿资源潜力开展预测评价,初步预测黄柏山—传梓源和窄板洞—梭墩锂矿远景区内锂矿资源潜力达10.19万吨,具备寻找大型锂矿产地(>10万吨)的潜力。

X射线荧光光谱法测定甲基卡锂矿区岩心

在研究甲基卡岩矿石标本的X射线荧光谱线的基础上,结合伟晶岩锂矿的地球化学理论,提出了采用锂的共(伴)生元素Rb、Nb、Y,以及围岩的主要元素Fe、Sr、Zr作为判别矿与非矿层的依据。应用这种研究成果,对甲基卡3口钻孔开展了全孔X射线荧光光谱测量,并逐一给出了可能的矿化层。勘查区后期的岩心采样分析证实了X射线荧光光谱测量结果的可靠性。统计表明,采用X射线荧光光谱测量作指导,可以减少30%左右的岩心采样。

新疆阿尔泰三叠纪锂矿化伟晶岩中热液成矿作用:来自单个流体包裹体组成LA-ICP-MS原位分析证据

选取可可托海3号脉石英-锂辉石带、卡鲁安806号脉、库卡拉盖650脉,开展石英、锂辉石中流体包裹体显微测温以及石英中捕获的单个流体包裹体组成的LA-ICP-MS原位分析。结果表明,锂矿化伟晶岩晚期出溶流体相为H_(2)O-NaCl-CO_(2)体系,石英中流体包裹体均一温度为233~407℃,盐度为5.77%~20.15%;w(Li)为1527×10^(-6)~17767×10^(-6)、w(Cs)为32×10^(-6)~4563×10^(-6)、w(Rb)为10×10^(-6)~100×10^(-6)。Li与Cs、Rb与Cs之间存在正相关系,并且Li/Rb与Li、Cs/Rb与Cs显示正相关关系,表明Li、Rb、Cs强烈分配进入流体相。流体包裹体中K/Na<0.4,指示锂矿化伟晶岩晚期分异出的流体显示富钠性质。26个流体包裹体LA-ICP-MS分析结果显示锂矿化伟晶岩晚期流体相中含有0.33%~3.82%Li_(2)O(w(Li_(2)O)平均值为1.10%),考虑到Li、Cs、Rb在流体/熔体间的分配系数>1,由此提出伟晶岩型锂床具有岩浆热液成因的可能性。

直流电法在甲基卡稀有矿床外围地区寻找隐伏性岩脉的应用

随着以锂为代表的新能源金属应用越来越受到重视,寻找锂矿资源将日益显得重要。为了实现在隐伏地区找矿突破的目的,以四川甲基卡稀有矿床外围容须卡地区为例,应用直流电法勘探圈定隐伏伟晶岩脉,在区内圈定了3个北西向高阻异常带,其中J3号高阻异常与已知R2含锂伟晶岩脉吻合较好,J1、J2两个高阻异常局部见伟晶岩体出露,推测异常由隐伏伟晶岩脉引起;进而寻找甲基卡式锂矿,以期能够对相关区域的隐伏型甲基卡式锂矿的有效探测提供参考和指导。

探地雷达在甲基卡稀有金属矿田找矿的应用

在四川甲基卡矿田新发现了超大型X03号锂矿化伟晶岩脉,在勘探过程中,首次使用探地雷达探测甲基卡矿田浅层地质结构。通过分析对比探地雷达模拟实验数据、实测探地雷达剖面、钻孔数据和便携式取样钻数据,发现探地雷达图像能有效反映矿田第四系浮土覆盖区浅层地质结构。本次研究还鉴别了酸性岩脉体或转石与第四系浮土、片岩等围岩之间界面的探地雷达信号特征,并利用探地雷达对X03号矿脉等隐伏脉体进行了揭盖,获得了矿脉浅部结构构造信息。通过本次研究,发现并证明探地雷达勘探稀有金属矿脉是有效的,能够代替槽探,实现绿色勘探和快速找矿评价。