四川可尔因矿田李家沟伟晶岩型稀有金属矿床锡石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年及地质意义

四川李家沟伟晶岩型锂铌钽铍锡稀有金属矿床位于松潘-甘孜造山带中部、可尔因矿田东南部,是近年新发现的超大型矿床,成矿时代尚不清楚。本文在伟晶岩地质特征研究的基础上,对李家沟锂辉石伟晶岩中的锡石矿物开展电子探针成分分析以及LA-MC-ICP-MS U-Pb定年工作。电子探针波谱定量分析结果显示,李家沟矿床的锡石都是与稀有金属矿床有关的锡石,并非来自热液矿床的锡石。U-Pb定年结果显示,含锂辉石钠长石伟晶岩样品(LPD4H2)的207 Pb/206 Pb-238 U/207 Pb谐和年龄为211.4±3.3 Ma(n=28,MSWD=2.9),可以代表稀有金属伟晶岩脉的年龄。表明李家沟稀有金属矿床形成于晚三叠世,与印支晚期的岩浆热液活动密切相关。区域成岩成矿年代学对比显示,李家沟与雪宝顶和甲基卡等矿床具有相似的成矿类型和成矿年龄,形成于造山后趋于稳定阶段。松潘-甘孜造山带印支晚期-燕山早期存在大规模的锂铌钽铍锡稀有多金属成矿事件。

花岗-伟晶岩型锂矿床围岩变质沉积岩中锂富集的关键因素: 以松潘-甘孜构造带东部可尔因地区为例

变质沉积岩中稀有金属元素的富集通常被认为是形成花岗-伟晶岩型稀有金属矿床的物质基础,但是对于其富集的原因及关键因素却仍不清楚。松潘-甘孜构造带作为我国重要的稀有金属富集区,区内已发现多处锂矿床,是研究花岗-伟晶岩体与变质沉积岩(围岩)成因联系的理想地区。本文详细调查了松潘-甘孜构造带东部可尔因地区距花岗-伟晶岩体不同距离、不同类型的三叠系变质沉积岩。可尔因地区的三叠系变质沉积岩以块状变质砂岩(角岩)和石英/云母片岩为主,其中常夹有泥质千枚岩或云母片岩薄层。显微镜下观察表明不同类型的变质沉积岩中的主要矿物为石英、黑云母和白云母。全岩地球化学分析结果显示,变质砂岩和石英片岩比云母片岩和泥质千枚岩整体具有较高的SiO_(2)含量,较低的Al_(2)O_(3)、K_(2)O、TiO_(2)、MgO和Fe_(2)O T_(3)含量,反映了石英和黑云母含量对全岩成分的控制。这些样品整体具有与平均大陆上地壳相似的微量元素含量,同时表现出不同程度地亏损Sr和Ni-Co等相容元素,以及富集Li(3×10^(-6)~997×10^(-6))和Cs等不相容元素。值得注意的是,个别样品具有异常高的锂含量(>300×10^(-6)),这些样品同时也具有较高的Cs和Sn等元素含量。黑云母成分分析结果显示这些变质沉积岩中的黑云母为富镁黑云母和富铁黑云母,Li、Rb、Cs、Sn、F等稀有金属元素和挥发分元素在这些黑云母中变化较大,而且它们之间具有一定的正相关关系。根据全岩分析结果,该地区变质沉积岩的锂含量中位数为50.4×10^(-6),与周缘造山带内岩浆岩的锂含量相似。结合前人碎屑锆石的研究结果,这反映了物源对沉积岩中锂含量的控制作用。若以此作为花岗质岩浆的源岩,不可能直接通过部分熔融形成含矿熔体,而需要岩浆的高分异演化。变质沉积岩全岩和黑云母中锂的含量与Cs、Sn、F等稀有金属成矿相关元素有正相关性,表明富锂熔-流体对围岩沉积岩的改造是导致围岩变质沉积岩中锂富集的原因。富锂熔体在上升侵位过程中,对围岩中锂的萃取可以忽略不计,与之相反,这些富锂岩浆是导致区域围岩富锂的主要原因。空间上,富锂变质沉积岩与已发现的锂矿点关系密切,或许可以利用这一关系,定位区域内的含锂矿伟晶岩,特别是对于高海拔和高差较大的地区。

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。