锂同位素及其在四川甲基卡伟晶岩型锂多金属矿床研究中的应用

锂同位素在地质学、地球化学研究中有着广阔的应用前景。简单介绍了锂同位素研究已取得的进展,并在四川甲基卡伟晶岩型锂多金属矿床研究中开展应用。研究表明,四川甲基卡锂矿床中2件锂辉石的锂含量非常高,分别为33 592×10-6和34 264×10-6,相应的δ7Li值分别为-0.6‰和-0.4‰,平均值为-0.5‰,而二云母花岗岩中黑云母的锂含量为7 350×10-6,δ7Li值为+0.6‰,两者在误差范围内具有非常好的一致性,证明锂辉石来源于二云母花岗岩,这与其他包裹体、同位素地球化学和年代学证据等相一致。

川西伟晶岩型矿床中流体包裹体的SRXRF分析

同步辐射X射线荧光(SRXRF)微束分析是一种无损而又具有较低检测限的技术,但在地学上的应用较少。本文尝试用SRXRF技术对川西伟晶岩型矿床——甲基卡稀有金属矿床和丹巴白云母矿床进行对比性研究。同一矿床的同类样品的SRXRF图谱形态相近,说明测试状态稳定和测试结果可信。在甲基卡矿区,相对于石英脉,锂辉石矿脉石英中的包裹体检测出较多的Fe、Mn、Co元素,并出现Ti、Rb、Ga、Zn等元素。在丹巴矿区,相对于李家工地白云母矿脉,春牛场伟晶岩检测出S及Zn,Fe的含量也较高。相对于丹巴矿床,甲基卡矿床中的包裹体相对富集金属元素,特别是Ga、Rb等。这些测试结果显示出甲基卡稀有金属矿床和丹巴白云母矿床流体组成的差异,以及矿化和非矿化伟晶岩流体的差异;说明了SRXRF是一种有效的流体包裹体测试手段,但还需要降低SRXRF探针聚焦光束光斑的大小,提高测试数据的定量化精度。

川西甲基卡稀有金属矿区花岗岩岩石地球化学特征

川西甲基卡是我国规模最大的花岗伟晶岩型稀有金属矿床富集区,矿区出露的晚三叠世二长花岗岩侵入体与含矿伟晶岩脉具有密切的时空及成因联系。本文对该区花岗岩岩石地球化学特征进行了研究,结果表明:二长花岗岩具有高SiO_2(73.17%~74.53%)、高碱(K_2O+Na2O=7.86%~8.24%)、富钾(K_2O/Na_2O=1.07~1.46)的特征;铝饱和指数A/CNK为1.23~1.26,为高钾钙碱性强过铝质S型花岗岩。岩石总体上大离子亲石元素相对富集,高场强元素Zr和Ti亏损明显;稀土总量(ΣREE)为(28.27~34.27)×10^(-6),平均31.15×10-6,(La/Yb)_N为15.77~19.34,δEu=0.50~0.56,显示轻稀土富集、重稀土亏损的特征,具有中等的负铕异常。地球化学研究表明,该花岗岩是以泥质岩为主的岩石部分熔融而成,岩浆可能来源于本区三叠纪西康群砂泥岩为代表的地壳物质的部分熔融,是典型的壳源成因类型,具同碰撞花岗岩的特征。花岗岩的形成时代为223±1 Ma,是印支末期松潘-甘孜造山带大规模滑脱推覆阶段的产物。花岗岩中富集Li、Be、Cs、Rb、Ta、Hf、W、Sn、F等,为岩浆结晶分异形成含稀有金属伟晶岩矿床提供了成矿物质。

四川甲基卡稀有金属矿床134号脉锡石U-Pb定年与地质意义

伟晶岩型锂矿是重要的新兴产业资源,具有重要的战略价值,是我国亟需紧缺的关键矿产。然而,成矿年代学制约了该类型锂矿的成矿作用和成矿机理研究。四川甲基卡稀有金属矿床是我国最大的锂矿床,以134号伟晶岩脉为典型代表。134号伟晶岩脉主要由锂辉石、钽铌铁矿、锆石、曲晶石、绿柱石、锡石、微斜长石、正长石、石英、白云母等组成。本文采集了134号脉中部矿石样品,分选获得锡石,通过LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb测年,获得134号伟晶岩脉的锡石U-Pb年龄为203.7±4.6Ma(n=19,MSWD=2.8),代表了该伟晶岩型锂矿床的成矿年龄,表明其成矿作用发生在印支晚期。印支运动晚期稳定的构造环境,为稀有金属的聚集、成矿创造了有利条件,有助于形成甲基卡超大型稀有金属矿床。

四川甲基卡X03号脉接触变质岩中Cs等稀有元素赋存状态及其综合利用建议

【研究目的】甲基卡稀有金属矿区是中国规模最大的花岗伟晶岩型稀有金属矿床富集区,X03号脉是近年来该矿区发现的以锂为主的超大型稀有金属矿床,在其围岩中发育电气石、堇青石化接触变质带,形成的蚀变岩具有Li、Rb、Cs等稀有金属矿化。Cs是重要的稀有金属元素之一,寻找更多可利用的铯资源成为当务之急。【研究方法】对钻孔岩芯中电气石角岩、堇青石化片岩等接触变质岩样品进行了稀有元素含量分析,并采用LA-ICP-MS对电气石、堇青石、黑云母、白云母等变质矿物进行了单矿物微区分析。【研究结果】接触变质岩中Li、Rb、Cs具有较高的含量,其平均值分别为0.296%、0.067%、0.052%,均达到综合利用的边界品位或最低工业品位,其特征与蚀变岩型铯云母岩矿床极其相似。Cs元素主要以类质同象的形式赋存于黑云母之中,是引起接触变质岩石Cs元素富集的主要原因。【结论】在X03号脉的进一步勘查中,应对接触变质岩石中稀有金属资源,特别是Cs资源进行评价,并对其进行综合利用。

川西甲基卡地区侏倭组沉积物源分析——来自碎屑锆石U-Pb年龄证据

松潘-甘孜造山带是青藏高原东北部的重要组成单元,是华北板块、扬子板块和羌塘块体的主要汇聚地区,主要由中生代浅变质沉积地层和一系列岩浆岩组成,记录了印支期以来块体之间的收敛汇聚等构造活动。其中,雅江残余盆地发育一套厚度巨大的中生代碎屑岩和岩浆岩地层组合,是研究松潘-甘孜造山带地质构造演化的理想地区之一。本文对川西甲基卡地区侏倭组的样品进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测试,碎屑锆石U-Pb年龄存在四个峰值,分别为231~281Ma、424~502Ma、707~983Ma、1539~1850Ma,表明扬子克拉通西缘及松潘甘孜造山带南部至少经历了四期强烈的构造—岩浆热事件,这四期事件在三叠系沉积地层中有非常清楚的记录。231~281Ma的锆石来自东昆仑,这一年龄段的锆石最可能来自北部晚二叠世松潘洋向北俯冲于华北板块之下所形成的东昆仑岛弧花岗岩。424~502Ma的锆石来自北秦岭,代表了加里东期南秦岭与北秦岭和华北板块的拼合事件。722~983Ma的锆石来自扬子板块,这一年龄段的锆石最可能来自盆地东部新元古界拉伸系上扬子克拉通盆地向北西俯冲于华北板块之下所形成的南秦岭花岗岩,形成于扬子板块晋宁期陆壳增生事件。1539~1850Ma与华北板块基底年龄特征值正相对应,是吕梁期华北克拉通东西两大块体在中部发生碰撞,华北古陆进一步固结、扩大的时间,这其中包含了继承东西块体的太古宙物质和新生的火成岩和沉积岩,在中-晚三叠世,随着秦岭洋的关闭和碰撞造山,将大量碎屑物质经华北板块南缘东西向的疏导体系注入松潘甘孜盆地。说明松潘甘孜三叠纪复理石盆地侏倭组主要接受来自东昆仑、华北板块和秦岭造山带的物质。最年轻碎屑锆石可以限定沉积岩的最大沉积年龄,侏倭组4颗年轻碎屑锆石加权平均计算得出241.8±4.5Ma(n=4),推测侏倭组沉积年龄介于231.6~249.9Ma之间。

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。

四川甲基卡地区花岗岩型稀有金属矿找矿规律及标志

四川甲基卡地区位于青藏高原东部扬子板块西缘巴颜喀拉地块,是我国重要的花岗岩型稀有金属矿成矿远景区,分布其中的甲基卡伟晶岩型稀有金属矿床是我国规模最大的固体锂矿床,形成了Li-Be-Nb-Ta等成矿系列。通过对甲基卡伟晶岩型稀有金属矿床成矿条件、含稀有金属伟晶岩脉分类、稀有元素矿物期次划分及产出特征、稀有元素品位变化规律及富集规律、矿床成因及找矿标志的分析研究,探讨了该区锂矿的成矿规律,总结出了寻找甲基卡式锂矿的一系列重要找矿标志,对矿床外围及区域其他相似地质条件地区找矿工作具有一定的指导意义。

川西甲基卡、容须卡和恰都地区伟晶岩脉地球化学特征

本文结合整装勘查项目,对甲基卡地区、容须卡地区及恰都地区的伟晶岩开展了主、微量元素地球化学特征的研究。全岩化学分析结果显示,三地的伟晶岩脉具有相似的主、微量元素特征,在成矿元素方面又有差异性,甲基卡Li、Rb元素均具有较好的找矿远景,容须卡Li、Rb元素含量稍低,但也具有找矿远景,而恰都伟晶岩Li含量较低,Rb元素可能具有较好的找矿远景。

江西松树岗、福建南平和四川甲基卡钽铌矿分选行为的工艺矿物学因素分析

我国钽铌矿具有品位低、嵌布粒度细、矿物组成复杂等特点,需采用重选、磁选和浮选等方法组成联合分选流程进行综合利用。使用对比分析的方法,以江西松树岗花岗岩型钽铌矿、福建南平花岗伟晶岩型钽铌矿、钽铌为伴生元素的四川甲基卡伟晶岩型锂多金属矿为研究对象,分析影响花岗岩型和花岗伟晶岩型钽铌矿分选行为的工艺矿物学因素。分析结果表明:在花岗岩型与花岗伟晶岩型钽铌矿重选过程中,钽铌矿物的嵌布特征是影响钽铌矿分选行为和指标的主要因素;矿石中硫化矿物和强磁性矿物含量是影响钽铌矿精选流程设计的重要因素;当钽铌为伴生元素时,钽铌矿物与主要矿物之间存在嵌布特征差异,会降低钽铌精矿产品指标。

川西甲基卡锂矿床花岗岩与伟晶岩成因关系:U-Pb定年、Hf-O同位素和地球化学证据

稀有金属矿产对现代工业和科技发展至关重要,硬岩型锂矿床作为稀有金属矿产的主要来源,其岩石成因和成矿机制有待于深入系统研究。文章系统研究了四川甲基卡二云母花岗岩、含矿伟晶岩、无矿伟晶岩、细晶岩、角岩、片岩、板岩等全岩样品的主微量元素、稀土元素、Pb-Sr-Nd同位素以及锆石U-Pb年龄和Hf-O同位素,以探讨花岗岩与伟晶岩的岩浆起源及其演化过程。二云母花岗岩形成时代为206.0 Ma,伟晶岩形成时代为186.7Ma,为印支旋回强烈造山运动之后相对宁静阶段的产物。二云母花岗岩具有高w(Si O_2)(73.20%~77.85%)、w(Al_2O_3)(13.9%~15.22%)、w(Na_2O)(3.08%~4.89%)和w(K_2O)(2.01%~5.13%),低w(Ca O)(0.32%~0.75%)、w(P_2O_5)(0.09%~0.31%)、w(Ti O_2)(0.02%~0.06%)和w(Mg O)(0.12%~0.26%)的特点,铝饱和指数为1.09~1.19,稀土元素总量较低,δEu=0.52,具明显的稀土元素四分组效应(TE_(1,3)=1.09~1.19),ε_(Nd)(t)=-3.9^-2.3,ε_(Hf)(t)=-35.1~2.9,δ^(18)O=5.69‰~15.01‰,这些地球化学特征表明甲基卡二云母花岗岩为高分异S型花岗岩。二云母花岗岩与片岩、板岩具有类似的稀土元素和微量元素配分模式、类似的Pb-Nd同位素组成和Nd同位素模式年龄,是由片岩、板岩部分熔融产生的。含矿伟晶岩与无矿伟晶岩具有一致的Hf-O同位素组成,且位于二云母花岗岩的Hf-O同位素组成范围内。含矿伟晶岩、无矿伟晶岩和细晶岩具有类似的稀土元素和微量元素配分模式,但其∑REE丰度明显低于二云母花岗岩体,表明这些岩石与二云母花岗岩具有成因关系,是二云母花岗岩高度结晶分异的产物。在此基础上,详细刻画了川西甲基卡硬岩型锂矿床的成矿过程。

音频大地电磁测深在甲基卡深部找矿预测中的应用研究

近年随着找矿难度的不断加大,找矿重心已由早期的地表浅覆盖转向地下深部隐伏矿脉。川西甲基卡地区目前是我国乃至世界上规模最大的硬岩型稀有金属富集区之一,其深部找矿潜力巨大。基于多年野外实践工作成果笔者认为,音频大地电磁测深是解决当前甲基卡地区深部找矿预测的一种有效技术手段;通过与区域内的重磁资料综合对比解析,立足于地质基础,从面—线—点逐步深入分析研究;现基本查明,区内中深部地质构造格架,圈定出马颈子花岗岩等酸性岩体空间分布范围,推断勾绘出稀有金属伟晶岩脉体发育通道,为甲基卡矿区深部找矿工作指明了方向。

川西甲基卡锂辉石矿床控矿条件及成因分析

甲基卡伟晶岩型锂矿床定位于穹窿构造隆起区、形成于印支晚期—燕山早期。其成矿作用与矿区的二云母花岗岩体密切相关,伟晶岩脉环绕花岗岩体大致呈离心式带状成群成带分布,单一矿脉的分带性较差。含矿伟晶岩既有顺层产出也有近垂直切层产出。该矿床属于岩浆—热液交代作用成因的伟晶岩—细晶岩型(硬岩型)锂矿床。

四川甲基卡锂辉石矿床西缘地面高精度磁测异常特征及找矿预测

为厘清甲基卡锂辉石矿床西缘四川康定亚中地区穹隆构造—花岗岩浆—矿化伟晶岩三者间关系,开展了地面高精度磁测工作。通过分析磁异常特征,圈定磁测异常31处,断裂构造3个,划分出1处矿产勘查的有利地段,异常编号为M17、M26、M27、M28、M29、M30、M31,该异常带与瓦多—长征热液构造穹隆位置吻合,这些异常区为寻找隐伏岩体,发现甲基卡式锂辉石矿床指明了方向。

浅谈甲基卡地区变质作用特征及其找矿意义

四川甲基卡是中国锂资源最丰富的地区之一。稀有金属矿床的勘探与区域变质作用密切相关。通过对特征变质矿物的研究,分析变质带和变质矿物组合,探讨了甲基卡变质特征及其找矿意义,对区域上开展同类型稀有矿床找矿工作勘查部署提供参考。