原標(biāo)題：理論創(chuàng)新指導(dǎo)川西甲基卡大型鋰礦資源基地實(shí)現(xiàn)找礦突破

來源于《中國地質(zhì)調(diào)查成果快訊》

摘要：在“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”的成礦理論指導(dǎo)下，開展了以甲基卡為示范帶動(dòng)川西可爾因、九龍等地硬巖型稀有金屬地質(zhì)找礦工作。三年內(nèi)，全面完成鉆探3000m（18個(gè)鉆孔）的設(shè)計(jì)工作量，提交鋰礦資源總量31.74萬t（Li2O）（含其他稀有金屬當(dāng)量換算）。該項(xiàng)找礦成果有力地助推了川西大型稀有金屬礦產(chǎn)資源新興產(chǎn)業(yè)基地的建設(shè)，促進(jìn)了其整裝勘查、資源保護(hù)與合理利用的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

1.項(xiàng)目概況

“川西甲基卡大型鋰礦資源基地綜合調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目，歸屬于“大宗急缺礦產(chǎn)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)調(diào)查”工程，由自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局所屬的中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所承擔(dān)。項(xiàng)目周期為2016—2018年。主要目標(biāo)任務(wù)是：①繼續(xù)開展甲基卡及其外圍以鋰為主地質(zhì)找礦調(diào)查評(píng)價(jià)，力爭(zhēng)取得新突破，為甲基卡礦田資源量（Li2O）達(dá)到200萬t作出貢獻(xiàn)。②以甲基卡為示范帶動(dòng)川西可爾因、扎烏龍、九龍等地硬巖型稀有金屬地質(zhì)找礦工作的面上展開，評(píng)價(jià)資源潛力，推動(dòng)川西大型鋰資源基地的建設(shè)。③普及“三稀”尤其是鋰的科學(xué)知識(shí)，提交科普讀物1本。④提交找礦靶區(qū)5~10處；提交新發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地1~2處，新增氧化鋰遠(yuǎn)景資源量30萬~50萬t；提交1∶5萬基礎(chǔ)地質(zhì)圖件3幅；助推形成1處大型鋰礦資源基地，拉動(dòng)商業(yè)性勘查，引導(dǎo)鋰在新興產(chǎn)業(yè)中的高端開發(fā)利用。⑤支撐中國地質(zhì)調(diào)查局成礦規(guī)律和成礦預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)中心的平臺(tái)建設(shè)，助力礦產(chǎn)資源勘查與評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，申報(bào)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

2.成果簡(jiǎn)介

（1）成礦理論指導(dǎo)找礦突破取得新進(jìn)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。在以往20多年從事稀有金屬成礦規(guī)律研究的繼承上，以新疆阿爾泰、西南三江、南嶺、武夷等稀有金屬成礦帶的工作為基礎(chǔ)，提出了“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”的成礦理論，并以此指導(dǎo)川西地區(qū)遠(yuǎn)景區(qū)和靶區(qū)的優(yōu)選。通過三年地質(zhì)調(diào)查、典型礦床研究、物化遙調(diào)查、鉆探驗(yàn)證等實(shí)際工作，進(jìn)一步總結(jié)了甲基卡礦田的成礦規(guī)律，建立了多方面的找礦評(píng)價(jià)標(biāo)志，全部完成了實(shí)施方案中設(shè)計(jì)的各項(xiàng)工作任務(wù)。同時(shí)，對(duì)前人未及評(píng)價(jià)的一些偉晶巖脈也開展了適度的綜合評(píng)價(jià)，初步查明了整個(gè)甲基卡礦集區(qū)的資源家底。全面完成鉆探3000m（18個(gè)鉆孔）的設(shè)計(jì)工作量，通過野外質(zhì)量檢查及野外驗(yàn)收。經(jīng)鉆探驗(yàn)證，2016—2018年間新增334級(jí)資源總量31.74萬t氧化鋰（含共伴生的鈹?shù)绕渌�稀有金屬，�?dāng)量換算）。由地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目累計(jì)新增的資源量達(dá)114.3萬t（純公益性投入），為國家提交了1處值得深入勘查的以鋰為主的綜合性稀有金屬礦產(chǎn)資源基地，促進(jìn)了川西大型鋰資源基地的勘查，并帶動(dòng)了社會(huì)項(xiàng)目的投入，引領(lǐng)了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為綠色可持續(xù)礦業(yè)發(fā)展提供了示范。

（2）構(gòu)建了資源地質(zhì)潛力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)和地質(zhì)環(huán)境“三位一體”的指標(biāo)體系，建立了川西大型鋰礦資源基地的綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。以礦產(chǎn)資源研究所為首的團(tuán)隊(duì)，在川西高原甲基卡及外圍特殊地貌區(qū)，以“能源金屬”技術(shù)創(chuàng)新為突破口，以國家目標(biāo)為調(diào)查評(píng)價(jià)的首要任務(wù)，以成礦規(guī)律為靶區(qū)圈定的基本依據(jù)，以野外調(diào)查為找礦驗(yàn)證的主要手段，以有序部署為合理勘查的有效保證，以綜合評(píng)價(jià)為提升價(jià)值的根本出路，以引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展為能源金屬資源基地的立足之本，開展了鋰同位素分析測(cè)試方法技術(shù)研究以及面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展新起點(diǎn)的“三位一體”綜合調(diào)查的關(guān)鍵技術(shù)、評(píng)價(jià)模式研究，建立了大型能源金屬礦產(chǎn)資源基地調(diào)查評(píng)價(jià)的關(guān)鍵技術(shù)和指標(biāo)體系；以物理方法選礦（物）技術(shù)開展對(duì)甲基卡鋰輝石礦石的綜合利用研究，提出了物理選礦（物）的新思路，創(chuàng)新提出了“三磁一重”的選礦技術(shù)路線，取得了初步成效；創(chuàng)新了遙感找礦方法、動(dòng)植物找礦方法，建立了遙感找礦模型，提交了國家發(fā)明專利4項(xiàng)并通過初審；深入總結(jié)了第四系掩蓋區(qū)甲基卡式鋰礦的成礦理論和找礦方法技術(shù)組合，進(jìn)一步厘清甲基卡礦區(qū)內(nèi)基性—中性—酸性巖漿序列，發(fā)現(xiàn)了新的隱伏巖體，梳理了“多礦化中心”成礦的新設(shè)想，并提出了2019—2021年工作部署的初步方案。

（3）科技創(chuàng)新顯成效，發(fā)揮行業(yè)引領(lǐng)作用。通過甲基卡鋰礦的成礦模式與勘查模型在甲基卡及外圍的應(yīng)用，建立了我國大型鋰資源基地綜合調(diào)查評(píng)價(jià)的技術(shù)應(yīng)用和創(chuàng)新機(jī)制，指出了找礦方向；創(chuàng)新巖心鉆探工作部署技術(shù)思路，改變了被動(dòng)局面，實(shí)現(xiàn)了高原綠色調(diào)查“模塊化—機(jī)動(dòng)化—快速化—輕巧化—無污化”工作方式的重大轉(zhuǎn)變；結(jié)合川西甲基卡大型鋰礦基地的實(shí)踐，從目標(biāo)任務(wù)、基本原則、立項(xiàng)依據(jù)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、技術(shù)路線、工作內(nèi)容、關(guān)鍵問題等方面探討了能源金屬礦產(chǎn)大型基地調(diào)查評(píng)價(jià)的基本問題，提出了大型能源金屬礦產(chǎn)基地綜合調(diào)查評(píng)價(jià)的技術(shù)要求和工作指南，為同類工作提供了樣板。建立了甲基卡鋰礦的“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”成礦模式與“五層樓+地下室層脈組合”勘查模型，創(chuàng)新了成礦理論，開展了物理選礦、鋰同位素立體填圖、遙感找礦、生物找礦方法的積極探索，并總結(jié)了甲基卡式鋰礦區(qū)域成礦理論和深部找礦的技術(shù)方法組合，成功申報(bào)了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“鋰能源金屬礦產(chǎn)基地深部探測(cè)技術(shù)示范”等重大科技項(xiàng)目。在全國地質(zhì)調(diào)查工作會(huì)議上作專題匯報(bào)，在全行業(yè)開展三稀、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)、關(guān)鍵礦產(chǎn)調(diào)查等方面起到了引領(lǐng)作用，發(fā)揮了科技創(chuàng)新引領(lǐng)找礦突破的品牌效應(yīng)。

（4）甲基卡礦田的驗(yàn)證取得預(yù)期結(jié)果。在甲基卡礦田共圈定找礦靶區(qū)4個(gè)，提交新發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地2個(gè)。共探獲Li2O資源量共25.77萬t（334）。共伴生礦產(chǎn)中，BeO資源量共8727 t（334），Nb2O5資源量共2947 t（334），Ta2O5資源量共1974t（334）。

鴨柯柯鋰礦產(chǎn)地：位于甲基卡“馬頸子”巖體東南側(cè)，區(qū)內(nèi)偉晶巖類型為石英鈉長石偉晶巖以及鈉長鋰輝石偉晶巖型，大部分呈南北向或北北東向展布，出露長50~300m不等，寬5~20m。部分偉晶巖見有鋰輝石礦化，但礦化不均勻，鋰輝石一般呈梳狀，含量5%~10%。施工的5個(gè)鉆孔控制了4條鋰礦脈。其中規(guī)模較大的YⅠ礦體平均厚度約9.24m，南北長度1210m，礦體Li2O 平均品位1.10%；YⅥ號(hào)礦體平均厚約8.06m，南北長度約500m，Li2O平均品位0.83%；YⅡ礦脈鉛直厚度14.45m，南北長度約320m，Li2O平均品位0.97%。鴨柯柯鋰礦區(qū)探獲Li2O 資源量10.78萬t。

X03南段花崗偉晶巖鋰礦產(chǎn)地：位于甲基卡礦田東部X03號(hào)脈南側(cè)。該區(qū)為第四系掩蓋區(qū)。經(jīng)取樣鉆第四系揭蓋，以及2個(gè)鉆孔驗(yàn)證，礦化偉晶巖大致呈南北向展布，其東西出露寬度約20m，南北出露長度約30m。2個(gè)鉆孔共控制2個(gè)礦層，其中規(guī)模較大的上層鋰礦脈厚度21.92m，南北長度約700m，Li2O平均品位1.35%。探獲Li2O資源量10.72萬t，平均品位1.30%。

（5）九龍—三岔河礦田驗(yàn)證結(jié)果。通過1∶5萬、1∶1萬地球化學(xué)測(cè)量和1∶1萬地質(zhì)草測(cè)，初步查明調(diào)查區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖、變質(zhì)巖、地球化學(xué)、礦化等地質(zhì)特征，對(duì)工作區(qū)的成礦地質(zhì)條件、控礦因素及成礦規(guī)律有了初步認(rèn)識(shí)，并對(duì)含綠柱石花崗偉晶巖脈進(jìn)行了重點(diǎn)解剖，發(fā)現(xiàn)極具資源潛力的鈹稀有金屬礦產(chǎn)地，確定了黃牛坪二云母花崗巖及外圍為重點(diǎn)評(píng)價(jià)區(qū)。

含綠柱石花崗偉晶巖脈位于黃牛坪二云母花崗巖體的東北接觸帶上，呈北西—南東向展布，延伸長大于600m，寬30~100m，脈體呈不規(guī)則脈狀，東側(cè)與上三疊統(tǒng)侏倭組變質(zhì)砂巖界線清晰，普遍發(fā)育角巖化。脈體傾向?yàn)?5°~80°，傾角45°~60°。西側(cè)與二云母花崗巖界線不規(guī)則，偉晶巖中有花崗巖包體。根據(jù)遙感影像和1∶1萬地質(zhì)草測(cè)成果分析，含礦巖脈沿走向尚有延伸的趨勢(shì)。

通過地表采樣工程，圈定鈹?shù)V體4條，BeO平均品位0.12%，預(yù)測(cè)BeO資源量可達(dá)大型礦床規(guī)模，為本區(qū)找礦工作提供了重要靶區(qū)。礦床類型屬花崗偉晶巖型，礦脈類型為鈉長石微斜長石白云母花崗巖偉晶巖，礦石礦物主要有益礦物為綠柱石和鈮鉭鐵礦，脈石礦物主要由微斜長石、鈉長石、石英和白云母組成，花崗偉晶結(jié)構(gòu)，綠柱石和鈮鉭鐵礦顆粒粗大，個(gè)別綠柱石晶體大于1.5cm×1.5cm×3cm（圖1），易于回收利用。

圖1 九龍黃牛坪含鈹偉晶巖脈露頭及其中的綠柱石樣品

（6）馬爾康礦田綠色勘查方法取得顯著成效。通過資料搜集研究、結(jié)合地質(zhì)調(diào)查工作，在觀音橋和白灣區(qū)段發(fā)現(xiàn)偉晶巖脈體61條，其中鋰礦化偉晶巖脈23條。初步查明了可爾因地區(qū)偉晶巖脈的規(guī)模、產(chǎn)狀、礦化蝕變及分布特征。區(qū)內(nèi)偉晶巖主要以鈉長石型偉晶巖和鋰輝石鈉長石型偉晶巖為主（圖2），多呈脈狀產(chǎn)出，少數(shù)呈透鏡狀，礦體長度160~560m，厚度2.07~15.11m，走向多為北東向，部分呈東西向，礦化蝕變主要產(chǎn)于汽—熱接觸變質(zhì)帶中，可見十字石帶—紅柱石帶—角閃石帶—黑云母等變質(zhì)帶。

圖2 可爾因13號(hào)鋰輝石鈉長石偉晶巖脈體

通過礦區(qū)各種地球物理探礦方法的物性測(cè)量，發(fā)現(xiàn)可爾因巖體具有高電阻率和高放射性，與其周圍其他巖性有很明顯的區(qū)別。利用這一性質(zhì)，在12、13號(hào)礦體處開展了物探找礦方法的應(yīng)用研究，結(jié)果表明在富礦脈體處高密度視電阻率呈高阻異常，同時(shí)地面γ總量測(cè)量呈高放射性，能有效區(qū)分礦體與圍巖。利用物探高密度電法測(cè)量結(jié)合放射性γ測(cè)量探尋隱伏礦體，取得了較好成效，創(chuàng)新了找礦方法，并取得γ總量異常圈定偉晶巖脈計(jì)算軟件著作權(quán)專利1項(xiàng)。

12條礦體工程驗(yàn)證結(jié)果顯示均為富鋰輝石礦脈，Li2O平均品位0.52%～2.97%。初步估算Li2O（334）資源量5.99萬t；從19號(hào)礦體鉆探結(jié)果可以看出，共生鈹向深部品位有增高的趨勢(shì)。新確定了2處礦產(chǎn)地，在可爾因巖體北西部和南東部圈定了2處成礦預(yù)測(cè)及找礦遠(yuǎn)景區(qū)，優(yōu)選3處找礦靶區(qū)（圖3）。

圖3 可爾因地區(qū)找礦靶區(qū)及成礦預(yù)圖

1—羅空松多組：變質(zhì)砂巖、千枚（板）巖；2—新都橋組：板（千枚）巖夾變質(zhì)砂巖；3—侏倭組：變質(zhì)砂巖、板（千枚）巖；4—雜谷腦組上段：變質(zhì)砂巖夾板（千枚）巖；5—雜谷腦組下段：板（千枚）巖夾變質(zhì)砂巖及灰?guī)r；6—二云花崗巖；7—細(xì)–中粒二長花崗巖；8—石英二長巖；9—細(xì)–中粒斑狀二長花崗巖；10—細(xì)–中粒黑云母花崗巖；11—細(xì)粒閃長巖；12—細(xì)–中粒石英閃長巖；13—石英脈；14—花崗偉晶巖脈；15—花崗細(xì)晶巖脈；16—地質(zhì)界線；17—逆斷層；18—實(shí)測(cè)平移斷層；19—成礦預(yù)測(cè)及找礦遠(yuǎn)景區(qū)；20—找礦靶區(qū)

（7）紅石壩—山神包礦田鈹?shù)V找礦取得新進(jìn)展。

紅石壩石英脈型鎢鈹?shù)V（化）體：礦( 化) 體產(chǎn)于泥盆系危關(guān)群中部巖組（Dwg2）、石炭系雪寶頂群（C1xb）與燕山早期二云母花崗巖體內(nèi)或外接觸帶石英脈中。礦（化）體多呈脈狀產(chǎn)出，長100~276 m，傾角45°~68°，厚1.26~7.15m，WO3品位0.437%~1.41%，BeO品位0.0213%~0.081%。礦石多為中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，次為斑雜狀、浸染狀、條帶狀構(gòu)造。礦石礦物主要為白鎢礦，副礦物為石英、云母及不透明礦物等。白鎢礦多呈細(xì)小他形粒狀，粒度多小于1.2mm；石英含量約占90%，多呈他形粒狀，粒度為2~10m；白云母含量約占1%，多呈細(xì)小片狀，粒徑多小于0.1m，多沿裂隙分布；不透明礦物少量，多呈細(xì)小他形粒狀及其集合體。

山神包偉晶巖型鋰鈹?shù)V化體：礦（化）體主要位于印支期黑云母花崗巖體內(nèi)外接觸帶的偉晶巖脈中。鋰鈹?shù)V（化）體多呈脈狀產(chǎn)出。長數(shù)十米至320 m，傾角53°~86°，厚0.8~18m，Li2O品位0.10 6%~ 0.285%；BeO品位0.021%~0.955%。礦石多為細(xì)—中粒偉晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦石礦物為鋰云母、綠柱石，鋰云母多呈片狀，粒徑一般多小于10mm。綠柱石少量柱狀（圖4），粒度一般多小于15mm，局部粒徑可達(dá)20~50mm，個(gè)別綠柱石達(dá)寶石級(jí)。脈石礦物為石英、長石、不透明礦物等。石英多呈他形粒狀，一般多小于10mm；長石主要為鈉更長石，次為微斜長石、條紋長石，多呈半自形板柱狀，一般多小于5mm，部分具環(huán)帶結(jié)構(gòu)，多發(fā)生絹云母化蝕變；不透明礦物多呈細(xì)小他形粒狀及其集合體。

圖4 四川平武山神包鋰鈹?shù)V化體中的綠柱石晶體

山神包鋰鈹?shù)V找礦靶區(qū)發(fā)現(xiàn)并圈定2條含鋰云母鈹?shù)V體、3條鈹?shù)V化體、1條鋰礦化體；估算（334）Li2O資源量0.03萬t、BeO資源量0.66萬t，鋰礦為小型規(guī)模、鈹?shù)V達(dá)中型規(guī)模。紅石壩鎢鈹找礦靶區(qū)發(fā)現(xiàn)并圈定2條鎢礦體和3條鎢鈹?shù)V化體；估算（334）WO3資源量0.97萬t，鎢礦近中型規(guī)模。

3.成果意義

該成果為國家級(jí)大型新金屬能源資源基地的建設(shè)提供了資源基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。2016—2018年，僅甲基卡礦田新增氧化鋰遠(yuǎn)景資源量25.77萬t，以金屬鋰83.5萬元/t計(jì)算，其潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值數(shù)千億元，取得的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。同時(shí)帶動(dòng)了以甲基卡鋰礦田為核心的四川康定-道孚-雅江稀有金屬整裝勘查區(qū)的推進(jìn)工作，省基金有序銜接，“四川省康定縣甲基卡海子北鋰礦普查”全面展開，商業(yè)投資積極跟進(jìn)，礦業(yè)公司進(jìn)一步加大地質(zhì)勘查投入，及時(shí)、科學(xué)引導(dǎo)政府、社會(huì)資金傾向于鋰能源地質(zhì)勘查領(lǐng)域，為建設(shè)國家大型鋰能源基地提供了資源和資金保障。生物找礦、遙感地質(zhì)填圖、模塊集成清水鉆進(jìn)（非泥漿）等綠色地質(zhì)調(diào)查方法得到了進(jìn)一步完善和驗(yàn)證，具有顯著的環(huán)境效益，為中國西部高原地區(qū)推行綠色地質(zhì)調(diào)查方法提供參考和借鑒，對(duì)科技創(chuàng)新及資源綠色勘查開發(fā)帶來了顯著的可持續(xù)影響。總之，該項(xiàng)目的找礦成果有力地助推了川西大型稀有金屬礦資源基地勘查、保護(hù)與合理利用的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，引領(lǐng)了全國三稀礦產(chǎn)、關(guān)鍵礦產(chǎn)、戰(zhàn)略礦產(chǎn)調(diào)查。

（中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所 王登紅 于揚(yáng) 劉善寶，四川省地質(zhì)調(diào)查院 付小方 郝雪峰 代鴻章，四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局地質(zhì)礦產(chǎn)科學(xué)研究所 袁藺平 王偉，四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八二大隊(duì) 饒魁元 朱海洋 丁曉平，四川省冶金地質(zhì)勘查局六〇四大隊(duì) 羅光華 梁向紅 師洪亮供稿）