原標題：理論創(chuàng)新指導川西甲基卡大型鋰礦資源基地實現(xiàn)找礦突破

來源于《中國地質調(diào)查成果快訊》

摘要：在“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”的成礦理論指導下，開展了以甲基卡為示范帶動川西可爾因、九龍等地硬巖型稀有金屬地質找礦工作。三年內(nèi)，全面完成鉆探3000m（18個鉆孔）的設計工作量，提交鋰礦資源總量31.74萬t（Li2O）（含其他稀有金屬當量換算）。該項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，促進了其整裝勘查、資源保護與合理利用的產(chǎn)業(yè)化進程。

1.項目概況

“川西甲基卡大型鋰礦資源基地綜合調(diào)查評價”項目，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調(diào)查局所屬的中國地質科學院礦產(chǎn)資源研究所承擔。項目周期為2016—2018年。主要目標任務是：①繼續(xù)開展甲基卡及其外圍以鋰為主地質找礦調(diào)查評價，力爭取得新突破，為甲基卡礦田資源量（Li2O）達到200萬t作出貢獻。②以甲基卡為示范帶動川西可爾因、扎烏龍、九龍等地硬巖型稀有金屬地質找礦工作的面上展開，評價資源潛力，推動川西大型鋰資源基地的建設。③普及“三稀”尤其是鋰的科學知識，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，新增氧化鋰遠景資源量30萬~50萬t；提交1∶5萬基礎地質圖件3幅；助推形成1處大型鋰礦資源基地，拉動商業(yè)性勘查，引導鋰在新興產(chǎn)業(yè)中的高端開發(fā)利用。⑤支撐中國地質調(diào)查局成礦規(guī)律和成礦預測業(yè)務中心的平臺建設，助力礦產(chǎn)資源勘查與評價重點實驗室的建設，申報國家重點實驗室。

2.成果簡介

（1）成礦理論指導找礦突破取得新進展，社會經(jīng)濟效益顯著。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，提出了“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”的成礦理論，并以此指導川西地區(qū)遠景區(qū)和靶區(qū)的優(yōu)選。通過三年地質調(diào)查、典型礦床研究、物化遙調(diào)查、鉆探驗證等實際工作，進一步總結了甲基卡礦田的成礦規(guī)律，建立了多方面的找礦評價標志，全部完成了實施方案中設計的各項工作任務。同時，對前人未及評價的一些偉晶巖脈也開展了適度的綜合評價，初步查明了整個甲基卡礦集區(qū)的資源家底。全面完成鉆探3000m（18個鉆孔）的設計工作量，通過野外質量檢查及野外驗收。經(jīng)鉆探驗證，2016—2018年間新增334級資源總量31.74萬t氧化鋰（含共伴生的鈹?shù)绕渌�稀有金屬，當量換算）。由地質調(diào)查項目累計新增的資源量達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，促進了川西大型鋰資源基地的勘查，并帶動了社會項目的投入，引領了戰(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）構建了資源地質潛力、技術經(jīng)濟和地質環(huán)境“三位一體”的指標體系，建立了川西大型鋰礦資源基地的綜合評價標準。以礦產(chǎn)資源研究所為首的團隊，在川西高原甲基卡及外圍特殊地貌區(qū)，以“能源金屬”技術創(chuàng)新為突破口，以國家目標為調(diào)查評價的首要任務，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，以綜合評價為提升價值的根本出路，以引領產(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試方法技術研究以及面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展新起點的“三位一體”綜合調(diào)查的關鍵技術、評價模式研究，建立了大型能源金屬礦產(chǎn)資源基地調(diào)查評價的關鍵技術和指標體系；以物理方法選礦（物）技術開展對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”的選礦技術路線，取得了初步成效；創(chuàng)新了遙感找礦方法、動植物找礦方法，建立了遙感找礦模型，提交了國家發(fā)明專利4項并通過初審；深入總結了第四系掩蓋區(qū)甲基卡式鋰礦的成礦理論和找礦方法技術組合，進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用，建立了我國大型鋰資源基地綜合調(diào)查評價的技術應用和創(chuàng)新機制，指出了找礦方向；創(chuàng)新巖心鉆探工作部署技術思路，改變了被動局面，實現(xiàn)了高原綠色調(diào)查“模塊化—機動化—快速化—輕巧化—無污化”工作方式的重大轉變；結合川西甲基卡大型鋰礦基地的實踐，從目標任務、基本原則、立項依據(jù)、創(chuàng)新驅動、技術路線、工作內(nèi)容、關鍵問題等方面探討了能源金屬礦產(chǎn)大型基地調(diào)查評價的基本問題，提出了大型能源金屬礦產(chǎn)基地綜合調(diào)查評價的技術要求和工作指南，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，并總結了甲基卡式鋰礦區(qū)域成礦理論和深部找礦的技術方法組合，成功申報了國家重點研發(fā)計劃“鋰能源金屬礦產(chǎn)基地深部探測技術示范”等重大科技項目。在全國地質調(diào)查工作會議上作專題匯報，在全行業(yè)開展三稀、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)、關鍵礦產(chǎn)調(diào)查等方面起到了引領作用，發(fā)揮了科技創(chuàng)新引領找礦突破的品牌效應。

（4）甲基卡礦田的驗證取得預期結果。在甲基卡礦田共圈定找礦靶區(qū)4個，提交新發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地2個。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，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號脈南側。該區(qū)為第四系掩蓋區(qū)。經(jīng)取樣鉆第四系揭蓋，以及2個鉆孔驗證，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個鉆孔共控制2個礦層，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—三岔河礦田驗證結果。通過1∶5萬、1∶1萬地球化學測量和1∶1萬地質草測，初步查明調(diào)查區(qū)地層、構造、巖漿巖、變質巖、地球化學、礦化等地質特征，對工作區(qū)的成礦地質條件、控礦因素及成礦規(guī)律有了初步認識，并對含綠柱石花崗偉晶巖脈進行了重點解剖，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評價區(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，東側與上三疊統(tǒng)侏倭組變質砂巖界線清晰，普遍發(fā)育角巖化。脈體傾向為75°~80°，傾角45°~60°。西側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∶1萬地質草測成果分析，含礦巖脈沿走向尚有延伸的趨勢。

通過地表采樣工程，圈定鈹?shù)V體4條，BeO平均品位0.12%，預測BeO資源量可達大型礦床規(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，花崗偉晶結構，綠柱石和鈮鉭鐵礦顆粒粗大，個別綠柱石晶體大于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、結合地質調(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—熱接觸變質帶中，可見十字石帶—紅柱石帶—角閃石帶—黑云母等變質帶。

圖2 可爾因13號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，在12、13號礦體處開展了物探找礦方法的應用研究，結果表明在富礦脈體處高密度視電阻率呈高阻異常，同時地面γ總量測量呈高放射性，能有效區(qū)分礦體與圍巖。利用物探高密度電法測量結合放射性γ測量探尋隱伏礦體，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算軟件著作權專利1項。

12條礦體工程驗證結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號礦體鉆探結果可以看出，共生鈹向深部品位有增高的趨勢。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處成礦預測及找礦遠景區(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)及成礦預圖

1—羅空松多組：變質砂巖、千枚（板）巖；2—新都橋組：板（千枚）巖夾變質砂巖；3—侏倭組：變質砂巖、板（千枚）巖；4—雜谷腦組上段：變質砂巖夾板（千枚）巖；5—雜谷腦組下段：板（千枚）巖夾變質砂巖及灰?guī)r；6—二云花崗巖；7—細–中粒二長花崗巖；8—石英二長巖；9—細–中粒斑狀二長花崗巖；10—細–中粒黑云母花崗巖；11—細粒閃長巖；12—細–中粒石英閃長巖；13—石英脈；14—花崗偉晶巖脈；15—花崗細晶巖脈；16—地質界線；17—逆斷層；18—實測平移斷層；19—成礦預測及找礦遠景區(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%。礦石多為中粗粒結構，塊狀構造，次為斑雜狀、浸染狀、條帶狀構造。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—中粒偉晶結構，塊狀構造。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20~50mm，個別綠柱石達寶石級。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)帶結構，多發(fā)生絹云母化蝕變；不透明礦物多呈細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

該成果為國家級大型新金屬能源資源基地的建設提供了資源基礎和技術支撐。2016—2018年，僅甲基卡礦田新增氧化鋰遠景資源量25.77萬t，以金屬鋰83.5萬元/t計算，其潛在經(jīng)濟價值數(shù)千億元，取得的社會經(jīng)濟效益顯著。同時帶動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，礦業(yè)公司進一步加大地質勘查投入，及時、科學引導政府、社會資金傾向于鋰能源地質勘查領域，為建設國家大型鋰能源基地提供了資源和資金保障。生物找礦、遙感地質填圖、模塊集成清水鉆進（非泥漿）等綠色地質調(diào)查方法得到了進一步完善和驗證，具有顯著的環(huán)境效益，為中國西部高原地區(qū)推行綠色地質調(diào)查方法提供參考和借鑒，對科技創(chuàng)新及資源綠色勘查開發(fā)帶來了顯著的可持續(xù)影響�？傊�，該項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、保護與合理利用的產(chǎn)業(yè)化進程，引領了全國三稀礦產(chǎn)、關鍵礦產(chǎn)、戰(zhàn)略礦產(chǎn)調(diào)查。

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