甲基卡式稀有金属矿床的地质特征与成矿规律

肖强斌

摘要：矿床式通常是由不同成因类型的矿床或矿体组成，在一个成矿系列中往往有一种或几种矿床式。矿床成矿系列是矿床的区域性自然分类，是由矿床本身固有的特点所决定，亦是按照在一定地质环境中具有时、空联系的成矿地质群体进行的分类，该分类本身就反映了矿床形成的客观规律。

关键词：甲基卡式；稀有金属矿床：成矿规律

甲基卡矿床式稀有金属矿床的成矿规律可指导热穹隆伟晶岩田的矿产勘查工作，川西地区除了甲基卡矿田之外，也适用于石渠、马尔康、九龙等地的伟晶岩田，同时，对于整个青藏高原的东部及北缘印支运动后期与燕山期之初岩浆一构造一热穹隆发育地区寻找伟晶岩型稀有金属矿床具有参考意义。

一、矿体的几何学特征与矿化分带

甲基卡稀有金属矿床相比于世界上其他稀有金属矿床而言，具有明显不同的形态学特点和矿化分带，如世界著名的可可托海3#脉呈“草帽”状、澳大利亚的格林布什（Greenbushes）在平面上呈不规则环状而剖面上呈板状。而甲基卡矿区不同地段的矿体，其形态、产状及规模随空间部位的不同而不同，靠近花岗岩体的134号矿脉明显比远离岩体的X03号矿脉产状要陡。此外，类型不同，矿体的特点也不一样，以细晶机选矿石为主的锂一铍一铌一钽矿体，矿化一般均匀、连续，基本全脉矿化，形态、产状、规模和脉体近于一致，倾向244～2970，倾角35～590，缓者100。可手选的铍矿体长75 m，厚2 m；可手选的锂矿体长137.9

--280.0 m，厚6.62--21.12 m。各类矿床矿体的形态以脉状为主，次为分支脉状、环状、岩盆状。甲基卡矿田地表的变质岩围绕岩体具有显著的水平分带性，含矿伟晶岩脉（矿脉）环绕二云母花岗岩呈环带状分布，矿化类型也大致呈环带状分布，以富含Nb、Ta、Sn者更靠近岩体。但伟晶岩脉自身的垂直分带性，无论是整个矿田还是单个脉体均不明显，这与可可托海3#脉（矿物分带可达10个）迥然不同。根据134号和X03号两条最大的伟晶岩脉的产状推测，整个甲基卡矿田的伟晶岩脉可能呈“莲花”状产出，近岩体者陡而远岩体者缓。需要特别注意的是，根据地表出露的伟晶岩与变质岩围岩的接触关系，甲基卡矿区的含矿伟晶岩脉既有顺层（或近于顺层）产出者（如X03号脉），也有近垂直切割变质岩地层层面者，这两个极端产状的伟晶岩脉在甲基卡同时出现，与南岭地区稀有金属矿脉的产出特征类似，且这两者在空间上可以不叠加。这既是一种“五层楼+地下室”模式在稀有金属矿区的反映，也是甲基卡式稀有金属矿床的一大特点。

二、成矿规律

伟晶岩通常被认为是造山运动的产物，但究竟在造山过程的哪个阶段、造山带的哪个部位最有利于含矿伟晶岩的就位？通过对新疆阿尔泰地区伟晶岩的研究，总结出这样的规律：阿尔泰成矿省从加里东期到海西期、印支期、燕山期均有伟晶岩及伟晶岩型矿床形成，并具有从早到晚矿床规模越来越大、元素组合和矿物组合越来越多、伟晶岩分带越来越完善、矿种从加里东期比较单纯的白云母矿床向燕山期超大型综合性矿床演化的规律，主要的成矿阶段发生在各造山运动之后相对宁静的转折时期。国内外其他地区也有类似的情况，因此，伟晶岩矿床尤其是规模大、分带性好、矿种多、元素全的稀有金属矿床可能代表了造山后的产物。这样的规律也适合于甲基卡及其所在的巴颜喀拉一松潘一甘孜成矿带。根据所述的同位素年代学研究数据表明，甲基卡式的稀有金属矿床形成于223.0～195.7Ma，而这一时期恰是印支运动高峰期（230 Ma）之后的转折期。目前，一般将晚二叠世一三叠纪之间的构造运动统称为印支运动，但印支运动原先指的是中南半岛和中国华南地区由中三叠统与上三叠统之间的角度不整合所表现的构造运动，其同位素年代为230 Ma。印支运动对中国古地理环境的发展影响很大，它改变了三叠纪中期以前“南海北陆”的局面，导致包括川西、甘肃和青海南部等地的“雪山海槽”全部褶皱成山，海水退至新疆南部、西藏和滇西一带（仍属特提斯型海域），而东部的长江中一下游和华南大部分由浅海转为陆地。从此中国南、北陆地连为一体，大部分地区处于陆地环境。甲基卡一带的伟晶岩型矿床正是在这样的大格局下形成的，随着华夏板块和属于亲冈瓦纳构造域的思茅一印度支那板块、保山一中缅马苏地块与欧亚板块之间的强烈挤压造山，巴颜喀拉一松潘一甘孜一带发生强烈的褶皱（即著名的西康式褶皱），褶皱造山带的核部往往发育穹窿构造，穹窿核部的碎屑岩地层发生“花岗岩化”，花岗岩化的熔融体通过结晶分异而形成岩浆岩，在岩浆岩结晶分异的过程中也形成了含有稀有金属的伟晶岩脉、细晶岩脉。这些岩脉沿穹窿周边的褶皱虚脱部位和张性裂隙充填成矿。从马颈子二云母花岗岩中锆石的结晶到伟晶岩脉中锆石的结晶，大约经历了5Ma，而从伟晶岩脉中锆石结晶到白云母结晶，又经历了15 Ma。如此漫长的稳定构造环境，为稀有金属的聚集成矿创造了有利条件。近年来，青藏高原东部其他地区，如高黎贡山和横断山脉及西北部的西昆仑等地，也发现了不少伟晶岩型稀有金属矿床，或原有矿产地得以扩大规模，如云南的黑妈锂铍矿和新疆的大红柳滩锂辉石矿床。其中，大红柳滩伟晶岩型白云母矿床的40Ar一39m同位素龄为185～156 Ma，与甲基卡伟晶岩中的白云母魁一心年龄近似。这些伟晶岩型稀有金属矿床也具有与甲基卡类似的特点，可以参考甲基卡式矿床的成矿规律指导找矿。

三、甲基卡式矿床对于川西稀有金属地质找矿的指导意义

由于矿床式既是一般典型矿床的代表，又是某个矿床成矿系列中最重要、最能代表该系列或亚系列基本特征的代表性矿床，同时又具有比较明确的时空意义和成矿条件的含义，因而在成矿体系中也具有“细胞”的地位和功能。每一个矿床式在全球也具有独一无二的位置，可以作为编制矿床成矿系列图的基本“单元”。正确和准确地建立矿床式，是构筑矿床成矿模式（包括成因模式和描述式模式）的基础（矿床成矿系列和亚系列一般对应于区域成矿模式），也是建立找矿勘查模型的重要依据。甲基卡式稀有金属矿床可以归纳为以下几个特点：（1）大地构造位置。特提斯成矿域，巴颜喀拉一松潘（造山带）成矿省，北巴颜喀拉一马尔康金一镍一铂族一铁.锰.铅一锂一铍一白云母成矿带，金川一丹巴锂.铍一铅一锌一金一白云母成矿亚带。（2）地质特征。含矿伟晶岩脉（矿脉）环绕二云母花岗岩呈离心式环带状分布，矿化类型也呈环带状分布，富含Nb、Ta、Sn者更靠近岩体。Li主要富集于锂辉石中，少量在锂云母、磷锂铝石及铁锰锂磷酸盐矿物中，其余呈分散状态主要赋存于白云母中。（3）成因类型。花岗伟晶岩型+细晶岩型。以往把甲基卡当作伟晶岩型，现改称为“硬岩型”。（4）矿床规模。超大型、大型、中型。（5）成岩成矿时代，印支晚期一燕山早期、燕山晚期。（6）共生矿产。铍、铌、钽、锡、铯等。（7）地球物理特点，含矿体密度低而电阻率高，与变质岩围岩低电阻率高导电性的特点正好相反。因此，利用伟晶岩与围岩之间电阻率的差异可指导找矿，对新三号脉的发现也起到了重要作用。（8）地球化学特点，土壤化探具有显著的锂异常，铷、锶、锡也有异常且分带性明显。（9）遙感地质特点。高精度遥感信息可显示残坡积的伟晶岩，可作为找矿标志。

总之，甲基卡矿田热穹窿构造、变质分带发育，印支晚期的含矿岩浆岩、层状矿体与切层矿脉同时存在，除了伟晶岩还有细晶岩型矿石，矿田尺度区域性分带发育而单一矿脉可能分带性较差。

（作者单位：内蒙古自治区第六地质矿产勘查开发院）