川西甲基卡、容须卡和恰都地区伟晶岩脉地球化学特征

徐韬，秦宇龙，李名则

川西甲基卡、容须卡和恰都地区伟晶岩脉地球化学特征

徐韬，秦宇龙，李名则

（稀有稀土战略资源评价与利用四川省重点实验室，四川省地质调查院 成都 610081）

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。

甲基卡；容须卡；伟晶岩脉；地球化学

川西地区分布着较多的稀有金属伟晶岩矿床，前人多其中的甲基卡矿区开展了大量的矿产勘察及相关的矿床学、岩石学和地球化学等方面的工作，并已取得了大量的成果[1-3]。而在甲基卡矿区周边地区也有较多的伟晶岩矿床发现，如位于其北部的容须卡地区也见较多的含矿伟晶岩脉，其西北部的恰都村附近也发现伟晶岩脉，但规模较小。本文在以上三地的伟晶岩分布区开展了调查工作，并采集了全岩化学分析样品，对其地球化学特征及含矿性作了讨论。

1 大地构造位置

甲基卡、容须卡及恰都地区在大地构造上均位于松潘-甘孜造山带东缘的雅江-构造-岩浆热变质穹窿中[4]，在地层区划上属于巴颜喀拉底层区玛多-马尔康地层分区雅江小区，发育三叠系上统砂质泥质复理石沉积建造，出露地层为西康群三叠系上统侏倭组、三叠系上统新都桥组，为粉砂质及砂质复理石沉积。三地均有中酸性侵入岩分布，其中甲基卡地区出露二云母花岗岩体，容须卡地区出露石英闪长岩-花岗闪长岩小岩株，恰都地区未见有侵入岩基岩出露，但根据转石判断其应为二云母花岗岩小岩体。围绕岩体周围的地层发生不同程度的热接触变质作用，形成以岩体为中心的特征变质矿物分带，总体上由岩体向外可划分为十字石带、红柱石带、石榴石带、黑云母带等。

2 伟晶岩脉地质特征

2.1 甲基卡地区

甲基卡地区围绕二长花岗岩呈似环状分布有大大小小伟晶岩脉近千条，其中工业矿脉超过110条；脉体规模大小不等，出露宽几米到几十米，长几米到几百米，最长达2 400m；组成脉体的矿物组份复杂，主要矿石矿物为锂辉石、绿柱石、铌钽铁矿，主要脉石矿物有钾长石、斜长石、石英、白云母等等。根据特征矿物的不同分为微斜长石花岗伟晶岩（Ⅰ型）、斜长石-钠长石花岗伟晶岩（Ⅱ型）、钠长石花岗伟晶岩（Ⅲ型）、钠长石-锂辉石花岗伟晶岩（Ⅳ型）、钠长石锂（白）云母伟晶岩（Ⅴ型）。矿化元素复杂，以Li为主，共伴生Be、Nb、Ta、Rb、Cs、Sn等。

2.2 容须卡地区

容须卡地区伟晶岩脉围绕穹窿分布，伟晶岩脉规模总体不大，一般厚为1~10m，最厚达17m，一般长20~500m，最长1 500m；主要脉石矿物有钠长石、微斜长石、白云母、石英，主要矿石矿物为锂辉石、锡石、锂电气石等；初步可分为白云母微斜长石伟晶岩、钠长石化锂辉石伟晶岩、锡石伟晶岩和钠长石白云母化伟晶岩；矿化元素复杂，以Li为主，Be、Nb、Ta、Rb等元素主要为伴生。

2.3 恰都地区

恰都地区（原木绒穹窿南侧）工作程度较低，在木绒和乌房吉地区集中分布有25条伟晶岩脉，矿化脉15条。脉体规模较小，厚度0.3~3.09m，长44~100m。最长180m；脉石矿物有微斜长石、钠长石、云母和石英，矿石矿物主要为铌钽铁矿，少量锂辉石；脉体主要为钠长石-锂（白）云母型伟晶岩，少量为钠长石-锂辉石型伟晶岩；矿化元素主要为Nb、Ta，Li、Sn元素为伴生。

3 伟晶岩脉地球化学特征

3.1 甲基卡地区

花岗伟晶岩脉SiO2含量在72.59%～80.91%之间，平均76.73%；Na2O含量2.62%~2.56%，K2O含量1.68%~6.65%，全碱含量（Na2O+K2O）5.26%~10.6%、平均7.04%，CaO含量0.05%~0.09%，Al2O3含量11.79%~17.64%、平均14.27%。可以看出，伟晶岩脉样品的各主量元素含量均有较大差异，从而导致一些参数计算的数值范围较大，如里特曼指数σ=0.74~3.80、平均值1.69，A/CNK=0.98~2.38、平均1.6，K2O/Na2O=0.24~1.68、平均0.96。在图1、图2及图3中表现为伟晶岩脉样品投点明显分散。这可能是由于不同产出位置的伟晶岩熔体在成岩过程中受运移路径及物理化学条件影响而导致的分异程度差异引起。但在在A/NK-A/CNK图解中均投点于过铝质范围内，投点线性分布较明显。因此，甲基卡地区伟晶岩脉均属过铝-强过铝质岩石。

图1 甲基卡、容须卡、恰多伟晶岩TAS图解

图2 甲基卡、容须卡、恰多伟晶岩K2O-SiO2图解

伟晶岩脉样品的ΣREE含量相比二长花岗岩体样品更低，为4.025×10-6~8.287×10-6，LREE/HREE=2.6~10.4，δEu=0.18~0.68。岩体与岩脉的稀土元素特征差异在配分图解中也有明显体现（图4），相对于花岗岩体，伟晶岩中的稀土元素表现为相当程度的亏损，部分伟晶岩中Eu强烈亏损。伟晶岩脉的稀土配分曲线表现出一定的波动性。总体来看，为轻稀土富集的右倾型配分形式，轻、重稀土分异较明显。

从分析结果及微量元素原始地幔标准化图解（图5）可见，总体上，伟晶岩脉的Rb、U、P、Hf、Y等元素具有较明显的正异常特征，Ba、Zr、Ti等元素具显著的负异常。K、Rb、Ba等大离子亲石元素富集，Zr、Ti等高场强元素相对亏损。与花岗岩体相比，伟晶岩脉中的Ba、Th、La、Ce、Sr、Nd、Zr、Sm、P、Ti、Y、Yb、Lu等元素均表现出不同程度的亏损，Rb、Nb等元素相对富集，K元素与岩体相比无明显差异，U元素则有一定的波动特征。

3.2 容须卡地区

花岗伟晶岩SiO2含量为72.18%～77.07%，均值为74.14%；全碱含量4.11%-8.32%，均值为6.34%；K2O/Na2O=0.18～0.8，均值为0.52。里特曼指数σ=0.18～0.80，均值为0.52，均小于3.3，显示出钙碱性系列岩石的特征。花岗伟晶岩脉样品在SiO2-K2O图解（图2）中投点基本位于钙碱性系列区域。TAS图解（图1）上，伟晶岩脉投全落于花岗岩区域，显示为酸性特征。Al2O3含量17.18%～17.68%，均值为17.44%；A/CNK=1.28～2.85，均值为1.98，总体大于1.1（图3），说明岩石源区中壳源成分较高，属强过铝质岩石。

花岗伟晶岩脉样品的ΣREE含量远低于中酸性侵入体样品，ΣREE=1.41×10-6～5.40×10-6，LREE/HREE=1.23～2.48，3个花岗伟晶岩样品的δEu=0.22～0.36，表现较强的负铕异常，1个花岗伟晶岩样品δEu值偏高，为1.37，表现为正铕异常；Sm/Nd在0.39～0.61之间变化，平均值为0.44；稀土配分图显示伟晶岩与岩体的稀土元素特征差异明显（图4），伟晶岩中的各稀土元素均表现为相当程度的亏损，Eu亏损强烈。花岗伟晶岩稀土配分曲线表现出一定程度波动。总体来看，伟晶岩轻、重稀土分异较明显，均表现为重稀土亏损、轻稀土富集的右倾型配分形式。

据微量元素微量元素蛛网图（图5）可见，花岗伟晶岩脉的Rb、U、Hf元素具有显著的正异常，而K、P、Ti等元素具显著的负异常。相对于花岗岩类，花岗伟晶岩中的Ti、Sr、Ba、Zr、Th、La、Ce、Nd、Sm、Yb、Y及Lu元素均表现出不同程度的亏损， Rb、U、Nb及Hf元素则相对富集，P、K元素与岩体相比则无明显差异。

图4 甲基卡、容须卡、恰多伟晶岩稀土元素标准化图解

图5 甲基卡、容须卡、恰多伟晶岩微量元素标准化图解

3.3 恰都地区

花岗伟晶岩SiO2含量为73.10%～73.90%，均值为73.42%；全碱含量6.74%-8.30%，均值为7.62%；K2O/Na2O=0.13～0.61，均值为0.31。恰都地区伟晶岩普遍具有高硅、高铝，贫镁、铁、钛、锰等元素的特征，钠含量较高，钾含量相对较低。TAS图解（图1）上，伟晶岩脉投全部落于花岗岩区域，显示为酸性特征。在SiO2-K2O图解（图2）中投点基本位于钙碱性系列区域。A/NK-A/CNK图解上投点于过铝质范围（图3）。总体上属于钙碱性（低钾）、过铝质花岗岩类。

恰都地区伟晶岩稀土、微量元素特征与甲基卡和容须卡地区的花岗岩总体上具有相似的特征。

4 讨论

甲基卡、容须卡和恰都伟晶岩均具有高硅（图1）、铝、贫镁、铁、锰、钛等元素的特征，钾含量有一定变化，普遍较低，钠含量较高。在K2O-SiO2图解上样品投点具较宽的范围（图2），总体上属低钾-钙碱性系列，在A/NK-A/CNK图解上（图3），大部分样品投点于过铝质范围，个别投点于过碱质范围。综上，三地的伟晶岩总体上属于低钾-钙碱性、过铝质花岗岩类。

三地伟晶岩具有相似的微量元素和稀土元素特征。除个别样品外，均具有明显的Ba、Nd等负异常，明显的Rb、U、Nb、Hf等正异常特征（图4）。总体上，三地伟晶岩中的稀土元素含量均为较低的水平。甲基卡伟晶岩ΣREE=0.45×10-6~11.79×10-6，三个样品的样品的REE总量相对较高，分别为19.2710-6、179.9210-6、249.42，LREE/HREE=2.7~13.8。容须卡伟晶岩ΣREE=0.72×10-6~4.65×10-6，LREE/HREE=1.75~5.95；恰都伟晶岩ΣREE=6.48×10-6，LREE/HREE=4.48~5.21。均表现为较明显的轻、重稀土分异特征，稀土元素配分曲线为明显的右倾型，具有较强烈的Eu负异常。

甲基卡Li元素含量48.45×10-6~11 760×10-6，平均3 343.98×10-6，Rb含量36.26×10-6~3 479.85×10-6，平均1 139.85×10-6；容须卡伟晶岩Li含量40.6×10-6~9 670×10-6，平均5 234.76×10-6，Rb252.59×10-6~1 100×10-6，平均693.83×10-6；恰都Li含量31.28×10-6~121.3×10-6，平均65.67×10-6，Rb 766.42×10-6~1 623.41×10-6，平均1 140.89×10-6。从以上分析可见，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。

目前伟晶岩找矿及成矿研究工作以甲基卡地区伟晶岩研究程度最高，研究认为其来源于甲基卡二云母花岗质岩浆分异，而后发生稀有金属元素的富集作用。由以上三地伟晶岩的主量元素、微量元素及稀土元素特征分析，有理由认为容须卡和恰都的伟晶岩可能与甲基卡伟晶岩具有相同或相近的物质来源以及成矿背景。

[1] 付小方，侯立玮，梁斌. 甲基卡式花岗伟晶岩型锂矿床成矿模式与三维勘察找矿模型[M]. 背景: 科学出版社, 2017:1-227.

[2] 郝雪峰, 付小方, 梁斌, 等. 川西甲基卡花岗岩和新三号矿脉的形成时代及意义[J]. 矿床地质, 2015, 34(06):1199-1208.

[3] 李建康, 王登红, 张德会, 等. 川西伟晶岩型矿床的形成机制及大陆动力学背景[M]. 北京: 原子能出版社, 2007.

[4] 许志琴, 侯立玮, 王宗秀, 等. 中国松潘-甘孜造山带的造山过程[M]. 北京: 地质出版社, 1992:1-190.

Geochemistry of Pegmatite Veins in Jiajika, Rongxuka and Qiadu, West Sichuan

XU Tao QIN YU-long LI Ming-ze

(Sichuan Key Laboratory of Evaluation and Utilization of Rare REE Strategic Resources, Sichuan Institute of Geological Survey, Chengdu 610081)

This paper holds a discussion about geochemistry of major and trace elements of pegmatite veins in Jiajika, Rongxuka and Qiadu, west Sichuan based on the integrated exploration project. The whole rock analyses show that the pegmatite veins in three places are similar in major and trace elements and differ in ore-forming elements. The pegmatite veins in Jiajika are richer in Li and Rb than those in Rongxuka, while pegmatite veins in Qiadu are characterized by low Li and high Rb.

pegmatite vein; geochemistry; Jiajika, Rongxuka and Qiadu, west Sichuan

2019-04-19

四川省科技厅重点研发项目（2018SZ0276），中国地质调查项目（12120113049500）

徐韬（1961-），男，山东曲阜人，高级工程师，主要从事地质调查、固体矿产勘查、遥感相关工作

P632+.2

A

1006-0995（2019）02-0330-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.02.031