川西金川县李家沟超大型锂辉石矿床的地质特征及找矿标志

罗伟，杨波，古城会，李剑，庞良武

（1. 遵义师范学院工学院，贵州遵义 563006；2. 四川省地质矿产勘查开发局化探队，四川德阳 618000）

当前，随着新能源产业对高纯度碳酸锂资源的强劲需求，作为其主要原材料的硬岩型锂矿（以花岗伟晶岩型锂辉石矿床为主），也成为勘探和研究的热点[1]。位于川西马尔康地区的李家沟超大型锂辉石矿床是继甘孜州甲基卡[2]和马尔康县党坝[3]锂矿床后我国第三大硬岩型锂矿床，其可利用的氧化锂资源量高达51.2万吨，共伴生的Be、Nb、Ta和Sn均达到综合利用的要求[4]。

上世纪60年代，四川地矿局404地质队对可尔因地区花岗伟晶岩型锂矿开展了系统的普查工作；李建康[5]对该地区锂矿床成因进行了探讨；古城会[6-7]总结了该地区花岗伟晶岩型锂辉石矿床的分布规律。许家斌等[8]的研究表明李家沟锂辉石矿床形成于印支末期 -燕山早期，是松潘 -甘孜褶皱造山事件的产物。

本文基于笔者野外勘查的实践，详细报道了李家沟超大型锂辉石矿床的地质特征，总结了找矿标志，以便为该地区稀有金属矿产的勘查、研究提供基础地质资料。

1 区域成矿地质背景

李家沟锂辉石矿床在大地构造位置位于松潘-甘孜褶皱造山带的马尔康被动陆缘中央褶皱推覆带[9]内（图1a），往南东依次分布有丹巴白云母稀有金属矿集区和甲基卡锂辉石稀有金属矿集区。

图1 松潘—甘孜造山带大地构造示意图(a)(据文献[9]修改)及可尔因地区地质略图(b)（据文献[10]修改）

区域上广泛出露西康群复理石岩系，岩性为变质长石石英砂岩、板岩、粉砂质板岩、千枚岩等；区内构造变形复杂，发育一系列近EW向、NW-SE向同斜倒转复式褶皱[10]，发育有一系列NE-SW向走滑断裂；区内广泛出露印支期、燕山期中酸性侵入岩。可尔因二云母花岗岩体被认为是该地区稀有金属伟晶岩矿床的成矿母岩，其在平面上呈不规则状产出，出露面积达190km2，其他岩体则零星分布在该岩体周围(图1b)。花岗伟晶岩脉、细晶岩脉，成群成带集中分布于可尔因复式岩体周缘，依次有北部、西部、南部、东南部和东北部伟晶岩密集区。在东南部密集区内分布有李家沟、党坝、马尔康、地拉秋等(超)大、中型锂矿床，南部密集区内分布有业隆沟大型锂矿床，西部密集区及其附近分布有观音桥和瓦因大型锂矿床。由可尔因岩体向外，伟晶岩脉在水平方向和垂直方向具典型的分带性。锂矿床主要产于距岩体2km～7km的锂辉石纳长石型伟晶岩带中[9]。

区域上三叠系复理石岩系经历了区域变质作用、区域动力热流变质作用、接触变质作用，形成了多种类型变质岩，计有变质砂岩类、板岩类、结晶灰岩类及角岩类（花岗伟晶岩脉主要赋存于该类岩石中）。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区内出露三叠系和第四系地层，其中三叠系上统侏倭组（T3zw）在矿区内广泛出露，第四系（Q4）零星分布（图2）。

图2 川西可尔因地区李家沟锂辉石矿床地质图

侏倭组可分为五段，其岩性特征如下：侏倭组一段（T3zw1），出露于矿区北部及东部，岩性为深灰色块层状长英角岩、透辉石角岩；侏倭组二段（T3zw2），出露于矿区的北西部及东部，岩性为深灰色中厚层状二云石英片岩、二云母角岩夹灰色薄-中层状二云母长英角岩；侏倭组三段（T3zw3），出露于矿区的中部。岩性为灰色中-厚层状石英角岩、透辉长英角岩夹灰色薄层状阳起石英角岩；侏倭组四段（T3zw4），出露于矿区的南东部。岩性为浅灰色中-厚层状长英角岩夹灰色薄-中层状二云石英角岩或深灰色中层状角闪透辉黝帘石角岩；侏倭组五段（T3zw5），出露于矿区南东角，岩性为深灰色厚层状黑云变粒岩、二云变粒岩和钙质变粒岩。

第四系(Q4)。出露矿区中部，以残坡积物为主，分布于山脊及两侧缓坡地带，另外，在海拔3600m以上的山坡零星分布一些冰碛物。

矿区内构造相对简单，以单斜构造为主，地层总体上大致呈东西向，倾向南，倾角一般为25°～40°。区内张节理和剪节理构造十分发育，主要呈EW向展布，其次为NWW-SEE向及NW-SE向，区内（含矿）伟晶岩脉主要沿近EW向及NWW-SEE向节理贯入。

矿区内仅出露有伟晶岩脉、细晶岩脉和少量石英脉。花岗伟岩晶脉主要分布于矿区中部、东北部地区，呈脉状、透镜状，局部出现分之复合现象，长50m～2100m，厚10m～30m，走向近东西向至北东-南西向，倾向北至北西，倾角40°～75°。矿区内见钠长石花岗伟晶岩、锂辉石纳长石花岗伟晶岩（主要的赋矿岩石）两类。

花岗细晶岩脉主要分布于矿区东部，呈脉状、板状，局部出现分支，沿地层层间节理裂隙贯入。细晶岩脉的形成较伟晶岩脉及石英脉早，常被伟晶岩脉所穿插，有时在伟晶岩脉中见到花岗细晶岩脉的捕虏体。

矿区内石英脉较多，规模小，呈细脉状、透镜状、串珠状或网脉状产出，主要由石英组成，其他矿物小于1%，局部地段见零星分布的团块状方解石。

3 矿床地质特征

矿区内矿体赋存于锂辉石纳长型花岗伟晶岩脉中，共发现了15个具开采价值工业矿体，其中1、4、9、11号矿体为主矿体（图2）。主矿体长一般210m～520m，最长达2050m，厚一般为14m～32m，最厚约125m[4,6]，倾向北至北西，倾角45°～80°。以脉状为主，少数呈不规则状，部分矿体局部地段出现分叉，再复合现象，矿体品位稳定，延伸性好，几乎全脉矿化，夹石率低。

Ⅰ号主矿体位于矿区中心，由西向东横穿整个矿区，大脉状，地表出露长度为2060m，出露标高3665m～4040m，矿体走向250°～70°，倾向340°。矿体厚度中间厚，两端薄。

矿石结构主要为细粒伟晶结构(1.2cm～1.8cm)和中粒伟晶结构(2.2cm～4.5cm)，次为熔蚀结构、交代结构。矿石构造以块状构造为主，次为浸染状构造、斑杂状构造和条带状构造。

矿石中主要金属矿物为锂辉石（10%～25%）、锂云母（5%～10%），少量绿柱石，铌铁矿-钽铁矿微量。脉石矿物主要为石英（25%～40%）、钠长石（25%～40%）、微斜长石（15%～40%）。副矿物有锡石、金红石、榍石、白云母、电气石、黑云母等。

矿石的主成矿组分为氧化锂，含量1.00%～1.50%，伴生铌、钽、铍和锡等有用组分（其含量均达到规范要求）。

4 找矿标志

可尔因地区花岗伟晶岩型锂矿床主要分布于可尔因二云母二长花岗岩体外接触带，距离岩体2km～7km（水平方向）的褶皱轴部及其附近部位，节理裂隙构造发育的区域。含锂辉石伟晶岩转石是找矿的直接线索。地形上，由于伟晶岩岩石硬度达Ⅷ级，抗风化能力极强，差异风化形成陡坎地貌，也是找矿的重要标志[6]。

5 结论

李家沟超大型锂辉石矿床产出于可尔因岩体外接触带内，其围岩为角岩和片岩，矿体呈脉状、透镜状赋存于锂辉石钠长花岗伟晶岩中，主矿体规模巨大，矿石以细粒伟晶结构、中粒伟晶结构，块状构造为主。矿石中主要有用矿物为锂辉石、锂云母。有用组分主要为氧化锂，并伴生有铌、钽、铍、铷、锡等组分。

可尔因地区伟晶岩型锂矿主要产于可尔因岩体外接触带，背斜核部、节理裂隙发育的部位是伟晶岩型锂矿床的主要赋存区域，伟晶岩转石、正地貌是寻找伟晶岩型锂矿床的直接标志。