西昆仑大红柳滩地区509道班西锂铍多金属矿床地质特征和成矿模式

谭克彬

摘要：509班道西矿床是西昆侖大红柳滩锂铍多金属成矿带内新发现的一处锂铍多金属矿床。含矿伟晶岩脉主要侵位于三叠系巴颜喀拉山群中组上段与上组下段。矿石主要成分为锂辉石，次为石英、白云母、斜长石等，金属矿物主要为钛铁矿，次为褐铁矿等。矿区内锂辉石伟晶岩成矿物质来源于二云母二长花岗岩，成矿时代为晚三叠世末期。对比了大红柳滩和甲基卡大型锂铍矿床，提出了成矿模式。在二云母二长花岗岩演化晚期，含稀有金属的热液流体沿着之前的岩浆通道上升，沿着岩浆作用形成的底辟节理、逆冲推覆构造薄弱面运移、汇聚，并在一定温度条件下结晶成矿。

关键词：509班道西；锂铍矿床；成矿模式；大红柳滩；西昆仑

1.前言

新疆西昆仑大红柳滩地区是我国最重要的稀有金属成矿带之一，近年来，在该成矿带新发现了苦水湖锂钾硼矿、黄草湖锂钾硼矿等4处盐湖矿床及喀拉喀锂铍矿、龙门山锂矿、俘虏沟南锂矿等13处伟晶岩矿床，取得了重大找矿突破[1-4]。该成矿带与四川甲基卡锂矿集区具有相似的地质和矿化特征[3，5]，但是相关的矿床学研究工作相比之下显得滞后。509班道西矿床即是新发现的一处锂铍多金属矿床，其目前处于预查阶段，其地质和矿化特征还未有系统总结，其成矿过程还不明晰，这对矿区下一步勘探不利。基于此，笔者在详细野外地质调查基础上，系统梳理了矿区所处地质背景、矿区地层构造岩浆岩、稀有金属矿化特征，在此基础上讨论了成矿模式，以期为后续找矿工作提供参考。

2.区域地质

西昆仑大红柳滩地区隶属于巴颜喀拉晚古生代-中生代边缘裂陷带（Ⅳ）内，主要充填有二叠系下—中统、三叠系复理石沉积建造[6，7]。区域上晚三叠世碰撞型侵入岩较为发育且规模较大，主要分布于巴颜喀拉晚古生代-中生代边缘裂陷带内，岩体侵入于三叠系巴颜喀拉山群中，围岩有较为明显的接触变质作用，主要岩性有灰白色中粒含斑黑云母二长花岗岩和浅肉红色中细粒黑云母二长花岗岩。区域上伟晶岩广泛发育，按照形成时代可划分为古元古代、中生代两个阶段，古元古代变质伟晶岩比例较大。伟晶岩脉多达7000余条，主要分布于晚三叠世侵入岩体接触带，分（含）锂辉石花岗伟晶岩与（含）电气石花岗伟晶岩。伟晶岩脉主体围绕岩体边部呈脉群出现。区域构造主要表现为断裂、褶皱构造等。

大红柳滩地区发育一系列多类型矿床（点）以稀有金属、铁、铜、铅锌等为主。早期发现主要有阿克塔斯锂矿（即大红柳滩锂矿）、阿合栏杆锂矿、大红柳滩西铁锰矿等；近两年沿着异石沟（507）—宁强沟（503）—俘虏沟一带，在北西向带状展布的锂多金属成矿带中发现锂、铌钽矿点和卤水型锂矿点，反映了区域上锂多金属稀有金属矿产找矿潜力巨大[7，8]。

3.矿床地质

3.1地层

矿区地层由早到晚主要有二叠系下-中统黄羊岭群下组第三性段（P1-2H13）、三叠系巴颜喀拉山群中组上段（TB22）、上组下段（TB31）、上段（TB32）、新近系上新统泉水沟组（N2q）和第四系。巴颜喀拉山群是预查区内地层主体组成部分，主要岩性为灰-灰褐色中-厚层状变质细粒长石石英砂岩夹互灰色中层状变泥质粉砂岩，灰白色厚层状细粒岩屑杂砂岩夹互灰色薄层状粉砂岩，其下与晚三叠世侵入岩、花岗伟晶岩呈侵入接触关系。

3.2岩浆岩

矿区岩浆活动较强，花岗伟晶岩脉发育，西南一带发育规模较大的晚三叠世似斑状中-粗粒二云母二长花岗岩和中—细粒石英闪长岩。二云母二长花岗岩呈长岩株状产出，走向北西—南东，侵入于三叠系巴颜喀拉山群中组上段。花岗伟晶岩脉主要分布于二云母二长花岗岩外接触带，侵位于中细粒石英闪长岩及三叠纪巴颜喀拉山群之中，呈似层状、脉状、透镜状、囊状，脉体走向以北西—南东向为主，主体向南西缓倾，部分向北，倾角较陡。

3.3构造

大红柳滩断裂带在东北角通过，以及由其所产生的次级构造使得地层中次级构造较为发育，主要表现为断层、层间褶皱、节理等，岩石破碎程度较高。断裂具多期构造活动特征，早期以脆韧性为主，晚期表现为脆性变形，形成一系列断层束。矿区位于苦水湖背斜北翼，构成单斜构造。受区域性多期次构造应力影响，节理十分发育，走向北西-南东向，呈带状延伸。

4.矿化特征

4.1矿体特征

含矿伟晶岩脉呈北西-南东向带状展布，长度约7.5千米，宽500m～800m，局部1500m以上，向北西延伸至俘虏沟一带，向东南延伸至507支沟南。共圈定锂（铷）矿体64条，铍矿体6条。含矿伟晶岩脉主要侵位于三叠系巴颜喀拉山群中组上段与上组下段。

4.2矿石特征

矿石主要成分为锂辉石，次为石英、白云母、斜长石等，金属矿物主要为钛铁矿，次为褐铁矿等。

锂辉石：粒径5mm～15cm，呈柱状，无色，解理比较发育，沿裂隙发生硅化、钠长石化、白云母化。

锂白云母：呈自形-半自形片状，无色，玻璃光泽，与石英、钠长石、微斜长石、锂辉石、绿柱石、磷锂铝石等共生。

绿柱石：呈自形晶体，浅绿色，分布极不均匀，有时呈包体产于锂辉石中，单矿物绿柱石含量极少。

钛铁矿：粒度大小0.07mm～0.10mm，灰色带棕色，半自形—自形板状，部分晶体具聚片双晶，常分布在暗色矿物解理缝中。

褐铁矿：粒度大小0.02mm～0.25mm，灰色微带蓝色调，呈它形粒状、板状，次生变化产物，交代磁铁矿、铌铁矿，呈铌铁矿板状晶体，具其假像结构。

矿石结构主要有细粒伟晶结构、中粗粒伟晶结构、巨粒伟晶结构、块状伟晶岩结构及滴状结构等。矿石构造较简单，最常见的构造为条带状构造、块状构造。矿石中主要有用组份为Li2O、Rb2O、BeO，Li2O品位一般在0.41%～4.86%，Rb2O品位一般在0.015%～0.342%，BeO品位一般在0.070%～0.274%。矿石中有用组分主要为锂辉石，因此工业类型为锂辉石矿石（铷、铍赋存于何种矿物还未检测出）。矿石中主要有用金属矿物的构造为花岗伟晶结构，自然类型为花岗伟晶岩类矿石。

4.3矿体围岩和夹石

含锂辉石花岗伟晶岩型矿脉上、下盘围岩主要为三叠系巴颜喀拉山群中组上段的灰-灰黑色中-薄层状变细粒长石石英砂岩。岩石均具弱鳞片粒状变晶结构，片状构造。暗色矿物以黑云母为主，次为白云母，呈鳞片状变晶，平行定向排列。矿体和上盘围岩之间接触界线比较清楚，二者为侵入接触关系。夹石有两种情况：一种为锂辉石含量较低的花岗伟晶岩，在矿体中不均匀分布，但厚度一般小于剔除厚度；另一种为矿体中的围岩残留体，呈小透镜体状。

5.成矿模式

区内侵入岩活动由早到晚为：石英闪长岩（211.3Ma±3.3Ma）→二云母二长花岗岩（208.8Ma±1.7Ma）→伟晶岩（200.8Ma±1.6Ma），构成一个较为完整岩浆演化系列。含矿伟晶岩的成矿流体主要来自花岗质岩浆的结晶分异作用，在成因上与岩浆作用有密切关系。对比邻近大红柳滩锂矿，以及国内甲基卡及其他同类矿床研究成果（表1），认为矿区内锂辉石伟晶岩成矿物质来源于二云母二长花岗岩，成矿时代为晚三叠世末期。

区域上二叠-三叠纪时期，古特提斯洋在北部向劳亚古陆消减，南部向冈瓦纳古陆消减，预查区及周边区域处于北部消减带内，晚三叠世时期，持续消减作用以NE-SW向挤压碰撞缩短为主导，早期由北向南推覆构造发育，并伴随走滑性质，大断裂有康西瓦断裂、郭扎错断裂、大红柳滩断裂等，形成岩浆上侵的通道（薄弱面或区），同时近地表二叠系黄羊岭群逆冲推覆于三叠系巴颜喀拉山群之上，同时使得地层内部沿层理发育一系列次级构造，形成弱片理化、板理化、順层小断层、层内小褶皱等。长期持续性的强烈挤压碰撞作用，导致褶皱造山带的核部发育穹窿构造，穹窿核部、深部地层发生重融，结晶分异而形成岩浆岩，结晶分异后期，含稀有金属的热液流体运移到外接触带的围岩中，侵位于围岩张裂隙及层间破碎带中，并通过充填作用和交代作用，在一定的温度条件下最终形成花岗伟晶岩型锂辉石矿床。

1.三叠系巴颜喀拉山群上组上段；2.三叠系巴颜喀拉山群上组下段；3.三叠系巴颜喀拉山群中组上段；4.晚三叠世石英闪长岩；5.晚三叠世二云母二长花岗岩；6.一般花岗伟晶岩；7.（含）锂辉石花岗伟晶岩

综上讨论，笔者提出了该矿床的成矿模式（图1）。早期石英闪长岩形成较早的岩浆通道，之后二云母二长花岗岩沿着闪长岩南侧侵入，在二云母二长花岗岩演化晚期，含稀有金属的热液流体沿着之前的岩浆通道上升，沿着岩浆作用形成的底辟节理、逆冲推覆构造薄弱面运移、汇聚（图1），并在一定温度条件下结晶成矿。伟晶岩脉总体上有三种表现方式：①“中心部位”伟晶岩脉近垂直上侵，分枝朝北10～20°上扬侵入于闪长岩裂隙中，②伟晶岩脉在地层中顺层侵位形成“板状”矿体，③伟晶岩脉在岩体中大量发育。

参考文献：

[1]涂艳霞.新疆有色集团大红柳滩稀有金属勘查项目取得丰硕成果[J].新疆有色金属. 2020， 43（06）： 62.

[2]涂其军，韩琼，李平，等.西昆仑大红柳滩一带锂辉石矿基本特征和勘查新进展[J].地质学报. 2019， 93（11）： 2862-2873.

[3]杨合群.大红柳滩式锂矿床[J].西北地质. 2018， 51（03）： 170.

[4]周兵，孙义选，孔德懿.新疆大红柳滩地区稀有金属矿成矿地质特征及找矿前景[J].四川地质学报. 2011， 31（03）： 288-292.

[5]董永观，肖惠良，郭坤一，等.西昆仑地区成矿带特征[J].矿床地质. 2002， 21（S1）： 113-116.

[6]张国鹏，徐胜利，李超.新疆大红柳滩地区俘虏沟花岗伟晶岩成矿特征[J].科学技术与工程. 2019， 19（09）： 29-35.

[7]燕洲泉，王怀涛，李元茂，等.西昆仑大红柳滩伟晶岩型锂铍矿产资源潜力评价[J].甘肃地质. 2018， 27（Z1）： 42-48.

[8]王记周，燕洲泉，徐磊，等.新疆大红柳滩地区伟晶岩型锂铍资源潜力分析[J].黄金科学技术. 2019， 27（06）： 802-815.