川西可尔因地区伟晶岩型锂矿地球化学指标定位矿体的方法

唐文春， 段 威,2， 邹 林,2， 杨贵兵， 张 伟,2， 熊 观,2

0 引言

利用地球化学指标定位矿体是指通过发现与成矿相关的地球化学元素组合、含量及其他特征指标等以确定成矿作用发生区域、定位矿体空间位置。苏联时期已提出成矿指示元素的概念，指分布在各类自然物质中可以作为寻找矿床的标志性微量元素异常（Beus and Grigorian，1977）。在矿床勘查地球化学中，其主要体现为特定矿床矿石中富集的微量元素，以及与矿化相伴的典型微量元素（张德会，2020）。

热液矿床因热液流体与围岩易发生物质传递和交换，形成较大范围的热液蚀变，从而形成围绕矿床分布的矿物和元素异常“晕”，通过对“晕”的研究，可以定位矿体的空间位置。原生晕是围绕着矿体形成的某些元素（通常是成矿元素及其伴生元素）含量增高的地段，原生晕找矿方法即通过研究矿体及其周围岩石的原生晕特征及规律进行找矿的地球化学方法（刘崇民，2006；卿成实等，2011）。自20世纪50年代以来，中国开展了丰富的原生晕地球化学找矿理论和方法的研究，涉及Cu、Pb、Zn、Au、Ag、W、Mo、Sn等多种矿种，成矿类型包含有矽卡岩型、热液型、斑岩型和层控型等，这在找矿勘查中发挥了重要的作用，尤其是在寻找隐伏矿方面更具优势（刘崇民和马生明，2007）。由于各种矿物结晶温度不同造成了金属元素的沉淀分带，矿床元素原生分带与矿石分带具有一致性，邵跃（1997）据此提出了热液矿床原生晕元素垂直分带序列模型，并将矿床周围的热液渗滤晕分成前缘、尾部、毗邻和侧面四个部分。根据热液矿床成矿成晕具多期多阶段叠加的特点，原生晕找盲矿法逐渐发展出原生叠加晕找盲矿法（李惠，1993；李惠等，1999a，1999b）。随着对热液矿床成矿成晕往往受构造控制等认识的深入，原生叠加晕找盲矿法进一步发展出构造叠加晕找盲矿法，在Au、Ag、Cu等矿种深部找矿工作中取得了显著的效果（李惠等，2003，2008，2010，2013；任良良等，2019；王斌等，2021）。

伟晶岩型稀有金属矿床由于形成伟晶岩脉的物质在围岩中迁移距离短、与围岩物质交换不活跃，且伟晶岩脉分布范围广且分散、数量多、埋藏条件复杂等原因，传统的热液矿床原生晕找矿方法难以适用，导致岩石地球化学勘查方法在寻找伟晶岩型稀有金属矿床工作中尚未开展系统有效的研究和应用。虽然通过水系和土壤测量等次生晕异常测量方法对寻找伟晶岩型稀有金属矿床有一定指示作用（罗伟等，2018；范堡程等，2022），但在找矿工作中存在环境影响大、异常不明显、定位不准、易漏矿等现实问题。作者所在团队在川西可尔因地区开展了稀有金属矿找矿勘查工作，初步总结了该地区伟晶岩型稀有金属矿定位矿体的岩石地球化学指标，希望对同类型稀有金属矿找矿勘查工作中定位矿体起到借鉴作用。

1 区域地质概况

1.1 区域地质背景

川西可尔因地区位于中国青藏高原东缘的松潘-甘孜造山带中部造山带主体的马尔康被动陆缘中央褶皱推覆带，北侧以昆仑-阿尼玛卿缝合线与华北陆块相隔，西侧通过甘孜-理塘缝合带和金沙江缝合带与义敦陆块和羌塘-昌都陆块毗邻，东南缘与龙门山断裂带与扬子陆块相连（图1a、1b；Pullen et al., 2008；许志琴等，2018）。松潘-甘孜造山带是古特提斯洋关闭期间华北陆块、羌塘-昌都陆块及扬子陆块汇聚、碰撞等相互作用的结果，印支期造山运动期间广袤洋盆的最终闭合导致三叠纪增生造山带的生长（Roger et al.，2010；Xu et al.，2019）。

图1 可尔因地区构造位置图及区域地质矿产简图（a、b据李建康等，2006；Fei et al.，2020修改；c据古城会，2014修改）Fig. 1 Tectonic location map and regional geology and mineral resources diagram of the Ke'eryin area (a,b modified from Li et al., 2006; Fei et al.,2020; c modified from Gu, 2014)（a）Tectonic location map of the Ke'eryin area; （b）Geological sketchmap of the Songpan-Garze orogenic belt; （c）Regional geology and mineral resources diagram of the Ke'eryin area

区域地层主要出露三叠系西康群等以浊积相岩石为主的巨厚复理石沉积建造，岩层具有典型的浊积岩韵律，大量缺失侏罗纪及其后的地层，显示了造山带在三叠纪后抬升成陆，遭受了长时间的剥蚀（许志琴等，1992；刘祥等，2021）。区域地层普遍具低绿片岩相区域低温动力变质作用，岩性以灰色—

深灰色变质长英质砂岩、变质粉砂岩、粉砂质板岩、绢云母板岩、千枚岩及片岩等为主。变质岩经历了类似巴罗式变质作用，峰期变质温、压条件为550～620 ℃和700～800 MPa（Zhao et al.，2019）。

1.2 可尔因花岗伟晶岩

可尔因地区岩浆活动以印支-燕山期的中酸性岩浆侵入为主，出露大小岩体（株）30余个，均侵入三叠系西康群中，岩体的长轴方向多与区域应力构造裂隙方向大体一致，以白湾乡为中心出露的可尔因复式岩是其主体，出露面积约188 km2，其他岩体散布在可尔因复式岩体周缘，如太阳河岩体、根则岩体、斯曼措岩体等（图1c）。

可尔因复式花岗岩体，是由具有演化关系的多期多阶段的一系列酸性或偏碱性侵入体组成，属于Li-F多阶段花岗岩侵入体。可尔因岩体主要由S型过铝质中粗粒花岗岩构成，被认为是松潘-甘孜变质沉积岩在角闪岩相环境下深度20 km以上部分熔融，于209～239 Ma期间侵位形成的（Deschamps et al.，2017）。可尔因岩体东部的黑云钾长花岗岩锆石U-Pb年 龄 为188～230 Ma（Roger et al.,2004；Deschamps.，2017），二云母花岗岩锆石U-Pb年龄为209～231 Ma（Deschamps et al.，2017；Fei et al.，2020），根则、木足白云母钠长花岗岩锆石U-Pb年龄为217 Ma（Fei et al.，2020）。可尔因岩体东南的热达门石英闪长岩体锆石U-Pb年龄为202～239 Ma（Deschamps et al.，2017；岳相元等，2019），太阳河黑云二长花岗岩体年龄为180～229 Ma（李建康等，2006；王子平等，2018；马圣钞等，2019）。热达门-太阳河岩体被认为与可尔因岩体成因不同，Deschamps et al.（2017）认为该岩体以I型高钾钙碱性闪长岩和正长闪长岩为主，由榴辉岩相条件下的地幔楔部分熔融形成。岳相元等（2019）认为热达门-太阳河岩体是在碰撞造山环境下，由岩浆上涌诱发下地壳物质的部分熔融而形成的。因此，虽然热达门-太阳河岩体与可尔因岩体在空间上和时间上相近，但二者相互作用有限。

李建康（2006）认为，可尔因花岗岩体及内部的伟晶岩自早至晚阶段，其地球化学成分具有结晶分异的特征，岩体内部和围岩中的伟晶岩脉是花岗岩结晶残余岩浆演化的产物。许志琴等（2018）认为，松潘-甘孜造山带锂矿的形成与三叠纪“片麻岩穹隆”形成过程密切相关，在片麻岩穹隆形成过程中，有利于富锂伟晶岩（含其他稀有元素）形成，从而导致锂富集，含锂伟晶岩是在片麻岩穹隆形成期间侵位的（Xu et al.，2019, 2020；郑艺龙等，2021）。

1.3 典型矿床特征

（1）党坝锂矿

党坝锂矿位于可尔因岩体东部，可尔因稀有金属伟晶岩脉东南密集区北侧，已查明资源储量达超大型锂矿床规模（图1c）。矿区出露三叠系杂谷脑组（T2z）、侏倭组（T3zh），褶皱构造及节理裂隙较发育，与锂辉石矿体密切相关的为北西—南东向的裂隙，主矿体产于高尔达向斜核部，向斜呈北西—南东向展布，长约3 km，轴面向南西倾斜，两翼倾角25°～40°，核部地层为侏倭组三段，翼部为侏倭组四段地层。矿区内共发现花岗伟晶岩脉83条，发育锂矿化的24条，具有工业价值的17条，脉长30～3000 m，厚1.0～57.76 m。其中，Ⅷ号主矿体位于矿区北部，呈北西—南东向展布，地表出露长度3340 m，倾向延深最大超过720 m（图2a、2b）。矿体最薄1.14 m、最厚66.84 m，平均29.88 m，Li2O品位1.00%～1.52%，平均1.33%。

图2 党坝锂矿床地质简图及典型剖面图Fig. 2 Simplified geological map and typical section of the Dangba lithium deposits(a) Simplified geological map of the Dangba lithium deposits; (b) Typical section of the Dangba lithium deposits1-Quaternary; 2-4th part of Triassic Zhuwo Formation; 3-3rd part of Triassic Zhuwo Formation; 4-2nd part of Triassic Zhuwo Formation; 5-1st part of Triassic Zhuwo Formation; 6-Triassic Zhuwo Formation; 7-Triassic Zagunao Formation; 8-Muscovite albite granite; 9-Biotite potassium feldspar granite; 10-Orebody and its serial number; 11-Pegmatite; 12-Drilling; 13-Occurrence

矿石具有微晶—巨晶结构、交替结构和压碎结构，块状构造、条带状构造、斑杂状构造和浸染状构造。矿石矿物主要为锂辉石，其次为锂云母；脉石矿物主要有石英、微斜长石、钠-更长石。锂辉石常呈他形或半自形状晶体产出，锂辉石在矿石中与石英、长石紧密相嵌，相互交错，锂辉石长轴方向沿矿体厚度方向定向排列特征明显。伴生有益组分及平均含量分别为：Nb2O5（0.009%）、Ta2O5（0.004%）、BeO（0.04%）、Rb2O（0.11%）、Sn（0.04%）。

（2）李家沟锂矿

李家沟锂矿位于可尔因岩体南东部，可尔因稀有金属伟晶岩脉东南密集区南侧，是超大型伟晶岩型锂矿床（图1c）。出露的主要地层为三叠系侏倭组（T3zh），地层总体向南缓倾。矿区发现并控制的锂矿体总共有15条，Ⅰ号矿体是李家沟矿床主矿体，呈脉状产出，地表出露长2060 m，倾向上最大控制斜深470 m（图3a、3b），锂资源量约占李家沟锂辉石矿床总量的70%。矿体厚15～30 m，其中，最厚124.15 m，平均29.62 m；品位1.00%～2.54%，平均1.32%。矿体形态以规则脉状、大脉状为主，少数呈透镜状、似层状，由于不同组节理裂隙发生相交和贯通，使得部分脉体局部地段出现分支现象（图3a）。

图3 李家沟锂矿床地质简图及典型剖面图Fig. 3 Simplified geological map and typical section of the Lijiagou lithium deposits(a) Simplified geological map of the Lijiagou lithium deposits; (b) Typical section of the Lijiagou lithium deposits1-Quaternary; 2-5th part of Triassic Zhuwo Formation; 3-4th part of Triassic Zhuwo Formation; 4-3rd part of Triassic Zhuwo Formation; 5-2nd part of Triassic Zhuwo Formation; 6-1st part of Triassic Zhuwo Formation; 7-Orebody and its serial number; 8-Pegmatite; 9-Haplite; 10-Quartz vein; 11-Drilling; 12-Occurrence

矿石具有微晶—巨晶结构、压碎结构、交替结构，块状构造、条带状构造、斑杂状构造和浸染状构造。矿石矿物主要为锂辉石、锂云母，脉石矿物主要有石英、微斜长石、钠-更长石。伴生有益组分及平均含量分别为：Nb2O5（0.009%）、Ta2O5（0.004%）、BeO（0.05%）、Rb2O（0.11%）、Sn（0.05%）。

2 伟晶岩地质特征

可尔因地区花岗伟晶岩脉呈群带围绕可尔因复式岩体分布或侵入可尔因复式岩体内，属造山富Li-Cs-Ta（LCT）型伟晶岩的稀有金属富锂亚类（RELLi），富含Li、Nb、Ta、Be、Sn 等稀有金属元素及挥发 份B、P、F、Cl和H2O、CO2等（Černý and Ercit，2005；费光春等，2014）。在面积约700 km2范围内已发现伟晶岩脉1300余条，其中，稀有金属矿化伟晶岩脉548条，具锂矿化的327条。伟晶岩呈不规则脉状、透镜体状等侵位于可尔因岩体和三叠系变质岩地层（图4a、4b），常见被挤压变形形成石香肠、透镜体等（图4c）。

根据岩相及矿物组合特征，可尔因岩体及其周缘分布的伟晶岩可划分出1个伟晶相岩体和5个伟晶岩类型，分别为伟晶相微斜钠长花岗岩、（电气石）微斜长石型伟晶岩（Ⅰ类）、（电气石）微斜长石钠长石型伟晶岩（Ⅱ类）、（电气石）钠长石型伟晶岩（Ⅲ类）、锂辉石钠长石型伟晶岩（Ⅳ类）和细粒（锂云母）钠长石型伟晶岩（Ⅴ类），矿物组成总体表现为钾长石（微斜长石）、电气石减少，钠长石、锂辉石增多。伟晶相微斜钠长花岗岩粒度变化较大，特征与二云母花岗岩明显不同（图4d、4e）。Ⅰ—Ⅲ类伟晶岩以较多电气石为主要特征（图4f—4h），Ⅰ类伟晶岩以较大的电气石、黑云母晶体为特征（图4i、4j），但分布极不均匀，Ⅳ类伟晶岩以柱状、粒状锂辉石为标志（图4k、4l）。

图4 可尔因地区伟晶岩野外及手标本照片Fig. 4 Typical field and hand specimen photographs of the pegmatite in the Ke'eryin area(a) Pegmatite vein invaded the Zhuwo Formation along the fissures; (b) Pegmatite vein invaded the two-mica granite body; (c) Branch vein of the pegmatite main vein concordantly intruded the Zhuwo Formation，and been pressed as boudinage structures; (d) Two-mica granite; (e) Pegmatite microclinic albite granite; (f) (Tourmaline) microclinic pegmatite (Ⅰ type pegmatite); (g) (Tourmaline) microclinic albite pegmatite (Ⅱ type pegmatite); (h) (Tourmaline) albite pegmatite (Ⅲ type pegmatite); (i) (Tourmaline) giant tourmaline crystals in microclinic pegmatite (Ⅰ type pegmatite); (j) (Tourmaline) biotite in microclinic pegmatite (Ⅰtype pegmatite); (k) Columnar spodumene in ore body; (l) Spodumene albite pegmatite (Ⅳ type pegmatite)Rock and mineral code: γρ-Pegmatite; γβm-Two-mica granite; Bi-Biotite;Fs-Feldspar; Mc-Mica; Qtz-Quartz; Spd-Spodumene;Tur-Tourmaline

2.1 伟晶岩空间分布规律

不同类型的伟晶岩围绕可尔因岩体周缘及顶部大致呈同心球状分带分布，岩体顶部被剥蚀后，伟晶岩在平面上大致呈同心圆状环绕可尔因岩体分布，文章将从水平上和垂向上描述其分带特征。

水平分带特征：不同类型的伟晶岩分布于距可尔因岩体不同距离的区域，伟晶相微斜钠长花岗岩主要分布于二云母花岗岩边缘，或呈岩株状侵入二云母花岗岩体内。自二云母花岗岩向外，（电气石）微斜长石型伟晶岩（Ⅰ类）大致分布于岩体内及距岩体0～800 m区域，（电气石）微斜长石钠长石型伟晶岩（Ⅱ类）大致分布于距岩体800～1500 m区域，（电气石）钠长石型伟晶岩（Ⅲ类）大致分布于距岩体1500～2300 m区域，锂辉石钠长石型伟晶岩（Ⅳ类）大致分布于距岩体2300～5000 m区域，细粒（锂云母）钠长石型伟晶岩（Ⅴ类）大致分布于距岩体5000 m之外（图1）。需要说明的是，并不是所有伟晶岩都严格按上述区域分布，同一区域内可能存在2～3种类型的伟晶岩。

垂直分带特征：可尔因地区地形切割强烈，在同一水平分带区域内，由于不同标高距深部岩体的距离不同，可见不同类型的伟晶岩。如党坝锂辉石矿区，大金河北岸谷底（海拔2250 m）地层中紧邻二云母花岗岩的伟晶岩为Ⅰ类，随着海拔上升，离岩体距离增大，至2700 m左右出现Ⅱ类伟晶岩，至3300 m出现Ⅲ类伟晶岩，至3650 m开始出现Ⅳ类含矿伟晶岩直至4150 m（古城会，2014）。

从伟晶岩的分带特征和分布特征看（图1c），含矿伟晶岩的空间位置与节理裂隙发育程度及二云母花岗岩体的距离有关，同时还与岩浆流动速度（黏度）及温压条件等多种因素有关（孙文礼，2021）。一般来说，靠近母岩的区域含锂伟晶岩往往赋存于

海拔较高处，远离母岩的区域含锂伟晶岩海拔逐渐降低。党坝锂矿主矿体离母岩平距约为3 km，矿化海拔为3450～4150 m；李家沟锂矿主矿体离母岩平距约为3.3 km，矿化海拔为3500～4000 m；龙古锂矿床在阿拉伯村一带离母岩平距达8 km，见矿海拔仅为1860～2477 m，远低于其他矿床。

2.2 伟晶岩与构造的关系

伟晶岩脉的形态和规模主要受可尔因岩体周围地层中节理裂隙的控制，岩体周围的三叠系地层发育两期节理裂隙系统：其一为北西—南东向节理裂隙系统，这一组节理裂隙是地层褶皱形成的；其二为岩浆穹隆形成的围绕可尔因岩体呈近同心圆状及放射状分布的节理裂隙系统，两期节理裂隙系统叠加形成了复杂的构造裂隙系统。通过统计，单条伟晶岩脉主要受控于其中一组特别发育的节理裂隙，如李家沟锂矿体主要受控于北东—南西向节理，党坝主矿体受控于北西—南东向节理。一般规模较小的伟晶岩脉（20～100 m）赋存于1～2条相邻并贯通的节理裂隙中，规模中等的伟晶岩脉（100～500 m）赋存于3～5条相邻并贯通的节理裂隙中，规模大的伟晶岩脉（＞500 m）赋存于6条以上相邻并贯通的节理裂隙中，伟晶岩大脉往往伴随中小型伟晶岩脉群。在倾向上，伟晶岩往往贯通一组小角度相交的共轭节理，导致矿体及伟晶岩脉在倾向上呈现陡、缓倾交替的现象（图2b）。

可尔因岩体南、北两侧以北西—南东走向、倾向北东和南西两组节理最为发育，其走向与三叠系地层相近；可尔因岩体南东—东侧的节理产状较复杂，这可能是围岩褶皱形成的节理裂隙与岩浆穹隆形成的节理裂隙间产状大角度相交所致（图1c）。这些节理裂隙系统更复杂的区域更易形成密集且数量庞大的伟晶岩脉群，也更容易贯通形成伟晶岩大脉。如李家沟、党坝矿区位于可尔因岩体南东—东侧，该区位于岩浆穹隆节理与区域褶皱构造节理大角度交叉的部位，易形成含矿伟晶岩大脉和超大规模锂矿床。而可尔因岩体南侧的热达门、业隆沟等矿区，褶皱构造与岩浆穹隆形成的节理裂隙交角小（以北西—南东向为主），形成的伟晶岩脉相对细长，以似层状为主，延伸稳定，锂矿床的规模一般为大型。因此，岩浆穹隆和区域褶皱构造应力大角度交叉的位置，是形成厚大伟晶岩矿脉的有利位置（可尔因岩体南东—东侧及北东侧），是寻找大型—超大型稀有金属矿床的有利位置；岩浆穹隆和区域褶皱构造应力方向相近的区域（可尔因岩体南、北两侧及西侧），是寻找矿脉细长但延伸稳定的中—大型锂矿床的有利区域。

2.3 伟晶岩的形成机理

在印支晚期—燕山早期，随着地槽的回返，同碰撞花岗岩（S型花岗岩）岩浆伴随大量富含稀有金属元素的酸性岩浆在雅江-甲基卡以及金川-可尔因一带侵入（岳相元等，2019）。随着花岗岩岩浆的结晶分异作用和气运作用的发展，岩浆房中的岩浆逐渐演变为富Li-F的花岗岩岩浆，最终在岩浆房内形成富Li、Na、Sn、B、Be、Rb、Nb、Ta、F及挥发份的伟晶岩岩浆。当构造平静时，伟晶岩岩浆在早期岩体内及周缘形成伟晶相微斜钠长花岗岩，当岩浆系统平衡由于构造活动关系而受到破坏时，富含挥发份的伟晶岩岩浆离开岩浆房进入构造裂隙系统，沿着构造裂隙上升、充填，形成贯入伟晶岩。伟晶岩脉的穿切现象表明：伟晶岩的形成不是一次完成的，而是不同成分的含矿熔体流由岩浆源断续按一定时间间隔脉动贯入的。另外，二云母花岗岩与伟晶岩的微量元素分布特征具有较明显的不同，稀土总量显著降低，这可能与岩浆演化过程中，二云母花岗岩与伟晶岩之间发生了液态不混溶作用有关（廖芝华等，2019）。

早期从岩浆源析出富含钾的熔体，由这种熔体形成微斜长石型伟晶岩；随着钾的消耗，继而溢出富含钾、钠的熔体，从而形成微斜长石钠长石型伟晶岩。随着岩浆成分逐渐向富含钠和锂的方向变化，且挥发份增多，于是便先后出现特殊的钠和钠-锂岩浆，相应地形成钠长石型、锂辉石钠长石型和锂云母钠长石型伟晶岩。由于后期熔体中富含挥发份，在远离岩体空间产出，形成了围绕可尔因岩体呈环带分布的不同类型伟晶岩脉群。同时，伟晶岩熔体侵入到相对封闭的裂隙系统中，随着温度、压力的逐渐降低，而产生结晶分异作用，形成了同一条伟晶岩脉，发育不同类型的伟晶岩。微斜长石伟晶岩（300～400 ℃，以近400 ℃为主）、钠长石伟晶岩（300～400 ℃，以近300 ℃为主）、锂辉石钠长石伟晶岩（200～300 ℃）的流体包裹体均一温度逐渐降低（李建康，2006），李家沟矿床锂矿体石英和锂辉石包裹体研究显示其结晶温度较低（199.6～257.3 ℃）（Fei et al.，2018），因此，锂往往在脉体上部富集。

3 伟晶岩地球化学特征

3.1 采样及分析测试

对可尔因岩体的二云母花岗岩、伟晶相微斜钠长花岗岩及5个类型伟晶岩进行了较系统的采样分析，共采集样品52件，采样位置见图1c。其中，K-1—K-34样品采集于地表新鲜岩石样品，DB-1—DB-11样品为党坝矿床钻孔化学分析样副样，LJG-1—LJG-6样品采集于李家沟矿床坑道新鲜未风化的矿石，除化学分析副样外均采用多点采样组合为一个样品，减少伟晶岩中矿物不均匀的影响。主量、微量、稀土元素分析测试在四川省地矿局化探队测试中心完成。岩石主量元素氧化物数据采用等离子体光谱法（Li2O）、容量法（FeO）、重量法（LOI）和X射线荧光光谱法（其他主量元素氧化物）测定，微量和稀土元素分析采用原子荧光光谱法（As、Sb、Hg）、原子发射光谱法（Sn、B）、离子选择性电极法（F）、X-射线荧光光谱法（Zr）及等离子体质谱法ICP-MS（其他微量、稀土元素）测定。

3.2 样品岩相学特征

二云母花岗岩：细—中粒花岗结构，主要矿物成 分 为 酸 性 斜 长 石（15%～35%）、石 英（20%～30%）、钾长石（38%～60%）、黑云母及白云母（约5%）和少量石榴石。酸性斜长石及钾长石呈半自形粒状，大小约0.3～1.2 mm，表面具针状、鳞片状绢云母化，可见钾长石被酸性斜长石、石英交代，边缘、裂纹、解理处见针状、纤维状白云母交代（图5a）。黑云母具褪色现象及白云母化。

伟晶相微斜钠长花岗岩：分布于二云母花岗岩内部及边缘，部分与伟晶岩特征相似，具粗粒—伟晶结构，主要矿物成分为石英（20%）、钠长石（50%～69%）、微斜长石（5%～20%）、黑云母及白云母（1%～6%）、电气石（0～5%）。钠长石呈自形板状及半自形粒状，大小约0.8～15 mm，局部蚀变形成绢云母。微斜长石呈半自形粒状，大小约0.4～9 mm，部分被钠长石交代（图5b）。黑云母具蚀变褪色及白云母化，见粒状石榴石。

（电气石）微斜长石型伟晶岩（Ⅰ类伟晶岩）：以巨大电气石、黑云母及长石晶体为识别特征。主要矿物成分为微斜长石（71%）、石英（20%）、钠长石（0～8%）、电气石（1%～10%）。微斜长石呈半自形粒状，大小约4～100 mm，局部可见钠长石交代微斜长石（图5c）。石英呈半自形粒状。电气石分布不均匀，粒度一般5～30 mm，局部可见长5～20 cm、粗1～5 cm的柱状电气石及长20～50 cm的带状黑云母（图4i、4j）。

（电气石）微斜长石钠长石型伟晶岩（Ⅱ类伟晶岩）：少见巨大电气石、云母晶体，主要矿物成分为钠 长 石（50%～63%）、钾 长 石（8%～10%）、石 英（20%～35%）、电气石（1%～5%）、白云母（3%）及少量石榴石。钠长石呈自形板状、半自形粒状，大小为1～11 mm，晚期叶钠长石呈集合体交代早期钠长石（图5d）。微 斜 长 石 呈 半 自 形 粒 状，大 小 约2～12 mm，可见钠长石、白云母呈集合体交代微斜长石（图5e），石英交代长石形成蠕英结构（图5f）。电气石呈柱状、粒状及不规则状，大小0.1～50 mm不等。石榴石多被绢云母交代（图5g）。

（电气石）钠长石型伟晶岩（Ⅲ类伟晶岩）：电气石、云母晶体相对较小，少见3 cm以上晶体，且含量相对Ⅰ、Ⅱ类伟晶岩减少，局部偶见锂辉石出现。主要矿物成分为钠长石（57%～64%）、微斜长石（0～5%）、石英（20%～30%）、白云母（2%～7%）、电气石（1%～5%）。钠长石具有二世代特征，叶钠长石呈集合体交代早期钠长石。白云母呈板状、条状分布于长石、石英颗粒间，部分呈束状、放射状集合体分布在后期构造裂隙中（图5h）。电气石呈柱状、粒状及不规则状，大小约0.1～30 mm，分布于石英、长石颗粒间。

锂辉石钠长石型伟晶岩（Ⅳ类伟晶岩）：以板柱状锂辉石为特征。同一伟晶岩脉中下部锂辉石晶体粗大且锂辉石晶体长轴方向性不明显；上部锂辉石晶体细长或细密，锂辉石晶体长轴与伟晶岩脉的厚度方向一致。主要矿物成分为锂辉石（10%～15%）、石英（20%～32%）、钠长石（40%～59%）、微斜长石（0～15%）、白云母及锂云母（3%～7%），锡石、绿柱石、黄铁矿、磁铁矿、钛铁矿、磷灰石、榍石、铌钽矿物等副矿物含量共约2%。锂辉石是主要矿石矿物，多为密集产出的板状、柱状，部分锂辉石呈细粒状（图5i）。锂辉石部分分布于脉石矿物间，有些则与石英细粒组成集合体沿裂隙充填，有的被显微鳞片状白云母或石英交代仅剩锂辉石晶体假像（图5j、5k）。锂辉石粒度相差较为悬殊，粗大的柱状锂辉石晶体的长径在5～20 cm，横断面2～5 cm，细粒锂辉石颗粒一般仅1～5 mm。锂云母呈无色片状、板状，局部可见被长石、石英交代，较均匀分布于石英、长石颗粒间。

图5 可尔因花岗岩及伟晶岩显微照片（正交偏光）Fig. 5 Microscope photographs of the Ke'eryin granite and pegmatite using cross-polarized light(a) Muscovite metasomatized plagioclase along multiple twin; (b and c) Albite metasomatized microplagioclase leading to its jagged edge; (d)Cleavelandite appearing aggregate structure metasomatized inchoate albite; (e) Muscovite appearing aggregate structure metasomatized microcline leading to its embayed edge; (f) Quartz metasomatized albite forming myrmekitic texture; (g) Garnetization and sericitization; (h)Muscovite metasomatized albite along albite's edges and fissures; (i) Short columnar spodumene; (j) Plagioclase, quartz metasomatized to spodumene making it only exist pseudomorphic; (k) Fissures and edges of spodumene metasomatized by mica and quartz; (l) Lepidolite distributed among spodumene and feldspar particlesMineral code: Ab-Albite; Grt-Garnet; Lpd-Lepidolite; Ms-Muscovite; Pl-Plagioclase; Qtz-Quartz; Spd-Spodumene; Tur-Tourmaline

细粒（锂云母）钠长石型伟晶岩（Ⅴ类伟晶岩）：粒度总体较其他类型伟晶岩细，局部也可见较大长石和石英晶体。主要矿物成分为钠长石（51%）、石英（35%）、微斜长石（0～10%）、白云母和锂云母（3%～6%）、电气石（1%）组成。钠长石呈自形板状及半自形粒状，大小为0.3～2 mm。微斜长石含量变化较大，呈半自形粒状，大小为1.5～8 mm，局部可见钠长石、白云母交代。石英呈无色半自形粒状，大小为0.3～4 mm。锂云母呈无色片状、板状，大小为0.2～0.8 mm，分布在锂辉石、长石颗粒间（图5l）。

3.3 主量元素

样品主量元素分析结果见表1，平均值见表2。结果显示，可尔因岩体及伟晶岩样品高Si、富Al、富碱，样品SiO2含量为66.20%～78.30%，平均含量72.86%，二云母花岗岩体及第Ⅴ类伟晶岩SiO2含量略低。岩体及伟晶岩Al2O3的含量为11.56%～18.52%，平均含量15.29%，其中，第Ⅳ、Ⅴ类伟晶岩含量相对较高，平均含量分别为16.48%、17.62%，Al2O3含量随SiO2含量增加而降低（图6a）。二云母花岗岩及伟晶相微斜钠长花岗岩总体富K贫Na，K2O平均含量5.07%、Na2O平均含量3.12%；而伟晶岩总体富Na贫K，各类伟晶岩K2O平均含量2.91%～4.09%、Na2O平均含量3.54%～6.35%。全碱含量（K2O+Na2O）、CaO、TiO2含量及里特曼指数σ均与SiO2含量呈负相关（图6b—6e）。

表1 可尔因花岗岩及伟晶岩主量元素分析结果Table 1 Major elements analysis results of the Ke'eryin granite and pegmatite

续表 1

铝饱和指数（A/CNK）是Shand（1947）在关于喷出岩的研究中提出来的，对于长英质岩类型划分及其成矿作用具有重要参考作用（桑隆康和马昌前，2012），细晶岩-伟晶岩-云英岩型Sn-W-U-Mo-Cu和Be-B-Li-P多金属矿与过铝质长英质岩密切相关（Clarke，1992），中国岭南地区许多大型U、W、稀有金属、REE矿床都与强过铝质花岗岩有关（周新民，2007）。由于花岗伟晶岩与花岗岩在矿物成分上相似，铝饱和指数A/CNK也被用于描述伟晶岩铝饱和程度，如西藏喜马拉雅普斯拉伟晶岩（A/CNK=1.0～1.6）、新疆阿尔泰地区伟晶岩（A/CNK=1.04～1.09）、湘东幕埠山地区伟晶岩（A/CNK=1.04～2.26）和四川甲基卡伟晶岩（A/CNK=1.02～2.65）均具过铝质特征（李鹏等，2019；李贤芳等，2020；刘涛等，2020；Liu et al.，2020）。为便于对比二云母花岗岩体和伟晶岩的铝饱和度及其与锂含量的关系，本次计算了样品的铝饱和指数，结果显示二云母花岗岩A/CNK值为1.47～1.81，伟晶相微斜钠长花岗岩A/CNK值为1.40～1.60，伟晶岩A/CNK值 为1.34～4.53，所有样品均为过铝质花岗岩。由表1、表2可知，自二云母花岗岩→伟晶相微斜钠长花岗岩→Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅳ类伟晶岩的A/CNK平均值逐渐升高，至Ⅴ类降低，其中，Ⅳ类含矿伟晶岩A/CNK值最高，值为1.40～4.53（平均值2.68）。这表明研究区二云母花岗岩到伟晶岩演化过程中，过铝程度随分异作用而增强。

表 2 可尔因花岗岩和不同类型伟晶岩主量、微量及稀土元素分析结果平均值Table 2 Average analysis results of major elements, trace elements and REEs in Ke'eryin granite and pegmatite of different types

矿石样品中，Li2O含量随全碱含量（K2O+Na2O）及 里 特 曼 指 数σ升 高 而 明 显 降 低（图6f、6g），随A/CNK及A/NK值升高而明显升高（图6h、6i）。可以发现，矿体Li2O品位与铝饱和度成正相关，与碱度呈负相关。

图6 可尔因花岗岩体和伟晶岩主量元素及特征值协变图Fig. 6 Covariance diagram of major elements and eigenvalues from the Ke'eryin granite body and pegmatite

3.4 微量元素

样品微量元素分析结果见表3，平均值见表2。据样品微量元素蛛网图（图7）可见，二云母花岗岩、伟晶相微斜钠长花岗岩与各类伟晶岩均呈右倾，表明熔体不相容元素富集。伟晶相微斜钠长花岗岩和伟晶岩的微量元素曲线形态一致，均富集Rb、K、Ta、P、Hf，亏损Ba、Th、Sr、Nd、Sm、Ti，且富集或亏损程度自伟晶相微斜钠长花岗岩→Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ类伟晶岩逐渐增强（图7h），熔体相容元素含量逐渐降低，特别是Ⅲ、Ⅴ类伟晶岩的熔体相容元素含量明显低于其他类型伟晶岩和可尔因岩体（图7e—7g）。矿体样品不相容元素曲线分布紧密，相容元素曲线相对分散，表明相容元素分布不均匀（图7f）。二云母花岗岩各元素富集、亏损程度多弱于伟晶岩，P呈负异常，Nd、Sm为正异常，与伟晶岩明显不同。总体显示了伟晶岩不同分带具有连续分异的特点，但伟晶岩与二云母花岗岩之间部分微量元素具有突变的特征。

图7 样品的原始地幔标准化微量元素蛛网图 (原始地幔标准值据引自McDonough，1992)Fig. 7 Primitive mantle-normalized trace element spidergrams (primitive mantle normalization date according to McDonough, 1992)

（1）平面变化

二云母花岗岩的Li平均含量133.39×10-6，伟晶相微斜钠长花岗岩中Li平均含量仅64.31×10-6，进入伟晶岩后，Li含量逐渐升高，至Ⅳ类含矿伟晶岩后达到7326.95×10-6，随后的Ⅴ类伟晶岩Li含量降至最低，仅22.54×10-6（勘查中部分Ⅴ类伟晶岩局部可见锂矿化）。相似的变化规律还体现在Sn、Be、Rb、Nb等元素。B主要集中于伟晶岩Ⅰ—Ⅲ类伟晶岩，Ⅳ、Ⅴ类伟晶岩含量明显降低，这与电气石等硼矿物分布范围一致，在找矿过程中可以作为标志确定矿体部位及剥蚀程度。从表2、图8可知，自二云母花岗岩→伟晶相微斜钠长花岗岩→Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅳ类伟晶岩全岩地球化学素含量及比值存在规律性变化：K、B、Co、Th、Sr、Ba、Y、Nb/Ta、TiO2/Ta、ΣREE、ΣLREE、ΣHREE总 体 降 低；而Li、Na、Sn、Be、Rb、Cs、Nb、Ta、Cd、Tl、F、Zr、Zr/Hf、Na/K总体升高，其中，Li、Sn、Be、Nb等元素至Ⅴ类伟晶岩后含量降低。

图8 可尔因花岗岩体和伟晶岩微量元素含量曲线图Fig. 8 Trace element content curve of the Ke’eryin granite and pegmatiteγβm-Two-mica granite; γρ-Pegmatite microclinic albite granite; Ⅰ-(tourmaline) microclinic pegmatite vein; Ⅱ-(tourmaline) microclinic albite pegmatite vein; Ⅲ-(tourmaline) albite pegmatite vein; Ⅳ-spodumenealbite pegmatite vein; Ⅴ-fine-grained（lepidolite）albite pegmatite vein Abscissa number: 1-5 represent two-mica granite（γβm), 6-12 represent pegmatite granite, 13-19 represent Ⅰ type pegmatite, 20-25 representⅡ type pegmatite, 26-33 represent Ⅲ type pegmatite, 34-48 represent Ⅳ type pegmatite, 49-52 represent Ⅴ type pegmatite; See Table 3 for the analysis results of corresponding samples

（2）垂向变化

据党坝锂矿床钻孔工程统计表明：锂矿体品位总体具上高下低的特征，Li品位1.4%以上的矿体多位于海拔3750 m以上，向深部延伸品位总体相对降低，李家沟矿床具有类似特征。通过对党坝锂矿床P11剖面不同高程的矿体采样分析（图9，表3），结果表明随着矿体自地表向深部延伸，Sn、Rb、In、Sr、Ba、Tl等元素含量总体逐渐降低，至海拔3500 m以下Li矿化减弱而含量明显降低，U随矿体向深部延伸含量升高。随着矿体向深部延伸至锂辉石减少，Li含量降低，较多电气石出现，B含量明显升高，标志着含矿伟晶岩由Ⅳ类向Ⅲ类变化。垂向上，细粒（锂云母）钠长石型伟晶岩（Ⅴ类）向锂辉石钠长石伟晶岩（Ⅳ类）延伸，呈现Li、Sn、B、Be、Rb、Nb等元素含量升高的特征；锂辉石钠长石伟晶岩（Ⅳ类）向（电气石）钠长石型伟晶岩（Ⅲ类）延伸，呈现Li、Sn、Rb、In、Sr、Ba、Tl含量降低，U、B、Zr含量升高的规律。

图9 党坝锂矿床P11 剖面微量元素含量变化曲线图Fig. 9 Trace element content curve of the P11 section from the Dangba lithium deposit1-Quaternary; 2-4th part of Triassic Zhuwo Formation; 3-3rd part of Triassic Zhuwo Formation; 4-2nd part of Triassic Zhuwo Formation; 5-1st part of Triassic Zhuwo Formation; 6-Orebody and its serial number; 7-Pegmatite; 8-Drilling; 9-Sampling place and its number; 10-Element content curve

表 3 可尔因地区二云母花岗岩及伟晶岩微量元素分析结果Table 3 Trace element analysis results of the Ke'eryin granite and pegmatite

续表 3

3.5 稀土元素

二 云 母 花 岗 岩 稀 土 总 量（ΣREE）为76.9×10-6～287×10-6（平均190.27×10-6）；伟晶相微斜钠长花岗岩ΣREE明显降低，为21.0×10-6～63.4×10-6（平均40.52×10-6）；伟晶岩ΣREE进一步降低，Ⅰ—Ⅴ类伟晶岩ΣREE平 均 值 分 别 为28.79×10-6、26.78×10-6、17.33×10-6、8.79×10-6、14.13×10-6（表2，表4）。表明自二云母花岗岩→伟晶相微斜钠长花岗岩→伟晶岩的ΣREE逐渐降低；伟晶岩中，Ⅰ—Ⅴ类伟晶岩同样具ΣREE逐渐降低的趋势，其中，Ⅳ类伟晶岩最低。二云母花岗岩LREE/HREE均值为14.40，伟晶相微斜钠长花岗岩及各带伟晶岩LREE/HREE平均为6.79～9.47，表明轻重稀土分异强烈。在球粒陨石标准化稀土元素分配图解中，二云母花岗岩稀土元素分配曲线呈右倾，轻、重稀土均较陡（图10a）。伟晶相微斜钠长花岗岩及各类伟晶岩的稀土元素分配曲线均呈右倾，轻稀土较陡、重稀土平缓（图10b—10g），属轻稀土富集型。

表4 可尔因花岗岩及伟晶岩稀土元素分析结果Table 4 Rare-earth element analysis results of the Ke'eryin granite and pegmatite

续表 4

样品大多具Ce正异常，部分具弱负异常，二云母花岗岩δCe均值为1.12、伟晶相微斜钠长花岗岩δCe均值为1.28，Ⅰ—Ⅴ类伟晶岩δCe均值分别为1.25、1.43、1.62、1.59、1.13，矿体Ce异常变化较大，总体具正异常。样品大多具Eu负异常，自二云母花岗岩→伟晶相微斜钠长花岗岩→伟晶岩，Eu负异常总体逐渐减弱（图10h）。Ⅳ类含矿伟晶岩Eu异常变化较大：其中李家沟矿区矿石样品δEu为1.05～2.35，均为正异常；党坝矿区矿石样品δEu为0.68～7.57，平均1.64，变化较大。矿体球粒陨石标准化稀土元素分配曲线分布较分散（图10f），稀土元素含量变化大，这可能是由于含矿伟晶岩中矿物分布不均，且不同矿物中稀土元素含量差异较大而导致的。

图10 样品的球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图(球粒陨石标准值据Boynton，1984 )Fig. 10 Chondrite-normalized REE distribution patterns of the samples (chondrite normalization date according to Boynton，1984)

4 地球化学指标

4.1 地球化学指标

通过对研究区范围内各类伟晶岩、典型矿床稀有金属矿体的全岩岩石地球化学元素含量变化进行统计，发现平面上自二云母花岗岩→伟晶相微斜钠长花岗岩→Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅳ类伟晶岩存在元素或特征值的规律变化，呈渐变或突变的特征。垂向上，矿体由浅到深同样存在相关元素或特征值的规律变化，或与Li含量具有明显相关性。通过分类，将这些元素或特征值分为特征元素指标、指示指标和品位指标。特征元素指标指通过含量能直接指示矿体或矿化位置的一组元素；指示指标是指通过其变化规律可以指示找矿方向的一组元素或特征值；品位指标是指其含量与Li品位相关性强、能反映Li品位变化的元素或特征值。

（1）平面指标变化

特 征 元 素 指 标 包 括Li、B、Sn、Rb、Be、Nb、Ta等元素（表2）。自Ⅰ类伟晶岩向Ⅴ类伟晶岩方向，Li含量在Ⅰ—Ⅲ类伟晶岩中含量略有升高，至Ⅳ类伟晶岩锂辉石含量升高而Li含量迅速升高15倍以上；B元素则相反，由于电气石明显减少导致Ⅳ类伟晶岩B含量突然降低17倍以上。Sn、Rb、Be、Nb、Ta等元素则表现为平均含量逐渐升高。这些元素含量对寻找锂矿化区具有直接指示作用，其在伟晶岩中的含量及变化趋势符合上述规律可用于推断锂矿化伟晶岩位置。

指示指标包括Cs、Tl、F、Zr、Y、ΣREE等元素及TiO2/Ta、Zr/Hf、Ta/Zr 、Nb/Ta 、K/Na等值（表2）。自Ⅰ类伟晶岩向Ⅴ类伟晶岩方向，Cs、Tl、F表现为含量逐渐升高，矿体平均含量分别为58.7×10-6、4.75×10-6、947×10-6；Zr、Y、ΣREE等元素表现为含量逐渐降低，矿体平均含量分别为13.7×10-6、1.94×10-6、10.7×10-6；Ta/Zr值 逐 渐 升 高，Ta/Zr值0.97～17.1（平均5.33）；TiO2/Ta值、Nb/Ta值、Zr/Hf值、K/Na值则表 现 为 逐 渐 降 低。其 中，矿 体 的TiO2/Ta值 为0.73～15.5（平 均4.61）、Nb/Ta值0.30～4.86（平 均1.46）、Zr/Hf值2.53～18.0（平 均9.23）、K/Na值0.20～2.43（平均0.70），这表明矿体总体具有Nb＞Ta、Na＞K的特点。这些元素和指标值可作为可尔因地区锂矿体的地球化学找矿指标。

（2）垂向指标变化

矿体的垂向指标主要包括品位指标和指示指标，品位指标与Li含量相关性强，主要包括A/NK、A/CNK、σ、K+Na、K/Na等（表5）。矿体的铝碱比A/NK与铝饱和指数A/CNK明显高于Ⅰ—Ⅲ类及Ⅴ类等其他4类伟晶岩，矿体的里特曼指数σ明显低于Ⅰ—Ⅲ类及Ⅴ类等其他4类伟晶岩（表2）。据表6可知，矿体Li2O含量与A/NK、A/CNK值与呈正相关性，与σ、K+Na、K/Na值呈负相关性。表明矿体品位与铝饱和度呈正相关、与碱性程度呈负相关。当矿体向深部延伸时锂含量与铝饱和度及碱度呈规律变化时，可以对深部矿体延伸情况和找矿潜力做出判断。

表5 可尔因地区伟晶岩型锂矿地球化学找矿指标Table 5 Geochemical prospecting indexes of the pegmatite type lithium deposits in the Ke'eryin area

表6 Li2O含量与品位指标的相关系数Table 6 Correlation coefficient between Li2O content and grade indexes

指示指标包括B、U、Zr、Be、Sn、Rb、Sr、Ba、Tl、In等元素（表2）。其中，B元素向深部由30×10-6以下迅速升高至数百10-6，代表伟晶岩由Ⅳ类向Ⅲ类过渡，指示Li矿化将逐渐减弱、尖灭。U、Zr、Be等元素由浅到深呈现逐渐升高的趋势，部分矿区主矿体可见明显的上锂下铍的分带特征，甚至形成独立Be矿体。Sn、Rb、Sr、Ba、Tl、In等元素由浅到深呈现逐渐降低的趋势，这些元素在矿体中上部变化规律不明显，在矿体中下部随深度增加含量逐渐减少，可用于判断矿体深部延伸情况。

4.2 地球化学找矿模型

以可尔因地区区域及矿区成矿地质条件为基础，结合二云母花岗岩成矿母岩的结晶分异、相带分布与挥发份、矿物质迁移富集、伟晶岩分带、含矿伟晶岩密集区与岩体空间距离分布关系及各类伟晶岩和典型矿床主矿体的岩石地球化学特征，节理构造尤其是交汇部位的控矿与赋矿特征等，建立可尔因地区伟晶岩型锂矿地球化学找矿模型（图11）。

图11 可尔因地区伟晶岩型锂矿地球化学找矿模型图Fig. 11 Geochemical prospecting model of pegmatite-type lithium deposits in the Ke'eryin area

4.3 适用条件和注意事项

此次总结的地球化学指标主要适用于快速定位大范围伟晶岩田中的锂稀有金属找矿有利区或靶区，可采用平面特征指标和指示指标辅助定位具有伴生无矿伟晶岩的隐伏锂稀有金属矿体，对已有露头的锂稀有金属矿体，在勘查过程中可采用垂向指标辅助判断矿体剥蚀程度和深部延伸情况，判断矿体富集部位。

需要注意的是，伟晶岩系统的空间分布及地球化学特征是一个复杂的系统，伟晶岩中矿物颗粒较大、且分布不均匀，部分脉体内还存在矿物分带现象，矿物组合及化学成分在局部往往变化极大。因此，采用地球化学指标定位伟晶岩型锂矿必须采集一定数量的具有代表性的样品，且采集全岩样品时要尽量多点采样分析取平均值，尽量避免单块标本样进行化学分析。同时，与热液蚀变较强的矿床（如细脉浸染型金矿、石英脉型金钨多金属矿等）相比，伟晶岩与围岩物质交换不活跃，采用地球化学指标定位找矿有利区或矿体需要直接采集伟晶岩样品，近矿围岩虽有部分具矿化蚀变现象，但规模小、原生晕无规律，难以实际应用，因此，在覆盖区使用需要借助轻型山地工程采样。

地球化学指标仅是定位找矿有利区或矿体的依据之一，同时还需要配合系统的构造研究、伟晶岩矿物学研究等。另外，还要考虑与母岩的空间位置关系，如与母岩二云母花岗岩的平面距离、相对高程等。因此，利用地球化学指标定位找矿有利区或矿体时需要综合多种地质信息后综合判断。

5 应用情况

位于可尔因岩体南侧的热达门锂矿区在勘查过程中发现地表出露的主矿体西段出现了同一条伟晶岩脉由多种类型伟晶岩组成的现象，并出现了Be、U升高，而Sn、Rb、Tl明显降低的趋势，据地球化学指标认为其含锂带（Ⅳ类伟晶岩）大部份已被剥蚀。矿体向东地表矿体厚度变小甚至尖灭，且冰碛物覆盖，矿体未出露，前期工作一度认为矿区东部不具找矿潜力，但东部伟晶岩转石出现了低Li、B、U，高Sn(285×10-6)、Rb(1133×10-6)、Nb(70×10-6)、Ta(187×10-6)、Tl(4.14×10-6)、F(444×10-6)的Ⅴ类 伟 晶岩特征，地球化学指标判断矿区东部具有进一步寻找隐伏矿体的潜力。通过钻孔验证，证实矿区东部矿体向深部表现为变厚的趋势，锂矿化延深最大超过了500 m（图12a），使热达门矿床锂资源量达到了大型规模。

可尔因岩体南东侧的龙古锂矿区紧邻李家沟锂矿床东部，前期找矿工作主要针对靠近李家沟的区域开展，未获得较大找矿突破。但在远离李家沟矿床和二云母花岗岩体（8 km）的阿拉伯村一带（图3）发现了具有低Li（16.2×10-6）、B（8.5×10-6）、U（1.52×10-6），高Sn（336×10-6）、Rb（1120×10-6）、Nb（66.4×10-6）、Ta（189×10-6）、Tl（4.0×10-6）、F（938×10-6）的伟晶岩脉，虽不具锂矿化，但其地球化学特征符合Ⅴ类伟晶岩特征。同时，发现该区域发育北西—南东向节理系统，节理中可见伟晶岩脉填充。综合判断该区虽远离Ⅳ类伟晶岩脉赋存的有利区域，但由于海拔低，地球化学指标符合寻找隐伏矿体的条件。通过施工钻孔，发现了新的锂矿体（图12b），新增Li资源量超过5×104t，截至2021年底矿床已接近大型规模。

图12 热达门锂矿床P32剖面图与龙古锂矿床P8剖面图Fig. 12 P32 profile of the Redamen lithium deposit and P8 profile of the Longgu lithium deposit(a) P32 profile of the Redamen lithium deposit; (b) P8 profile of the Longgu lithium deposit

6 结论

（1）可尔因地区伟晶岩铝饱和指数A/CNK 平均为1.98，为铝饱和系列，自二云母花岗岩→伟晶相微斜钠长花岗岩→Ⅰ—Ⅳ类伟晶岩，铝饱和指数A/CNK平均值逐渐升高，岩体总体K＞Na，伟晶岩特别是矿体总体Na＞K。

（2）成矿母岩二云母花岗岩与伟晶岩均富集熔体不相容元素，其中，Rb、K、Ta、Hf等元素明显富集。二云母花岗岩具Sm、Nd正异常，P、Nb负异常，伟晶岩则相反；二云母花岗岩稀土总量平均190.27×10-6，远高于伟晶岩ΣREE（8.79×10-6～28.79×10-6）。这可能与岩浆演化过程中，二云母花岗岩与伟晶岩之间发生液态不混溶有关。

（3）可尔因地区伟晶岩空间分布位置及形态受地层褶皱的节理裂隙（北西—南东走向）和岩浆穹隆裂隙（同心圆状和放射状）两个节理裂隙系统叠加控制，单条伟晶岩脉主要受控于其中一组特别发育的节理裂隙。当两个系统的节理裂隙大角度相交（如可尔因岩体南东和北东侧）时，易形成具有厚大矿体的超大型锂矿床；当两个系统的节理裂隙产状相近（如可尔因岩体南北两侧）时，是寻找矿脉细长但延伸稳定的中—大型锂矿床的有利部位。

（4）特征元素指标、指示指标、品位指标这三类地球化学指标可用于辅助定位伟晶岩型锂稀有金属找矿有利区或矿体。平面上，特征元素指标包括Li、B、Sn、Rb、Be、Nb、Ta等元素，Li、B在矿化边界突变，Sn、Rb、Be、Nb、Ta等元素自二云母花岗岩→伟晶相微斜钠长花岗岩→Ⅰ—Ⅳ类伟晶岩平均含量逐渐升高，对寻找锂矿化区具有直接指示作用。指示指标包括Cs、Tl、F、Zr、Y、ΣREE等元素及Zr/Hf、Ta/Zr 、Nb/Ta 、K/Na、TiO2/Ta等特征值，自二云母花岗岩→伟晶相微斜钠长花岗岩→Ⅰ—Ⅳ类伟晶岩Cs、Tl、F含量及Ta/Zr值表现为逐渐 升 高，Zr、Y、ΣREE含 量 及Nb/Ta值、Zr/Hf值、K/Na值逐渐降低；垂向上，指示指标包括B、U、Zr、Be、Sn、Rb、Sr、Ba、Tl、In等元素。其中，B元素深部含量突然升高指示矿体尖灭，U、Zr、Be等元素含量由浅到深呈现逐渐升高，Sn、Rb、Sr、Ba、Tl、In等元素含量逐渐降低。品位指标主要包括A/NK、A/CNK、σ、K+Na、K/Na等。Li品位与铝饱和度及碱度密切相关，与A/NK值、A/CNK值呈正相关性，与σ、K+Na、K/Na值呈负相关性。

致谢：感谢主编邢树文研究员和特邀主编胡健民研究员的组织和约稿。感谢两位匿名审稿人对本文提出的建设性意见。感谢《地质力学学报》编辑部老师对稿件的校对修订。