內(nèi)蒙古維拉斯托礦區(qū)鋰多金屬礦床地質(zhì)特征及找礦意義

內(nèi)蒙古維拉斯托礦區(qū)鋰多金屬礦床地質(zhì)特征及找礦意義李泊洋;姜大偉;付旭;王磊;高樹起;樊志勇;王可祥;胡格吉樂吐【摘要】繼內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司在內(nèi)蒙古克什克騰旗維拉斯托礦區(qū)發(fā)現(xiàn)并勘探大型錫多金屬礦床后,2017年又在該礦區(qū)隱爆角礫巖筒中發(fā)現(xiàn)特大型云英巖型鋰多金屬礦床.該隱爆角礫巖筒總體呈上細(xì)下粗的柱體，延長247m,延深640m,垂高480m,北西向傾斜,向南南向側(cè)伏，側(cè)伏角約76..橫截面為長軸走向近30.的橢圓形，直徑140-300m.隱爆角礫巖筒邊緣發(fā)育震裂裂隙帶，內(nèi)部發(fā)育震碎角礫巖帶和爆破角礫巖帶,其中震碎和爆破角礫巖帶全巖礦化，成礦元素鋰、銣為主,伴生鈮鉭、鈹、銫、錫、鎢、鉬、銅、鋅等多種有益組分.巖筒內(nèi)云英巖化、天河石化、螢石礦化強(qiáng)烈，鋰云母分布普遍,Li2O品位在0.8%-3.6%之間，平均品位1.25%,Rb2O品位在0.1%-0.58%之間，平均品位0.35%.維拉斯托鋰多金屬礦床是內(nèi)蒙古首次發(fā)現(xiàn)特大型云英巖型鋰礦床，初步估算Li2O金屬量超過60萬t.這一找礦突破對大興安嶺地區(qū)尋找鋰礦床具有重要的指導(dǎo)意義.【期刊名稱】《礦產(chǎn)勘查》【年(卷)，期】2018(009)006【總頁數(shù)】7頁(P1185-1191)【關(guān)鍵詞】鋰多金屬礦床;云英巖型;隱爆角礫巖筒;內(nèi)蒙古;維拉斯托礦區(qū)【作者】李泊洋;姜大偉;付旭;王磊;高樹起;樊志勇;王可祥;胡格吉樂吐【作者單位】內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司,呼和浩特010010;內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司，呼和浩特010010;內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司，呼和浩特010010;內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司，呼和浩特010010;內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司，呼和浩特010010；內(nèi)蒙古維拉斯托礦業(yè)有限公司，赤峰025376;內(nèi)蒙古維拉斯托礦業(yè)有限公司，赤峰025376;內(nèi)蒙古維拉斯托礦業(yè)有限公司，赤峰025376【正文語種】中文【中圖分類】P618.7121世紀(jì)初，內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司在大興安嶺南段西坡發(fā)現(xiàn)維拉斯托中型銅鋅多金屬礦（鄭翻身等，2006），該礦床現(xiàn)已開發(fā)利用超過10a，總礦石量（122b+333）為881.14萬t，鋅金屬量為37.81萬t，銅金屬量為6.63萬t，礦床平均品位：Zn4.29%、Cu0.79%。經(jīng)多年不懈努力，2013年至2016年內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司又在維拉斯托礦區(qū)西北部發(fā)現(xiàn)并勘探大型錫鎢鋅多金屬礦床，總礦石量（121b+122b+333）1139.21萬t，金屬量錫8.98萬t，鋅1.82萬t，三氧化鎢1.27萬t，礦床平均品位Sn0.80%，Zn2.60%，WO30.419%。2017年發(fā)現(xiàn)并勘探隱爆角礫巖筒中大型云英巖型鋰多金屬礦床，初步估算礦石量5506萬t，Li2O平均品位1.25%，Li2O金屬量68.83萬t，進(jìn)一步擴(kuò)大了該礦區(qū)找礦成果。維拉斯托多金屬礦床剝蝕較淺，保存完整，礦體空間分布規(guī)律性強(qiáng)，成礦元素多樣，可作為該區(qū)找礦的典型礦床模型。本文重點(diǎn)論述該礦床的地質(zhì)特征，旨在總結(jié)成礦規(guī)律指導(dǎo)周邊找礦工作。1成礦地質(zhì)條件維拉斯托礦區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)克什克騰旗北部邊緣，大興安嶺中南段西坡，著名的白音查干一達(dá)青牧場大斷裂從礦區(qū)南部穿過，屬晚古生代增生造山帶之錫林浩特中間地塊中部南緣，該區(qū)經(jīng)歷了古亞洲洋構(gòu)造域與環(huán)太平洋構(gòu)造域的強(qiáng)烈疊加構(gòu)造作用（郭利軍等，2004）（圖1）。礦區(qū)附近共有鉛鋅銀銅大中型礦床4處，錫鋰銣大型礦床3處，形成了中國北方著名的維拉斯托一拜仁達(dá)壩鉛、鋅、銀、銅、鎢、錫、鋰、銣礦集區(qū)。區(qū)域地層主要由古元古界錫林郭勒雜巖、石炭系、二疊系、侏羅系組成；侵入巖具有多期次多階段侵位特征，主要由奧陶紀(jì)云英閃長巖，石炭紀(jì)石英閃長巖、花崗巖，白堊紀(jì)二長花崗斑巖、石英斑巖組成。其中白堊紀(jì)強(qiáng)鈉長石化天河石化石英斑巖與成礦關(guān)系密切。錫林郭勒雜巖、奧陶紀(jì)云英閃長巖，石炭紀(jì)石英閃長巖為主要賦礦圍巖。礦區(qū)主要構(gòu)造以白音查干一達(dá)青牧場大斷裂為主體，控制了錫林浩特中間地塊的南部邊緣，與成巖成礦有關(guān)；而次級近東西向、北北東向張性和張扭性斷裂是主要賦礦構(gòu)造，形成了早期以鉛鋅銀銅為主要成礦元素，礦體多近東西展布的鉛鋅銀多金屬礦床。晚期以錫鎢鋰銣鉬鈮鉭銫為主要成礦元素，礦體以北北東向展布的錫鎢鋰多金屬礦床（圖2）為主。圖1維拉斯托錫多金屬礦床區(qū)域地質(zhì)簡圖1—第四系沉積物；2一侏羅系白音高老組；3一侏羅系萬寶組；4一二疊系大石寨組；5一二疊系壽山溝組；6一石炭系本巴圖組；7—古元古界錫林郭勒雜巖；8—奧陶系云英閃長巖；9一石炭系花崗巖；10—石炭系石英閃長巖；11—白堊系二長花崗巖斑巖；12—正斷層；13—逆斷層；14—平移斷層；15—韌性剪切帶；16一不整合界線；17—背斜；18—鉛鋅多金屬礦床；19一鎢錫多金屬礦床；20一鋰多金屬礦床；21一銣多金屬礦床維拉斯托礦區(qū)賦礦圍巖為古元古界錫林郭勒雜巖和石炭紀(jì)云英閃長巖和石英閃長巖。維拉斯托礦區(qū)大脈型銅鋅礦體近東西向展布，總體產(chǎn)狀355°匕25°，受張性構(gòu)造控制（圖2）。維拉斯托大脈型網(wǎng)脈型錫鎢鋅鉬礦體北北東向展布，產(chǎn)狀115°匕30°,受北北東向張扭性構(gòu)造控制，成礦母巖為礦區(qū)深部隱伏鈉長石化天河石化石英斑巖體。石英斑巖為淺灰白色，因天河石含量較高，整體呈淺天藍(lán)色。似斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶包括石英、剛玉、天河石、鈉長石?；|(zhì)為細(xì)粒結(jié)晶結(jié)構(gòu)，主要礦物為鈉長石、天河石、石英等，少量暗色礦物（祝新友等，2016）。2維拉斯托礦區(qū)錫鋰多金屬礦不同礦體空間分布特征維拉斯托礦區(qū)錫鋰多金屬礦為大型斑巖型礦床，深部為成礦巖體一強(qiáng)云英巖化鈉長石天河石化石英斑巖體，巖體頂部和內(nèi)部為銣、錫、鋅礦化，品位不高，屬錫鋅低品位礦體，伴生銣均達(dá)到工業(yè)品位；中部為隱爆角礫巖筒，隱爆角礫巖筒內(nèi)全巖礦化，為鋰銣多金屬礦體，伴生錫、銅、鎢、鉬、鈹、銫、鈮鉭等；淺部發(fā)育石英脈和石英網(wǎng)脈，為錫鎢鋅多金屬礦體，伴生鋰、銅、鉛、銀等；主體形成密切相關(guān)的大型斑巖型成礦系統(tǒng)（圖3）。圖2維拉斯托礦區(qū)地質(zhì)簡圖圖3維拉斯托礦區(qū)西北部錫鋰多金屬斑巖礦體分布特征示意圖圖4維拉斯托礦區(qū)云英巖型鋰多金屬礦體中鋰礦石類型圖5維拉斯托礦區(qū)錫鋰成礦過程及成礦模式圖3隱爆角礫巖筒中云英巖型鋰多金屬礦體特征3.1隱爆角礫巖筒特征隱爆角礫巖筒橫截面為長軸走向近30°的橢圓形，直徑在140~300m之間，總體呈上細(xì)下粗的柱體，延長247m，延深640m,垂高480m,向北西傾,向南側(cè)伏，側(cè)角約76°。巖筒周邊發(fā)育40-60m不等的震裂裂隙帶（圖4-b），裂隙中有鋰銣礦化，但達(dá)不到工業(yè)品位；震碎角礫巖帶（圖4-c）發(fā)育在巖筒周邊，寬度大致為50~90m,靠近巖筒中上部較為發(fā)育，角礫多較大，呈棱角狀一次棱角狀，空隙式膠結(jié)；巖筒中部為爆破角礫巖帶（圖4-d），角礫大小不一，多呈次圓狀，基底式膠結(jié)，震碎和爆破角礫巖中鋰銣達(dá)到工業(yè)品位，形成鋰銣工業(yè)礦體。初步估算礦體體積超過20萬m3,按小體重2.89t-m-3體積計(jì)算，礦石量為5506萬t,按Li2O礦床平均品位1.25%計(jì)算，Li2O金屬量為68.38萬t,是一處超大型鋰礦床。3.2礦石特征隱爆角礫巖筒中發(fā)育云英巖型鋰銣礦體，云英巖型礦石主要由角礫和膠結(jié)物組成。角礫由黑云斜長片麻巖和石英閃長巖組成，角礫呈棱角一次圓狀，大小不一。膠結(jié)物為云母、石英和長英質(zhì)巖漿熱液，金屬礦物鋰云母、錫石、閃鋅礦、輝鉬礦、黑鎢礦、錫黝銅礦等分布在膠結(jié)物中（圖4）；根據(jù)16個薄片鑒定結(jié)果，震碎角礫巖中鋰云母含量在16%~22%，平均20%；爆破角礫巖鋰云母含量在19%~33%，平均26%;目前已經(jīng)施工6個鉆孔，其中2個鉆孔共560件已有化學(xué)樣分析結(jié)果，Li2O品位0.82%~3.4%之間，平均品位1.25%,;伴生Rb2O品位為0.11%~0.46%之間，平均品位為0.35%，共伴生Sn、W、Mo、Be、Cs、Nb、Ta等有用元素。3.3鋰云母特征為了確定維拉斯托鋰多金屬礦中鋰的賦存狀態(tài)和品位情況，在地表隱爆角礫巖筒和深部鉆孔中取樣分析。根據(jù)地科院電子探針實(shí)驗(yàn)室分析報(bào)告，維拉斯托鋰多金屬礦中鋰元素主要賦存在鋰云母中，鋰云母中Li平均品位3.6%。鋰云母在礦體中的分布形式（圖4）主要有以下兩種：（1） 與淺部石英脈型錫礦共（伴）生產(chǎn)出，賦存于北東25°"S”型張扭性斷裂構(gòu)造中，嚴(yán)格受構(gòu)造控制，鋰云母呈鱗片狀分布在石英脈與圍巖接觸部位或呈團(tuán)塊狀分布在石英脈內(nèi)部（圖4-a）。賦礦圍巖為古元古界錫林郭勒雜巖和石炭紀(jì)石英閃長巖。礦區(qū)內(nèi)各石英脈型礦（化）體規(guī)模大小不等，傾向延深41~1329m，走向延長58~1407m,Li2O品位在0.4%~2.0%之間礦（化）體厚度在0.1~14m之間，平均厚度約2.5m。（2） 分布在隱爆角礫巖筒中，以膠結(jié)物的形式分布在角礫之間，大部分呈形態(tài)不規(guī)則的細(xì)脈狀，局部為大的囊包狀，結(jié)晶較好，呈大顆粒鋰云母片。鏡下觀測，鋰云母呈片狀，無色，多色性不顯著。進(jìn)一步可分為兩種：一種粒度較粗（圖4-e），-般粒徑在0.5~3.5mm之間；一種粒度較細(xì)（圖4-f）,細(xì)小鱗片狀。粒徑為0.005~0.01mm，呈細(xì)粒脈狀分布。整個隱爆角礫巖筒為一個巨大的鋰礦體。該隱爆角礫巖筒頂部橫截面半徑約70m，底部橫截面半徑約150m，高約480m,Li2O平均品位為1.25%左右；Rb2O平均品位為0.35%左右，共（伴）生Sn、W、Mo、Pb、Zn、Cu、Be、Cs、Nb、Ta等有用元素。4維拉斯托礦床成礦年齡及成礦模式維拉斯托礦區(qū)深部石英斑巖中鋯石U-Pb同位素年齡為（135.7±0.9）Ma，代表石英斑巖成巖年齡；與錫礦化密切共生的輝鉬礦Re-Os同位素等時線年齡為（125.7±3.8）Ma，代表了錫鋰多金屬礦成礦年齡（翟德高等，2016）。上述測年數(shù)據(jù)說明，在晚侏羅世晚期至早白堊世早期區(qū)域巖石圈伸展構(gòu)造背景中，大規(guī)?；◢弾r巖漿侵位（邵濟(jì)安等，1999），為該區(qū)成礦作用提供物源和熱源。成礦早期階段，深部高演化高分異巖漿巖侵入到古元古界錫林郭勒雜巖內(nèi)，在巖體頂部初步形成隱爆角礫巖筒雛形，以震碎裂隙帶為主；成礦中期，石英斑巖體中含揮發(fā)分較高的汽水熱液進(jìn)一步分異并富集在巖體頂部，引起深部圍巖爆裂形成隱爆角礫巖筒，同時在震碎角礫巖帶和爆破角礫巖帶中形成云英巖型鋰銣等稀有元素礦床；成礦晚期階段錫、鎢等高溫元素分異，沿構(gòu)造裂隙運(yùn)移形成石英脈型錫鎢多金屬礦床（圖5）。5找礦意義中國鋰礦資源主要集中在青海、西藏、四川、江西等四省，其中鹽湖鹵水鋰礦主要集中在青海、西藏、湖北等省，礦物鋰礦主要分布在四川省和新疆維吾爾自治區(qū)。內(nèi)蒙古自治區(qū)境內(nèi)少有發(fā)現(xiàn)鋰礦床的報(bào)道。本次在大興安嶺地區(qū)發(fā)現(xiàn)大型云英巖型鋰礦床，是該區(qū)取得的重大找礦突破。大興安嶺南段不但是我國北方重要的銅多金屬成礦帶，還是我國北方最重要的錫多金屬成礦集中區(qū)（王京彬，2005）。前人在大興安嶺南段西坡只重視尋找鉛鋅銅銀等中低溫?zé)嵋旱V床，對鎢錫等中高溫?zé)嵋旱V床和鋰銣等稀有元素礦床不夠重視。本次在維拉斯托礦區(qū)發(fā)現(xiàn)大型斑巖型錫鋰多金屬礦床，極大地增強(qiáng)了在該區(qū)尋找鎢錫鋰銣礦床的信心，為該區(qū)的找礦方向提供了新的思路，為該區(qū)尋找大中型鋰銣等稀有元素多金屬礦床工作展示了較好的找礦前景。維拉斯托大型云英巖型鋰多金屬礦床的發(fā)現(xiàn)，打破了長久以來我國北方鋰礦找礦僵局，形成新的鋰礦資源基地，對該區(qū)找礦工作具有重要的指導(dǎo)意義。6結(jié)論維拉斯托錫多金屬礦為大型斑巖型礦床，在其中部隱爆角礫巖筒中發(fā)現(xiàn)大型云英巖型鋰多金屬礦床，是該礦區(qū)又一找礦突破。充分說明大興安嶺地區(qū)具有形成鋰、銣、鈮鉭等三稀元素的成礦潛力，對該區(qū)下一步找礦工作具有重要的指導(dǎo)意義。大興安嶺南段西坡具有形成大型錫鋰銣多金屬礦床的地質(zhì)條件，下一步應(yīng)加強(qiáng)1:5萬區(qū)域化探中鋰、銣、鈮鉭、銫、鈹?shù)热≡禺惓２樽C工作，重視熱液型多金屬礦床周邊寬緩弱激電異常的驗(yàn)證工作。大興安嶺南段西坡已發(fā)現(xiàn)的大型熱液型金屬礦床與維拉斯托銅鋅多金屬礦床具有相似的成礦地質(zhì)條件，應(yīng)在這些礦床周邊加強(qiáng)地質(zhì)找礦工作，重點(diǎn)尋找地表出露的隱爆角礫巖和深部高分異的堿性花崗巖體，對發(fā)現(xiàn)新礦床具有重要的指示意義。致謝本次研究受到內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳張宏和胡鳳翔高級工程師的指導(dǎo)，鋰云母分析鑒定工作受到中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所周振華研究員的幫助，在此表示感謝。參考文獻(xiàn)【相關(guān)文獻(xiàn)】郭利軍,葛昌寶，馮貞，白義勇,張振法，趙云.2004.內(nèi)蒙古錫林浩特東部拜仁達(dá)壩銀鉛多金屬礦勘查過程及遠(yuǎn)景評述[J].物探與化探,28(5):394-397,401.邵濟(jì)安，張履橋，牟保磊.1999.大興安嶺中生代伸展造山過程中的巖漿作用[J].地學(xué)前緣，6(4):3