王登紅， 王成輝， 孫 艷， 李建康， 劉善寶， 饒魁元

(1.國(guó)土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037； 2.四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八二大隊(duì)，德陽(yáng) 618000)

我國(guó)鋰鈹鉭礦床調(diào)查研究進(jìn)展及相關(guān)問(wèn)題簡(jiǎn)述

王登紅1， 王成輝1， 孫 艷1， 李建康1， 劉善寶1， 饒魁元2

(1.國(guó)土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037； 2.四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八二大隊(duì)，德陽(yáng) 618000)

稀有金屬是極重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，尤其是高端裝備制造業(yè)、新能源汽車等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)其需要量的日益增加，帶動(dòng)了該領(lǐng)域找礦工作取得了一系列新進(jìn)展。鋰、鈹、鉭是當(dāng)前最受關(guān)注的稀有金屬，迄今，我國(guó)對(duì)于鋰等稀有金屬成礦機(jī)制的研究還不夠深入且爭(zhēng)論不斷。在多年實(shí)踐的基礎(chǔ)上，該文對(duì)于鋰礦的成礦機(jī)制提出了“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”的新認(rèn)識(shí)，并以此拓展了“五層樓+地下室”的勘查模型，進(jìn)而指導(dǎo)四川可爾因偉晶巖礦田、甲基卡礦田及湘鄂贛交界地區(qū)的幕阜山—九嶺礦集區(qū)、中央造山帶的秦巴山區(qū)等地在尋找偉晶巖型鋰輝石礦床、花崗巖體型鋰鈹鈮鉭礦床及層控?zé)嵋盒外數(shù)V床等方面取得新進(jìn)展，指出了新方向，有助于打開稀有金屬找礦的新局面。

偉晶巖型-細(xì)晶巖型鋰鈹鉭礦床； 巖體型稀有金屬礦床； 層控?zé)嵋盒外數(shù)V； 五層樓+地下室勘查模型； “多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”成礦機(jī)制

0 引言

稀有金屬是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵性礦產(chǎn)資源，無(wú)論是在高端裝備制造業(yè)還是在新能源汽車領(lǐng)域均發(fā)揮著不可替代的作用，而且其重要性越來(lái)越突顯。鋰、鈹、鉭是當(dāng)前稀有金屬中關(guān)注度最高的3個(gè)礦種，尤其是尋找鋰礦已經(jīng)成為全球性的找礦活動(dòng)，如火如荼，而且成果顯著[1-3]。以中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“大宗急缺礦產(chǎn)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)調(diào)查評(píng)價(jià)”工程為引領(lǐng)，2017年在全國(guó)范圍內(nèi)繼續(xù)開展對(duì)鋰、鈹、鈮、鉭等稀有金屬的調(diào)查評(píng)價(jià)和勘查活動(dòng)，同樣取得了重要進(jìn)展。本文就2017年在鋰礦、鈹?shù)V和鉭礦方面的進(jìn)展作一簡(jiǎn)要介紹，并對(duì)一些關(guān)鍵性問(wèn)題進(jìn)行概要討論，以利于改進(jìn)今后工作和取得新的進(jìn)展。

1 初步建立了鋰礦成礦的“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”理論

鋰礦主要存在硬巖型和鹵水型兩大類型，但這二者之間一般被認(rèn)為沒(méi)有聯(lián)系，或者迄今尚無(wú)系統(tǒng)的工作去研究二者之間是否存在內(nèi)在的成因聯(lián)系。其中，對(duì)硬巖型鋰礦就常常被簡(jiǎn)單地理解為花崗偉晶巖型鋰輝石礦床，但實(shí)際情況并非如此簡(jiǎn)單。例如，四川的甲基卡超大型鋰礦，大部分的礦石并不是偉晶狀的，而是“細(xì)晶狀”的，即以<5 mm的細(xì)粒度的鋰輝石礦物為主。對(duì)偉晶巖型礦床的成因，實(shí)際上也存在爭(zhēng)論[4-6]。普遍認(rèn)為，偉晶巖是花崗巖結(jié)晶分異的產(chǎn)物，這種分離結(jié)晶作用導(dǎo)致了殘余熔體中的稀有金屬的富集[7-8]。偉晶巖和花崗巖之間的成因關(guān)系之所以并不能完全確立，是因?yàn)椋?①偉晶巖與過(guò)鋁質(zhì)花崗巖并不共存[9-10]； ②花崗巖-偉晶巖體系中的地球化學(xué)特征不連續(xù)[11]； ③花崗巖與偉晶巖形成之間存在時(shí)間間隙[12]。熔融源區(qū)稀有金屬的含量、不同熔融速率及構(gòu)造背景特征，顯示通過(guò)大陸地殼物質(zhì)的重熔是可以形成偉晶巖漿的[13]。近年來(lái)，鋰同位素為研究花崗巖與偉晶巖之間成因聯(lián)系提供了新的證據(jù)[14-18]?，F(xiàn)有資料表明，花崗巖具有不均一的δ7Li值(-3.1‰～6.6‰)，而變沉積巖的δ7Li值為-3.1‰～2.5‰，是花崗巖的可能源區(qū)； 偉晶巖和花崗巖中云母(黑云母、白云母和鋰云母)的δ7Li值為-3.6‰～3.4‰，并沒(méi)有受分離結(jié)晶作用和地殼深熔作用的影響，其中輕的δ7Li值來(lái)自于變沉積地殼[19]?；◢弾r和偉晶巖中黑云母具有類似的鋰同位素組成，表明過(guò)鋁質(zhì)花崗巖的極端巖漿分餾并不能形成偉晶巖。前人對(duì)鹽湖的鋰同位素也進(jìn)行了研究，結(jié)果表明： 加拿大耶洛奈夫Miramar Con的鹵水起源于海水[20]； 安第斯中部Hombre Muerto的鋰主要來(lái)源于鄰近的地?zé)崴突鹕匠练e區(qū)的富鋰水[21]； 阿根廷Puna地區(qū)不同含水層的鋰同位素組成顯示鋰主要來(lái)自安山巖、偉晶巖及火成碎屑沉積[22]。這些資料表明，花崗偉晶巖中的鋰可能是從沉積巖中繼承來(lái)的，而沉積盆地中富集的鋰也可以是火山作用提供的。

全世界范圍內(nèi)的鋰礦主要有2種產(chǎn)出狀態(tài)，即固體鋰礦和液態(tài)鋰礦。前者以偉晶巖型鋰輝石礦床為主，后者以鹵水(包括地表和地下)中賦存的鋰礦為主； 前者一般認(rèn)為是內(nèi)生成因，后者一般認(rèn)為是外生成因。但實(shí)際上，鹵水中的鋰從哪里來(lái)的問(wèn)題并沒(méi)有解決，也不排除深部熱液、熱流體不斷補(bǔ)給的可能性，即“內(nèi)生外成”。2017年發(fā)表在《Nature》雜志上的一篇文章[23]，引起了學(xué)術(shù)界的廣泛興趣，該文通過(guò)對(duì)不同構(gòu)造環(huán)境中形成的巖漿鋰濃度的對(duì)比，并通過(guò)對(duì)石英熔融包裹體內(nèi)原位微量元素的測(cè)定，認(rèn)為中等—極度富集鋰元素的巖漿在成因上與長(zhǎng)英質(zhì)大陸地殼物質(zhì)的參與有關(guān)。大氣降水和熱水流體從火山噴發(fā)物中萃取的鋰可以在破火山口湖相沉積的黏土層中逐漸富集，并達(dá)到潛在的可經(jīng)濟(jì)利用的水平，因而在北美西部諸如黃石公園一帶的新生代破火山口以及其他產(chǎn)有此類巖漿的內(nèi)陸環(huán)境中的破火山口，都可以作為有希望的鋰礦勘查目標(biāo)。我國(guó)西部的柴達(dá)木盆地、四川盆地以及東部的江漢盆地、吉泰盆地(LiCl含量611.00～1 136 mg/L)[24]、周田盆地中也都有鋰的存在，規(guī)模也很大，其鋰的來(lái)源一方面是富鋰花崗巖在地表風(fēng)化過(guò)程中的遷移富集，另一方面也不排除深部有含鋰流體補(bǔ)充的可能性。如江西的吉泰盆地，其周邊地區(qū)的花崗巖本身就富含鋰，其風(fēng)化之后的鋰聚集到沉積盆地中并不奇怪，但其含鋰之高又超過(guò)了花崗巖區(qū)內(nèi)陸斷陷盆地中鋰含量的一般水平，因而不排除深部沿?cái)嗔褞в泻嚐猁u水補(bǔ)給的可能性。四川甲基卡礦區(qū)外圍現(xiàn)代熱泉中過(guò)濾之后清水中Li的含量仍可達(dá)1.24～2.56 mg/L，高出含鋰礦泉水的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?？傊?，盆地鹵水中鋰的來(lái)源很可能是多方面的，既有表生來(lái)源，也有深部來(lái)源。

一般來(lái)說(shuō)，沉積巖中Li的含量最高(約60×10-6)，甚至高于花崗巖(約40×10-6)； 而沉積巖中又以頁(yè)巖最高(約66×10-6)，中國(guó)東部泥(頁(yè))巖中Li的平均含量為38×10-6[25]。四川甲基卡礦區(qū)外圍的三疊系砂巖、泥巖及其淺變質(zhì)形成的板巖以及花崗巖熱穹隆作用下十字石片巖、紅柱石片巖和堇青石片巖中，鋰的含量見表1。

表1四川甲基卡鋰礦外圍沉積變質(zhì)巖的稀有金屬含量

Tab.1 Rare metal elements content in sedimentary rocks outside of the Jiajika ore field, western Sichuan (10-6)

注： 由國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心測(cè)試。

從表1可知，四川甲基卡礦區(qū)及其外圍的粉砂質(zhì)板巖和砂巖中區(qū)域性富集Li，在熱變質(zhì)過(guò)程中Li可以進(jìn)一步富集，尤其是堇青石片巖中的Li可以富集10倍，同時(shí)Be、Rb、Cs也得到顯著的富集。這可能是熱穹隆形成過(guò)程中Li富集的一種機(jī)制，但沉積巖本身富含Li應(yīng)該是成礦作用發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ),即： 富鋰沉積巖→深埋變質(zhì)形成富鋰的變質(zhì)巖→變質(zhì)巖深熔形成富鋰的花崗巖→富鋰花崗巖深度結(jié)晶分異形成富鋰的熔體-流體→富鋰熔體-流體侵入形成鋰礦體，并導(dǎo)致角巖化圍巖及蝕變圍巖中也富鋰。

對(duì)于偉晶巖型礦床來(lái)說(shuō)，有一個(gè)較為普遍的現(xiàn)象就是，世界上一些大型、超大型鋰輝石礦床往往出現(xiàn)在頁(yè)巖或者泥質(zhì)沉積巖占比例較大的沉積巖分布區(qū)，而在碳酸鹽巖分布區(qū)則少見，如新疆的可可托海、四川的甲基卡、可爾因以及美國(guó)的金斯山等。這可能是因?yàn)殇囋诔练e過(guò)程中更容易被黏土類礦物吸附，而黏土礦物是泥巖、頁(yè)巖的主要成分，其變質(zhì)過(guò)程尤其是深埋、重熔、花崗巖化并在花崗巖化產(chǎn)生的巖漿、巖漿又結(jié)晶分異的過(guò)程中，可以造成鋰的再度富集，即沉積過(guò)程的首次富集、花崗巖化的二次富集、偉晶巖化的三次富集，從而形成多期次成礦，而這3個(gè)期次并非在相同的、單一的構(gòu)造背景下完成的，是多旋回構(gòu)造事件的產(chǎn)物，因此稱為“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”成鋰機(jī)制。鹵水型鋰礦可以是含礦花崗巖風(fēng)化剝蝕的產(chǎn)物，即“內(nèi)生外成”； 而硬巖型鋰礦也可以是黏土巖重熔變質(zhì)的產(chǎn)物，即“外生內(nèi)成”。這一將鋰的多旋回循環(huán)富集機(jī)制加以整體考慮的理論，尚待深入研究，但目前對(duì)于確定找礦方向是有指導(dǎo)意義的。

2 進(jìn)一步拓展了“五層樓+地下室”勘查模型

對(duì)于鎢礦區(qū)“五層樓+地下室”勘查模型的基本概念和應(yīng)用范圍已經(jīng)有文獻(xiàn)闡述，但在稀有金屬礦區(qū)是否可以采用“五層樓+地下室”的勘查模型，是一個(gè)新課題。在傳統(tǒng)的偉晶巖礦床成礦理論中，難以找到“層控型”或?qū)訝畲笠?guī)模偉晶巖礦床的勘探技術(shù)方法等方面的成熟經(jīng)驗(yàn)，文獻(xiàn)中強(qiáng)調(diào)的幾乎都是偉晶巖脈本身的“分帶性”，很少考慮一個(gè)偉晶巖田或者一個(gè)礦床范圍內(nèi)、不同產(chǎn)出狀態(tài)偉晶巖之間的內(nèi)在聯(lián)系及其對(duì)勘查工作的指導(dǎo)意義。根據(jù)在四川甲基卡偉晶巖田7年來(lái)的不斷實(shí)踐以及在可爾因偉晶巖田剝蝕出來(lái)的大量現(xiàn)象(圖1，圖2)，總結(jié)了稀有金屬礦區(qū)的“五層樓+地下室”勘查模型。其要點(diǎn)是： 除了尋找直立產(chǎn)狀的偉晶巖脈(類似于南嶺鎢礦的“五層樓”)之外，還需要尋找近水平產(chǎn)狀的、大致順層產(chǎn)出的偉晶巖脈。根據(jù)這樣的勘查模型和找礦思路，在四川可爾因礦田和甲基卡礦田均取得了新的找礦進(jìn)展，其中對(duì)甲基卡礦田東南部鴨柯柯一帶的預(yù)測(cè)[2]即得到Y(jié)ZK001和YZK002等鉆孔的驗(yàn)證，前者見礦厚度超過(guò)63 m。

圖1四川阿壩可爾因偉晶巖礦田地拉秋礦區(qū)順層(左)和切層(右)產(chǎn)出的偉晶巖脈

Fig.1Pegmatiteveinsintrudingalong(left)orcutting(right)thesedimentaryrockbedinDilaqiu,Keeryinorefield,Sichuan

圖2 四川阿壩可爾因偉晶巖礦田高爾達(dá)礦區(qū)的“L”形和“工”字形偉晶巖脈

3 鋰鈹鉭礦的找礦新進(jìn)展

根據(jù)上述理論和勘查模型，2017年，“川西甲基卡大型鋰礦資源基地綜合調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目在四川西部阿壩州的可爾因偉晶巖礦田、平武的雪寶頂?shù)V田、甘孜州的甲基卡礦田及九龍礦田新發(fā)現(xiàn)含鋰偉晶巖脈7條，圈定鎢礦脈2條和鎢鈹銣礦脈2條，在山神包工作區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了1條富鈹花崗偉晶巖脈； 在福建馬厝新發(fā)現(xiàn)有鈹?shù)V體； 在江西谷寨發(fā)現(xiàn)偉晶巖脈40余條，有望提交1處中型及以上的鋰輝石礦產(chǎn)地； 在廣西大源—小源礦區(qū)內(nèi)已經(jīng)查明50余條花崗偉晶巖脈，部分鈮鉭鈹達(dá)邊界品位。

位于四川阿壩州觀音橋一帶的5號(hào)礦體出露于觀音村的一條深溝里，形成了高約15 m的陡壁，地表出露厚度約4 m，走向165°，沿走向延伸約30 m，其余地段為第四系覆蓋； 礦石呈灰白色粗粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，礦物成分主要有長(zhǎng)石(約占45%)、石英(約占35%)及鋰輝石(約占15%)，此外還含少量的云母及暗色礦物(約占5%)； 圍巖主要為砂質(zhì)板巖，具有變余砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造，碎屑成分為砂質(zhì)碎屑(約占75%)，填隙物(約占25%)，部分變質(zhì)成了絹云母、綠泥石。

觀音橋7號(hào)礦體出露于觀音橋附近的陡壁上，礦體走向175°，地表出露的視厚度約5 m，可追索走向長(zhǎng)約30 m； 礦石呈灰白色粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造； 礦物成分主要為長(zhǎng)石(約55%)、石英(約30%)、鋰輝石(約10%)及云母等(約5%)； 鋰輝石大部分呈灰白色、短柱狀，晶形較完整，長(zhǎng)軸以1～5 cm為主，部分達(dá)10 cm以上(圖3)，且較均勻地分布在礦體中； 圍巖主要為變質(zhì)砂巖，具有變余砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為石英(約占25%)和長(zhǎng)石(約占40%)，次要礦物為云母、鐵泥質(zhì)物，見少量褐鐵礦化，圍巖產(chǎn)狀為356°∠43°。

觀音橋12號(hào)礦體出露于觀音橋鎮(zhèn)石旁村公路邊，礦體走向約49°，地表出露的視厚度約3 m，沿走向出露長(zhǎng)度僅數(shù)米，其余地段為第四系覆蓋。礦石呈灰白色，粗粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為長(zhǎng)石(灰白色，晶形不明顯，含量約45%)、石英(煙灰色—無(wú)色透明狀，結(jié)晶不明顯，含量約40%)及鋰輝石(柱狀結(jié)晶，粒度在1～6 cm之間，含量約占15%)。礦體圍巖為變質(zhì)砂巖，巖石具有變余砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分中石英約占25%、長(zhǎng)石約占40%，次要礦物為云母、鐵泥質(zhì)物，見少量褐鐵礦化，圍巖產(chǎn)狀為227°∠35°。礦體與圍巖呈切層接觸，界線明顯(圖3)。

圖3 四川阿壩可爾因觀音橋一帶鋰輝石礦體露頭

觀音橋13號(hào)礦體位于觀音橋鎮(zhèn)石旁村一公路邊，礦體走向100°，沿走向延伸約50 m，公路揭露地段的視厚度約8 m，其余地段為第四系覆蓋。礦體受擠壓，較為破碎。礦石呈灰白色，粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分主要為長(zhǎng)石(約占55%)、石英(約占30%)、鋰輝石(約占10%)及云母等(約占5%)。長(zhǎng)石風(fēng)化較為嚴(yán)重，部分已風(fēng)化成白色高嶺土。礦體具有不明顯的分帶現(xiàn)象，在與圍巖接觸部位，礦物結(jié)晶粒度較細(xì)； 離圍巖越遠(yuǎn)，礦物顆粒越粗大。礦體圍巖主要為變質(zhì)砂巖，具有變余砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為石英(約占25%)、長(zhǎng)石(約占45%)，次要礦物為云母、鐵泥質(zhì)物，圍巖產(chǎn)狀為265°∠61°。該礦體出露地段地層受巖脈侵入影響，礦體與圍巖界線清楚。

4 新類型新層位新區(qū)域鋰鈹鉭礦的發(fā)現(xiàn)及其潛力

除了偉晶巖型鋰礦之外，花崗巖巖體蝕變型稀有金屬礦床也是在2017年取得新進(jìn)展的一種重要類型，并在江西發(fā)現(xiàn)了磷鋰鋁石型鋰礦點(diǎn)1處。在秦嶺造山帶發(fā)現(xiàn)的鈹?shù)V賦存于寒武紀(jì)層位及其上下的石英脈、碳酸鹽脈中，也屬于新類型并且具有層控特點(diǎn)，屬于“新層位”、“新區(qū)域”。值得指出的是，磷鋰鋁石(amblygonite)雖然不是常見的鋰礦物，但其Li2O含量(9.29%)高于鋰輝石，因而也是一種可工業(yè)利用的鋰礦物資源。由于其肉眼鑒定特征不如鋰輝石、鋰云母那么直觀，有點(diǎn)類似于“石英”，以至于在野外地質(zhì)調(diào)查過(guò)程中可能被“視而不見”而漏礦。2017年在江西九嶺成礦帶某地鑒定出花崗巖巖體中存在不均勻分布的磷鋰鋁石，含量可達(dá)4%～5%，可列為造巖礦物。其主要成分Al2O3含量變化于35.90%～39.09%之間，平均值37.59%； P2O5含量變化于45.34%～50.95%之間，平均值48.81%，屬典型的磷鋰鋁石。揀塊樣化驗(yàn)結(jié)果Li含量變化于0.024 4%～0.770 4%之間，高于當(dāng)?shù)貍ゾr中的Li含量(0.014 7%～0.174 3%)，大部分樣品已經(jīng)達(dá)到了花崗偉晶巖型鋰礦的工業(yè)品位[26]。正因?yàn)樵摰V物分布在淡色花崗巖中，而淡色花崗巖又長(zhǎng)期被當(dāng)作石材開采(圖4)，巨大的鋰礦資源被白白浪費(fèi)了，十分可惜！此外，九嶺一帶的細(xì)晶花崗巖、白(鋰)云母細(xì)—中粒堿長(zhǎng)花崗巖及偉晶巖脈中還普遍存在綠柱石、富鉭錫石、鈮鉭鐵礦、鉭鈮鐵礦等稀有金屬礦物，黃玉、螢石等富含B、P絡(luò)合劑元素的礦物也常見，可作為找礦標(biāo)志。對(duì)于此類巖體型鋰鈹鉭礦的深入研究和可利用性實(shí)驗(yàn)研究正在進(jìn)行，一旦證明可被開發(fā)利用，就需要對(duì)此類礦床在調(diào)查評(píng)價(jià)的技術(shù)方法、工業(yè)指標(biāo)等方面提出與偉晶巖型鋰礦和鹽湖鹵水型鋰礦不同的指標(biāo)，但可以預(yù)料，其找礦前景是很廣闊的。無(wú)論是華南零星不為人知、甚至填圖都沒(méi)有圈出來(lái)的淡色花崗巖小巖株，還是青藏高原南部全世界聞名的“喜馬拉雅淡色花崗巖帶”，都值得高度關(guān)注。

左圖黃色參照物為削筆刀； 右圖在顯微鏡下呈較高干涉色的板柱狀礦物為磷鋰鋁石

在湖北、湖南和江西三省交界的幕阜山—九嶺礦集區(qū)，除了上述江西境內(nèi)含磷鋰鋁石的花崗巖可以作為一種值得重視的新類型鋰鈹鉭礦之外，在湖南境內(nèi)的平江一帶產(chǎn)出有緩傾斜產(chǎn)狀的偉晶巖-細(xì)晶巖復(fù)合型鉭鈮礦，也值得重視。該地區(qū)以仁里超大型鉭鈮礦為典型，自2012年以來(lái)，通過(guò)由淺入深的鉆探工作和逐漸深化的理論認(rèn)識(shí)，截止到2016年底，已探明的Ta2O5達(dá)4 499 t，平均品位0.029%； Nb2O5達(dá)6 734 t，平均品位0.043%； 預(yù)計(jì)到2017年底將新增加2 000 t的Ta2O5，而有望成為國(guó)內(nèi)最大的高含量鉭礦。

秦嶺—大別位于我國(guó)中央造山帶的核心部位，也是秦祁昆成礦域的重要成礦部位。2017年在陜西鎮(zhèn)安地區(qū)發(fā)現(xiàn)以W-Be組合為特色的礦床，不但在陜南地區(qū)尚屬首例，在秦嶺—大巴山地區(qū)也未見報(bào)道[27-29]。秦嶺—大巴山地區(qū)的含釩地層分布廣泛，而鈹主要來(lái)源于巖漿熱液活動(dòng)，前者常見，后者鮮有研究。因此，當(dāng)印支期、燕山期花崗巖侵入到寒武系并與含釩層位發(fā)生接觸交代時(shí)，有可能出現(xiàn)翠綠色的綠柱石(甚至可達(dá)祖母綠級(jí)別)，而這種有很高工藝價(jià)值的礦物可以作為進(jìn)一步尋找Be等稀有金屬甚至鎢礦、錫礦、鉬礦及鉍礦等有色金屬礦床的找礦標(biāo)志[30]。釩礦的開采會(huì)產(chǎn)生一定的環(huán)境問(wèn)題，但祖母綠卻是急缺的珍貴資源，其開發(fā)雖有較高的經(jīng)濟(jì)效益，但也有些負(fù)面影響，還需要科學(xué)地規(guī)劃。本次新發(fā)現(xiàn)也為南秦嶺地區(qū)在區(qū)域找礦及深部找礦方面指出了新的方向，有助于礦產(chǎn)資源地質(zhì)調(diào)查工作的“轉(zhuǎn)型升級(jí)”，也有助于傳統(tǒng)礦產(chǎn)開發(fā)向人類消費(fèi)高端礦產(chǎn)資源的“轉(zhuǎn)型升級(jí)”。國(guó)內(nèi)已知的類似礦床雖不多，但值得重視的是，該類型礦床規(guī)模并不小，且資源潛力巨大，如云南東南部南溫河一帶的南秧田鎢礦區(qū)實(shí)際上也是鈹遠(yuǎn)景區(qū)； 西南三江金沙江沿線的麻花坪鎢鈹?shù)V床也類似； 華南揚(yáng)子地臺(tái)周邊也存在寒武紀(jì)的黑色巖系，值得注意。

5 相關(guān)問(wèn)題討論

5.1 共伴生資源的綜合調(diào)查評(píng)價(jià)問(wèn)題

鋰、鈹、鈮、鉭等稀有金屬礦產(chǎn)資源往往共伴生在一起，如我國(guó)新疆著名的可可托海3號(hào)脈。但是，也經(jīng)常出現(xiàn)鋰、鈹、鈮、鉭分別成礦的現(xiàn)象，或者稀有金屬跟其他礦種共伴生的情況。前者最典型的實(shí)例如內(nèi)蒙古的白云鄂博稀土-鐵-鈮礦床中富集的鈮也是超大型的(也是中國(guó)最大的鈮礦床)，但白云鄂博沒(méi)有鋰、鈹?shù)认∮薪饘俚母患?后者如秦嶺—大別的祖母綠礦床和滇東南的祖母綠礦床均與白鎢礦共伴生，新疆的白楊河則是鈹與鈾共伴生的礦床，內(nèi)蒙古黃崗鐵礦中也伴生有大型規(guī)模的鈹?shù)V。因此，在常規(guī)礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的過(guò)程中，需要綜合評(píng)價(jià)稀有金屬，不能忽略不計(jì)。

5.2 關(guān)于超大型鈮鉭礦的問(wèn)題

媒體上有時(shí)會(huì)報(bào)道某地發(fā)現(xiàn)了數(shù)萬(wàn)、甚至數(shù)百萬(wàn)噸級(jí)的鈮鉭礦。實(shí)際上，這里存在一些概念性的誤區(qū)。比如，某報(bào)告指出，四川水井灣礦區(qū)Ta2O5的平均品位0.003 5%，Nb2O5的平均品位0.049 4%，以工業(yè)品位Nb2O5≥0.015%圈定礦體，計(jì)算的Nb2O5資源儲(chǔ)量達(dá)57萬(wàn)t，達(dá)到超大型規(guī)模。按照《礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊(cè)》的規(guī)定，我國(guó)采用的是Nb2O5≥0.015%的工業(yè)品位作為標(biāo)準(zhǔn)，但前提是Ta2O5≥Nb2O5，至少也是二者含量相當(dāng)，而該礦區(qū)的Ta2O5含量不到Nb2O5含量的1/10，達(dá)不到前提條件，因此該“礦”不具備工業(yè)價(jià)值。實(shí)際上，與地幔柱、熱點(diǎn)有關(guān)的堿性巖、碳酸巖普遍富集Nb、Ta等所謂的高場(chǎng)強(qiáng)不相容元素[31]，如喀麥隆Etinde火成巖的Nb含量為160×10-6，坦桑尼亞Oldoinyo Lengai碳酸巖的Nb含量為185×10-6，均已經(jīng)超過(guò)了上述的“工業(yè)指標(biāo)”，相當(dāng)于“全巖是礦”，其“資源量”無(wú)疑是巨大的。可見，我國(guó)對(duì)于鈮鉭礦的工業(yè)指標(biāo)不能滿足當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要，跟國(guó)外的鉭礦相比，更無(wú)競(jìng)爭(zhēng)力，如格陵蘭南部莫茨費(fèi)爾特大型鉭鈮礦Ta2O5的最低品位為0.5%，Nb2O5的最低品位為0.3%[32]。

6 結(jié)語(yǔ)

越來(lái)越多的資料表明，鋰的成礦作用具有循環(huán)性，而且可以“內(nèi)生外成”，也可以“外生內(nèi)成”，即鹵水中的鋰可由深部熱鹵水補(bǔ)充，也可以是地表花崗巖風(fēng)化后被沉積盆地中的黏土礦物吸附而富集； 而富含鋰的沉積巖經(jīng)過(guò)深埋、重熔、花崗巖化以及結(jié)晶分異可以形成內(nèi)生成因鋰礦床，從而構(gòu)成“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”的成礦機(jī)制。

利用“五層樓+地下室”的勘查模型，在四川西部、湘鄂贛的幕阜山—九嶺礦集區(qū)的切層礦脈廣泛分布區(qū)域?qū)ふ覍訝顐ゾr型鋰礦，取得了較好的效果。其中，在四川馬爾康的觀音橋一帶即發(fā)現(xiàn)了多條鋰輝石礦脈，在康定的甲基卡也發(fā)現(xiàn)有厚大的礦體； 在幕阜山可在仁里鉭鈮礦的深部繼續(xù)擴(kuò)大找礦效果，而在九嶺一帶的細(xì)晶花崗巖、堿長(zhǎng)花崗巖及偉晶巖脈中首次發(fā)現(xiàn)磷鋰鋁石及綠柱石、富鉭錫石、鈮鉭鐵礦、鉭鈮鐵礦等工業(yè)稀有金屬礦物，為該地區(qū)鋰、鈹、鉭及錫的找礦工作部署提供了新的直接依據(jù)。秦巴山區(qū)的寒武系含釩地層可能對(duì)尋找層控?zé)嵋盒外數(shù)V具有重要意義，并可以由此開拓尋找石英脈型鎢礦以及尋找深部與花崗巖有關(guān)的鎢錫鉬鉍多金屬礦床的依據(jù)。

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NewprogressesanddiscussiononthesurveyandresearchofLi,Be,TaoredepositsinChina

WANG Denghong1， WANG Chenghui1， SUN Yan1， LI Jiankang1， LIU Shanbao1， RAO Kuiyuan2

(1.KeyLaboratoryofMetallogenyandMineralResourceAssessment,MinistryofLandandResources；InstituteofMineralResource,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing100037,China； 2.No.282GeologicalParty,SichuanBureauofGeologyforNuclearIndustry,Deyang618000,China)

Lithium, beryllium and tantalum are the most important rare metals currently, especially with the increasing demand of emerging industries on rare metals. Moreover, this phenomenon has led the prospecting work to make a series of new progresses. The study of lithium and other rare metals mineralization mechanism is not thorough, and there is still a series of debate around this study. Based on many years of practice, this paper put forward a new understanding of “multi-cycle, deep circulation, integration of internal and external” mechanism for the mineralization of lithium. In addition, the “five levels + basement” exploration model was expanded, and the prospecting work in the Keeryin pegmatite ore field, in the Jiajika pegmatite ore in western Sichuan, in the Mufushan-Jiuling ore district in the Hunan-Hubei-Jiangxi border area, and in the central orogenic belt of the Qinba Mountain, was guided based on the new understanding. New progresses have been made in the program of looking for spodumene deposies of pegmatite type, amblygonite deposits of granite-type and beryllium deposit of strata-bound hydrothermal type, pointing out a new direction and opening a new window for prospecting rare metal deposits in China.

pegmatite-aplite type Li-Be-Ta deposits; amblygonite deposits of granite-type; stratabound hydrothermal beryllium ore; “five levels+basement” exploration model; “multi-cycle，deep circulation，integration of internal and external” mineralization mechanism

10.19388/j.zgdzdc.2017.05.01

王登紅，王成輝，孫艷，等.我國(guó)鋰鈹鉭礦床調(diào)查研究進(jìn)展及相關(guān)問(wèn)題簡(jiǎn)述[J].中國(guó)地質(zhì)調(diào)查,2017,4(5):1-8.

P618.7

A

2095-8706(2017)05-0001-08

2017-09-25；

2017-09-27。

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“深地資源勘查開發(fā)”專項(xiàng)“鋰能源金屬礦產(chǎn)基地深部探測(cè)技術(shù)示范”項(xiàng)目(2017YFC0602700)、“我國(guó)鋰能源金屬成礦規(guī)律、靶區(qū)優(yōu)選與重點(diǎn)查證”課題(2017YFC0602701)；中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“中國(guó)礦產(chǎn)地質(zhì)與成礦規(guī)律綜合集成和服務(wù)”(礦產(chǎn)地質(zhì)志)項(xiàng)目(DD20160346)、“大宗急缺礦產(chǎn)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)調(diào)查”工程“川西甲基卡大型鋰礦資源基地綜合調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目(DD20160055)、“華南重點(diǎn)礦集區(qū)稀有稀散和稀土礦產(chǎn)調(diào)查”項(xiàng)目(DD20160056)。

王登紅(1967—)，男，研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事礦產(chǎn)資源研究。Email: wangdenghong@sina.com。

(責(zé)任編輯刁淑娟)