王威 杜曉飛 劉偉 李永 陳正樂 馬華東 邱林 肖飛

1. 新疆自然資源與生態(tài)環(huán)境研究中心，烏魯木齊 830000

2. 新疆維吾爾自治區(qū)人民政府國家305項目辦公室，烏魯木齊 830000

3. 新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院，烏魯木齊 830000

4. 中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京 100081

5. 新疆昆侖藍(lán)鉆礦業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司，和田 848012

近年來，西昆侖大紅柳灘地區(qū)先后新發(fā)現(xiàn)白龍山鋰鈹多金屬礦、509道班西鋰礦、雪鳳嶺鋰礦等一系列鋰鈹?shù)V床，形成了大紅柳灘超大型稀有金屬礦田。已有野外調(diào)查和前期勘查工作表明，該礦田有望成為一個世界級規(guī)模的巨型鋰多金屬礦集區(qū)(王核等, 2017, 2020, 2021; Wangetal., 2020; 王威等, 2021；Yanetal., 2022)。前人對該區(qū)域稀有金屬礦床的成礦地質(zhì)特征做了大量工作(周兵等, 2011；喬耿彪等, 2015; 王核等, 2017, 2021; 彭海練等, 2018；鳳永剛等, 2019；李侃等, 2019；涂其軍等, 2019；王記周等, 2019; 張澤等, 2019; Yanetal., 2022)。在成礦年代學(xué)方面，前人主要采用鋯石、獨居石、鈮鉭鐵礦等礦物做了U-Pb年齡測定，獲得的年齡主要集中在220～190Ma(魏小鵬, 2017; 李侃等, 2019; Liuetal., 2020;丁坤等, 2020; 喬耿彪等, 2020; 王核等, 2020, 2021；譚克彬, 2021a, b; 譚克彬等, 2021)。偉晶巖中白云母精確40Ar/39Ar年代學(xué)測定對確定成礦時代至關(guān)重要(王登紅等, 2005)，同時也需結(jié)合不同的同位素定年進(jìn)行綜合研究(蔣少涌等, 2021)。

本文中509道班西鋰鈹稀有金屬礦是指涵蓋探礦權(quán)范圍的礦體，包括原509道班西鋰鈹稀有金屬礦(彭海練等, 2018)、原505鋰礦(李侃等, 2019)以及原白龍山Ⅳ號脈群和Ⅲ脈群東段部分(王核等, 2017)。509道班西鋰鈹稀有金屬礦品位高、規(guī)模大，Li2O資源量可突破百萬噸，是大紅柳灘地區(qū)最具代表性的礦床。同時，隨著新疆昆侖藍(lán)鉆礦業(yè)開發(fā)公司勘探工作持續(xù)投入，對509道班西鋰鈹稀有金屬礦的成礦地質(zhì)特征、礦體分布及偉晶巖分帶的認(rèn)識不斷深化。本文主要基于野外地質(zhì)調(diào)查，結(jié)合重點區(qū)段的填圖和鉆探勘查成果，綜合介紹了該礦床的成礦地質(zhì)特征，揭示礦體與圍巖的關(guān)系，及其偉晶巖脈的空間展布規(guī)律，并利用Ar-Ar測年方法確定偉晶巖中白云母的年齡，限定偉晶巖脈的冷卻時代，為區(qū)域找礦勘查和預(yù)測、區(qū)域構(gòu)造-巖漿-成礦作用研究提供指導(dǎo)與借鑒作用。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

西昆侖-喀喇昆侖地區(qū)構(gòu)造演化與原特提斯和古特提斯洋俯沖消亡、中-新生代印度板塊和歐亞板塊碰撞及其新生代的遠(yuǎn)程效應(yīng)相關(guān)，具有演化歷史漫長、構(gòu)造復(fù)雜的特點(潘裕生, 1990,1994; 肖序常等, 1990; 肖文交等, 2000; 潘桂棠等, 2001, 2002; 李榮社等, 2004, 2007, 2008a, b; 張傳林等, 2005, 2007; 計文化等, 2007; 董連慧等, 2010)。在區(qū)域成礦帶劃分上，屬巴顏喀拉-松潘成礦省大紅柳灘鐵、鉛鋅、銅及稀有金屬礦帶，資源潛力巨大(董永觀等, 2003)。

509道班西稀有金屬礦床是近年勘查發(fā)現(xiàn)的西昆侖大紅柳灘稀有金屬礦田的一個典型代表，區(qū)域上位于青藏高原西北緣，主體屬西昆侖古生代-中生代造山帶(Zhangetal., 2018)。在地層分區(qū)上，屬巴顏喀拉地層區(qū)之大紅柳灘地層小區(qū)。區(qū)域上晚三疊世島弧型、碰撞型侵入巖較為發(fā)育且規(guī)模較大，與圍巖有較為明顯的接觸變質(zhì)作用(Liuetal., 2020; 譚克彬, 2021a, b)，主要巖性有中粒黑云母石英閃長巖、中細(xì)粒二長花崗巖、二云母花崗巖、英云閃長巖、黑云母花崗閃長巖。區(qū)域上偉晶巖廣泛發(fā)育，主要集中分布于康西瓦-大紅柳灘一帶，被康西瓦斷裂和大紅柳灘-郭扎錯斷裂所夾持，出露地層主要為古元古界康西瓦巖群(Pt1K)、二疊系黃羊嶺群(PH)及三疊系巴顏喀拉山群(TB)。區(qū)內(nèi)發(fā)育了大量的中生代花崗偉晶巖脈，區(qū)內(nèi)稀有金屬礦化與該期花崗偉晶巖脈密切相關(guān)。脈體圍繞三疊紀(jì)巖體成群成帶出現(xiàn)，呈透鏡狀、串珠狀產(chǎn)出，多數(shù)順層侵入，偉晶巖脈多達(dá)7000多條，主要造巖礦物包括石英、斜長石、鈉長石、云母和少量電氣石、石榴石組成。其中含鋰輝石、鋰云母偉晶巖脈一般脈長5～1000m、寬1～30m。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)主要賦礦層位為三疊系巴顏喀拉山群中組上段(圖1)，主要巖石組合為淺灰色變細(xì)粒長石砂巖夾灰黑色薄層狀變粉砂巖、灰綠色-青灰色透輝石角巖、灰黑色黑云石英片巖。變細(xì)粒長石砂巖與變粉砂巖呈頻繁的互層出現(xiàn)。巖石片理發(fā)育，片理產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，片理面可見絹云母、綠泥石等蝕變礦物，具有與主構(gòu)造同期形成的變質(zhì)特征，為區(qū)域變質(zhì)作用，達(dá)低綠片巖相。靠近巖體，位于巖體熱變質(zhì)圈內(nèi)，在早期區(qū)域變質(zhì)作用的基礎(chǔ)上，疊加了不同程度的熱接觸變質(zhì)作用，主要為角巖化。由于距巖體的距離不同，礦物成分不同，其變質(zhì)程度具有差異性。出現(xiàn)的變質(zhì)礦物主要為透輝石、透閃石、電氣石、綠簾石、綠泥石、堇青石、石榴石、黑云母、白云母等。

圖1 西昆侖地區(qū)大地構(gòu)造位置圖(a，據(jù)喬耿彪等，2020修改)、大紅柳灘區(qū)域地質(zhì)圖(b)及509道班西鋰鈹稀有金屬礦礦區(qū)地質(zhì)簡圖(c，據(jù)王核等, 2021修改)1-第四系沖洪積相; 2-巴顏喀拉山群上組下段; 3-巴顏喀拉山群中組上段; 4-三疊紀(jì)石英閃長巖; 5-含黑電氣石花崗偉晶巖; 6-三疊系二云母花崗巖; 7-含石榴子石白云母黑電氣石偉晶巖脈; 8-含鋰輝石偉晶巖脈; 9-右旋斷層; 10-采樣點; 11-0號勘探剖面; 12-偉晶巖分帶及帶號; 13-鋰礦點. TRMB-塔里木板塊; WLKS-西昆侖造山帶; TSHT-甜水海地塊; BYF-巴顏喀拉褶斷帶Fig.1 Geotectonic position in the West Kunlun (a, modified after Qiao et al., 2020), regional geological map of Dahongliutan (b) and geological sketch of the West 509-Daoban Li-Be rare metal deposit (c, modified after Wang et al., 2021)1-Quaternary alluvial-diluvial facies; 2-Lower Member of Upper Group of Bayan Khara Mountain Group; 3-Upper Member of Middle Formation of Bayankhara Mountain Group; 4-Triassic quartz diorite; 5-black tourmaline granitic pegmatite; 6-Triassic two-mica granite; 7-garnet-bearing muscovite black tourmaline dikes; 8-spodumene pegmatite dikes; 9-dextral fault; 10-sampling points; 11-No.0 exploration section; 12-vein group of zoning and zone number; 13-lithium mines. TRMB-Tarim Plate；WLKS-West Kunlun Orogenic Belt；TSHT- Tianshuihai Terrane; BY F-Bayan Kara fold-fault zone

地層中花崗偉晶巖脈極為發(fā)育，呈北西-北北西向展布，傾向北東，局部向南傾，總體與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。脈體分布在石英閃長巖的外接觸帶，其中分布在外接觸帶500m以內(nèi)的脈體普遍含有電氣石，自形程度較高，局部電氣石呈弱定向排列，但脈體不含鋰輝石；在外接觸帶500～2000m出露的脈體普遍含鋰輝石，鋰輝石含量一般在10%～20%。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)位于大紅柳灘-郭扎錯斷裂和奇臺達(dá)坂斷裂之間，次級構(gòu)造發(fā)育，主要表現(xiàn)為次級斷裂、層間褶皺、節(jié)理等，主體構(gòu)造線呈北西-南東向，整體呈一單斜構(gòu)造，北西-南東向展布，走向為NW290°～315°，傾向北東為主，傾角50°～80°；局部地層南西傾，傾向195°～220°，傾角40°～60°。受區(qū)域構(gòu)造活動影響，礦區(qū)內(nèi)次級斷裂、節(jié)理比較發(fā)育，邊部巖石發(fā)育片理化，東南部可見層間對稱型、寬緩型褶皺構(gòu)造，常形成“小背斜”、“小向斜”構(gòu)造。

2.3 礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)巖漿活動強(qiáng)烈，酸性侵入巖發(fā)育，分布在區(qū)內(nèi)南部一帶，巖性主要為晚三疊世中-細(xì)粒二云母花崗巖、黑云母花崗巖和中-細(xì)粒石英閃長巖?；◢弬ゾr脈包括含鋰輝石花崗偉晶巖以及不含鋰輝石花崗偉晶巖，普遍發(fā)育在二云母花崗巖的外接觸帶上，走向以北西-南東向為主，主體向北東傾，部分南西緩傾，呈脈狀、似層狀、透鏡狀、囊狀、分叉樹枝狀，在走向上可見尖滅再現(xiàn)、分支復(fù)合等特征；離巖體較近的花崗偉晶巖脈未見明顯的礦化蝕變，脈體呈脈狀、橢球狀出露；含鋰輝石偉晶巖只在離巖體特定的距離出現(xiàn)，一般出露于巖體外接觸帶500～2000m范圍內(nèi)，脈體長數(shù)米至數(shù)百米，寬約幾十厘米至數(shù)十米，北西-南東向展布，一般呈脈狀沿片理產(chǎn)出，部分斜切層理產(chǎn)出。

2.4 礦體特征

礦區(qū)共100余條鋰鈹?shù)V體，本次工作劃分為6個脈群，其中Ⅱ(白龍山Ⅵ脈群)、Ⅵ號脈群(白龍山Ⅲ脈群東段部分， 王核等，2021)為選定的首采區(qū)，其具體特征如下：(1)Ⅰ號脈群(彭海練等，2018)，第四系覆蓋嚴(yán)重，地表礦體出露不完整，零星出露于第四系殘坡積中，且盲礦體居多。礦體在Ⅰ號脈群南部、中部向南西緩傾，在北部礦體產(chǎn)狀與相鄰Ⅱ、Ⅳ號脈群產(chǎn)狀近一致，向北東傾(圖2)。鋰鈹?shù)V體控制長160～960m，控制斜深35～505m，礦體平均厚度0.82～7.98m，最厚12.45m，Li2O平均品位0.52%～3.27%，BeO平均品位0.020%～0.088%；鈹?shù)V體大多分布于南部，規(guī)模較小，長160m，厚0.35～2.98m，BeO平均品位0.041%～0.083%。(2)Ⅱ號脈群地表殘坡積覆蓋面積大，鋰鈹?shù)V體8條，礦體總體北東傾，長160～1000m，控制斜深40～285m，平均厚度1.92～17.06m，Li2O平均品位0.9%～1.45%，BeO平均品位0.036%～0.047%，總體產(chǎn)狀北東傾30°～35°∠52°～59°，主要呈脈狀、枝杈狀。(3)Ⅵ號脈群(505鋰礦，李侃等，2019)殘坡積物發(fā)育，多為含鋰輝石花崗偉晶巖轉(zhuǎn)石，鋰鈹?shù)V體10條，地表露頭長80～520m，厚1.10～4.44m，最厚達(dá)12.44m，Li2O平均品位0.5%～1.99%，BeO平均品位0.048%～0.05%，礦體傾向15°～45°，礦體傾角53°～79°；鈹?shù)V體規(guī)模均較小，長160m，厚0.1～0.5m，BeO平均品位0.046%～0.087%。主要呈脈狀、似層狀、枝杈狀產(chǎn)出，少數(shù)礦體有分支變薄、復(fù)合膨脹等現(xiàn)象，礦體與圍巖界線清晰。

圖2 509道班西鋰鈹稀有金屬礦0號勘探線剖面(據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院，2021(1)新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院. 2021. 新疆和田縣大紅柳灘509道班西鋰鈹多金屬礦2021年度勘查報告)

2.5 礦石礦物

礦石礦物主要有鋰輝石、鋰白云母、磷鋰鋁石、綠柱石等(圖3、圖4)；脈石礦物主要由微斜長石、鈉長石、石英、鉀長石、白云母等組成；礦石的結(jié)構(gòu)主要有細(xì)粒偉晶結(jié)構(gòu)、中粗粒偉晶結(jié)構(gòu)、巨晶結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造較簡單，最常見的構(gòu)造為塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造。

圖3 509道班西鋰鈹稀有金屬礦礦石手標(biāo)本及鏡下照片(a、d)手標(biāo)本照片；(b、e)顯微鏡下照片；(c、f)掃描電鏡下照片. Sp-鋰輝石；Ab-鈉長石；Ms-白云母；Qz-石英；Pl-斜長石Fig.3 Hand specimens (a) and microscopic photos (b-f) of the West 509-Daoban Li-Be rare metal deposit(a, d) hand specimens; (b, e) microscopic photos; (c, f) stereoscan photos. Sp-spodumene; Ab-albite; Ms-muscovite; Qz-quartz; Pl-plagioclase

圖4 509道班西鋰鈹稀有金屬礦床野外露頭照片Srl-電氣石；Brl-綠柱石Fig.4 Outcrop field photographs of the West 509-Daoban Li-Be rare metal depositSrl-Schorl; Brl-Beryl

圖5 白云母40Ar/39Ar坪年齡譜圖(左)及對應(yīng)的反等時線年齡圖(右)Fig.5 40Ar/39Ar plateau ages (left) and inverse isochron ages (right) of the muscovite from the pegmatite veins in the West 509-Daoban Li-Be rare metal deposit

3 偉晶巖群分帶

偉晶巖群的分帶是偉晶巖研究中最復(fù)雜、最困難的(London, 2005)，王核等(2020)對新疆和田縣雪鳳嶺鋰礦床、雪盆鋰礦床和雙牙鋰礦床地質(zhì)特征及偉晶巖脈群分帶進(jìn)行了初步研究，建立了雪鳳嶺“含礦偉晶巖脈群-含白云母偉晶巖脈群-塊體石英長石偉晶巖脈群-含黑色電氣石偉晶巖脈群-塊體石英長石偉晶巖脈群-含白云母偉晶巖脈群-含礦偉晶巖脈群”的對稱分帶模式，并指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)了南部脈群中雙牙和雪盆2個大型偉晶巖型鋰礦床(王核等，2020)。

509道班西鋰鈹稀有金屬礦花崗偉晶巖普遍發(fā)育在石英閃長巖的外接觸帶上(圖1)。離巖體較近的花崗偉晶巖脈未見明顯的鋰礦化蝕變，局部可見綠柱石(圖4a, b), 脈體呈脈狀、橢球狀出露；含鋰輝石偉晶巖一般出露于巖體外接觸帶500～2000m范圍內(nèi)，脈體長數(shù)米至數(shù)百米，寬約幾十厘米至數(shù)十米，北西-南東向展布，一般呈脈狀斜切層理產(chǎn)出，部分順層產(chǎn)出，含鋰輝石偉晶巖脈與二云母花崗巖有著親緣關(guān)系，具有同源性。按巖體由近及遠(yuǎn)、含礦性以及脈體出露規(guī)模等特征可劃分為2個帶：

(1)無礦偉晶巖，主要為含黑電氣石花崗偉晶巖，靠近母巖，脈體規(guī)模較大，局部與母巖互層，普遍含黑電氣石，呈柱狀、尖狀，粗大者直徑可達(dá)2cm左右(圖4c, d)，無云母和鋰輝石，無鋰金屬礦化，脈體風(fēng)化程度較弱，局部可見綠柱石。巖心樣品分析顯示，局部有一定程度的鈹?shù)V化。勘查評價工作中，偉晶巖中電氣石越多、結(jié)晶越好，含礦性越差，電氣石含量與礦化強(qiáng)度呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān)。

(2)含礦偉晶巖，距母巖約500～1500m范圍內(nèi)，呈北西向展布，脈體以北傾為主，部分南傾，局部地段發(fā)生彎折，地表大多被殘坡積物覆蓋，基巖露頭零星斷續(xù)出露，根據(jù)鉆探成果顯示，深部連續(xù)性相對穩(wěn)定，鋰稀有金屬礦化較好。地表含鋰輝石花崗偉晶巖轉(zhuǎn)石堆積成帶狀分布(圖4e，f)；巖心樣品分析無鈹?shù)V化。

在閃長巖、二云母二長花崗巖演化基礎(chǔ)上，巖漿演化進(jìn)入了末期階段，二云母二長花崗巖晚期發(fā)生了結(jié)晶分異作用，大量含成礦元素的熱液流體沿著早期巖漿底辟作用、早期逆沖推覆作用所形成的通道上升，伴隨著成礦流體溫度由高到低變化，在相對高溫階段結(jié)晶出以電氣石為代表的高溫礦物，在相對中低溫階段結(jié)晶析出以鋰輝石為代表的中-低溫礦物，鋰輝石偉晶巖中獲得獨居石同位素年齡為200.8±1.6Ma，而鋰輝石作為區(qū)內(nèi)主要成礦礦物，故相對中低溫區(qū)偉晶巖脈帶即是找礦工作的重點，與勘查評價工作中“偉晶巖中電氣石越多、結(jié)晶越好，含礦性越差”的結(jié)論一致，電氣石含量與礦化強(qiáng)度呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān)。因此，相對高溫階段結(jié)晶出以電氣石為代表的高溫礦物含量可作為評價偉晶巖含礦性標(biāo)識礦物。

4 分析測試及結(jié)果

為了準(zhǔn)確測定509道班西鋰鈹稀有金屬礦的形成年齡，我們采集了3個樣品進(jìn)行白云母Ar-Ar測年。樣品取自509道班西Ⅰ、Ⅳ號脈群Ⅰ-1、Ⅰ-12、Ⅳ-8礦體鋰輝石偉晶巖(圖1)的白云母，呈白色，地表白云母大小一般為0.5～1.0cm，較大者可達(dá)1.5cm，鏡下觀察無受后期熱液蝕變影響，共生礦物主要為鋰輝石、長石、石英，個別含鈉長石、斜長石。

4.1 分析測試方法

白云母單礦物挑選工作由廊坊市宇恒礦巖技術(shù)服務(wù)有限公司完成，隨后將純度>99%白云母用超聲波清洗干凈后封進(jìn)石英瓶中送至中國原子能科學(xué)研究院“游泳池堆”使用D10孔道接受中子照射。照射總時間為2160min，同期接受中子照射的還有用做監(jiān)控樣的標(biāo)準(zhǔn)樣：ZBH-25黑云母標(biāo)樣，其標(biāo)準(zhǔn)年齡為132.7±1.2Ma，K含量為7.6%。樣品的階段升溫加熱使用石墨爐，每一個階段加熱10min，凈化20min。質(zhì)譜分析是在多接收稀有氣體質(zhì)譜儀GVHelixMC上進(jìn)行的，每個峰值均采集20組數(shù)據(jù)。所有的數(shù)據(jù)在回歸到時間零點值后再進(jìn)行質(zhì)量歧視校正、大氣氬校正、空白校正和干擾元素同位素校正。用ArArCALC程序計算坪年齡及正、反等時線, 坪年齡誤差以2σ給出。

4.2 白云母40Ar/39Ar測年結(jié)果

在680～1400℃溫度范圍內(nèi)，對西昆侖大紅柳灘509道班西稀有金屬礦床偉晶巖脈的白云母(TC00-1、DHN-1、DHN-2)進(jìn)行了不同溫度階段的釋熱分析(表1)，均形成了一個相對平坦的年齡坪，獲得坪年齡：TC00-1為151.96±1.57Ma、DHN-1為188.63±1.89Ma、DHN-2為188.07±1.86Ma，其對應(yīng)的39Ar/40Ar-36Ar/40Ar反等時線年齡：TC00-1為151.65±1.87Ma、DHN-1為188.89±1.94Ma、DHN-2為188.35±1.91Ma (圖5),誤差以2σ給出。

從圖5、表1分析結(jié)果可以看出3個樣品的坪年齡、相應(yīng)的反等時線年齡在誤差范圍內(nèi)一致，除TC00-1外(可能為混入空氣中的Ar或放射性成因的Ar丟失造成的)，40Ar/36Ar初始值在誤差范圍內(nèi)和現(xiàn)在大氣氬比值(295.5)接近，自結(jié)晶形成以后對40Ar/39Ar體系保持封閉，沒有受到后期熱事件的影響，形成時未捕獲過剩氬，激光原位剝蝕測定的白云母年齡是可靠的。因此，DHN-1和DHN-2這2個樣品的坪年齡可代表礦物的結(jié)晶年齡。白云母Ar-Ar體系較獨居石、鋯石U-Pb體系相對低的封閉溫度，白云母Ar-Ar年齡反映了區(qū)域環(huán)境冷卻到350℃的時代。

5 討論

5.1 成礦時代

前人對大紅柳灘一帶乃至西昆侖地區(qū)花崗巖成巖成礦時代已做了較多的研究工作，丁坤等(2020)統(tǒng)計了西昆侖地區(qū)不同巖體成巖年齡，表明258～200Ma花崗質(zhì)巖體組成了西昆侖地區(qū)規(guī)模巨大的巖漿巖帶；Yanetal.(2018)獲得大紅柳灘偉晶巖中鈮鉭鐵礦年齡為211.9±2.4Ma，錫石形成時代為218±12Ma；魏小鵬等(2017)測得的大紅柳灘巖體侵位時代209.6±1.5Ma基本一致；丁坤等(2020)獲得大紅柳灘黑云母二長花崗巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb同位素年齡為214±1.8Ma；張澤等(2019)獲得康西瓦綠柱石白云母偉晶巖鋯石U-Pb年齡為209±4.4Ma，與大紅柳灘鋰輝石偉晶巖及大紅柳灘巖體形成時代一致，反映了三者為同一期巖漿活動產(chǎn)物，同時康西瓦偉晶巖中鋯石還記錄了200Ma左右經(jīng)歷的一次熱液活動和160Ma左右的變質(zhì)作用；周兵等(2011)利用白云母40Ar/39Ar法獲得康西瓦偉晶巖年齡(185～156Ma)可能為康西瓦偉晶巖遭受變質(zhì)作用使白云母40Ar/39Ar同位素體系發(fā)生熱擾動所致。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示(圖6、表2)大紅柳灘一帶花崗巖體形成時代介于220～205Ma，為晚三疊世，并持續(xù)了較長的時間，而偉晶巖脈與巖體之間的侵入接觸關(guān)系說明其成礦時代應(yīng)該不早于晚三疊世(喬耿彪等，2020)。

大紅柳灘稀有金屬礦田是近年來發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行勘查的超大型稀有金屬礦田，精準(zhǔn)厘定其成礦時代是研究成礦流體來源和演化過程、成礦物質(zhì)的運移、富集和沉淀機(jī)制及礦區(qū)成礦作用所經(jīng)歷的構(gòu)造演化過程和動力學(xué)背景的基礎(chǔ)(梁維等，2020)。本次獲得509道班西偉晶巖型稀有金屬礦床偉晶巖白云母40Ar/39Ar年齡188Ma左右，與Liuetal. (2020)獲得白龍山稀有金屬偉晶巖中鋯石和獨居石年齡(約為195Ma)基本一致，也與張澤等(2019)在康西瓦偉晶巖中鋯石記所錄的200Ma熱液活動時代相符合。此外，在白龍山鋰礦Ⅰ號脈群(也稱作大紅柳灘南礦區(qū)或卡拉卡)獲得DHS-1白云母、DHS-1B黑云母40Ar/39Ar年齡為171.36±1.87Ma、172.39±1.66Ma(未刊數(shù)據(jù))，可能代表了成礦熱液活動的時間持續(xù)到170Ma左右。

表1 大紅柳灘509道班西稀有金屬礦床偉晶巖脈中白云母40Ar/39Ar同位素分析結(jié)果Table 1 40Ar/39Ar isotopic data of muscovite from the pegmatite veins in the West 509-Daoban Li-Be rare metal deposit

表2 大紅柳灘地區(qū)花崗巖及偉晶巖年齡統(tǒng)計表Table 2 Statistical ages of granites and pegmatites in Dahongliutan area

圖6 大紅柳灘地區(qū)花崗巖及偉晶巖年齡統(tǒng)計直方圖Fig.6 Statistical histogram of ages of granites and pegmatites in Dahongliutan area

王登紅等(2021)研究認(rèn)為甲基卡外圍馬頸子二云母花崗巖中鋯石的結(jié)晶→偉晶巖脈中鋯石的結(jié)晶→偉晶巖脈中白云母結(jié)晶過程共經(jīng)歷了20Myr，漫長的穩(wěn)定構(gòu)造環(huán)境，為稀有金屬的聚集成礦創(chuàng)造了有利條件。白云母作為與鋰輝石伴生的主要礦物，其Ar-Ar年齡限定了大紅柳灘稀有金屬礦田成礦時代為不晚于早侏羅世(195～180Ma)，與甲基卡偉晶巖中的白云母Ar-Ar年齡近似(王登紅等，2005)，從大紅柳灘巖體侵位(209.6±1.5Ma，魏小鵬等，2017)→康西瓦綠柱石白云母偉晶巖鋯石的結(jié)晶209±4.4Ma(214±1.8Ma，丁坤等，2020)→偉晶巖脈中白云母的結(jié)晶(本次188Ma)，經(jīng)歷了長達(dá)30Myr的冷卻過程，漫長的穩(wěn)定構(gòu)造環(huán)境為成礦創(chuàng)造了更為有利的條件。

5.2 成礦動力學(xué)背景

對于稀有金屬的成礦動力學(xué)背景，不同學(xué)者有不同的觀點。Li(2006)認(rèn)為稀有金屬的富集與相對穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境有關(guān)；Wangetal. (2007)認(rèn)為中國西部阿爾泰地區(qū)與大型稀有金屬礦床有關(guān)的偉晶巖主要侵位于碰撞后環(huán)境；Zagorskyetal. (2014)認(rèn)為中亞斷褶帶大規(guī)模的鋰輝石偉晶巖與區(qū)域巖石圈伸展有關(guān)；王登紅等(2021)認(rèn)為甲基卡及扎烏龍地區(qū)經(jīng)歷了長達(dá)20Myr的漫長結(jié)晶過程，而含鋰輝石偉晶巖為相對構(gòu)造封閉、穩(wěn)定的大陸演化時期形成的產(chǎn)物，形成于造山結(jié)束后的穩(wěn)定階段。

大紅柳灘偉晶巖礦區(qū)位于康西瓦構(gòu)造帶南側(cè)、甜水海地體的北部(圖1a)。區(qū)域內(nèi)三疊紀(jì)花崗巖分布在西昆侖康西瓦斷裂南北兩側(cè)、塔什庫爾干地體和甜水海地體上。前人大量研究發(fā)現(xiàn)花崗巖成因與古特提斯大洋板塊的俯沖和閉合有關(guān)：沿喬爾天山-紅山湖及公格爾山一帶的具有島弧特征的花崗巖(240～205Ma)，代表了古特提斯洋俯沖階段；庫地地區(qū)約228Ma花崗巖位于西昆侖造山帶與塔什庫爾干-甜水海地體的縫合帶內(nèi)(姜耀輝和楊萬志, 2000)；西昆侖北緣布倫口村片麻巖花崗巖原巖年齡為241±2Ma，認(rèn)為其形成于擠壓背景(張傳林等, 2005)。在南昆侖與天水海地體碰撞后，在其東南約400km處發(fā)現(xiàn)了較年輕的(228±1Ma)含角閃石二長花崗巖(張傳林等, 2005)?？偟膩碚f，古特提斯大洋板塊在約338～ 251Ma向北俯沖，南昆侖地體與甜水海地體在約243Ma碰撞。隨后約234～227Ma期間，高鉀鈣堿性花崗巖就位(Jiangetal., 2013)。約251Ma洋殼俯沖后，約242Ma陸陸碰撞，約231～223Ma陸殼過增厚。這是在約215～185Ma碰撞后的伸展和花崗巖的侵位(楊文強(qiáng), 2013)。本次研究獲得的白云母40Ar/39Ar年齡為188Ma，根據(jù)上述地質(zhì)條件，我們認(rèn)為大紅柳灘地區(qū)偉晶巖脈與碰撞后伸展背景下的花崗巖分異作用關(guān)系密切。

6 結(jié)論

(1)509道班西鋰鈹稀有金屬礦偉晶巖脈按巖體由近及遠(yuǎn)、含礦性以及脈體出露規(guī)模分為無礦偉晶巖和含礦偉晶巖。偉晶巖中電氣石含量與礦化強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

(2)西昆侖及大紅柳灘一帶鈮鉭鐵礦錫石的年齡204～212Ma，閃長巖及花崗巖中獨居石U-Pb年齡主要集中在220～205Ma之間, 偉晶巖侵位時間為210～195Ma。本次509道班西鋰鈹稀有金屬礦白云母40Ar/39Ar年齡188Ma，反映了區(qū)域環(huán)境冷卻到350℃的時代。

(3)根據(jù)前人二云母花崗巖及偉晶巖中的鋯石、錫石、鈮鉭鐵礦的測年年齡，推測本區(qū)經(jīng)歷了大約30Myr的穩(wěn)定冷卻過程，有利于花崗巖-偉晶巖體系的演化和結(jié)晶；結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化分析，認(rèn)為本區(qū)在210～180Ma期間處在碰撞后伸展背景、相對穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境，為大紅柳灘稀有金屬礦田元素富集成礦創(chuàng)造了有利條件。

致謝本文是在新疆昆侖藍(lán)鉆礦業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司對509道班西鋰鈹稀有金屬礦床勘探基礎(chǔ)上的總結(jié)與研究，一線勘探隊員付出了大量辛苦勞動；中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所Ar-Ar實驗室張彥完成了白云母Ar-Ar分析測試并提供了相關(guān)幫助；審稿人給出了重要的建議與意見，使文章質(zhì)量得到很大提高; 在此一并致謝。