0 引言

川西可尔因稀有金属花岗伟晶岩田是中国大型、超大型伟晶岩型稀有金属矿床集中地（古城会， 2014；罗伟等，2018；岳相元等，2019；潘彤等，2020； 秦乐，2020），区域大地构造位置位于松潘—甘孜造山带东段，夹在羌塘—昌都、华北和扬子3个陆块之间（李健康，2006；马圣钞等，2019）。松潘—甘孜造山带是印支期、燕山期、喜山期等多期次构造运动的产物，受到了印度板块、太平洋板块和欧亚板块共同作用的影响，同时强烈的构造运动导致了多期多阶段岩浆岩的产出，并伴有大规模的稀有金属成矿作用，形成了松潘—甘孜独具特色的花岗伟晶岩型稀有金属成矿带（王子平等，2018），可尔因、甲基卡等稀有金属矿田均位于该成矿带内，近年来两个矿田内稀有金属（尤其是锂）找矿工作均取得了重大突破。龙古锂矿床位于可尔因稀有金属花岗伟晶岩田南东部，矿区中心点坐标：东经 102°00'01″，北纬31°43'14″，其东部和北部分别与李家沟、党坝2 个超大型锂矿床毗邻，具备优越的稀有金属成矿地质条件（图1）。近年来在该矿床开展的勘查工作获得锂资源量接近大型规模，并仍具较好找矿潜力。

不同类型伟晶岩环绕母岩体呈带状分布是对花岗伟晶岩型稀有金属矿床的共识（金丕兴等， 1965^①；李健康2006；古城会，2014；许志琴等，2021； 张彦锋等，2021），金丕兴等（1965^①）将可尔因地区不同类型伟晶岩围绕可尔因岩体在水平方向上由内向外依次划分为 3 个带：微斜长石型伟晶岩带 （Ⅰ）—微斜长石钠长石型和钠长石型伟晶岩带 （Ⅱ）—钠长石锂辉石型和钠长石锂云母型伟晶岩带（Ⅲ）；李健康（2006）考虑了伟晶岩中云母的变化，将可尔因地区主要伟晶岩划分成4个带：二云母微斜长石型伟晶岩带（Ⅰ）—白云母微斜长石（钠长石）型伟晶岩带（Ⅱ）—白云母钠长石锂辉石型伟晶岩带（Ⅲ）—钠长石锂云母型伟晶岩带（Ⅳ）。随着该地区勘查及研究工作的深入，为更有效定位锂赋存位置，古城会（2014）将Ⅱ、Ⅲ带进行了细分，进一步划分为5个伟晶岩带：微斜长石型伟晶岩带（Ⅰ）— 微斜长石钠长石型伟晶岩带（Ⅱ）—钠长石型伟晶岩带（Ⅲ）—钠长石锂辉石型伟晶岩带（Ⅳ）—钠长石锂云母型伟晶岩带（Ⅴ），该划分获得了多数地质工作者的认可（李金，2018；廖芝华等，2019；许志琴等，2021；郑毅和陈超，2021），同时对伟晶岩分带在垂向上的表现也进行了总结，指出锂矿体主要赋存在Ⅳ带伟晶岩中。

以往该地区对不同类型伟晶岩分带结构的认识主要表达为平面和垂向分带，对该分带结构三维空间形态的分析不足，利用分带结构指导找矿的研究不够。龙古矿床锂矿体主要分布在代学和阿拉伯2个矿段，2个矿段主要含矿伟晶岩脉分带特征明显，但又各具特点，对其研究有利于进一步总结锂及其他稀有金属元素富集和成矿规律，发掘矿床找矿潜力，指导可尔因其他区域实现找矿突破。

1 成矿地质背景

区域上印支期—燕山期岩浆活动频繁，其中可尔因岩体形成于印支晚期—燕山期（廖远安和姚学良，1992；Roger et al.，2004；李健康等，2006；邓运等，2018；唐波，2019；许家斌等，2020），其派生形成的花岗伟晶岩脉，是该区稀有金属主要赋矿地质体 （古城会，2014：庞博等，2015；岳相元等，2016；廖芝华等，2017；李金，2018）。矿区位于可尔因二长花岗岩体东南部的金川倒转背斜和高尔达倒转背斜之间，朶南向斜从研究区南西部穿过。矿区大部分地层属高尔达倒转背斜的南西翼、朶南向斜北东翼；少部分属朶南向斜南西翼、金川倒转背斜北东翼。地层总体走向呈南东—北西向，倾向南西。区内出露中三叠统杂谷脑组（T₂z）、上三叠统侏倭组 （T₃zh）及新都桥组（T₃x），零星第四系（Q₄）残坡积物等。可尔因岩体侵入三叠纪地层的穹隆作用与区域构造应力叠加形成的裂隙是花岗伟晶岩脉的主要赋存空间，龙古矿床主要发育南西—北东向的环状裂隙和北西—南东向的放射状裂隙，代学矿段伟晶岩主要赋存在环状裂隙中，阿拉伯矿段伟晶岩主要赋存在放射状裂隙中，伟晶岩的围岩主要为三叠系侏倭组长英质角岩等（图2）。

1—上三叠统罗空松多组；2—上三叠统新都桥组；3—上三叠统侏倭组；4—中三叠统杂谷脑组上段；5—燕山晚期细粒白云母花岗岩；6—燕山晚期细中粒花岗岩；7—燕山早期第二幕黑云母花岗岩；8—燕山晚期细—中粒二长花岗岩；9—燕山早期细粒斑状黑云母花岗岩；10—燕山早期细中粒斑状碱性花岗岩；11—燕山早期斑状二长花岗岩；12—燕山早期黑云二长花岗岩；13—燕山早期石英二长岩；14—印支期石英闪长岩；15—印支期细粒闪长岩；16—石英脉；17—伟晶岩脉；18—细晶岩脉；19—地质界线；20—断层及编号；21—矿床位置

2 伟晶岩地质特征

2.1 伟晶岩类型

根据伟晶岩主要矿物成分及结构构造的差异，区内主要见 4 种类型伟晶岩：微斜长石钠长石型、 （含电气石）钠长石型、锂辉石钠长石型和细粒（云母）钠长石型。规模较小的伟晶岩脉可能仅见一种类型伟晶岩，规模较大的伟晶岩脉一般由多种类型伟晶岩组成。

2.2 主要含矿伟晶岩脉特征

区内共计发现伟晶岩脉 36 条，其中 γρ16 和 γρ31 分别为代学矿段和阿拉伯矿段的主要含锂伟晶岩脉，其均由多种类型伟晶岩组成。

（1）γρ16号伟晶岩脉

位于代学矿段北西侧，地表出露长度 393 m，向南北两侧延伸均被覆盖，总长度超过 540 m。呈脉状，局部膨大、分支，伟晶岩厚度 3.23～36.16 m，深部相对厚大。脉体走向北东—南西，倾向北西，倾角 34°～86°。伟晶岩脉中见细粒钠长石型、锂辉石钠长石型和含电气石钠长石型伟晶岩。

Ⅱ号矿体赋存在γρ16号伟晶岩脉中，地表出露长度342 m，向南呈隐伏状延伸，总长度超过480 m，延深68～240 m，厚度2.23～18.31 m，平均6.96 m。矿体呈似层状、脉状，局部分叉膨大（图2a、图3a）。矿体产状与所在伟晶岩脉基本一致，一般为 282°～316°∠34°～86°。矿体品位（Li₂O）0.82%～1.61%，平均 1.27%，伴生 BeO 0. 047%、Nb₂O₅ 0. 0090%、 Ta₂O₅ 0. 0094%、Rb₂O 0.11%。

（2）γρ31号伟晶岩脉

位于阿拉伯矿段南西侧，总长度超过 1000 m，地表断续出露，向西趋于尖灭，向东呈隐伏状延伸。伟晶岩脉呈脉状、似层状，局部膨大、分叉，膨大位置出现在米洞沟附近，伟晶岩厚度 0.92～30.91 m。脉体总体走向北西西—南东东，倾向北北东，倾角 31°～75°。伟晶岩脉中见细粒钠长石型、锂辉石钠长石型和钠长石型伟晶岩。

1—第四系；2—上三叠统新都桥组；3—上三叠统侏倭组；4—细晶岩；5—伟晶岩；6—含锂伟晶岩；7—锂矿体及编号；8—断层及编号；9—平移断层及编号；10—整合地质界线；11—不整合地质界线；12—勘查线及编号

Ⅸ号矿体赋存在γρ31号伟晶岩脉中，地表断续出露，矿体总长度 1040 m，倾向延深 70～572 m，厚度1. 05～13.49 m，平均4.55 m。矿体呈似层状、脉状，局部膨大，多处分叉，局部被断层错断。矿体总体走向为北西西—南东东，呈波状延伸（图2b、图3b），产状 350°～52°∠31°～75°。矿体品位（Li₂O）0.80 %～2.14%，平均 1.18%，伴生 BeO 0. 043%、 Nb₂O₅ 0. 0107%、Ta₂O₅ 0. 0067%、Rb₂O 0.14%。

1 —第四系；2—上三叠统侏倭组；3—锂矿体及编号；4—伟晶岩脉；5—细晶岩脉；6—钻孔位置及编号；7—剖面方向

2.3 伟晶岩的分带特征

伟晶岩浆在迁移过程中随着物理化学条件、物质组分等的变化，逐渐分异结晶形成不同类型伟晶岩（李健康，2006；许志琴等，2021），在宏观上常表现为同一条伟晶岩脉由多种不同类型伟晶岩组成，并呈现相对母岩的分带特征。与区域伟晶岩分带相结合，矿床主要伟晶岩带划定为：微斜长石钠长石型伟晶岩带（Ⅱ）、（含电气石）钠长石型伟晶岩带 （Ⅲ）、锂辉石钠长石型伟晶岩带（Ⅳ）、细粒（云母） 钠长石型伟晶岩带（Ⅴ），而在Ⅴ号伟晶岩带外，多见石英脉分布，此处将其划定为石英脉带（Ⅵ）。由于所处地质位置不同，代学矿段和阿拉伯矿段的主要伟晶岩脉呈现出不同的空间分带形态，此处仍以 γρ16、γρ31号伟晶岩脉为例进行阐述：

（1）γρ16 号伟晶岩脉：脉体中部锂辉石钠长型花岗伟晶岩（Ⅳ）主要分布在海拔+3026～+3354 m； 其深部为含电气石钠长石型伟晶岩（Ⅲ），二者呈逐渐过渡关系；其浅部主要为细粒钠长石型伟晶岩 （Ⅴ）；而在海拔更高的位置，可见石英脉（Ⅵ）发育。据此推测代学矿段伟晶岩的母岩位于该矿段 γρ16 号伟晶岩脉深部并偏北东，伟晶岩在垂向上的分带特征表现强烈（图4a）。

（2）γρ31号伟晶岩脉：米洞沟以西，浅部主要为锂辉石钠长石型伟晶岩（Ⅳ），深部主要为钠长石型伟晶岩（Ⅲ）；米洞沟以东，锂辉石钠长石型伟晶岩 （Ⅳ）主要分布在海拔+2300 m以下及 A15号勘查线以西，工作揭露其已延深至海拔+1900 m以下，其浅部及东部主要为云母钠长石型伟晶岩（Ⅴ）；再向东及海拔更高的位置，可见石英脉（Ⅵ）。推测阿拉伯矿段伟晶岩的母岩体位于 γρ31 号伟晶岩脉北西方向的深部，伟晶岩表现为北西深部向南东浅部的分带特征（图4b）。

上述两个矿段不同类型伟晶岩分带形态的差异表明，不能简单地将可尔因周围不同类型伟晶岩的分带定义为平面或垂向上的分带，而是环绕可尔因岩体形成了一个三维立体分带结构，由于剥蚀情况差异，在不同位置出露了不同类型伟晶岩。

2.4 各带伟晶岩特征

根据上述伟晶岩分带空间形态，分别在γρ16和 γρ31号伟晶岩脉垂直纵投影图上，垂直于分带各画一条直线，通过对比直线上工程揭露的伟晶岩，研究各带伟晶岩的特征见表1。

注：资料来源为邹林等，2021^④。

从Ⅴ带至Ⅲ带，通过对比可发现规律：（1）伟晶岩所在脉体的厚度总体变大；（2）主要矿物的晶体粒度变大；（3）特征矿物在各带分布有差异，Ⅴ带中铌钽铁矿相对富集，Ⅳ带以锂辉石为特征，Ⅲ带中常见电气石含量增高；（4）Li 主要富集在Ⅳ带中， Nb、Ta 富集在Ⅴ带中，Ⅲ带中铍含量相对高；（5）特征值Nb/Ta总体呈逐渐增高趋势。

结合古城会（2014）对可尔因伟晶岩的研究，并将石英脉作为Ⅵ带补充到伟晶岩分带中，各带伟晶岩的特征见表2，各种类型典型岩石及显微照片见图5。

注：资料据古城会（2014）修改。

3 伟晶岩分带对找矿的指导

3.1 伟晶岩判别方法

随着伟晶岩岩浆自岩浆房向外迁移，温度、压力逐渐降低，在距岩浆房不同距离范围将形成矿物成分和特征不同的伟晶岩（陈西京，1976；李昌元等，2019）。因此，通过判断伟晶岩类型定位锂矿体是寻找伟晶岩型锂矿的重要依据和手段。目前，在实际找矿过程中，判别伟晶岩类型的方法主要为野外+镜下观察和岩石化学分析等方法。野外观察可根据电气石含量、云母类型、长石类型及锂辉石含量等大致区分粒度较粗、蚀变不强的伟晶岩类型，具体特征可见表2。对粒度较细、蚀变较强的伟晶岩，则需要配合镜下鉴定进行判别。

由于稀有金属元素在不同类型伟晶岩中分布的差异，可以采用岩石化学分析的方法来辅助判断伟晶岩类型：Be多在Ⅲ类伟晶岩中达到一般工业品位，Li主要赋存在锂辉石中，主要分布于Ⅳ、Ⅴ类伟晶岩，Nb、Ta 在Ⅴ类伟晶岩中富集程度相对高。另外，Nb/Ta值也是判断伟晶岩类型的重要参考指标： Ⅴ类伟晶岩中 Nb/Ta 值多小于 1.5，Ⅳ类伟晶岩 Nb/ Ta 值多为 1. 0~2.5，当 Nb/Ta 值大于 2. 0 时，应考虑为Ⅱ、Ⅲ类伟晶岩。

由于伟晶岩矿物成分、化学成分等变化大，实际工作中应通过其岩石特征、化学成分、空间位置等特征综合判断。

3.2 根据不同类型伟晶岩定位锂矿体形成有利位置的具体方法

可尔因二长花岗岩演化分异形成花岗伟晶岩呈三维立体带状分布于其周围，是可尔因稀有金属矿田重要的成矿规律。利用该分带，根据某类伟晶岩的地质位置，可以有效判断找矿方向，快速进行找矿潜力分析，实现找矿突破。尤其是在没有直接锂矿体露头的位置，通过判断伟晶岩的类型，结合其与母岩的位置关系来推断锂的有利成矿位置是一种非常有效和实用的方法。

a、b—微斜长石型伟晶岩；c、d—微斜长石钠长石型伟晶岩；e、f—（含电气石）钠长石型伟晶岩；g、h—锂辉石钠长石型伟晶岩；i、j—细粒（锂云母）钠长石型伟晶岩； Mc—微斜长石；Qtz—石英；Ab—钠长石；Pl—斜长石；Ms—白云母；Spd—锂辉石；Kfs—钾长石

图6 为某地花岗伟晶岩三维理想分带截面图，图中表示花岗岩侵位并演化分异形成具带状分带结构的伟晶岩脉群后，经抬升、剥蚀形成了图中的出露形态。在B、C、E处，发现Ⅱ、Ⅲ类伟晶岩，锂成矿位置应当远离岩体：在B处，主要表现在更远的位置；在C处，则应当在更高的位置；而对于E而言，其靠近岩体更高的位置或远离岩体的位置都是锂矿形成的有利区域。在A、D、F处，可见规模较小的伟晶岩或者石英脉，属Ⅴ、Ⅵ类伟晶岩，锂成矿位置应当靠近岩体：在A处，锂矿体应在水平方向上更靠近母岩；对于 D 而言，锂矿体位于海拔更低的位置；在 F处，锂矿体应当在更低且更靠近母岩的位置。

伟晶岩类型实际分带要充分考虑其三维空间特征，不能单纯的以水平距离或垂直距离来划定锂辉石钠长石型伟晶岩范围，应尽可能准确判定与母岩的相对位置关系，推断伟晶岩浆迁移的方向，据此推断出某位置伟晶岩类型分带的具体形态，然后再根据所处位置伟晶岩的类型，结合地形地貌特征来推断锂矿体形成的有利空间位置。

3.3 应用实例

位于可尔因花岗伟晶岩田南西部的热达门矿区，近年来也是在通过对矿区伟晶岩分带结构的深入分析和研究的基础上，定位了锂辉石钠长石型花岗伟晶岩的有利空间位置，成功实现了矿区找矿突破，并探获氧化锂资源量达到大型规模。

热达门矿区地形东高西低，主矿体走向与主坡向基本一致，矿区内不同类型伟晶岩大致表现为垂向分带（图7）。矿区西部 P28号勘查线以西剥蚀较强，矿体出露地表，且越往西，随着剥蚀的加强，出露地表的伟晶岩逐步从锂辉石钠长石型伟晶岩过渡为含电气石钠长石型伟晶岩，伟晶岩的规模、矿物晶体均总体变大；向东P28号勘查线以东，随着剥蚀减弱，出露地表的伟晶岩从锂辉石钠长石型伟晶岩向细粒钠长石型伟晶岩过渡，伟晶岩规模、矿物晶体逐渐变小；至矿区东部山脊，仅见零星出露的石英脉，而矿体隐伏于未被剥蚀的山体之下。正是基于上述对伟晶岩分带特征的准确认识，结合矿区的实际施工条件，布置了有效的探矿工程，在矿区东部地表未见锂矿体的深部，探获矿区主要锂资源量。

1 —矿体纵投影及编号；2—地形线；3—勘查线及编号；4—推测伟晶岩类型分带界线；5—纵投影方向

4 矿区找矿潜力分析

（1）代学矿段伟晶岩以垂向分带为主，P8 号勘查线向南，地形相对高，Ⅱ、Ⅲ号矿体呈隐伏状向南延伸，地表在P8~P12号勘查线之间有细粒云母钠长石型伟晶岩和石英脉指示深部伟晶岩的存在，P12 号勘查线向南，仅偶见石英脉，推测该范围深部存在隐伏锂矿体。

（2）阿拉伯矿段伟晶岩以侧向分带为主，γρ31 号伟晶岩脉分带的方向为南西深部向北东浅部，锂辉石钠长石型伟晶岩带呈侧伏状延深，这也是 A08 号勘查线锂辉石矿化主要在浅部，而A03~A15号勘查线可以延深至海拔+1900 m以下，A15线向东锂矿化又极不均匀的主要原因，Ⅸ 号矿体继续在 A03~A15号勘查线之间向深部延伸的潜力较大。

（3）两个矿段的主矿体外Ⅴ带细粒（云母）钠长石型伟晶岩中，锂含量低，但铌钽含量高，控制程度低，具备发现独立铌钽矿体的潜力。

5 结论

（1）代学和阿拉伯矿段主要含矿伟晶岩脉均由多种类型伟晶岩组成，不同类型伟晶岩在脉体中呈带状分布，代学矿段以垂向分带为主，阿拉伯矿段以侧向分带为主，是由两个矿段与可尔因母岩相对位置关系决定的。

（2）根据伟晶岩分带空间形态，通过判断伟晶岩类型，可以明确其所处地质位置，分析稀有金属找矿潜力和方向。

（3）代学矿段主矿体南西深部、阿拉伯矿段主矿体深部仍具锂找矿潜力；代学矿段南西浅部、阿拉伯矿段南东浅部具铌钽找矿潜力。

注释

① 金丕兴，秦方鸿，余治安，付光容 .1965. 四川省可尔因花岗伟晶岩田初步普查报告[R]. 阿坝：四川省404地质队.

② 高永秦，郝子文，李小壮，黄友智，李远图.1979.1∶20万马儿康幅区域地质调查报告[R]. 民山：四川省地质矿产局区域地质调查队七分队.

③ 郭达玖，文沛然，郑全贵，何绍富.1986.1∶20万南木达幅、观音桥幅区域地质调查报告[R]. 民山：四川省地质矿产局区域地质调查队五分队.

④ 邹林，包文祥，彭杰，谢廷勇，刘强.2021. 四川省金川县龙古锂矿详查报告[R]. 德阳：四川省地质矿产勘查开发局化探队.

参考文献