内蒙古维拉斯托矿区锂多金属矿床地质特征及找矿意义

内蒙古维拉斯托矿区锂多金属矿床地质特征及找矿意义李泊洋;姜大伟;付旭;王磊;高树起;樊志勇;王可祥;胡格吉乐吐【摘要】继内蒙古地质勘查有限责任公司在内蒙古克什克腾旗维拉斯托矿区发现并勘探大型锡多金属矿床后,2017年又在该矿区隐爆角砾岩筒中发现特大型云英岩型锂多金属矿床.该隐爆角砾岩筒总体呈上细下粗的柱体，延长247m,延深640m,垂高480m,北西向倾斜,向南南向侧伏，侧伏角约76..横截面为长轴走向近30.的椭圆形，直径140-300m.隐爆角砾岩筒边缘发育震裂裂隙带，内部发育震碎角砾岩带和爆破角砾岩带,其中震碎和爆破角砾岩带全岩矿化，成矿元素锂、铷为主,伴生铌钽、铍、铯、锡、钨、钼、铜、锌等多种有益组分.岩筒内云英岩化、天河石化、萤石矿化强烈，锂云母分布普遍,Li2O品位在0.8%-3.6%之间，平均品位1.25%,Rb2O品位在0.1%-0.58%之间，平均品位0.35%.维拉斯托锂多金属矿床是内蒙古首次发现特大型云英岩型锂矿床，初步估算Li2O金属量超过60万t.这一找矿突破对大兴安岭地区寻找锂矿床具有重要的指导意义.【期刊名称】《矿产勘查》【年(卷)，期】2018(009)006【总页数】7页(P1185-1191)【关键词】锂多金属矿床;云英岩型;隐爆角砾岩筒;内蒙古;维拉斯托矿区【作者】李泊洋;姜大伟;付旭;王磊;高树起;樊志勇;王可祥;胡格吉乐吐【作者单位】内蒙古地质勘查有限责任公司,呼和浩特010010;内蒙古地质勘查有限责任公司，呼和浩特010010;内蒙古地质勘查有限责任公司，呼和浩特010010;内蒙古地质勘查有限责任公司，呼和浩特010010;内蒙古地质勘查有限责任公司，呼和浩特010010；内蒙古维拉斯托矿业有限公司，赤峰025376;内蒙古维拉斯托矿业有限公司，赤峰025376;内蒙古维拉斯托矿业有限公司，赤峰025376【正文语种】中文【中图分类】P618.7121世纪初，内蒙古地质勘查有限责任公司在大兴安岭南段西坡发现维拉斯托中型铜锌多金属矿（郑翻身等，2006），该矿床现已开发利用超过10a，总矿石量（122b+333）为881.14万t，锌金属量为37.81万t，铜金属量为6.63万t，矿床平均品位：Zn4.29%、Cu0.79%。经多年不懈努力，2013年至2016年内蒙古地质勘查有限责任公司又在维拉斯托矿区西北部发现并勘探大型锡钨锌多金属矿床，总矿石量（121b+122b+333）1139.21万t，金属量锡8.98万t，锌1.82万t，三氧化钨1.27万t，矿床平均品位Sn0.80%，Zn2.60%，WO30.419%。2017年发现并勘探隐爆角砾岩筒中大型云英岩型锂多金属矿床，初步估算矿石量5506万t，Li2O平均品位1.25%，Li2O金属量68.83万t，进一步扩大了该矿区找矿成果。维拉斯托多金属矿床剥蚀较浅，保存完整，矿体空间分布规律性强，成矿元素多样，可作为该区找矿的典型矿床模型。本文重点论述该矿床的地质特征，旨在总结成矿规律指导周边找矿工作。1成矿地质条件维拉斯托矿区位于内蒙古自治区克什克腾旗北部边缘，大兴安岭中南段西坡，著名的白音查干一达青牧场大断裂从矿区南部穿过，属晚古生代增生造山带之锡林浩特中间地块中部南缘，该区经历了古亚洲洋构造域与环太平洋构造域的强烈叠加构造作用（郭利军等，2004）（图1）。矿区附近共有铅锌银铜大中型矿床4处，锡锂铷大型矿床3处，形成了中国北方著名的维拉斯托一拜仁达坝铅、锌、银、铜、钨、锡、锂、铷矿集区。区域地层主要由古元古界锡林郭勒杂岩、石炭系、二叠系、侏罗系组成；侵入岩具有多期次多阶段侵位特征，主要由奥陶纪云英闪长岩，石炭纪石英闪长岩、花岗岩，白垩纪二长花岗斑岩、石英斑岩组成。其中白垩纪强钠长石化天河石化石英斑岩与成矿关系密切。锡林郭勒杂岩、奥陶纪云英闪长岩，石炭纪石英闪长岩为主要赋矿围岩。矿区主要构造以白音查干一达青牧场大断裂为主体，控制了锡林浩特中间地块的南部边缘，与成岩成矿有关；而次级近东西向、北北东向张性和张扭性断裂是主要赋矿构造，形成了早期以铅锌银铜为主要成矿元素，矿体多近东西展布的铅锌银多金属矿床。晚期以锡钨锂铷钼铌钽铯为主要成矿元素，矿体以北北东向展布的锡钨锂多金属矿床（图2）为主。图1维拉斯托锡多金属矿床区域地质简图1—第四系沉积物；2一侏罗系白音高老组；3一侏罗系万宝组；4一二叠系大石寨组；5一二叠系寿山沟组；6一石炭系本巴图组；7—古元古界锡林郭勒杂岩；8—奥陶系云英闪长岩；9一石炭系花岗岩；10—石炭系石英闪长岩；11—白垩系二长花岗岩斑岩；12—正断层；13—逆断层；14—平移断层；15—韧性剪切带；16一不整合界线；17—背斜；18—铅锌多金属矿床；19一钨锡多金属矿床；20一锂多金属矿床；21一铷多金属矿床维拉斯托矿区赋矿围岩为古元古界锡林郭勒杂岩和石炭纪云英闪长岩和石英闪长岩。维拉斯托矿区大脉型铜锌矿体近东西向展布，总体产状355°匕25°，受张性构造控制（图2）。维拉斯托大脉型网脉型锡钨锌钼矿体北北东向展布，产状115°匕30°,受北北东向张扭性构造控制，成矿母岩为矿区深部隐伏钠长石化天河石化石英斑岩体。石英斑岩为浅灰白色，因天河石含量较高，整体呈浅天蓝色。似斑状结构，斑晶包括石英、刚玉、天河石、钠长石。基质为细粒结晶结构，主要矿物为钠长石、天河石、石英等，少量暗色矿物（祝新友等，2016）。2维拉斯托矿区锡锂多金属矿不同矿体空间分布特征维拉斯托矿区锡锂多金属矿为大型斑岩型矿床，深部为成矿岩体一强云英岩化钠长石天河石化石英斑岩体，岩体顶部和内部为铷、锡、锌矿化，品位不高，属锡锌低品位矿体，伴生铷均达到工业品位；中部为隐爆角砾岩筒，隐爆角砾岩筒内全岩矿化，为锂铷多金属矿体，伴生锡、铜、钨、钼、铍、铯、铌钽等；浅部发育石英脉和石英网脉，为锡钨锌多金属矿体，伴生锂、铜、铅、银等；主体形成密切相关的大型斑岩型成矿系统（图3）。图2维拉斯托矿区地质简图图3维拉斯托矿区西北部锡锂多金属斑岩矿体分布特征示意图图4维拉斯托矿区云英岩型锂多金属矿体中锂矿石类型图5维拉斯托矿区锡锂成矿过程及成矿模式图3隐爆角砾岩筒中云英岩型锂多金属矿体特征3.1隐爆角砾岩筒特征隐爆角砾岩筒横截面为长轴走向近30°的椭圆形，直径在140~300m之间，总体呈上细下粗的柱体，延长247m，延深640m,垂高480m,向北西倾,向南侧伏，侧角约76°。岩筒周边发育40-60m不等的震裂裂隙带（图4-b），裂隙中有锂铷矿化，但达不到工业品位；震碎角砾岩带（图4-c）发育在岩筒周边，宽度大致为50~90m,靠近岩筒中上部较为发育，角砾多较大，呈棱角状一次棱角状，空隙式胶结；岩筒中部为爆破角砾岩带（图4-d），角砾大小不一，多呈次圆状，基底式胶结，震碎和爆破角砾岩中锂铷达到工业品位，形成锂铷工业矿体。初步估算矿体体积超过20万m3,按小体重2.89t-m-3体积计算，矿石量为5506万t,按Li2O矿床平均品位1.25%计算，Li2O金属量为68.38万t,是一处超大型锂矿床。3.2矿石特征隐爆角砾岩筒中发育云英岩型锂铷矿体，云英岩型矿石主要由角砾和胶结物组成。角砾由黑云斜长片麻岩和石英闪长岩组成，角砾呈棱角一次圆状，大小不一。胶结物为云母、石英和长英质岩浆热液，金属矿物锂云母、锡石、闪锌矿、辉钼矿、黑钨矿、锡黝铜矿等分布在胶结物中（图4）；根据16个薄片鉴定结果，震碎角砾岩中锂云母含量在16%~22%，平均20%；爆破角砾岩锂云母含量在19%~33%，平均26%;目前已经施工6个钻孔，其中2个钻孔共560件已有化学样分析结果，Li2O品位0.82%~3.4%之间，平均品位1.25%,;伴生Rb2O品位为0.11%~0.46%之间，平均品位为0.35%，共伴生Sn、W、Mo、Be、Cs、Nb、Ta等有用元素。3.3锂云母特征为了确定维拉斯托锂多金属矿中锂的赋存状态和品位情况，在地表隐爆角砾岩筒和深部钻孔中取样分析。根据地科院电子探针实验室分析报告，维拉斯托锂多金属矿中锂元素主要赋存在锂云母中，锂云母中Li平均品位3.6%。锂云母在矿体中的分布形式（图4）主要有以下两种：（1） 与浅部石英脉型锡矿共（伴）生产出，赋存于北东25°"S”型张扭性断裂构造中，严格受构造控制，锂云母呈鳞片状分布在石英脉与围岩接触部位或呈团块状分布在石英脉内部（图4-a）。赋矿围岩为古元古界锡林郭勒杂岩和石炭纪石英闪长岩。矿区内各石英脉型矿（化）体规模大小不等，倾向延深41~1329m，走向延长58~1407m,Li2O品位在0.4%~2.0%之间矿（化）体厚度在0.1~14m之间，平均厚度约2.5m。（2） 分布在隐爆角砾岩筒中，以胶结物的形式分布在角砾之间，大部分呈形态不规则的细脉状，局部为大的囊包状，结晶较好，呈大颗粒锂云母片。镜下观测，锂云母呈片状，无色，多色性不显著。进一步可分为两种：一种粒度较粗（图4-e），-般粒径在0.5~3.5mm之间；一种粒度较细（图4-f）,细小鳞片状。粒径为0.005~0.01mm，呈细粒脉状分布。整个隐爆角砾岩筒为一个巨大的锂矿体。该隐爆角砾岩筒顶部横截面半径约70m，底部横截面半径约150m，高约480m,Li2O平均品位为1.25%左右；Rb2O平均品位为0.35%左右，共（伴）生Sn、W、Mo、Pb、Zn、Cu、Be、Cs、Nb、Ta等有用元素。4维拉斯托矿床成矿年龄及成矿模式维拉斯托矿区深部石英斑岩中锆石U-Pb同位素年龄为（135.7±0.9）Ma，代表石英斑岩成岩年龄；与锡矿化密切共生的辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄为（125.7±3.8）Ma，代表了锡锂多金属矿成矿年龄（翟德高等，2016）。上述测年数据说明，在晚侏罗世晚期至早白垩世早期区域岩石圈伸展构造背景中，大规模花岗岩岩浆侵位（邵济安等，1999），为该区成矿作用提供物源和热源。成矿早期阶段，深部高演化高分异岩浆岩侵入到古元古界锡林郭勒杂岩内，在岩体顶部初步形成隐爆角砾岩筒雏形，以震碎裂隙带为主；成矿中期，石英斑岩体中含挥发分较高的汽水热液进一步分异并富集在岩体顶部，引起深部围岩爆裂形成隐爆角砾岩筒，同时在震碎角砾岩带和爆破角砾岩带中形成云英岩型锂铷等稀有元素矿床；成矿晚期阶段锡、钨等高温元素分异，沿构造裂隙运移形成石英脉型锡钨多金属矿床（图5）。5找矿意义中国锂矿资源主要集中在青海、西藏、四川、江西等四省，其中盐湖卤水锂矿主要集中在青海、西藏、湖北等省，矿物锂矿主要分布在四川省和新疆维吾尔自治区。内蒙古自治区境内少有发现锂矿床的报道。本次在大兴安岭地区发现大型云英岩型锂矿床，是该区取得的重大找矿突破。大兴安岭南段不但是我国北方重要的铜多金属成矿带，还是我国北方最重要的锡多金属成矿集中区（王京彬，2005）。前人在大兴安岭南段西坡只重视寻找铅锌铜银等中低温热液矿床，对钨锡等中高温热液矿床和锂铷等稀有元素矿床不够重视。本次在维拉斯托矿区发现大型斑岩型锡锂多金属矿床，极大地增强了在该区寻找钨锡锂铷矿床的信心，为该区的找矿方向提供了新的思路，为该区寻找大中型锂铷等稀有元素多金属矿床工作展示了较好的找矿前景。维拉斯托大型云英岩型锂多金属矿床的发现，打破了长久以来我国北方锂矿找矿僵局，形成新的锂矿资源基地，对该区找矿工作具有重要的指导意义。6结论维拉斯托锡多金属矿为大型斑岩型矿床，在其中部隐爆角砾岩筒中发现大型云英岩型锂多金属矿床，是该矿区又一找矿突破。充分说明大兴安岭地区具有形成锂、铷、铌钽等三稀元素的成矿潜力，对该区下一步找矿工作具有重要的指导意义。大兴安岭南段西坡具有形成大型锡锂铷多金属矿床的地质条件，下一步应加强1:5万区域化探中锂、铷、铌钽、铯、铍等三稀元素异常查证工作，重视热液型多金属矿床周边宽缓弱激电异常的验证工作。大兴安岭南段西坡已发现的大型热液型金属矿床与维拉斯托铜锌多金属矿床具有相似的成矿地质条件，应在这些矿床周边加强地质找矿工作，重点寻找地表出露的隐爆角砾岩和深部高分异的碱性花岗岩体，对发现新矿床具有重要的指示意义。致谢本次研究受到内蒙古自治区国土资源厅张宏和胡凤翔高级工程师的指导，锂云母分析鉴定工作受到中国地质科学院矿产资源研究所周振华研究员的帮助，在此表示感谢。参考文献【相关文献】郭利军,葛昌宝，冯贞，白义勇,张振法，赵云.2004.内蒙古锡林浩特东部拜仁达坝银铅多金属矿勘查过程及远景评述[J].物探与化探,28(5):394-397,401.邵济安，张履桥，牟保磊.1999.大兴安岭中生代伸展造山过程中的岩浆作用[J].地学前缘，6(4):3