郑毅，陈超

马尔康市木尔宗锂矿可尔因岩体岩石化学特征研究

郑毅，陈超

（四川省地质矿产勘查开发局一0六地质队，成都 611130）

可尔因岩体分为似伟晶岩边缘相和二云二长花岗岩内部相两个部分。似伟晶岩边缘相主要表现为造岩矿物结晶粒度粗大，岩石具花岗伟晶结构，含大量围岩捕虏体，呈带状或群体分布，与接触面产状大体一致，常见红柱石复斑晶，与二云二长花岗岩相呈渐变过渡而界线模糊，属于钛铁矿系列的花岗岩。岩体微量元素含量丰富：亲氧元素Sr、Ba的低含量显示出为钛铁矿系列花岗岩的特征；亲S元素Cu、Pb、Zn等尤其是Pb含量较高；Li、Sn、Be、W等酸性岩浆岩的特殊性元素含量较高，其中以Li最为特殊，比酸性岩克拉克值高十多倍。同时，从石英闪长岩-黑云母二长花岗岩-黑云母钾长花岗岩-二云母花岗岩-白云母钠长花岗岩，稀有金属元素Li、Sn、Be、挥发分B的含量呈逐渐增高的趋势，并在伟晶岩脉中达到大量富集，反映出随着岩体酸性的升高，稀有金属矿化逐渐加强。与伟晶岩含矿性最接近的白云母钠长花岗岩，大概率是稀有金属的含矿母岩体。

稀有金属；木尔宗锂矿；可尔因岩体；岩体特征；化学特征

在我国硬岩型锂矿成矿比较重要的时期是中生代，特别是燕山期（李建康等，2014）。在我国秦岭以南地区，大型-超大型的锂矿床均与燕山期地质活动相关，且赋存于花岗岩或花岗伟晶岩中。四川省马尔康市木尔宗锂矿可尔因岩体位于四川省马尔康市木尔宗乡，位于松潘-甘孜造山带，锂稀有金属成矿条件优越，综合化探异常反映出，Li含量高值区主要分布在可尔因岩体及其周边地区，反映了可尔因岩体对元素异常的分布起到控制作用（张伟等，2019；廖芝华等，2019）。目前该地区进行了很少量的地质查证工作，发现伟晶岩脉3条，其中含矿脉体1条，找矿前景好。

1 地质背景

1.1 大地构造位置

可尔因岩体大地构造位置位于西藏-三江造山系（Ⅰ级）巴颜喀拉地块（Ⅱ级）可可西里-松潘前陆盆地（Ⅲ级）（图1），区域上中生代地层发育，构造较为发育，岩浆活动强烈（潘桂棠等，2009；饶魁元，2016）。

图1 大地构造位置示意图

IV-1-2甘孜-理塘蛇绿混杂岩带；IV-2-2义敦-沙鲁里岛弧；IV-2-3中咱-中甸地块

1.2 地层

区内中生代地层发育，主要包括中三叠统杂谷脑组上段（T22），上三叠统侏倭组（T3）、新都桥组（T3）、罗空松多组（T3），属浅海-滨海相的类复理石碎屑岩建造（四川地矿局区调队，1979，1988；饶魁元和李承栋，2016）。沉积厚度较为稳定，其岩性主要为灰-深灰色中-厚层黑云母变质砂岩、细粒变质含钙长石石英砂岩等夹少量变质钙质粉砂岩、绢云质板岩、砂质绢云质板岩，局部夹变质凝灰质砂岩与深灰色粉砂质板岩、千枚状板岩等，呈不等厚韵律互层或渐变过渡关系。

1.3 构造

区内构造发育且持续时间长，自印支期-喜山期均有构造活动。其中，印支运动使本区褶皱回返成陆，形成了一系列复式背斜和复式向斜并在其翼部发育形成多级断裂构造，构造方向主要为北西—南东向；燕山运动在马尔康-金川工作区东南部形成了黄鸭海子环形构造；喜山运动本区为持续上升过程，形成了近东西走向高角度挤压为主的小型构造断裂带。本区东部为一系列背斜和向斜构造，构造线主要为北西向。

区内与成矿关系较为密切的构造为可尔因复式背斜。可尔因复式岩体沿该背斜轴部侵入，背斜对该岩体起到一定的封闭作用。背斜轴迹呈东西向，向西陡倾，倾伏角约55°；在东北方向被可尔因岩体覆盖大部分后，在岩体东部出露并向南偏转。背斜核部地层为杂谷脑组上段变质岩及粉砂岩，两翼为侏倭组的黑云母长英角岩和角岩化粉砂岩等（李建康，2006a）。背斜南北两翼岩层产状大体对称。

1.4 侵入岩

区内岩浆活动强烈，出露岩浆岩主要为花岗岩（图2），隶属印支-燕山期大规模岩浆活动，呈岩基产出，沿复背斜轴部侵入中生代地层中。自北西向南东出露的规模较大的岩体主要有：可尔因岩体、二毛山岩体和葫芦海子岩体，其中可尔因复式岩体与稀有金属成矿关系较为密切。

图2 岩浆岩分布图（据四川省地矿局区调队，1986修改）

2 可尔因岩体地质特征

该岩体在区域上呈一个分布面积较大的复式岩基产出。岩石类型较复杂，包括有不同期次的闪长岩、斑杂状黑云母花岗岩、中-细粒黑云母花岗岩等。在该岩体周围，分布有成百上千条花岗伟晶岩脉，有大小矿区十余个，是区域上含矿性最好的岩体。岩体外围发现有多个特大-大型锂辉石矿床，如金川李家沟特大型锂矿，这些稀有金属矿床均围绕可尔因岩体产出。可尔因岩体控制了这些矿床的分布与规模，是区域上稀有金属矿床成矿的主要控矿因素。

2.1 岩体分布特征及形成时代

岩体出露于金川县与马尔康市交界处的杜柯河两侧及马尔康市的梭磨河两岸，呈不规则状的三叉状岩基产出。岩体从可尔因背斜核部侵入，接触面产状倾向围岩一侧，倾角范围17°～59°。在岩体西部的斯鸟一带，岩体和围岩呈断层接触，在飞水岩一带，岩体侵入破坏了似斑状黑云钾长花岗岩，在大石凼沟尾及足木足等地，又可见其与围岩呈大致顺层侵入接触；又因似斑状黑云花岗岩明显破坏三叠系“西康群”，围岩的变质岩石中见红柱石晶体内存有少量十字石残晶及红柱石等变斑晶矿物切割区域变质岩的片理等，区域变质和岩浆热变质的相对先后关系等因素综合考虑，判断它仍为后构造期侵入体，即燕山期产物（胡健民等，2005）。此外，可尔因地区根则岩体中白云母微斜长石伟晶岩脉和党坝白云母钠长石锂辉石伟晶岩脉的40Ar/39Ar定年显示其白云 母40Ar/39Ar坪年龄分别为176.25±0.014Ma 和152.43±0.60Ma（李建康，2006b）。进一步确定了可尔因岩体为燕山期形成。

2.2 岩石学特征

岩体分为二云二长花岗岩内部相和似伟晶岩边缘相两个部分（李建康，2006a），这里仅介绍似伟晶岩边缘相之特征。

似伟晶岩边缘相分布于岩体东北部边缘。主要表现为造岩矿物结晶粒度粗大，岩石具花岗伟晶结构，主要由钾长石、斜长石、石英、白云母、黑云母及少量磷灰石、锆石等组成。与内部相的最大不同点是，其中含大量围岩捕虏体，呈带状或群体分布，与接触面产状大体一致，热蚀变作用–角岩化强，常见红柱石复斑晶；并有大量的团块状、不规则状和脉状的后期伟晶岩脉体穿入期间；与二云二长花岗岩相呈渐变过渡而界线模糊。

2.3 岩石化学特征

岩石总体化学成份中的SiO2含量为73.36%，总碱值为8.11%，分析样品6件，其中有5件样品中K2O＞Na2O，为硅、铝过饱和过碱性岩石。里特曼组合指数在1.92～2.56之间，显示岩石为钙碱性系列的酸性岩型。和世界花岗岩平均值相比，Na2O含量降低而SiO2含量升高；K2O含量升高，显示偏酸性，但MgO、Fe2O3等基性组分却稍稍升高（表1）。

表1 可尔因岩体岩石化学成分表（据四川省地矿局区调队，1986）

反映在CIPW标准矿物上，该岩体的平均钾长石含量比世界花岗岩平均值的钾长石含量高2.57，个别样品还高出6.1以上。石英含量稍显偏高，而钙长石和钠长石含量偏低（表2）。此外，从副矿物组合来看，岩石中普遍出现磷灰石及部分锆石、钛铁矿等而不见磁铁矿的踪影，可见该岩体属于钛铁矿系列的花岗岩。

表2 可尔因岩体CIPW标准矿物含量表（据四川省地矿局区调队，1986）

2.4 微量元素含量特征

据前人研究资料，可尔因复式岩体微量元素数据（四川省地矿局区调队，1986），见表3。

由表3可知，可尔因岩体微量元素含量丰富，且其微量元素含量具有如下特征：亲氧元素Sr、Ba含量较低，它们的低含量显示出为钛铁矿系列花岗岩的特征；亲S元素Cu、Pb、Zn等含量较高，尤其是Pb，高出酸性岩克拉克值近二倍；Li、Sn、Be等酸性岩的特征性元素含量较高，以Li最为突出，比酸性克拉克值高十余倍。同时，在不同的岩性之间还存在如下特征，呈从石英闪长岩-黑云母二长花岗岩-黑云母钾长花岗岩-二云母花岗岩-白云母钠长花岗岩（许志琴等，2019），稀有金属元素Li、Sn、Be、挥发分B的含量呈逐渐增高的趋势，并在伟晶岩脉中达到大量富集，反映出随着岩体酸性的升高，稀有金属矿化逐渐加强。与伟晶岩含矿性最接近的白云母钠长花岗岩，大概率是稀有金属的含矿母岩体。

表3 可尔因岩体及伟晶岩微量元素含量（×10-6）

2.5 副矿物特征

副矿物锆石以褐色为主，浅褐色次之。金刚光泽，透明至半透明，含铀量高，锆石含量为0.48×10-6，说明岩体具有一定的放射性。除锆石外，岩体中还含有副矿物十余种，其中以磷灰石含量427×10-6、独居石含量为8.25×10-6、钛铁矿含量为2.25×10-6等含量较高，而黄铜矿、锡石、毒砂、孔雀石等含量仅数十粒左右。

表4 燕山期伟晶岩特征表

3 结论

综上所述，从马尔康市木尔宗锂矿岩体的岩石学及岩石化学特征、微量元素含量特征、副矿物特征等方面均表明，岩体的主要物质来源于地壳，为重熔的花岗岩，和Chappell和White划分的“S”型花岗岩特征相类似。川西伟晶岩密集成矿区，以可尔因岩体为中心，锂铍矿化，花岗伟晶岩多在0～5km范围的外接触角岩带中呈群呈带分布。岩脉由内向外依次是(Ⅰ)微斜长石伟晶岩、(Ⅱ)微斜长石、钠长伟晶岩，(Ⅲ)钠长伟晶岩、(Ⅳ)钠长锂辉伟晶岩、(Ⅴ)钠长锂云伟晶岩（表4）。

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Petrochemistry of the Keeryin Intrusive in the Muerzong Li Deposit, Barkam, Sichuan

ZHENG Yi CHEN Chao

(The 106th Geological Team, BGEEMRSP, Chengdu 611130)

The Keeryin intrusive in the Muerzong Li deposit, Barkam, Sichuan is composed of two mica monzogranite and pegmatoid as its marginal facies. The pegmatoid has granopegmatitic texture. The intrusive is characterized by low Sr and Ba and high Cu, Pb, Zn, Li, Be and W which is of ilmenite series granite. Especially,its Li content is more than ten times higher than Li Clark valueof acid rock. Li, Sn, Be and B contents increases gradually from quartz diorite through biotite monzogranite, biotite moyite, two mica granite to muscovite albite granite and concentrate in pegmatite veins. The muscovite albite granite may be ore-bearing parent rock mass of rare metals.

rare metal; Muerzong Li deposit; Keeryin intrusive; petrochemistry

P584

A

1006-0995（2021）03-0482-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.03.027

2020-11-24

郑毅（1987— ），男，四川成都人，工程师，从事地质调查与矿产勘查工作