论文部分内容阅读
新疆阿尔泰山发育着十万余条伟晶岩脉体，包含了一些大型、超大型稀有金属矿床、工业白云母矿床及宝石矿床。由于长达半个多世纪的开采，该区内大多数矿床已经开采完毕。与此同时，中国当下对Li、Be、Nb、Ta等稀有金属资源的需求日益增长，因此加大新疆新的稀有金属资源的勘探力度迫在眉睫。由于伟晶岩型稀有金属矿床无磁性、无导电性以及与伟晶岩之间无明显的密度差，对电、磁、重力等地球物理方法无响应。在新疆阿尔泰地区，寻求有效的勘探方法，对于勘探稀有金属伟晶岩而言既是机遇也是极大的挑战。 稀有金属伟晶岩浆侵入到变火山岩或变沉积岩围岩中，由岩浆体分异出的富含稀有元素的流体相与围岩发生水-岩相互作用，形成分散晕，利用交代蚀变围岩的全岩化学组成是寻找隐伏伟晶岩或伟晶岩盲脉的有效的找矿手段。开展围岩蚀变地球化学特征及电气石矿物中主微量化学元素含量研究，筛选稀有金属矿床找矿地球化学技术方法组合，并进行岩脉内部及研究区成矿预测。 在中国阿尔泰，伟晶岩型稀有金属矿床的围岩蚀变研究工作非常少，稀有金属元素扩散模型研究更少。本文以新疆阿尔泰稀有金属成矿带典型矿化伟晶岩（可可托海3号脉、柯鲁木特112号脉、小虎斯特91号脉、拜城40号脉、塔拉提伟晶岩脉）的蚀变围岩为研究对象，在查明围岩蚀变的类型、矿物学及地球化学等特征的基础上，以可可托海3号脉为例建立蚀变围岩中稀有金属元素的扩散模型，揭示成矿元素在蚀变围岩中的迁移特征，并对电气石矿物中主微量化学元素含量进行对比研究。获得以下认识: (1)围岩岩性对围岩蚀变的形成规模及类型有着重要影响。 (2)稀有金属元素Li、Rb、Cs、Be、Nb、Ta在形成分散晕的过程中，虽然围岩岩性不同，但均显示出近矿位置蚀变围岩中(x≤50cm)Li、Rb、Cs含量显著高于背景值的特点，并且在2m范围内随着距伟晶岩冷凝边距离的增加，含量整体呈递减的趋势。通过数据分析得出，在近矿位置Li＞550ppm、Rb＞200ppm、Cs＞80ppm可以作为找矿指标。 (3)通过质量平衡计算显示，典型稀有金属伟晶岩围岩蚀变带中元素Li、Rb、Cs、Be、Nb、Ta均有明显迁入，对元素的迁入量进行综合考虑，满足元素Li迁移率＞2、Rb迁移率＞3、Cs迁移率＞2、Be迁移率＞2、Ta迁移率＞2可以作为稀有金属矿床的找矿手段，服务于寻找隐伏伟晶岩或伟晶岩盲脉成矿可能性的判断。 (4)围岩蚀变带中电气石中高Li含量(＞180ppm)作为成矿热液中Li富集的判断指标，可以用于Li矿找矿地球化学标志。电气石中Li含量反映了热液中Li的含量情况。因此可以用于Li矿找矿地球化学标志。 (5)通过可可托海3号脉的蚀变围岩的研究认为，蚀变围岩中稀有金属元素主要以F络合物的形式进行迁移，拟合结果表明Li、Rb、Cs等组分在围岩中的迁移符合纯扩散作用的模式，通过计算得到LiF、RbF、CsF在蚀变围岩中扩散时间分别为:(3.39±0.35)×106，(3.19±0.28)×105和(6.33±0.05)×105年。 (6)通过对60件伟晶岩脉体围岩蚀变带中电气石样品和32条未评价伟晶岩脉体共蚀变围岩样品的分析，配合伟晶岩富磷填图工作，提出17条伟晶岩脉具有较大的稀有金属成矿潜力，可以作为下一步地质勘查的靶区。