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綜合勘查方法在硬巖型鋰礦找礦中的應(yīng)用
———以馬爾康稀有金屬礦田加達鋰礦為例
內(nèi)容提要
松潘－甘孜造山帶馬爾康礦田是我國目前面積最大的偉晶巖型稀有金屬礦田，分布有業(yè)隆、李家溝、黨壩等多處大—中型鋰輝石礦床。由于地表基巖露頭有限，水系切割強烈，在深部尋找隱伏礦脈的難度逐漸增加。本文以馬爾康礦田東北部新發(fā)現(xiàn)的加達大型鋰輝石礦床為例，論 述 了 地 質(zhì) 填 圖、高 密 度 電 法 等 在 尋 找 隱 伏 礦 脈 中的應(yīng)用。本次勘查通過地質(zhì)填圖圈定的殘－坡 積 鋰 輝 石 偉 晶 巖 轉(zhuǎn) 石 帶 或 偉 晶 巖 露 頭 確 定 了 脈 體 走 向，通過高密度電法測量圈定的陡傾高阻異常確定了脈體傾向，通 過 鉆 探 工 程 控 制 了 隱 伏 礦 脈。綜合分析顯示，陡 傾 高 阻 異 常 帶延伸至地表位置與地表鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石帶或偉晶巖脈露頭位置吻合，隱伏高阻異?？臻g分布與隱伏鋰輝石偉晶巖脈具有相關(guān)性，表明傳統(tǒng)勘查方法在尋找偉晶巖型鋰 礦 為 代 表 的 硬 巖 型 鋰 礦 床 的 有 效 性，并 指 出 區(qū) 域 成 礦 潛 力和找礦方向。
關(guān)鍵詞：馬爾康；加達；鋰輝石偉晶巖；找礦方法；成礦規(guī)律
松潘－甘孜造 山帶是 全 球著名 的 以 鋰 為 主 的 稀有金屬成礦帶之一，自西北向東南，分布有大紅柳灘、扎烏龍、甲基卡、馬爾康、九龍等稀有金屬礦田。馬爾康礦田作為該成礦帶的典型代表，礦田內(nèi)分布有業(yè)隆、李家溝、黨壩等多處大—中型鋰輝石礦床，是潛在的大型能源金屬礦產(chǎn)基地和重要的深地探測示范區(qū)之一。然而，馬爾康礦田地表植被覆蓋較厚，地形切割較深，增大了尋找隱伏礦脈的難度。本次研究以馬爾康礦田深部找礦勘查為依托，論述以鋰輝石偉晶巖脈為代表的硬巖型鋰 礦 的 綜 合 找 礦 方法，闡述勘查方法的有效性，為馬爾康礦田外圍或類似區(qū)域的礦產(chǎn)勘查提供借鑒，以促進鋰礦產(chǎn)資源勘查和開發(fā)利用進度。
１ 馬爾康礦田區(qū)域地質(zhì)
馬爾 康 礦 田 地 層 包 括 中 三 疊 統(tǒng) 雜 谷 腦 組（Ｔ２ｚ），上三疊統(tǒng)侏倭組（Ｔ３ｚｈ）、新都橋組（Ｔ３ｘ）、羅空松多組（Ｔ３ｌｋ），及零星分布的第四系（Ｑ）（圖１）。其中，中三疊統(tǒng)雜谷腦組巖性為碳酸鹽巖、變質(zhì)長石石英細(xì)砂巖、絹云板巖，上三疊統(tǒng)侏倭組巖性為變質(zhì)砂巖、泥質(zhì)板巖，新都橋組巖性為絹云母板巖、鈣質(zhì)板巖，羅空松多組巖性為變質(zhì)砂巖、千枚巖。礦田內(nèi)構(gòu)造主要為褶皺、斷層等，走向分為北西向、北東向和近東西向三組。其中，巖漿活動晚期構(gòu)造為早期復(fù)活斷裂及相伴產(chǎn)生的廣泛剪節(jié)理，其控制著閃長巖脈、長英質(zhì)脈、偉晶巖脈等脈體產(chǎn)狀，對馬爾康礦田成礦具有重要的意義。
圖１ 馬爾康礦田東區(qū)域地質(zhì)簡圖
Ｔ３ｌｋ—羅空松多組；Ｔ３ｘ—新都橋組；Ｔ３ｚｈ—侏倭組；Ｔ２ｚ２—雜谷腦組上段；Ｔ２ｚ１—雜谷腦組下段；ｑ—石英脈
馬爾康礦田內(nèi)復(fù)式雜巖體總體沿著近東西向可爾因復(fù)式背斜的核部侵位，呈不規(guī)則三叉狀巖基，由可爾因二云母花崗巖、木足渡黑云母正長花崗巖、根則及木足白云母鈉長石花崗巖等多個單元組成，年齡總體為２００～２２９Ｍａ。其中，可爾因二云母花崗巖按礦物學(xué)特征劃分為內(nèi)部中—細(xì)粒花崗巖巖相帶和巖體頂部、邊緣偉晶巖巖巖相，巖體邊緣或頂部同化混染作用明顯，局部見三疊系殘留體（圖１、２）?？蔂栆驇r體外圍三疊紀(jì)侏倭組、雜谷腦組受熱接觸變質(zhì)作用顯著，見含透輝石、角閃石或石榴子石的長石石英角巖、二云母片巖或變質(zhì)黑云母石英砂巖等，偉晶巖脈群總體分布于巖體周圍的接觸變質(zhì)帶內(nèi)（圖１）。
馬爾康礦田花崗偉晶巖脈多成群、成帶分布，脈體類型主要為微斜長石型、微斜長石－鈉長石型、鈉長石型、鈉長石鋰輝石型、鈉長石鋰云母型、螢石錫石硫化物型（表１）。因地形切割強烈、多期次巖漿熱液活動疊加顯著，局部脈體類型特征和脈群分帶規(guī)律性不顯著。野外地質(zhì)調(diào)查顯示礦化偉晶巖脈多分布于侏 倭 組、雜 谷 腦 組 的 變 質(zhì) 長 石 石 英 砂 巖巖性段，空間上受北西向、北東向兩組共軛節(jié)理控制。礦脈 空 間 分 布 于 可 爾 因 巖 體 外 圍 水 平 距 離１５００～５０００ｍ、高 程 ３７５０～４２００ｍ 范 圍 內(nèi)。礦 脈類型 以 鈉 長 石 鋰 輝 石 型 為 主，其 走 向 長 １００～ ２５００ｍ 不等，礦 化 類 型 以 鋰 為 主，兼 有 鈹、鈮、鉭、銣、錫等共伴生組分。
表１ 馬爾康礦田典型脈體特征一覽表
２ 加達礦區(qū)地質(zhì)和控礦要素
２．１ 選區(qū)依據(jù)
加達礦區(qū)位于馬爾康礦田東北部，距離加達村直線距離約３．６ｋｍ（圖１）。該 地 區(qū) 的 地 形 地 貌、地質(zhì)概況、偉晶巖脈體類型、脈群分帶特征具有一定的代表性。通過加達礦區(qū)礦產(chǎn)勘查，評價找礦方法在尋找隱伏鋰輝石偉晶巖脈的有效性，不但能夠為馬爾康礦田及其鄰區(qū)的稀有金屬礦產(chǎn)勘查提供借鑒，并且能夠為馬爾康礦田北部尋找大型—超大型鋰礦床提供找礦方向。
２．２ 地質(zhì)概況
加達礦區(qū)地層為上三疊統(tǒng)侏倭組變質(zhì)長石石英砂巖、千枚巖、板巖，受區(qū)域變質(zhì)作用影響，其變質(zhì)程度達綠片巖相。加達礦區(qū)巖漿巖以可爾因二云母花崗巖為主，其呈灰白色、淺灰色，中—細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成分包括黑云母（１％～３％）、白云母（５％～１０％）、長石（３５％～４０％）和石英（４５％），以及少量的電氣石、石榴子石、鋯石等副礦物?？蔂栆蚧◢弾r的邊緣或頂部礦物顆粒粗大，偉晶相發(fā)育（圖２）。花崗巖與三疊系接觸帶附近的熱接觸變質(zhì)作用普遍，在富鈣硅質(zhì)地層的接觸帶見黑云母、透輝石、石榴子石、角閃石等變質(zhì)礦物，在富硅鋁地層的接觸帶見黑云母、白云母和少量堇青石等變質(zhì)礦物。加達礦區(qū)的褶皺為北西－南東向加達溝傾伏背斜，其與地形地貌等要素共同控制著三疊紀(jì)侏倭組、雜谷腦組等地層的分布；線狀構(gòu)造極其發(fā)育，以北東向、北西向的節(jié)理、裂隙為主，其次為近南北向、東西向；部分走向延長較大的線狀構(gòu)造，控制著偉晶巖脈、石英脈的分布（圖２、３）。
加達礦區(qū)偉晶巖脈包括微斜長石型、鈉長石型、鈉長石鋰輝石型，以及少量的長石石英巖、石英閃長巖脈。其中，鈉長石鋰輝石偉晶巖為北東、北西、近南北向走向的脈體，因多數(shù)脈體被殘－坡積碎石層覆蓋，僅局部出露。脈 體分 布 于 可 爾 因 花崗巖外圍０～５ｋｍ，高程３７５０～４２００ｍ 范圍。偉晶巖脈長１００ ～５００ｍ，寬０．５～５ｍ。在山脊或陡坡處，植被發(fā)育較差的特殊地形地貌，殘積、坡積碎石層較薄，可見偉晶巖巖脈局部原始露頭，或其風(fēng)化剝蝕的殘－坡積鋰輝石偉晶巖碎石帶（圖３）。
２．３ 控礦要素
綜合研究分析表明，鈉長石鋰輝石偉晶巖的分布受上三疊統(tǒng)侏倭組變質(zhì)石英砂巖巖性段、褶皺－斷裂構(gòu)造體系、南東向延伸的偉晶巖相花崗巖巖枝、新生代風(fēng)化－剝蝕形 成 的 復(fù) 雜 地 形 地 貌 等 多 重 因 素 約束，其直接決定了鈉長石鋰輝石偉晶巖脈的空間分布和地表出露特征（圖２）。例如，賦礦層位方面，鈉長石鋰輝石 偉 晶 巖 脈 賦 存 于 侏 倭 組 變 長 石 石 英 砂巖、變質(zhì)黑云母長石石英粉砂巖等巖性段內(nèi)。構(gòu)造控礦方面，礦化偉晶巖脈受北西－南東走向的加達傾伏背斜及其兩翼北西、南東的走向節(jié)理、裂隙等線狀構(gòu)造體系約束，其走向主要為北西、北東和近南北向（圖２、３）。花崗巖巖枝與偉晶巖受同階段巖漿演化約束方面，加達礦區(qū)東南方向延伸的偉晶巖相花崗巖巖枝與加 達４６號 微 斜 長 石 偉 晶 巖 脈 群、６６～６９號鈉長石偉晶巖脈在走向上近似一致，顯示出近同階段構(gòu)造－巖漿熱液體系演化條件下的侵入特征（圖３）。成礦期后脈體出露特征受地形改造和地貌特征影響方面，新生代冰蝕作用或河流沖蝕作用導(dǎo)致地形高差較大（加達礦區(qū)高差＞８００ｍ）（圖３ａ、ｅ），不同高程出露的脈體類型和產(chǎn)狀差異較大，在加達山頂或高原夷平面（高程約４１５０ｍ）上出露的陡傾偉晶巖脈體和加達西部的大渡河河谷階地（高程約２５００ｍ）出露的似層狀緩傾脈體高差達１６００ｍ（圖３ａ、ｂ、ｃ）；在加達西南部的４６號脈群中部和北部（高程小于３８５０ｍ），為微斜長石型偉晶巖，而脈群南部（高程大于３８５０ｍ）為鈉長石型偉晶巖，顯示因地形高差脈群的垂向分帶特征。
圖２ 加達礦區(qū)地質(zhì)簡圖
１—第四系；２—侏倭組下巖性段底部；３—侏倭組下巖性段頂部；４—侏倭組上巖性段底部；５—侏倭組上巖性段中部；６—侏倭組上巖性段頂部； ７—可爾因主巖體中細(xì)粒二云母花崗巖；８—可爾因主巖體邊緣偉晶巖相花崗巖；９—微斜長石型偉晶巖；１０—鈉長石型偉晶巖；１１—巖體流面產(chǎn)狀；１２—偉晶巖與圍巖接觸面產(chǎn)狀及編號；１３—地層產(chǎn)狀；１４—斷層；１５—勘探線剖面及編號；１６—鉆孔及編號
3階段性勘查進展及認(rèn)識
３．１ 部署依據(jù)
稀有金屬偉晶巖礦田成礦規(guī)律表明，偉晶巖巖脈空 間 分 布、脈 群 分 帶 具 有 一 定 規(guī) 律 性。本次工程部署依據(jù)為加達礦區(qū)脈群控礦要素、脈群分帶特征、脈體空間分布等。在 馬 爾 康 礦 田 東 南 部 的 黨 壩 礦 區(qū) （加 達 南２．５ｋｍ），距離 可 爾 因 巖 體 邊 緣 偉 晶 巖 相 帶 ０．５～２．５ｋｍ，高程為３７５０～４１５０ｍ 的三疊紀(jì)侏倭組內(nèi)，已發(fā)現(xiàn)走向延長大于２．５ｋｍ，傾向延伸大于０．５ｋｍ的Ⅷ號鈉長 石 鋰 輝 石 偉 晶巖，其特征礦物有鋰輝石、磷鋰鋁石、鉭鈮礦、磷酸鹽礦物等（圖３ｉ、ｊ、ｋ），依據(jù)偉 晶 巖 類 型 和 脈 群 分帶規(guī)律，其屬于介于微斜長石型偉晶巖脈和含硫化物螢石石英巖脈之間的鈉長石鋰輝石（磷鋰鋁石）型偉晶巖帶（表２）。而在黨壩礦區(qū)北部的加達礦區(qū)，介于“人”字型微斜長石偉晶巖脈群（４６號脈群，走向約１．５ｋｍ）和馬納含硫 化 物 螢 石 石 英 脈 帶（走向約２ｋｍ）之間的 加 達 鈉 長 石 鋰 輝石 偉 晶 巖 脈群（圖１、２），其空間相對位置、賦礦層位、控礦構(gòu)造體系與黨壩礦區(qū)Ⅷ號偉 晶 巖 脈 群 較 為一致（圖３），兩個地區(qū)的礦化偉晶巖脈屬于同一脈群帶（鈉長石鋰輝石型脈群 帶 ），目 前 在 加 達 礦 區(qū) 尚 未 發(fā) 現(xiàn) 走 向 大 于１．５ｋｍ 鋰輝石偉晶巖脈，亦未證明加達４６號脈群和黨壩Ⅷ號脈群是否為同一走向延長的脈群帶。因此，在 距 離 可 爾 因 花 崗 巖 邊 緣 水 平 距 離 ０．５～ ２．５ｋｍ、高程為３７５０～４１５０ｍ 的空間范圍分布的加達三疊紀(jì) 變 質(zhì) 砂 巖 巖 性 段 內(nèi)，尋 找 走 向 延 長 大 于１．５ｋｍ 的鋰輝石偉晶巖脈，作為本次加達礦區(qū)工程勘查部署的目標(biāo)（圖１、２）。
本次勘查通過地質(zhì)填圖圈定鋰輝石偉晶巖脈露頭及其風(fēng)化剝蝕成因殘－坡積礫石帶，判斷脈體的走向。根據(jù)偉晶巖與三疊系之間的電阻率差異圈定高阻異常地質(zhì)體，判斷其地表延伸位置與地質(zhì)填圖圈定的鋰輝石偉晶巖露頭或碎石帶是否吻合，及偉晶巖脈露頭的走向連續(xù)性和傾向延伸情況。根據(jù)地質(zhì)填圖和電法測量階段成果，確定機械巖芯鉆孔位、孔斜和孔深，開展鉆探工程施工，控制隱伏鋰輝石偉晶巖脈。
３．２ 地質(zhì)填圖
本次填圖范圍選定在基巖出露程度高、礦化偉晶巖露頭集中、地表植被覆蓋較少的加達礦區(qū)中部（圖３ｅ、ｆ、ｇ）。通過本次填圖圈定了偉晶巖脈原始露頭或殘－坡積鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石帶界線，明確了鋰輝石偉晶巖脈的成礦條件，以及典型鈉長石鋰輝石偉晶脈露頭的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀和礦物組合特征（圖２、圖３ｆ、ｇ）。填圖區(qū)的偉晶巖脈分布于可爾因巖體的偉晶巖相邊緣帶外圍２００～１５００ｍ 范圍，高程３７５０ ～４２００ｍ 的三疊系侏倭組變質(zhì)砂巖巖性段內(nèi)，其空間相對位置與黨壩礦區(qū)的偉晶巖相似（圖２）。偉晶巖形態(tài)以脈狀、似層狀、透鏡狀為主；走向斷續(xù)延長２０～５００ｍ 不等，脈體寬度０．２～２０ｍ 不等。脈體類型以微斜長石型、鈉長石鋰輝石型偉晶巖為主，另有少量規(guī)模較小的長石石英脈、石英閃長巖脈等脈巖。地質(zhì)填圖顯示，鈉長石鋰輝石偉晶巖脈呈淺灰白—灰色，花崗偉晶結(jié)構(gòu)，梳狀構(gòu)造。脈體內(nèi)部無明顯的分帶性特征，野外觀察表明脈體內(nèi)分帶大致為邊緣中—細(xì)晶長石石英 帶 和 中 部 粗 晶－偉晶鈉長石鋰輝石帶，脈體局部見長石、石英單晶角礫。典型偉晶巖脈類型、礦物組合、礦化特征等見表２。偉晶巖脈的圍巖蝕變程度較弱，以黑云母石英角巖、二云母石英角巖為主，局部偶見堇青石云母片巖。偉晶巖脈體走向北東向、北西向，部分近南北向，與黨壩礦區(qū)脈群走向特征相似，兩者受統(tǒng)一的構(gòu)造斷裂－裂隙系統(tǒng)控制（圖１、２）。
圖３ 馬爾康礦田地形地貌及典型脈體巖石礦物學(xué)特征
（ａ）—馬爾康礦田地形地貌；（ｂ）—業(yè)隆礦區(qū)陡傾的偉晶巖脈；（ｃ）—集沐大渡 河 邊 緩 傾 的 偉 晶 巖 脈；（ｄ）—黨壩Ⅷ號 鈉 長 石 鋰 輝 石 偉 晶 巖 露 頭； （ｅ）—加達礦區(qū)地形地貌及殘積－坡積礫石；（ｆ）—加達含 鋰 輝 石 偉 晶 巖 轉(zhuǎn) 石 的 坡 積 碎 石 帶；（ｇ）—加 達 礦 區(qū) 山 頂 平 地 殘 積 的 鋰 輝 石 偉 晶 巖 碎 石（高程４１５０ｍ）；（ｈ）—加達礦區(qū)東部馬納螢石石英脈（高程４０６０ｍ）；（ｉ）—黨壩Ⅷ號礦脈北段 ＤＢ０１－３樣品礦物組合（高程３９００ｍ）；（ｊ）—黨壩Ⅷ號礦脈中段 ＤＢ０２－３樣品礦物組合；（ｋ）—黨壩Ⅷ號礦脈中段 ＤＢ０２－４樣品礦物組合（高程３７００ｍ）；（ｌ）—地拉秋Ⅰ號脈中部 ＫＲＹ１０－１樣品礦物組合（高程２４５０ｍ）；（ｍ）—加達ＪＺＫ００１鉆孔７．２ｍ 進尺含鈮鉭鐵礦鈉長石偉晶巖脈（高程４１２７ｍ）；（ｎ）—加達ＪＺＫ００１鉆孔５８．５ｍ 進尺含白云母鈉長石鋰輝石偉晶巖（高程４０９０ｍ）；（ｏ）—加達ＪＺＫ００１鉆孔１４６ｍ 進 尺 含 白 云 母 鈉 長 石 磷 鋰 鋁 石 鋰 輝 石 偉 晶巖（高程４０２９ｍ）；（ｐ）—加達ＪＺＫ００１鉆孔１７４ｍ 進尺含錫石鈉長 石 鋰 輝 石 偉 晶 巖（高程 ４００９ｍ）；Ｍｕ—白云 母；Ａｂ—鈉 長 石；Ｑｚ—石 英；Ｓｐｏ—鋰 輝 石；Ｍｏｎ—磷 鋰 鋁 石； Ｆｅｒ—鐵磷鋰錳礦；Ｎｔ—鈮鉭鐵礦；Ｓｎ—錫石
通過地質(zhì)填圖明確了鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石帶界線。鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石分布于山脈頂部平地或山脊兩側(cè)陡坡上，呈斷續(xù)的帶狀分布（圖３ｅ、ｆ）。鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石帶走向北東４０°～５０°，少量轉(zhuǎn)石帶近南北向，走向延長５００～１５００ｍ，寬１０～１５０ｍ。鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石形態(tài)多樣，棱角明顯，直徑０．１～５ｍ，無明顯的分選性，顯示近原地遷移特征。另外，鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石礦物組合以石英、鈉長石、鋰輝石和少量的云母、暗色鐵錳組分為主，與局部出露的鋰輝石偉晶巖脈群礦物組合一致，結(jié)合地形地貌特征對鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石分布的影響，大致推斷隱伏鋰輝石偉晶巖走向為北東向。以本次填圖圈定的３６號脈鋰輝石偉晶巖露頭及其附近的鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石帶為例，３６號偉晶 巖 脈 群 出 露 于 牛 棚 子 山山頂平地上，出露長度５～２０ｍ，寬度２～１０ｍ，其附近的鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石以地表殘積為主，散布于脈體附近，分布密度為１～３塊／ｍ２。山 坡上鋰 輝石 轉(zhuǎn) 石 分 布 密 度 相對較小，并且隨著距離鋰輝石偉晶巖露頭距離增大而逐漸降低，多小于１塊／ｍ２。結(jié)合３６號鋰輝石偉晶巖脈群露頭產(chǎn)狀和其附近轉(zhuǎn)石帶走向延長方向，初步判斷隱伏鋰輝石偉晶巖脈走向４０°。
３．３ 高密度電法
加達礦區(qū)地表碎石土或植被覆蓋面積較大，僅局部出露鋰輝石偉晶巖脈；另外，工作區(qū)有北東向、北西向、近南北向等多組走向的偉晶巖脈，僅通過地質(zhì)填圖，不能明 確 規(guī) 模 較 大（＞１．５ｋｍ）的鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石帶與鋰輝石偉晶巖露頭的成因聯(lián)系，也不能準(zhǔn)確判斷鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石帶屬于同一條脈體還是多條近平行脈體組成的脈群風(fēng)化剝蝕成因。０號綜合地質(zhì)物探實驗剖面分析表明，偉晶巖與三疊紀(jì)地層之間的電阻率有一定的差異（表３）?？赏ㄟ^高密度電法測量圈定與鋰輝石偉晶巖有關(guān)的隱伏陡傾高電阻率異常帶，并與地質(zhì)填圖圈定的偉晶巖露頭或轉(zhuǎn)石帶對比，判斷出隱伏鋰輝石偉晶巖脈走向連續(xù)性和傾向延伸情況（圖４）。
高密度工作儀器采用重慶精凡儀器廠研發(fā)的集中式１２０道 Ｎ２型電法系統(tǒng)；測量 中 使 用 鋰 電 池 組做激 勵 電 源，輸 入 電 壓 ≤３００Ｖ；所 有 測 點 采 用ＲＴＫ·ＧＰＳ進行定點位，測線方位角根據(jù)礦脈走向進行微量調(diào)整以保證測線垂直礦脈主要走向，同時確保所有電極接通且接地電阻小于１．５ｋΩ 后方可啟動測量。本次系統(tǒng)物探測量前期，在３６號礦脈原始露頭進行了多參數(shù)試驗（供電時間１ｓ溫納裝置、偶極裝置、測深裝置及供電時間為２ｓ的溫納裝置），實驗剖面顯示供電周期為２ｓ溫納裝置能夠有效反映目標(biāo)體的情況，且與實測地質(zhì)特征較吻合，因此，工作區(qū)所有測線均采用為２ｓ溫納裝置測量。本次高密度電法野外原始數(shù)據(jù)處理，使用的是以有限單元法為基礎(chǔ)，基于圓滑約束最小二乘法的反演程序。數(shù)據(jù)處理軟件采用 Ｒｅｓ２ｄｉｎｖ，經(jīng)相應(yīng)處理模塊進行畸變點剔除、地形校正的預(yù)處理后，最終二維反演，電阻率反演結(jié)果經(jīng)地形矯正并 Ｍａｐｇｉｓ成圖（圖４）。
以加達礦區(qū)３６號偉晶巖脈群為例，如前所述，其在山頂平地露頭較好，附近鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石帶走向延長最長，高密度電法實驗剖面（０號勘探線）測試圈定的陡傾高阻異常體地表延伸與地質(zhì)填圖圈定的鋰輝石偉晶 巖 露 頭 相 吻 合（圖４）。因此，以高密度電法圈定的陡傾高阻異常判斷偉晶巖脈露頭的傾向深部延伸，具有可行性。以０線為參考，設(shè)置多條垂直于碎石帶或鋰輝石偉晶巖露頭走向的電法剖面，展開隱伏礦脈走向追索。參考３６號脈群原始露頭或其周圍 的 地 表 鋰 輝 石 轉(zhuǎn) 石 帶總 體走向 ４０°，設(shè)計高密度電法測深測量剖面線走向１３０°（圖２、４）。
從控制３６號脈群的０、７、８號測線對應(yīng)的電阻率剖面，結(jié)合地質(zhì)特征分析（圖４、５），可以得出如下判斷：① 高密度剖面實測視電阻率值介于１×１０３～ ２４×１０３（Ω·ｍ）區(qū)間，數(shù)值范圍達一個數(shù)量級。整體來看，反演擬斷面基本呈現(xiàn)水平方向和垂直方向高低阻相間分布的電性展布特征。結(jié)合地表地質(zhì)特征和鉆探工程揭露，初步推斷呈近水平高－低阻異常對應(yīng)的地質(zhì)單元為變質(zhì)長石石英砂巖或緩傾斜的偉晶巖和含碳質(zhì)變質(zhì)黑云母長石石英砂巖；陡傾的高－低阻異常為陡傾的偉晶巖脈群或長英質(zhì)脈群和三疊系含水破碎帶或孔隙水、裂隙水含量較多的層位。② 在高 密 度 電 法 有 效 探 測 深 度 范 圍 內(nèi) （１５０ｍ 以淺），陡傾高阻異常的視電阻率值一般為相鄰陡傾低電阻率異常的視電阻率值５～１０倍，如８＃ 線的８－２、０＃ 線的０－２、７＃ 線的７－３等 陡 傾 高 阻 異 常及其右側(cè)相鄰的陡傾低阻異常（圖４）。以０＃ 線４５～５５測點為例，對應(yīng)０－２號高阻帶電阻率界線值為１５０００Ω·ｍ，而其右側(cè)低阻帶界線值低至２５００Ω·ｍ（圖４）。③陡傾的高阻異常淺部延伸至地表，常見偉晶巖轉(zhuǎn)石或原巖露頭分布。以０＃ 線為例，５０～５２測點對應(yīng)的０－２號隱伏高電阻率異常帶，其延伸至地表對應(yīng)的第四系碎石層，皆有風(fēng)化剝蝕成因的殘積鋰輝石偉晶巖碎石，表明陡傾的高阻異常極可能為深部隱伏的陡傾含鋰輝石偉晶巖脈（群）引起；結(jié)合隱伏高阻帶特征和地表鋰輝石碎石帶分布寬度，推斷隱伏偉晶巖脈（群）或長英質(zhì)脈（群）寬度約４０ｍ（圖４）。為驗證與地表鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石帶或基巖露頭深部延伸情況，明確其與陡傾高阻異常是否存在空間關(guān)系，設(shè)置相關(guān)勘探剖面、鉆孔驗證（圖４）。
圖４ 加達礦區(qū)高密度電法反演聯(lián)合剖面及鉆探工程部署示意圖（勘探線剖面位置見圖２）
３．４ 鉆探工程驗證和礦脈類型
本次工程部署具體以殘－坡積碎石層中鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石密度、偉晶巖轉(zhuǎn)石帶延長、基巖露頭產(chǎn)狀為地質(zhì)依據(jù)；以控制鋰輝石偉晶巖的原始露頭深部延伸情況，及與地表鋰輝石偉晶巖碎石帶吻合的陡傾高阻地質(zhì)體為目的。鉆探工程施工單位為四川華地勘探股份有限公司，其設(shè)備為全液壓動力頭鉆機Ｆ－６００，鉆機有效鉆進長度與孔斜有關(guān)，一般直孔為７５０ｍ，斜孔為３５０～４００ｍ，孔斜可選擇０°～９０°任意角度。
以３６號脈群為例，根據(jù)偉晶巖露頭、殘－坡積轉(zhuǎn)石帶走向，推斷出３６號脈群走向北東４０°，以此確定０號勘探線北西－南東走向；通過高密度電法剖面顯示的陡傾高阻異常體向呈北西陡傾，傾角大于４５°，以此確定ＺＫ００１鉆孔的方位角為１３０°，傾角６０°，孔位為４５號電法測量點附近（圖４）。鉆孔 ＺＫ００１揭露共計１０條大小不等的脈體，主要的鋰輝石偉晶巖脈５條，初步計算礦脈累計斜厚度約３２ｍ，Ｌｉ２Ｏ 平均含 量 大 于 １％ （圖 ５）。 以 ０ 號 勘 探 線 及 鉆 孔ＺＫ００１為參考，為進一步查明與鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石帶空間上存在相關(guān)關(guān)系的隱伏高阻地質(zhì)體是否為鋰輝石偉晶巖脈，確定以３６號脈群為主的鋰輝石偉晶巖脈走向延伸情況，相繼開展了其余兩條勘探剖面和三個鉆孔的施工工程（圖４、５）。通過鉆孔編錄和勘探剖面分析，初步確定鉆孔控制的鋰輝石偉晶巖空間位置、礦化脈體類型、礦物組合與地表脈體原巖露頭、鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石帶及隱伏高電阻率異常帶存在對應(yīng)關(guān)系（圖４、５、６）。
圖５ 加達礦區(qū)３６號脈群聯(lián)合勘探線剖面示意圖（勘探線剖面位置見圖２）
通過室 內(nèi) 初 步 巖 礦 鑒 定，確 定 加 達 礦 區(qū) 鉆 孔ＺＫ００１控制了主要兩類脈體類型。一類是特征礦物為鈉長石、鋰輝石、磷鋰鋁石的富鋰鈉長石鋰輝石偉晶巖，（圖３ｎ、ｏ、ｐ），其與黨壩礦區(qū)Ⅷ號鈉長石鋰輝石偉晶巖屬于同一脈體類型；另一類是特征礦物為鈉長石、鈮鉭礦的富鉭鈉長石型偉晶巖（圖３ｍ），其與黨壩礦區(qū)Ⅳ號含鐵錳質(zhì)成分的富鉭偉晶巖屬于同一脈體類型。兩類脈體形態(tài)、礦物組合、化學(xué)成分及其與圍巖 接 觸 關(guān) 系 等 見 表２。其中，富鉭偉晶巖的脈寬總體小于２ｍ（如脈體１、３、５、９），鋰含量多小于３０００×１０－６，銣含量多大于１５００×１０－６，鈹含量１９０×１０－６～３３０×１０－６，鈮含量１２０×１０－６～１２９× １０－６、鉭含量１５０×１０－６～１７５×１０－６，多數(shù)脈體中Ｎｂ＜Ｔａ。富鋰偉晶巖的脈寬大于２ｍ（如脈體２、４、６、８），鋰含量總體大于５０００×１０－６，銣含量多小于１５００×１０－６，鈹含量１５０×１０－６～２８０×１０－６，鈮含量１００×１０－６～１２０×１０－６、鉭含量３５×１０－６～６５×１０－６，多數(shù)脈 體 Ｎｂ＞Ｔａ。礦 物 組 合 上，脈 寬 大 于２ｍ 的富鋰輝石偉晶巖脈，全脈鋰輝石礦化。與業(yè)隆、黨壩等礦區(qū)的典型白云母鈉長石鋰輝石偉晶脈相比，該鉆孔控制的鈉長石鋰輝石偉晶巖中白云母含量極少（含量＜２％）；含鐵錳質(zhì)等暗色物質(zhì)較多，并且鋰輝石偉晶巖單脈體內(nèi)無明顯分帶特征（圖６），但總體屬于同一脈群，即鈉長石鋰輝石偉晶巖脈脈群。
表２ 加達礦區(qū) ＺＫ００１鉆孔控制脈體類型
４ 方法應(yīng)用及找礦方向討論
本次地質(zhì)填圖圈定的殘－坡積鋰輝石碎石帶、高密度電法圈定的陡傾高阻異常對控制隱伏鈉長石鋰輝石偉晶巖脈起到關(guān)鍵作用，進一步討論如下。
４．１ 高阻異常體與偉晶巖脈相關(guān)性
加達礦區(qū)０＃ 線的ＺＫ００１鉆孔穿過的高阻異常帶０－２號高阻 異 常（ρｓ＞１５０００Ω·ｍ），對 應(yīng) 的 孔 深為３５～８２ｍ，與３６－１、３６－２和３６－３鋰輝石偉晶巖脈組成的脈群空間位置相對吻合；另外，通過鉆孔ＪＺＫ７０１、ＪＺＫ８０１驗證７＃ 線的７－３陡傾高阻異常帶和８＃ 線的８－２陡傾高阻異常帶，發(fā)現(xiàn)高阻異常帶附近也控制了鋰輝石偉晶巖脈；說明本次高密度電法圈定的陡傾高阻異常，能大致反應(yīng)隱伏脈體的空間位置（圖４、５）。因０＃ 測線５２～５５點位隱伏含水破碎帶或含孔隙水、裂隙水變質(zhì)巖低阻異常 （０－２ 高阻異常 右側(cè)）影響，導(dǎo)致鉆孔控制的３６－４和３６－５號脈體與０－ ２號高阻異常關(guān)系不明確，但是將鉆孔控制的兩脈體孔深位置與山頂平地６１～６８測點的點間殘積鋰輝石偉晶巖帶相連接，同樣穿過０－３號中－高阻異常（ρｓ＞７５００Ω·ｍ）。可見，本次高密度電法圈定的陡傾高電阻異常能夠大致指示鋰輝石偉晶巖的空間位置（圖４、５）。另外，巖芯 樣 品 的 電 阻 率 測 量 直 接證明偉晶巖為高阻地質(zhì)體（ρｓ＞１００００Ω·ｍ），表明高密度電法在尋找（１５０ｍ 以淺）一定規(guī)模的隱伏偉晶巖方面具有一定的效果（表３）。
圖６ 加達礦區(qū)鉆孔控制脈體巖芯及手標(biāo)本特征
本次高密度電法圈定的緩傾斜高阻異常體（圖４中８－４、０－３、０－５、７－５高阻異常）可能為緩傾斜或近水平的偉晶巖或隱伏巖枝（圖４），可作為尋找硬巖型鋰礦潛在找礦空間?？紤]到“甲基卡式”稀有金屬礦床中的近水平脈體分布于主巖體的巖枝外圍或其隱伏延伸區(qū)域（如甲基卡３０８號礦脈群或 Ｘ３號礦脈群，加達４６號脈群等），結(jié)合“五層樓＋地下室”勘查模型，在馬爾康礦田可爾因二云母花崗巖主巖體周圍的巖枝及其延伸區(qū)域，如礦田東北部的松崗地區(qū)巖枝、西北部的觀音橋地區(qū)巖枝和東南部的高爾達地區(qū)巖枝（圖１），亦可嘗試采用高密度電法尋找類似的緩傾斜或近水平稀有金屬礦體。
表３ 鉆孔 ＺＫ００１巖芯樣品電阻率測量結(jié)果表
４．２ 鉆孔設(shè)置的有效依據(jù)
加達礦區(qū)階段性勘查表明，一般在陡坡或坡頂圈定的殘－坡積含鋰輝石碎石帶延伸，指示隱伏脈體走向最具有意義，碎石體積越大、分布密度越高，越能夠指示近脈體原地殘留的特征。河谷或低洼地區(qū)的含鋰輝石偉晶巖的碎石帶厚度較大（＞２ｍ），鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石分布位置距離基巖較遠(yuǎn)，在明確隱伏礦脈走向或確定鉆孔位置方面的指示意義較差。另外，考慮到物探儀器的有效測試深度，及地形地貌對異常提取的影響，高密度電法圈定的陡傾高阻異常帶對尋找１５０ｍ 以淺，且脈寬大于５ｍ 的陡傾偉晶巖脈較為有效，指示脈體傾伏方向最佳。因此，機械巖芯鉆的鉆孔布設(shè)，應(yīng)建立在鋰輝石偉晶巖碎石成因、電阻率異常解釋以及鋰輝石偉晶巖碎石帶分布等方面之上。
４．３ 找礦指示意義
本次鉆探工程控制了３６號鈉長石鋰輝石偉晶巖空間分布特征，可結(jié)合稀有金屬偉晶巖脈空間分帶規(guī) 律，明確馬爾康礦田找礦方向。以偉晶巖的水平分帶規(guī)律為參考，在馬爾康礦田東部的鈉長石鋰輝石型偉晶巖帶（以加達３６號脈和黨壩Ⅷ號脈為代表）（圖１）及其西側(cè)，可能存在含綠柱石、鉭鈮礦物、鋰輝石或磷鋁鋰石等富稀有金屬礦物的白云母－微斜長石－鈉長石型或白云母微斜長石型偉晶巖（圖７）。以偉晶巖脈的垂向分帶規(guī)律為參考，通過加達礦區(qū)山頂平地殘積鋰輝石偉晶巖碎石帶（高程４１５０ｍ）（圖１、圖３ｆ）和黨壩礦區(qū)Ⅰ號脈鈉長石鋰輝石型脈體（高程２４５０ｍ）（圖１、圖３ｌ）分布高程，可判斷在馬爾康礦田東部尋找鋰輝石型偉晶巖的高程范圍為２４５０～４１５０ｍ。以偉晶巖脈同空間位置分帶特征為參考，加達礦區(qū) ４６ 號“人”字型脈群南部（高程＞３８００ｍ）為鈉長石鋰輝石型偉晶巖（圖１、２），其向南延伸與黨壩Ⅷ號鈉長石鋰輝石偉晶巖（３７００～３９００ｍ 高程）在空間位置、脈體產(chǎn)狀和礦物組成上相近（圖３ｉ、ｋ），兩者之間走向上近３ｋｍ 的間斷 區(qū) 是 否 存 在 大 型 的 隱 伏 鋰 輝 石 偉晶巖脈，應(yīng)作為馬爾康礦田東部找礦重點（圖６、７）。
本次在馬爾康礦田東北部的加達礦區(qū)控制３６號礦脈群，并取得找礦突破，不但表明馬爾康礦田北部 具 有 形 成 大 型—超 大 型 鋰 輝 石偉 晶 巖 礦 床 的 潛力，并且實例論證了馬爾康礦田稀有金屬礦脈主要分布于主巖體可爾因二云母花崗巖周圍，其侵位和分布受可爾 因 二 云 母 花 崗 巖 主巖體的演化影響最大，而非巖漿演化最晚期的白云母鈉長石花崗巖。同時，本次鉆探工程控制的３６號脈群呈北東走向延伸，為馬爾康礦田東部尋找不同走向的大型鋰輝石偉晶巖脈提供了依據(jù)。馬爾康礦田東部偉晶巖脈群主要為 ＮＷ、ＮＥ兩組，但在黨壩礦區(qū)以 ＮＷ 走向的Ⅷ號鈉 長 石 鋰 輝 石 偉 晶 巖 （走 向 ＞２．５ｋｍ）為 主，在加達礦區(qū)以 ＮＥ走向的３６號鈉長石鋰輝石偉晶巖（走向＞１．５ｋｍ）為主。因此，在兩地區(qū)應(yīng)分別兼顧尋找 ＮＥ、ＮＷ 走向的大型鋰輝石偉晶巖脈。另外，３６號脈群主要包括富鉭的鈉長石偉晶巖、富鋰的鈉長石鋰輝石偉晶巖（表２），其為同空間尋找不同礦化類型的偉晶巖脈提供了具體實例。結(jié)合加達礦區(qū)兩類脈體的Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎｂ、Ｔａ含量，以及 Ｎｂ／Ｔａ比值變化成因，推斷兩類脈體對應(yīng)的熔體都經(jīng)歷了高分異演化過程，且脈寬較小的富鉭偉晶巖晚于脈寬較大的富鋰偉晶巖，因此在典型的鈉長石鋰輝石偉晶巖帶，也應(yīng)注意尋找富鉭的鈉長石脈體。
圖７ 加達礦區(qū)偉晶巖脈群空間分布簡圖
５ 結(jié)語
通過本次礦產(chǎn)勘查方法綜合應(yīng)用及階段性成果分析，認(rèn)為諸如地質(zhì)填圖、地球物理電法測量等傳統(tǒng)的勘查方法在尋找鋰輝石偉晶巖方面仍具有一定的有效性。在野外鉆探工程驗證及室內(nèi)樣品巖礦鑒定和化學(xué)分析基礎(chǔ)上，進一步綜合分析表明，通過地質(zhì)填圖圈定的殘－坡 積鋰輝 石 偉晶巖 轉(zhuǎn) 石 帶 或 偉 晶 巖露頭判斷脈體走向，通過高密度電法測量圈定的陡傾高阻異常判斷脈體傾向，對于判斷偉晶巖露頭之間是否存在隱伏巖脈及其連續(xù)性，以及隱伏陡傾高阻異常帶延伸至地表位置與地表鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石帶或基巖露頭是否吻合等方面效果顯著，為鉆探工程部署提供了可靠地質(zhì)依據(jù)，也為下一步在馬爾康礦田東部和北部的找礦方向等提供了重要的依據(jù)。盡管馬爾康地區(qū)地形地貌特征為傳統(tǒng)勘查方法實施造成一定的困難，但隨著無人機高精度（地物識別達厘米級）航拍技術(shù)的逐步成熟，以及鉆探機械設(shè)備逐步向可拆解的模塊化組合和半自動化方向發(fā)展，該勘查方法組合的施工難度會逐漸降低，可進一步推廣到馬爾康礦田及其他相鄰區(qū)域。
