甲基卡式花崗偉晶巖型鋰礦床成礦模式與三維勘查找礦模型
本書內(nèi)容包括:區(qū)域地質(zhì)構造;甲基卡稀有金屬礦田地質(zhì)特征;典型礦(脈)床地質(zhì)特征;地球化學特征;甲基卡偉晶巖稀有金屬成礦條件;甲基卡式稀有金屬礦床成因與成礦模式等。
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隨著新興產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,鋰金屬突顯出具有極高的戰(zhàn)略價值,被譽為21世紀的“能源金屬”“白色石油”和“推動世界前進的金屬”。國家在新能源戰(zhàn)略的大背景下,給予重點扶持。鋰資源開發(fā)利用已被作為國家戰(zhàn)略列入“十二五”規(guī)劃和“十三五”規(guī)劃;在國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)目錄中,鋰資源的開發(fā)利用貫穿節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料和新能源汽車等七大產(chǎn)業(yè)。近期國家己定位甲基卡為國家新興能源基地。
我國具工業(yè)意義和潛在工業(yè)意義的鋰礦床,主要是花崗巖偉晶巖型、花崗巖型鋰礦、鹽湖鹵水型;◢弾r偉晶巖型礦床主要分布在四川、新疆、河南、湖南,一直為我國鋰礦的主要開采對象;花崗巖型鋰礦僅見于江西,目前正被開發(fā)利用;鹽湖鹵水型液體礦,主要分布在青海柴達木和西藏北部各鹽湖中,屬高鎂鋰比型,已經(jīng)過30多年試驗研究,因尚未完全解決生產(chǎn)工藝技術問題,尚未被規(guī);_發(fā)利用。
自20世紀70年代以來,經(jīng)四川地質(zhì)礦產(chǎn)局下屬地質(zhì)隊和研究所,以及中國地質(zhì)科學院等單位調(diào)查研究與勘查,已在川西部地區(qū)查明多處偉晶巖型鋰輝石礦富集區(qū)。其中的甲基卡為主要富集區(qū),已發(fā)現(xiàn)偉晶巖礦(化)脈498條,但由于氣候十分惡劣,廣為浮土草甸覆蓋,故經(jīng)詳查或勘探的含礦偉晶巖脈僅有17條,致使該區(qū)于20世紀80年代至21世紀初的20年間,地質(zhì)找礦及勘查工作再未取得重大新進展。
為了國家新興能源的需要,擴大鋰金屬礦產(chǎn)資源儲量,按中國地質(zhì)調(diào)查局和四川省國土資源廳部署,甲基卡鋰輝石成礦區(qū)的重點評價和普查被列入2012~2017年,“我國三稀資源戰(zhàn)略調(diào)查計劃項目”四川三稀資源綜合研究與重點評價工作項目和地勘基金鋰礦重點普查項目。項目由中標單位一一四川省地質(zhì)調(diào)查院具體實施。
五年多來,項目組通過對前人資料的認真分析,選用有明確針對性的,對生態(tài)環(huán)境影響最小的多種勘查技術方法和手段,歷經(jīng)艱辛,于甲基卡及其外圍地區(qū)開展了立體地質(zhì)勘查與綜合研究,并取得了值得點贊和推崇的如下重大新進展和地質(zhì)找礦的重大突破。
首先是,實現(xiàn)了快速地質(zhì)找礦的重大新突破,新發(fā)現(xiàn)了鋰輝石礦脈11條,其中新3號(X03)礦脈經(jīng)鉆探追索控制,新探獲氧化鋰(Li20)資源量達88萬噸。并同時查明可綜合利用的共伴生氧化鈹(Be0)、氧化銣(Rb20)資源量達超大型,氧化鉭(Ta205)資源量達大型,氧化鈮(Nb205)及錫(Sn)資源量達小型。該重大突破使甲基卡氧化鋰的資源儲量規(guī)模躍居亞洲第一位。
目錄
第一章 區(qū)域地質(zhì)構造 1
第一節(jié) 概述 1
一、大地構造位置 1
二、區(qū)域地質(zhì)構造演化 2
第二節(jié) 區(qū)域地球物理和地球化學特征 3
一、區(qū)域地球物理特征 3
二、區(qū)域水系沉積物地球化學異常特征 5
第三節(jié) 區(qū)域巖石地層系統(tǒng) 6
一、區(qū)域地層系統(tǒng) 6
二、成礦區(qū)地層與巖相 7
第四節(jié) 巖漿活動的主要特征 9
一、區(qū)域主要巖漿活動事件 9
二、花崗巖、花崗偉晶巖類型 10
第五節(jié) 區(qū)域構造變形與變質(zhì)作用 11
一、構造變形序列及特征 11
二、變質(zhì)作用 12
第六節(jié) 區(qū)域穹窿狀地質(zhì)體與成礦 14
一、穹窿狀地質(zhì)體研究概況 14
二、穹窿狀地質(zhì)體與成礦 15
三、雅江北部花崗巖漿底辟熱穹窿田地質(zhì)特征 17
第二章 甲基卡稀有金屬礦田地質(zhì)特征 24
第一節(jié) 穹窿體與礦田概述 24
第二節(jié) 地層 24
第三節(jié) 二云母花崗巖地質(zhì)特征 28
一、馬頸子二云母花崗巖體 28
二、主要礦物特征 30
三、甲基甲米巖株 32
第四節(jié) 重力異常推斷花崗巖深部形態(tài) 34
一、布格重力異常特征 34
二、重力異常剖面特征 35
第五節(jié) 甲基卡穹窿構造變形與變形機制 37
一、雙向收縮應變和熱隆伸展應變 37
二、剪切應變的顯微組構 40
第六節(jié) 主要變質(zhì)作用與特征 40
一、經(jīng)歷的主要變質(zhì)作用 40
二、主要變質(zhì)礦物特征 44
第七節(jié) 偉晶巖產(chǎn)布特征與分類 46
一、偉晶巖脈的產(chǎn)出形態(tài)及規(guī)模 46
二、偉晶巖類型的劃分 49
第八節(jié) 甲基卡偉晶巖的主要類型與特征 49
一、按主要礦物組成劃分的偉晶巖類型 49
二、按稀有金屬的礦化特點劃分的偉晶巖類型 52
三、按分異特征劃分的偉晶巖類型 53
第九節(jié) 偉晶巖的脈動充填方式 55
一、脈動具有新生性 56
二、脈動具有繼承性 57
三、脈動具有巖漿侵入和裂隙貫入形式 58
第十節(jié) 偉晶巖的礦物學特征 59
一、礦物組成 59
二、礦物學特征 59
第三章 典型礦(脈)床地質(zhì)特征 65
第一節(jié) 勘查簡史與主要礦(脈)床類型 65
一、勘查簡史 65
二、主要礦(脈)床類型 65
第二節(jié) X03礦(脈)床 68
一、礦(脈)床產(chǎn)出特征 68
二、礦脈形態(tài)及規(guī)模 72
三、礦石結構構造 74
四、礦石類型及品位變化 78
五、礦物及化學組分 80
六、稀有元素的賦存狀態(tài)及富集規(guī)律 91
第三節(jié) No.134號鋰礦脈地質(zhì)特征 94
一、礦床(脈)產(chǎn)出特征 94
二、礦脈形態(tài)及規(guī)模 97
三、礦石結構構造 97
四、礦石類型及品位變化 97
五、礦物組成及稀有元素的賦存狀態(tài) 98
第四節(jié) No.9號鈹?shù)V脈 99
一、礦床(脈)產(chǎn)出特征 99
二、礦(體)脈形態(tài)及規(guī)模 100
三、礦石結構構造 101
四、礦石類型及品位 101
五、礦物組成及稀有元素的賦存狀態(tài) 101
第五節(jié) No.528鈮鉭礦脈地質(zhì)特征 102
一、礦床(脈)產(chǎn)出特征 102
二、礦體(脈)形態(tài)及規(guī)模 102
三、礦石結構構造 103
四、礦石類型 105
五、礦物組成及稀有元素的賦存狀態(tài) 105
第六節(jié) 交代作用與圍巖蝕變作用 106
一、交代作用 106
二、近脈圍巖蝕變特征 109
第四章 地球化學特征 115
第一節(jié) 花崗侵入體地球化學特征 115
一、巖石地球化學特征 115
二、巖漿巖成因與構造環(huán)境 118
第二節(jié) 偉晶巖的地球化學特征 123
一、不同類型偉晶巖地球化學特征 123
二、不同結構鈉長鋰輝石偉晶巖地球化學特征(以X03脈為例) 128
三、偉晶巖和礦石元素特征變化成因探討 132
第三節(jié) 變質(zhì)圍巖的地球化學特征 133
一、接觸蝕變帶稀有元素含量和分布特征 133
二、元素活動性和遷移分析 137
第五章 甲基卡偉晶巖稀有金屬成礦條件 139
第一節(jié) 成礦物質(zhì)和成礦流體來源 139
一、成礦物質(zhì)圍巖來源 139
二、成礦物質(zhì)巖漿巖來源 140
三、成礦流體來源 141
四、二云母花崗巖和偉晶巖形成深度 144
第二節(jié) 成巖成礦時代 144
一、二云母花崗巖的鋯石U-Pb年齡 144
二、稀有金屬偉晶巖的U-Pb同位素年齡 147
三、成巖成礦時代分析 150
第三節(jié) 構造巖漿的控礦作用 151
一、成巖成礦的構造背景 151
二、巖漿侵位機制與控礦條件 153
三、控礦裂隙系統(tǒng)特征 156
第六章 甲基卡式稀有金屬礦床成因與成礦模式 162
第一節(jié) 甲基卡稀有金屬礦床成因 162
一、甲基卡二云母花崗巖和偉晶巖成因聯(lián)系 162
二、甲基卡二云母花崗巖巖漿起源 164
三、巖漿液態(tài)不混溶與偉晶巖稀有金屬礦床 165
四、巖漿期后熱液交代作用與稀有金屬礦化 171
五、巖漿脈動作用與礦化疊加 174
第二節(jié) 甲基卡稀有金屬礦床成礦模式 175
一、地質(zhì)事件序列 175
二、成礦模式圖及簡要說明 178
第七章 三維地質(zhì)找礦勘查方法研究應用與找礦模型 181
第一節(jié) 坡-殘積鋰輝石“尋根溯源”找礦方法 181
一、“尋根溯源”找礦法建立的依據(jù) 181
二、遙感解譯及坡-殘積填圖找礦法的應用 182
第二節(jié) 重力和磁力測量 184
一、小比例尺解譯區(qū)域地質(zhì)成礦構造背景 184
二、大比例尺重力和磁法異常推斷巖體和偉晶巖就位空間 185
第三節(jié) 電法測量 191
一、應用的前提條件(巖石電阻率) 191
二、電法測量方法 193
三、電法異常解釋與推斷 195
四、電法測量成果的驗證與應用 199
第四節(jié) 探地雷達測量 200
一、應用條件 200
二、探地雷達圖像、能量強度和勘探線剖面對比試驗 201
三、試驗結論 204
第五節(jié) 地球化學找礦法的研究與應用 205
一、區(qū)域地球化學優(yōu)選稀有金屬找礦遠景區(qū) 205
二、甲基卡地球化學找礦法的研究與應用 208
第六節(jié) 多元找礦信息分析與鉆探驗證 215
一、成礦有利條件分析 215
二、化探信息分析 216
三、物探電法信息分析 216
四、鉆探驗證 217
第七節(jié) 甲基卡式礦床綜合找礦模型 218
一、地質(zhì)綜合找礦模型基本準則 218
二、地質(zhì)找礦模型 220
三、地球物理找礦模型 221
四、地球化學找礦模型 221
五、甲基卡式稀有金屬礦床綜合找礦模型 222
結語 223
主要參考文獻 224