SCI论文（www.lunwensci.com）
摘要：锂虽然是小矿种，但对于新兴产业的发展来说，至关重要；而甘肃省锂资源量相对缺少，因此，有必要进一步摸清楚甘肃省的锂资源家底，加强对黏土型锂矿成矿机制和成矿条件的研究，加深对锂作为能源金属前瞻性、战略性的研究，带动甘肃省区域性的锂矿找矿突破，为甘肃省新兴产业的发展作出贡献；本次工作选择礼县—宕昌一带出露的白垩系火山喷发沉积岩为目标地层，开展黏土型锂矿找矿方向与成矿潜力研究。
关键词：黏土型锂矿,礼县—宕昌,找矿方向,成矿潜力
锂虽然是小矿种，但对于新兴产业的发展来说，至关重要，是关键金属中的关键，我国的锂资源分布相对集中，青海、西藏、四川锂资源量占85.23%，而甘肃省锂资源量相对缺少，因此，有必要进一步摸清楚甘肃省的锂资源家底，加强对黏土型锂矿成矿机制和成矿条件的研究，加深对锂作为能源金属前瞻性、战略性的研究，带动甘肃省区域性的锂矿找矿突破，为我省新兴产业的发展作出贡献。
王登红研究员在川滇地区进行大量研究，提出了富锂“流纹－英安岩→酸性凝灰岩→蚀变黏土岩→砾石层”的含矿岩系，并且其时间先后顺序与地球化学变化趋势相一致；在类比川滇地区黏土型锂矿成矿地质作用条件及岩石化学研究的基础上，通过成矿地质作用研究确定成矿地质体，通过成岩成矿构造及成矿结构方面的研究判断矿体空间位置，通过成矿流体作用特征标志研究判断隐伏矿体的存在和可能位置。
本次研究工作选择礼县—宕昌一带出露的白垩系火山喷发沉积岩主要为牛顶山组（Kn），其岩石组合为爆发—溢流相苦橄玢岩、橄辉玢岩、玻基橄辉岩、橄辉质火山角砾岩等，其中SiO2含量为41%～42%；其次为管界组（Kg），岩石组合为溢流相—爆发相橄榄玄武岩、晶屑岩屑凝灰岩、玄武质火山角砾岩，其中SiO2含量为46%～52%。
1区域地质特征
研究区位于合作—岷县—宕昌—江洛镇区域性大断裂的两侧，横跨中、南秦岭两个构造带，区内主构造线方向总体为NW～SE向。
主体为夏河—礼县逆冲推覆构造带，总体构造呈北西西方向展布，主要分布泥盆、石炭、二叠纪碎屑岩和灰岩地层，是西秦岭重要的泥盆系铅锌成矿带。燕山期、华力西期中酸性岩浆岩十分发育，形成大的岩体、岩基及大量的中酸性岩脉。褶皱、断裂构造发育，褶皱为紧闭的线状褶皱，断裂以走向逆断裂为主，次级走向断裂和层间破碎带也很发育。
研究区西南部为碌曲—成县逆冲推覆构造带，主要为三叠纪地层分布区，岩性为碳酸盐岩夹细碎屑岩，其中有多次风暴沉积事件，是西秦岭重要的金汞锑成矿带，已发现汞锑及金矿（床）点多处。
研究区北部岩浆岩较发育，出露大面积的印支期花岗岩群，是甘肃省内热晕型金矿的主要成矿区，近年来发现亦与钨锡钼等有色金属成矿有关；且这些中酸性岩脉（株）发育地段则使W、Mo、Sn、Li出现异常。
1.1地层特征
研究区地理上位于西秦岭的中西部，地层区划隶属于华北地层大区秦祁昆地层区之东昆仑—中秦岭地层分区，中秦岭地层小区。
出露地层以上古生界为主，中生界仅于北部出露，新生界在区域内普遍发育。其中泥盆系为海陆交互相沉积，石炭系、二叠系、三叠系为海相碎屑岩—碳酸盐沉积，白垩系及古—新近系为陆相沉积。泥盆系、石炭系、二叠系为该区的主体地层，亦为该区成矿带载体地层。
1.2侵入岩特征
侵入岩以燕山期美武岩体为主，主要分布于研究区西北的响子沟一带，分布明显受区域构造体系的控制。据前人资料，岩浆侵入的主要时期集中在印支期，侵入岩种类主要包括中酸性岩类，缺乏基性岩类，产出状态有岩体、岩枝和岩脉等。中酸性岩类具有岩浆多期活动的特性，演化序列清晰，为多次脉动所形成的复杂深成岩体。区内侵入岩的形成与古板块构造活动关系密切，反映出西秦岭地区印支期特提斯洋消减和陆壳增生阶段的岩浆活动特点。
1.3构造特征
研究区主体隶属于秦岭造山带西段，属中秦岭断褶带，主要包括海西—印支断褶带，在区内大面积分布，呈北西西—南东东向延伸。主要由晚泥盆世大草滩组和石炭系、二叠系、三叠系及印支期碰撞前花岗岩体等组成，岩层建造为晚古生代低绿片岩相变质的陆缘浅海环境的碎屑岩建造及台地碳酸盐岩建造，地层总体延伸为北西西向，与区域构造线方向基本一致，构造变形主体为由北西西—南东东向的逆冲推覆构造，发育走向基本一致的推覆断裂和平行状或斜列式展布的褶皱群。
研究区自古元古代至晚古生代经历了多期次的造山作用等复杂的地质演化，尤其是伴随着燕山造山运动，研究区西北部美武大岩体的侵位和研究区东北蓝水沟石英闪长岩、尼木城花岗斑岩体等即发生在这一时期。
1.4火山岩
研究区内火山岩不太发育，呈长条状、带状及点状分布，总面积约为20.5km2，由酸性—超基性岩组成。主要有三叠系贾河组、滴水崖组中酸性火山岩以及白垩系管界组、牛顶山组基性—超基性火山岩。除中性喷发岩为裂隙式喷发外，其余均为中心式（点状）喷发，喷发时期为印支期和燕山晚期。
区内火山岩采用岩石化学进行归属分类。岩石中SiO2>63%归为酸性火山岩；SiO253%～63%归为中性火山岩；SiO245%～53%归为基性火山岩；SiO2＜45%归为超基性火山岩。并根据火山岩的喷发时期、与地层的接触关系及其岩石特征，将酸性火山岩、中性火山岩分别构建为三叠系滴水崖组及贾河组；将基性火山岩、超基性火山岩分别建为白垩系管界组及牛顶山组。
研究区火山岩岩石类型较为多样，根据岩石的化学成分、矿物成分、结构构造及产状等特征划分为火山熔岩、火山碎屑岩及次火山岩。区内火山岩多属点状分布，具有以下特点。
（1）SiO2含量在65.12%～33.02%之间，反映了区内中性—超基性火山岩的存在。碱度值变化在1～2之间，最高可达2.35。Fe2O3、FeO、MgO、CaO组分含量从中性—超基性火山岩明显的增高，与戴里及我国同类火山岩的岩石化学成分的变化基本一致，唯独区内酸性火山岩为向熔岩过渡的火山碎屑岩，无法与酸性火山岩对比。
（2）区内火山岩属扎氏铝过饱和或正常类型，里特曼指数δ一般＜2，属钙性，一部分为2～4之间属钙碱性，个别＞9属钠钙性。
（3）从各岩组组分变异曲线中可以明显的看出，①SiO2明显的从酸性火山岩向超基性喷发岩降低。Na2O+K2O、Al2O3以酸性火山岩值最小，由中性岩向超基性喷发岩明显降低。②Na2O与K2O的关系。各类火山岩绝大部分落于Na2O区，属Na2O＞K2O范畴，中性火山岩二者各占近一半。③基性组分从滴水崖（Tds）向牛顶山组（Kn）明显增高。④各类火山岩中FeO与MgO的关系，大部分坐落于MgO区，属MgO＞FeO，中性火山岩二者占近一半。⑤标准矿物的变化，Q从滴水崖组（Tds）向牛顶山组（Kn）明显降低，Ab、An、Or在滴水崖组（Tds）中最低，在其他岩组中变化不明显。⑥A．R与F变化规律性不明显。
1.5变质作用及变质岩
研究区隶属祁连—秦岭变质地区，凤州—礼县变质地带，变质地层为泥盆系西汉水群、石炭系东扎口组、二叠系十里墩组、三叠系隆务河群。区内地层均遭受不同程度的变质作用，变质作用形成的面理为板理，变质矿物主要为绢云母、绿泥石等，变质矿物沿板理面分布，板理面与原始层理面产状基本一致，属中压相系低绿片岩相变质岩系，变质作用类型属区域低温动力变质作用，属浅变质岩系列。
因考虑到该区虽经历了较弱的区域动力变质作用，但对区内地层的原始层理，接触关系以及岩石内部的结构、构造等并未造成多大的影响和破坏，加之研究区存在的这种变质作用亦不是此次工作的研究重点，不再对其加以叙述。
2区域地球物理特征
2.1布格重力异常特征
布格重力异常从研究区北部的北西向宽缓梯级带向西南方向变为重力低异常区，布格重力异常最低值为-280×10-5m/s2，形态为近等轴状，属该区一大型封闭的重力低异常区，是教场坝、闾井、碌础坝、柏家庄、中川五大花岗岩体之反映。礼县—天水一带布格重力场由西向东场值升高，反映出莫霍面埋深西深东浅。
2.2航磁异常特征
区域航磁异常主要分布于靠近天水柴家庄—利桥一带，近东西向韧性剪切带的南部及八卦山、天子山中酸性岩体的外接触带，经初步查证，航磁异常大部分由地表铁、铜矿化体引起。从武山—天水一带以大片平稳的正磁场为主，间夹部分负磁场，见有呈线状或椭园状异常20多个，异常值在200nT左右，最高达500nT以上，其展布方向与区域构造线一致，由基性—中酸性火山岩及铁矿化引起。
2.3邻区地面磁测特征
尽管该地区以往未做过地面高精度磁测工作，但2004年～2005年在宕昌县代家庄、礼县肖家山、马家沟、马家山及西和县大坪等邻近地区均进行过1：10000磁测扫面工作。根据以往的工作情况分析，陇南地区大部分地层表现为中～弱磁性，△T值一般小于200nT；但超基性火山岩或岩脉多呈现较强的磁性，如在马家山工区的超基性火山岩上，△T峰值达-1800nT～1300nT，且极值跳跃变化，与背景场差异明显，根据磁异常范围可清晰地勾绘出隐伏超基性岩体的轮廓。在上述地区进行磁法勘查的干扰因素主要为星罗棋布的村庄和高压输变电线路，数值上表现为独立的跳跃点，峰值可达±2000nT左右，容易识别。在施工中认真记录该类异常的位置，可在资料整理时人工剔除干扰数据。
综上所述，在研究区进行高精度磁测工作具备地球物理前提条件，可以有效地划分隐伏岩体的范围，确定断裂构造的位置，寻找隐伏矿产，为地质找矿工作提供更多的信息和依据。
3地球化学异常
根据1：20万区域化扫面成果结合地质矿产背景，分析Li地球化学分布特征甘肃省总体锂分布从南到北逐渐升高，即西秦岭最低，北山区较高，祁连区介于二者之间；西秦岭一带稀有元素异常相对较少，但局部存在异常强度高、规模大的异常。
研究区所处的“五朵金花”岩体一带，异常主要由La、Y、Nb、Be、Li、Zr等组成，其中尤以近东西向分布的闾井、柏家庄、吴茶坝三岩体异常规模大，元素之间相互套合程度高，岩浆岩主要有二长花岗岩，少量分布石英闪长岩，为稀有矿产的找矿远景区；尤其是各类中酸性岩脉（株）发育地段则使W、Mo、Sn、Li出现异常。
结合地质矿产背景与1：20万Li元素地球化学图显示，研究区白垩系火山岩地层出露的牛顶山、碌碡坝、白草山一带Li元素相对富集，而彭家山、阴坝里、毛雨山、后头沟等地段相对较弱，因此，可将牛顶山、碌碡坝一带作为重点进行研究。
4自然重砂特征
研究区共圈定出各类重砂异常112处。在党川—太阳寺一带和中部岩浆岩带主要以金重砂异常为主，重砂矿物组合为自然金、白钨矿、辰砂、铅族、铜族、泡铋矿和岩浆副矿物。在合作—宕昌—两当一带，自然重砂异常数为21个，有益重砂矿物组合简单，以中低温热液矿物为主，个别为高温矿物组合。宕昌—崖湾一带以辰砂异常占绝大多数，次为辉锑矿异常等，辰砂异常主要分布洮河、白龙江地区，且集中于碌曲、刀扎河坝—九源（西段）和金家坪—广金坝一带（东段）。
5矿产分布特征
研究区属西秦岭东段金及多金属成矿带的中、南秦岭成矿集中区。该带为印支期构造岩浆岩带，以大型侵入岩为特征，有前面提到的著名的“教场坝、闾井、碌础坝、柏家庄、中川、温泉”六大花岗岩体，矿产以热晕型和岩浆型的金、铜、钨、锡及层控沉积—再造型和沉积—改造型的铅、锌、锑为主。金矿多产于岩体外接触带，距岩体1.5km～4.5km，即所谓的“金镶边”。除原发现的多金属矿床（点）外，近年来新发现的有代家庄铅锌多金属矿床（中型）、李坝金矿床（大型）、锁龙金矿床（中型）、金山金矿床（中型）、马泉金矿床（中型）、大桥南金矿、花崖沟金矿、西安河金矿、麻沿河金矿、上坝里金矿以及雪坪沟白钨矿、竹园多金属矿点等40余处矿床（点），使得本地区成了名副其实的金及多金属成矿集中区。
金矿分布广泛，既有独立型岩金矿床，也有伴生型金矿床。矿体主要赋存于泥盆系、三叠系地层中，其产出主要受构造－岩浆带控制，矿石类型主要是微细浸染型与石英脉－构造蚀变岩型，主要有合作早子沟金矿床、玛曲县大水金矿床、礼县李坝金矿床、西和县大桥金矿、岷县鹿儿坝金矿床、岷县寨上金矿床、岷县锁龙金矿床、文县石鸡坝金矿床、文县阳山金矿床、碌曲县拉尔玛金矿床、舟曲县坪定金矿床等。铅锌赋矿层位多为泥盆系、志留系及震旦系，以泥盆系热水喷流沉积型为主要类型，大型、超大型矿床多属该类，主要有西成－凤太矿田。
铜矿的类型有火山喷流沉积型、热水沉积－改造型和斑岩型，主要分布在筏子坝－阳坝金铜成矿带中，有筏子坝、阳坝、白皂铜矿床等，在厂坝－代家庄多金属成矿带及徽县麻沿一带铜矿点星罗棋布，但规模普遍较小。
银多与铜、铅、锌、金、砷等矿产伴（共）生。
汞矿与锑矿多为共生，以低温热液型为主，多分布在夏河—崖湾印支—燕山期金锑汞成矿带上，有崖湾、大草滩、肖家山、泰山锑矿等，地层－构造控制明显。
钨钼矿化主要与印支晚期－燕山期构造－中酸性岩浆作用有关，以斑岩型为主。主要有温泉、江里沟等钼钨（铜）矿和一系列找矿线索。
铁矿主要分布在徽县大河店一带，以淋滤型、沉积改造型为主，有大河店、小河铁矿床等。
而作为新兴产业至关重要的关键金属—锂矿，以往关注程度较低，有待加强研究工作，加强其成矿机制和成矿条件的研究，加深对锂作为能源金属前瞻性、战略性的研究，带动甘肃省区域性的锂矿找矿突破，为我省新兴产业的发展作出贡献。
6结论
总之，礼县—宕昌地区白垩系火山岩地层层序为“爆发—溢流相苦橄玢岩、橄辉玢岩→橄榄玄武岩→晶屑岩屑凝灰岩→蚀变黏土岩→砾石层”与川滇地区类比极具相似性，礼县-宕昌一带白垩系火山岩的成矿地质条件与川滇地区类比，同样极具相似性；通过本次类比研究，认为礼县—宕昌地区白垩系火山岩地层具有寻找黏土型锂矿的潜力。
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