喜马拉雅成矿带嘎波伟晶岩型锂矿的找矿方法与深部背景研究

doi:10.13745/j.esf.sf.2023.5.23

地学前缘 ›› 2023, Vol. 30 ›› Issue (5): 255-264.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.5.23

喜马拉雅成矿带嘎波伟晶岩型锂矿的找矿方法与深部背景研究

焦彦杰¹^,²(), 黄旭日²^,^*(), 李光明¹, 付建刚¹, 梁生贤¹, 郭镜¹

1.中国地质调查局成都地质调查中心(西南地质科技创新中心), 四川成都 611230
2.西南石油大学地球科学与技术学院, 四川成都 610500

收稿日期:2022-12-25 修回日期:2023-02-13 出版日期:2023-09-25 发布日期:2023-10-20
通讯作者: 黄旭日
作者简介:焦彦杰(1978—),男,正高级工程师,主要从事资源勘查与深部结构研究。E-mail: ajiaocd@gmail.com
基金资助:
国家重点研发计划项目(2021YFC2901903);国家自然科学基金项目(42241206);国家科学技术部第二次青藏高原综合科学考察研究资助项目(2019QZKK0806);中国地质调查局地质大调查项目(DD20230337)

Prospecting methods and deep geological setting of the Gabo pegmatite lithium deposit in the Himalayan metallogenic belt

JIAO Yanjie¹^,²(), HUANG Xuri²^,^*(), LI Guangming¹, FU Jiangang¹, LIANG Shengxian¹, GUO Jing¹

1. Chengdu Center, China Geological Survey (Geosciences Innovation Center of Southwest China), Chengdu 611230, China
2. School of Geoscience and Technology, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China

Received:2022-12-25 Revised:2023-02-13 Online:2023-09-25 Published:2023-10-20
Contact: HUANG Xuri

摘要/Abstract

摘要：

锂资源为重要的稀有资源、战略资源,被广泛重视,在航空航天、原子能等领域发挥着重要作用。嘎波锂矿位于西藏洛扎县境内,北邻拉隆穹窿,南靠库拉岗日穹窿,是喜马拉雅成矿带新发现的伟晶岩型锂矿。矿区内多条含锂辉石伟晶岩脉,顺拆离带呈缓倾角产于变形带的大理岩夹片岩地层中,形成锂矿化与拆离带、大理岩密切的空间关系。针对嘎波伟晶岩型锂矿,开展了高密度电法、放射性测量、音频大地电磁测深的方法研究。结果表明,伟晶岩具有高电阻、低极化、重力低异常特征,无明显放射性异常。高密度电法成像表明云母片岩、堇青石、石榴石片岩为低电阻和高极化特征。音频大地电磁测深和高密度电法确定了伟晶岩、下拆离断层和穹窿核部花岗岩的相对空间位置。卫星重力和大地电磁资料显示,嘎波伟晶岩型锂矿位于南北向断裂或裂谷附近,其形成可能跟深部高导层、大规模岩浆分异演化结晶有关,空间结构和深部背景特征暗示,嘎波是喜马拉雅稀有金属成矿的潜力地区之一。

关键词: 喜马拉雅成矿带, 嘎波, 伟晶岩型锂矿, 找矿方法, 深部背景

Abstract:

Lithium, as an important strategic rare-metal resource, has been highly valued and plays an important role in aerospace, atomic energy and other fields. The Gabo lithium deposit is located in Luozha County, Tibet, adjacent to the Lalong dome in the north and the Kulagangri dome in the south. It is a newly discovered pegmatite lithium deposit in the Himalayan metallogenic belt. In the mining district, many gently-dipping spodumene-bearing pegmatite veins are developed along the detachment zone, in marble-intercalated schist strata of the detachment system, showing a close spatial relationship between lithium mineralization and the detachment zone and marble. In this paper, prospecting methods including high-density electric resistivity survey, radioactive survey and audio-frequency magnetotelluric sounding are investigated. The Gabo lithium pegmatite is characterized by high resistivity, low polarization and low gravity anomaly, without obvious radioactive anomaly. The spatial relationships between the Gabo pegmatite, the lower detachment fault, and granites in dome cores are determined by audio magnetotelluric and high-density resistivity surveys. Satellite gravity and magnetotelluric data show that the Gaibo lithium deposit is located near a north-south fault or rift valley, and its formation may be related to deep conductive layers and large-scale magma differentiation and crystallization. Its spatial structure and deep geological characteristics suggest that Gaibo is one of the potential areas for rare-metal mineralization in the Himalayas.

Key words: Himalayan metallogenic belt, Gabo, pegmatite lithium deposit, prospecting method, deep geological setting

中图分类号:

焦彦杰, 黄旭日, 李光明, 付建刚, 梁生贤, 郭镜. 喜马拉雅成矿带嘎波伟晶岩型锂矿的找矿方法与深部背景研究[J]. 地学前缘, 2023, 30(5): 255-264.

JIAO Yanjie, HUANG Xuri, LI Guangming, FU Jiangang, LIANG Shengxian, GUO Jing. Prospecting methods and deep geological setting of the Gabo pegmatite lithium deposit in the Himalayan metallogenic belt[J]. Earth Science Frontiers, 2023, 30(5): 255-264.

图/表 9

图1 喜马拉雅东段构造地质简图

Fig.1 Location and geological and tectonic sketch map of eastern Himalayan

图2 西藏洛扎地区地质图

Fig.2 Simplified geological map of Lozha region, Tibet

图3 GGJ210线视电阻率反演结果(a)和GGJ210线视极化率反演结果(b)

Fig.3 Resistivity (a) and polarization (b) inversion models for line GGJ210

图4 西藏嘎波210线铀元素含量变化

Fig.4 Variation of U elemental content along line GGJ210

图5 西藏嘎波GA1线视电阻率和阻抗相位曲线

Fig.5 Apparent resistivity and impedance phase curves for selected stations along the Gabo GA1 line

图6 西藏嘎波GA1线二维偏离度随频率分布图

Fig.6 Phase tensor ellipses plotted for each station along the Gabo GA1 line

图7 西藏嘎波GA1线二维反演结果图

Fig.7 2D inversion model for the Gabo GA1 line

图8 西藏嘎波GA1线三维反演结果图

Fig.8 3D inversion model for Gabo GA1 line

图9 由卫星重力资料得到的布格重力异常(a)和由卫星重力资料得到的剩余重力异常(b)

Fig.9 Bouguer (a) and residual (b) gravity anomaly maps of eastern Himalayan based on satellite gravity data

参考文献 35

[1]	付建刚, 李光明, 王根厚, 等. 北喜马拉雅双穹窿构造的建立: 来自藏南错那洞穹窿的厘定[J]. 中国地质, 2018, 45(4): 783-802.
[2]	李光明, 付建刚, 郭伟康, 等. 西藏喜马拉雅成矿带东段嘎波伟晶岩型锂矿的发现及其意义[J]. 岩石矿物学杂志, 2022, 41(6): 1109-1119.
[3]	李光明, 张林奎, 焦彦杰, 等. 西藏喜马拉雅成矿带错那洞超大型铍锡钨多金属矿床的发现及意义[J]. 矿床地质, 2017, 36(4): 1003-1008.
[4]	付建刚, 李光明, 董随亮, 等. 西藏北喜马拉雅拉隆穹窿含Be-Nb-Ta稀有金属钠长石花岗岩的识别及其形成时代[J]. 沉积与特提斯地质, 2020, 40(2): 91-103.
[5]	付建刚, 李光明, 王根厚, 等. 西藏错那洞穹窿同构造矽卡岩特征及相关铍钨锡稀有金属矿化的成矿时代[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(5): 1304-1322.
[6]	秦克章, 赵俊兴, 何畅通, 等. 喜马拉雅琼嘉岗超大型伟晶岩型锂矿的发现及意义[J]. 岩石学报, 2021, 37(11): 3277-3286.
[7]	任广利, 孔会磊, 赵凯东, 等. 新疆喀喇昆仑大红柳滩一带锂矿光谱特征及其找矿指示意义[J]. 西北地质, 2022, 55(4): 103-114.
[8]	张志, 李光明, 张林奎. 西藏喜马拉雅带稀有金属矿勘查与研究进展[J]. 沉积与特提斯地质, 2022, 42(2): 176-188.
[9]	周威, 谢磊, 王汝成, 等. 喜马拉雅吉隆淡色花岗岩-伟晶岩中云母的矿物学研究: 对锂富集过程的指示[J]. 岩石学报, 2022, 38(7): 2153-2173.
[10]	刘善宝, 王成辉, 王登红, 等. 四川甲基卡锂矿伟晶岩转石分布区 “3定2参” 大比例尺填图法及其在青藏高原应用的意义[J]. 地质学报, 2020, 94(1): 326-332.
[11]	张进江, 郭磊, 张波. 北喜马拉雅穹窿带雅拉香波穹窿的构造组成和运动学特征[J]. 地质科学, 2007, 42(1): 16-30.
[12]	张志, 张林奎, 李光明, 等. 北喜马拉雅错那洞穹窿: 片麻岩穹窿新成员与穹窿控矿新命题[J]. 地球学报, 2017, 38(5): 754-766.
[13]	姚锦其, 李惠. 广西栗木锡铌钽矿床地球化学分带模型与找矿评价标志[J]. 矿物学报, 2008, 28(2): 221-226.
[14]	姚锦其, 赵友方. 氡气测量在栗木锡铌钽矿外围的找矿效果[J]. 物探与化探, 2009, 33(3): 286-289, 293.
[15]	王盘喜, 包民伟. 我国钽铌等稀有金属矿概况及找矿启示[J]. 金属矿山, 2015(6): 92-97.
[16]	程立群, 张文雨, 王凯, 等. 多道能谱测量在冀东花岗岩型稀有金属矿勘查中的应用[J]. 物探与化探, 2021, 45(4): 942-950.
[17]	曹创华, 文春华, 楼法生, 等. 湖南省典型稀有金属矿床地球物理响应特征及物探找矿方法研究[J]. 大地构造与成矿学, 2020, 44(6): 1096-1112.
[18]	梁斌, 付小方, 黎诗宏, 等. 四川甲基卡X03号脉接触变质岩中Cs等稀有元素赋存状态及其综合利用建议[J]. 中国地质, 2022, 49(4): 1214-1223.
[19]	范俊波, 杨荣, 郝雪峰, 等. 音频大地电磁测深在甲基卡深部找矿预测中的应用研究[J]. 地质找矿论丛, 2022, 37(1): 111-117.
[20]	付小方, 梁斌, 邹付戈, 等. 川西甲基卡锂等稀有多金属矿田成矿地质特征与成因分析[J]. 地质学报, 2021, 95(10): 3054-3068.
[21]	付小方, 袁蔺平, 王登红, 等. 四川甲基卡矿田新三号稀有金属矿脉的成矿特征与勘查模型[J]. 矿床地质, 2015, 34(6): 1172-1186.
[22]	王登红, 孙艳, 刘喜方, 等. 锂能源金属矿产深部探测技术方法与找矿方向[J]. 中国地质调查, 2018, 5(1): 1-9.
[23]	王登红, 刘丽君, 侯江龙, 等. 初论甲基卡式稀有金属矿床“五层楼+地下室”勘查模型[J]. 地学前缘, 2017, 24(5): 1-7. DOI
[24]	王登红, 代鸿章, 刘善宝, 等. 中国锂矿十年来勘查实践和理论研究的十个方面新进展新趋势[J]. 地质力学学报, 2022, 28(5): 743-764.
[25]	李顺庭, 祝新友, 王京彬. 我国稀有金属矿床研究现状初探[J]. 矿物学报, 2011, 31(增刊1): 256-257.
[26]	涂其军, 李建康, 王刚, 等. 中国西部主要伟晶岩型锂辉石矿床成矿作用对比及找矿前景[J]. 中国地质调查, 2019, 6(6): 35-47.
[27]	吴福元, 刘小驰, 纪伟强, 等. 高分异花岗岩的识别与研究[J]. 中国科学: 地球科学, 2017, 47(7): 745-765.
[28]	魏文博, 金胜, 叶高峰, 等. 藏南岩石圈导电性结构与流变性: 超宽频带大地电磁测深研究结果[J]. 中国科学D辑: 地球科学, 2009, 39(11): 1591-1606.
[29]	WANG G, WEI W B, YE G F, et al. 3-D electrical structure across the Yadong-Gulu rift revealed by magnetotelluric data: new insights on the extension of the upper crust and the geometry of the underthrusting Indian lithospheric slab in southern Tibet[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2017, 474: 172-179. DOI URL
[30]	魏文博, 陈乐寿, 谭捍东, 等. 西藏中、南部壳内高导体与热结构特点: INDEPTH-MT提供的证据[J]. 现代地质, 1997, 11(3): 387-392.
[31]	魏文博, 谭捍东, 金胜, 等. 华北中部岩石圈电性结构: 应县—商河剖面大地电磁测深研究[J]. 地球科学: 中国地质大学学报, 2002, 27(5): 645-650.
[32]	SCHILLING F R, PARTZSCH G M, BRASSE H, et al. Partial melting below the magmatic arc in the central Andes deduced from geoelectromagnetic field experiments and laboratory data[J]. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 1997, 103(1/2): 17-31. DOI URL
[33]	UNSWORTH M J, TEAM T I M, JONES A G, et al. Crustal rheology of the Himalaya and Southern Tibet inferred from magnetotelluric data[J]. Nature, 2005, 438(7064): 78-81. DOI
[34]	焦彦杰, 黄旭日, 李光明, 等. 藏南扎西康矿集区深部结构与成矿: 来自地球物理的证据[J]. 地球科学, 2019, 44(6): 2117-2128.
[35]	JIAO Y J, HUANG X R, LIANG S X, et al. Deep structure and prospecting significance of the Cuonadong dome, Tethys Himalaya, China: geophysical constraints[J]. Geological Journal, 2021, 56(1): 253-264. DOI URL

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Prospecting methods and deep geological setting of the Gabo pegmatite lithium deposit in the Himalayan metallogenic belt

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[1]	付建刚, 李光明, 郭伟康, 张海, 张林奎, 董随亮, 周利敏, 李应栩, 焦彦杰, 石洪召. 喜马拉雅成矿带嘎波锂矿铌铁矿族矿物学特征及对岩浆-热液过程的指示[J]. 地学前缘, 2023, 30(5): 134-150.
[2]	王珊珊, 周可法, 白泳, 鲁雪晨, 蒋果. 新疆镜儿泉伟晶岩型锂矿岩矿光谱特征分析[J]. 地学前缘, 2023, 30(5): 205-215.
[3]	付小方, 黄韬, 郝雪峰, 王登红, 梁斌, 杨荣, 潘蒙, 范俊波. 川西花岗细晶岩-伟晶岩型锂矿含矿性评价与示矿标志[J]. 地学前缘, 2023, 30(5): 227-243.
[4]	魏新昊, 周楠楠, 张顺. 伟晶岩型锂矿人工源电磁勘探可行性研究[J]. 地学前缘, 2023, 30(5): 265-274.
[5]	郭伟康, 李光明, 付建刚, 张海, 张林奎, 吴建阳, 董随亮, 杨玉林. 喜马拉雅成矿带嘎波伟晶岩型锂矿成矿时代、岩浆演化及成矿指示意义[J]. 地学前缘, 2023, 30(5): 275-297.
[6]	郑有业, 王达, 易建洲, 余泽章, 蒋宗洋, 李晓霞, 史功文, 许剑, 梁遇春, 豆孝芳, 任欢. 西藏北喜马拉雅成矿带锑金属成矿作用及找矿方向[J]. 地学前缘, 2022, 29(1): 200-230.
[7]	唐利, 张寿庭, 王亮, 裴秋明, 方乙, 曹华文, 邹灏, 尹少波. 浅覆盖区隐伏萤石矿找矿预测:以内蒙古赤峰俄力木台为例[J]. 地学前缘, 2021, 28(3): 208-220.
[8]	董国臣, 李胜荣, 申俊峰, 董朋生, 李华伟, 殷国栋, 汤家辉. 自然重砂成因矿物学特征及找矿指示作用[J]. 地学前缘, 2020, 27(5): 171-178.
[9]	王炯辉, 余宇星. 加拿大拉布拉多地槽DSO型铁矿床成矿规律及找矿方法研究[J]. 地学前缘, 2015, 22(2): 187-199.