地物化综合找矿方法在新疆阿尔泰卡鲁安锂辉石矿床中的应用

张忠利，郭旭吉，屈有恒，张彦亮

(1.新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七0六队，新疆阿勒泰 836500；2.新疆维吾尔自治区有色地质勘查局，新疆乌鲁木齐 830000；3.陕西省核工业二○三研究所，陕西咸阳 712021)

0 引言

近年来，稀有金属矿产(包括Li、Be、Rb、Cs、Nb、Ta等)因其重要战略意义而被列入各国关键矿产资源名录，稀有金属矿床的找矿勘查和研究工作进入新一轮高潮(周振华等,2016;毛景文等,2019；王登红等,2019)。新疆阿尔泰连接中、俄、哈、蒙四国，是中亚造山带的重要组成部分，同时也是我国重要的稀有金属、宝石、工业白云母成矿带(吴柏青和邹天人,1989)，产出REE-Nb型、工业白云母-少量(Be、Nb)型、Be-(Nb-Ta)型、Li-(Nb-Ta)型和Li-Be-Nb-Ta-Cs多种稀有金属型矿床(点)(邹天人和李庆昌等,2006)。该成矿带包括2个稀有金属成矿亚带，分别为西北部加曼哈巴-大喀拉苏稀有金属成矿亚带和东南部哈龙-青河稀有金属矿成矿亚带，含9个稀有金属伟晶岩矿集区，发育十万余条伟晶岩脉，由西北向东南依次为加曼哈巴、海流滩-也留曼、小喀拉苏-切别林，大喀拉苏-可可西尔、卡拉额尔齐斯、柯鲁木特-吉得克、库威-结别特、可可托海和青河伟晶岩矿集区(图1，邹天人和李庆昌等,2006;Lü et al.,2018;杨富全等,2018;张辉等,2019)。已发现规模较大的矿床如可可托海3号脉超大型Li-Be-Nb-Ta-Cs矿床(Wang et al.,2007;周起凤,2013;Zhou et al.,2015)、柯鲁木特大型Li-Be-Nb-Ta-Cs矿床(Lü et al.,2012)、卡鲁安-库卡拉盖大型锂辉石矿床(马占龙等,2015;Zhang et al.,2016)、那森恰大型白云母矿床、别也萨麻斯中型Li-Nb-Ta矿床(丁建刚等,2020)、阿斯喀尔特中型Be-Nb-Mo矿床(刘文政等,2015;王春龙等,2015)、大喀拉苏中型Be-Nb-Ta矿床(李强等,2019)、沙依肯布拉克中型Be矿床(张忠利等,2016;李强等,2020)、阿拉散-沃萨依中型Be矿床(丁建刚等,2016)等。

卡鲁安锂辉石矿床位于哈龙-青河稀有金属矿带、柯鲁木特-吉得克伟晶岩矿集区内(图1)，距阿勒泰市北东直线距离约137 km。近年来在卡鲁安地区发现了多条含Li伟晶岩脉，其中以805、806、807规模最大，这些矿脉组成了卡鲁安锂辉石矿床。该矿目前由新疆维吾尔自治区有色地质勘查局进行详查工作，已查明锂矿石量500多万吨，达到大型规模①。

伟晶岩脉型稀有金属矿的勘查、评价手段多以地质填图、槽探、钻探、坑探等为主，其他方法(如物探)较少采用，认为其有效性较差。在当今我国稀有金属资源紧缺的形势下(张玲和林德松,2004;王登红等,2013)，想要在找矿实践中有所突破，必须以新的矿产勘查理论为指导，并辅以综合的勘查技术方法。本文在详细野外调查的基础上，系统总结了卡鲁安锂辉石矿床的地物化特征，探索了在目前这一勘查阶段有效的综合找矿方法技术，以期对类似的稀有金属矿床勘查、评价起到借鉴作用。

图1 新疆阿尔泰地质简图(a)及稀有金属矿床分布(b,据Yang et al.,2013修改)Fig.1 Sketch map showing geology(a) and distribution of rare metal deposits in Chinese Altay(b，modified from Yang et al.,2013)1-第四系沉积物；2-花岗岩类；3-中泥盆统火山岩；4-前寒武-中奥陶统变质沉积岩和火山岩；5-志留系变质沉积岩和火山岩；6-中泥盆统沉积岩；7-片岩和片麻岩；8-下石炭统火山沉积岩；9-断裂；10-伟晶岩型稀有金属成矿亚带；11-伟晶岩型稀有金属矿集区；12-典 型稀有金属矿床；13-国境线1-Quaternary sediment;2-granitoids;3-Middle Devonian volcanic rock;4-Precambrian-Middle Ordovician metasedimentary rock and volcanic rock;5-Silurian metasedimentary rock and volcanic rock;6-Middle Devonian sedimentary rock;7-schist and gneiss;8-Lower Carboniferous volcano-sedimentary rock;9-fault;10-pegmatite-type rare metal metallogenic subbelt;11-pegmatite-type rare metal ore cluster;12-typical rare metal deposit；13-border

1 区域成矿背景

1.1 区域成矿地质条件

卡鲁安锂辉石矿所处大地构造位置为西伯利亚板块阿尔泰早古生代山弧带，青河哈龙古生代岩浆弧中部，哈隆复式背斜北北西段转折端部位。稀有金属矿多沿青河哈龙古生代岩浆弧分布，构成了哈龙-青河稀有金属矿成矿亚带。

区域内出露地层主要为中-上志留统库鲁木提群，分为上、下亚群(图2)。其中，下亚群为稀有金属矿化花岗伟晶岩脉的主要围岩，为中、深变质片岩地层，走向北西，主要岩性为矽线石堇青石石英黑云母片岩、绿泥石化堇青石石英黑云母片岩、绿泥石化石英黑云母片岩等。

区内受多期构造变动影响，褶皱、断裂均较发育。褶皱构造有哈龙复式背斜，断裂多为近北西向断裂，次为东西向断裂(图2)。哈龙复式背斜是区域上的主要褶皱构造，呈北西315°方向展布，全长60多千米。其轴向呈290°，两翼基本对称，组成背斜的地层为中-上志留统库鲁木提群，背斜轴及南翼因被华力西中、晚期片麻状黑云母花岗岩、二云母花岗岩所占据，出露极不完整。该背斜的倾没端、东西向断裂与北西向断裂复合地带及与之相应的次级构造中，有大量的伟晶岩脉分布，据不完全统计有300多条，其中有绿柱石、锂辉石、白云母矿化的就有100多条。

区域侵入岩较为发育，主要以华力西中期第二侵入期(岩性为灰色中粒黑云花岗岩、黑云斜长花岗岩和花岗斑岩)为主(图2)，该期侵入体与围岩呈侵入接触，形成明显的接触变质圈及边缘混合岩带。规模巨大的哈龙岩体分布于区域东侧，呈岩基、岩株状产出，长轴方向与区域构造线方向基本一致，岩性主要为片麻状黑云母花岗岩、二云母花岗岩。

图2 新疆卡鲁安地区区域地质简图(据1∶20万阿勒泰幅修改)Fig.2 Simplified geological sketch of the Kalu’an area,Xinjiang(modified from 1∶200,000 Altay geological map)1-中-上志留统库鲁木提群上亚群；2-中-上志留统库鲁木提群下亚群；3-灰色二云母花岗岩；4-华力西中期第二侵入次：细粒花岗岩、二云母花岗岩、白云母花岗岩；5-华力西中期第二侵入次：中粒黑云母花岗岩、黑云母斜长花岗岩、花岗斑岩；6-伟晶岩脉；7-实测压扭性 大断层；8-性质不明实测断层1-Upper subgroup of Middle-Upper Silurian Kulumuti Group;2-Lower subgroup of Middle-Upper Silurian Kulumuti Group;3-gray two-mica granite;4-intrusions of second stage of middle Variscan:fine-grained granite,two-mica granite,muscovite granite;5-intrusions of second stage of middle Variscan:medium-grained biotite granite,biotite plagiogranite,granite porphyry;6-pegmatite vein;7-measured major shear fault;8-measured fault of unknown nature

1.2 区域地球化学场

阿勒泰幅1∶20万勘查地球化学成果揭示，稀有金属(尤其是锂和铍)元素在该区具有明显的分带性。

锂地球化学带：主要集中在哈龙一带，含锂异常有5个，它们是Li3、Li4、Li5、Li11、Li12号异常，尤其以Li3为最大，以异常下限45×10-6圈定，极大值170×10-6，异常平均值为54.9×10-6，异常面积为60 km2，该异常为已知库卡拉盖(Li、Be、Nb、Ta)矿床650号脉。

铍地球化学带：本带出露的地区与锂异常带的分布区大致相似。异常下限按3×10-6圈定，异常范围长150 km，最窄处19.5 km，最宽处57 km，平均宽48 km，面积7200 km2；若下限取4×10-6，异常范围长127.5 km，最窄处9.5 km，最宽处54 km，平均宽36.5 km，面积为4654 km2。异常的浓集中心>5×10-6的1个，>6×10-6的3个。

1.3 区域地球物理场

新疆阿尔泰区域布格重力异常全部呈现为负异常，研究区处于喀纳斯-阿勒泰-青河异常高梯度带的北侧。喀纳斯-阿勒泰-青河异常高梯度带由喀纳斯湖经阿尔泰至青河，重力异常值由-120×10-5m/s2降至-240×10-5m/s2，异常等值线束呈北西-南东向延伸，异常值由西南向北东逐渐降低。布格重力异常梯度值为每千米1.2×10-5m/s2，是新疆境内重力梯度较大地区。该带南部梯度变化剧烈的重力梯度带是额尔齐斯深大断裂的反应，是准噶尔区域布格重力高异常区与阿尔泰低异常区的分界线。

2 矿床地质特征

矿区出露地层主要为中上志留统库鲁木提群下亚群，主要岩性为红柱石、矽线石、堇青石、十字石黑云母石英片岩(图3)。矽线石堇青石石英黑云母片岩分布在矿区东部，为与花岗岩岩基接触的深变质岩，出露宽度约1 km左右；绿泥石化堇青石石英黑云母片岩分布在矿区中部，出露宽度2 km左右；绿泥石化石英黑云母片岩分布在矿区西部，变质程度较浅，出露宽度达数千米。

图3 新疆卡鲁安锂辉石矿区地质图(据注释②)Fig.3 Geological sketch map of the Kalu’an Li deposit(after Note ②)1-黑云石英片岩；2-红柱黑云石英片岩；3-堇青黑云石英片岩；4-十字斜长黑云石英片岩；5-角岩化黑云石英片岩；6-稀有金属矿脉及编号；7-逆断层；8-磁法剖面；9-音频大地电磁测深剖面；10-土壤化探剖面1-biotite quartz schist；2-andalusite biotite quartz schist;3-cordierite biotite quartz schist；4-staurolite plagioclase biotite quartz schist；5-hornfelsic biotite quartz schist；6-rare metal vein and its number；7-reverse fault；8-magnetic profile；9-audio-frequency magnetotelluric profile；10-soil geochemical profile

矿区内侵入岩主要为花岗伟晶岩脉及少量石英脉和长英岩脉，花岗伟晶岩脉可分为微斜长石-钠长石型、钠长石型、锂辉石-钠长石型3种。微斜长石型伟晶岩主要是白云母矿化，后两种主要是锂矿化，其中又以锂辉石-钠长石伟晶岩分布最广，规模最大，是区内主要赋矿岩脉；长英岩脉小而少，分布在806号脉北部和南部地区，数量极少。

矿区构造上位于哈龙复式背斜北北西段南西翼近转折端部位，为单斜构造。区内构造裂隙发育，按其表现性质可分为张、剪共轭裂隙及剪切裂隙等两种类型。稀有金属伟晶岩脉产于与东西或北西西向断裂相交的北北西向构造带中，即沿哈龙岩体外接触带片岩带中分布。矿床是位于北西西或东西向与北北西向断裂的交汇处。

矿区内圈定出稀有金属矿化伟晶岩脉18条，以锂矿体为主，集中分布于矿区南西部和北西部。这些矿体中以650号、807号、806号矿体规模最大(图3)，650号矿体为矿区内最早发现的矿体，称为库卡拉盖650号脉，807号和806号矿体均为近年来新发现的矿体。其余矿体由少量工程控制，规模较小。锂矿体赋存于花岗伟晶岩脉中，矿体长度650～860 m，垂深278～400 m，厚度2.21～5.29 m，Li2O品位1.14%～1.3%。矿体主要有用组分为锂，伴生有用组分为铍，铌、钽，伴生有益组分铷、铯、锆、铪等。

矿石中主要稀有金属矿物有锂辉石、铌钽锰矿、锂云母、绿柱石等；主要非金属矿物有长石、石英、白云母等。

3 矿区地球化学及地球物理特征

在矿区内测制了5条土壤(植物)地球化学剖面，4条音频大地电磁测深剖面。其中，L1、L2、L3线为地物化综合剖面，土壤(植物)地球化学剖面、音频大地电磁测深剖面异常特征如下：

3.1 地球化学特征

矿区土壤(植物)地球化学剖面测量成果显示Li、Nb、Ta、Cs富集明显，其平均含量为463×10-6、13.2×10-6、8×10-6、247×10-6。主成矿元素峰值、高值均分布于伟晶岩脉中及其周边以及已发现的矿体及周边，经验证均为矿致异常(图4、图5、图6)。

图4 新疆卡鲁安锂辉石矿区L1线土壤化探剖面图Fig.4 Main ore-forming element anomalies of Line 1 in the Kalu’an Li deposit, Xinjiang1-堇青石黑云母石英片岩；2-十字石黑云母石英片岩；3-黑云母片麻岩；4-黑云母变粉砂岩；5-黑云母石英片岩；6-蓝晶石黑云母石英 片岩；7-黑云母花岗岩；8-二云母花岗岩；9-黑云母角岩；10-伟晶岩脉及编号；11-基性岩脉；12-石英脉1-cordierite biotite quartz schist；2-staurolite biotite quartz schist；3-biotite gneiss；4-biotite metamorphic siltstone；5-biotite quartz schist；6-kyanite biotite quartz schist；7-biotite granite；8-two-mica granite；9-biotite hornfels；10-pegmatite vein and its number；11-mafic dike;12-quartz vein

土壤地球化学所测L1、L2剖面中高值异常与本区内所见650号、807号、813号、806号、809号矿体对应良好，说明异常是为矿致异常。

当存在Li异常时，多伴随着W异常，推测W异常有较大可能伴随着Li异常分布。

当存在Bi、Ta异常时，多伴随着伟晶岩脉分布，推测Bi、Ta异常有较大可能伴随伟晶岩分布。

当Hf、Cs存在异常时，有较大可能伴随着Li异常及伟晶岩脉的分布。

植物化探Li、Be、Nb、Ta元素异常与伟晶岩脉的套合性较好，且显示的局部异常比土壤化探异常好，认为在该区植物化探是比较好的找矿方法(图6)。

图5 新疆卡鲁安锂辉石矿区L2线土壤化探剖面图Fig.5 Main ore-forming element anomalies of Line 2 in the Kalu’an Li deposit,Xinjiang1-黑云母石英片岩；2-伟晶岩脉及编号1-biotite quartz schist;2-pegmatite vein and its number

图6 新疆卡鲁安锂辉石矿区L3线土壤、植物化探剖面图Fig.6 Main ore-forming element anomalies of Line 3 from the Kalu’an Li deposit in Xinjianga-酥油草(Li,Be, Rb, Y, Nb, Cs, Hf, Ta, Th, Ca)剖面；b-酥油草(Co, Zn, Cd, W, Pb, Sn)剖面；c-酥油草(Au, Ag, As, Sb, Bi, Cu, Mo)剖面；d-土壤(Li, Be, Ca, Rb, Nb, Cs, Ta, Th, Y)剖面；e-地质剖面；1-黑云母石英片岩；2-堇青石黑云母石英片岩；3-红柱石黑 云母石英片岩；4-伟晶岩脉及编号a-profile of Ghee grass(Li,Be, Rb，Y，Nb，Cs，Hf，Ta，Th，Ca);b-profile of Ghee grass(Co，Zn，Cd，W，Pb，Sn);c-profile of Ghee grass(Au，Ag，As，Sb，Bi，Cu，Mo);d-profile of soil (Li，Be，Ca，Rb，Nb，Cs，Ta，Th，Y);e-geologic profile; 1-biotite quartz schist；2-cordierite biotite quartz schist；3-andalusite biotite quartz schist；4-pegmatite vein and number

3.2 地球物理特征

本次在矿区内施工了4条音频大地电磁测深剖面，分别从钻孔及地表露头区，采取了围岩及花岗伟晶岩样品495个，对其密度、电阻率及极化率进行了物性测定，结果见表1。

由岩矿石的电性测量结果分析，本区常见岩石的电阻率整体较高。其中，各类片岩电阻率相对较低，一般为1500～5900 Ω·m，均值约2700 Ω·m，在矿区属于低阻岩体；不同粒级的伟晶岩体的电阻率一般为4000～9500 Ω·m量级，平均值约为5500 Ω·m，在矿区属于中高阻岩体；花岗岩在工作区内电阻率值较高，一般超过10000 Ω·m量级。矿区岩矿石之间存在较明显的电阻率差异，是本次音频大地电磁测深工作的物性前提。

表1 卡鲁安锂辉石矿区岩矿石电性参数分析简表

各测线的电阻率反演结果中,高、低阻异常体有较好的电性差异,剖面的电性体主要以中低阻体为主要特征，反演剖面的电阻率等值线光滑完整。磁测剖面磁异常整体呈现锯齿状跳跃起伏。以L1测线(图7)、L2测线(图8)为例，详述如下。

3.2.1 L1测线物探、地质剖面成果综合推断解释

L1线地表蓝色至绿色的电阻率等值线(中低电阻率等值线)圈划的岩体主要是各类片岩或破碎带的电性反映；红色高阻异常体根据电性资料推测应该是原生的花岗岩的电性反映。结合地质资料与物性资料，图中粉色框内的与断裂构造相关的中高电阻率等值线(淡绿色-黄色等值线)区域，推测为各类花岗伟晶岩的电性反映。

(1)地表有露头的814号花岗伟晶岩脉体可能对应着粉色框L1-3内部的电性反映。可以看出，深部断裂构造FL1-1两侧应该是成矿流体的运移通道和停积场所。粉色框L1-3的底部延伸及其宽度可能大致反映了814号花岗伟晶岩脉体有深部的延伸情况。大致判断，814号花岗伟晶岩脉体宽度约为40 m，倾角约60°，深部延伸约为600 m。

图7 卡鲁安锂辉石矿L1测线地质物探综合推断示意图Fig.7 Schematic diagram showing comprehensive inference from geological and geophysical exploration of Line 1 in the Kalu’an Li deposita-L1测线电阻率反演；b-L1测线磁法剖面；c-L1测线实测地质剖面；d-推断图；1-堇青石黑云母片岩；2-十字石黑云母石英片岩；3-黑云母片麻岩；4-黑云母花岗岩；5-二云母花岗岩；6-黑云母角岩；7-黑云母变粉砂岩；8-黑云母石英片岩；9-蓝晶石黑云母石英片岩；10-伟晶岩脉及编号；11-基性岩脉；12-石英脉；13-花岗岩；14-片岩；15-推测断裂及编号；16-推测伟晶岩体及编号a-resistivity inversion results of Line 1;b-magnetic profile of Line 1;c-Measured geological section ofLine 1;d-inference figure;1-cordierite biotite schist;2-staurolite biotite quartz schist;3-biotite gneiss;4-biotite granite;5-two-mica granite;6-biotite hornfels;7-biotite metamorphic siltstone;8-biotite quartz schist;9-kyanite biotite quartz schist;10-pegmatite vein and number;11-mafic dike;12-quartz vein;13-granite;14-schist;15-inferred fault and number;16-inferred pegmatite and number

图8 卡鲁安锂辉石矿L2测线地质物探综合推断示意图Fig.8 Schematic diagram showing comprehensive inference of geological and geophysical exploration of Line 2 in the Kalu’an Li deposita-L2测线电阻率反演；b-L2 测线磁法剖面；c-L2测线实测地质剖面；d-推断图；1-黑云母石英片岩；2-伟晶岩脉及编号；3-花岗岩；4-片岩；5-验证钻孔及编号；6-推测断裂及编号；7-推测伟晶岩体及编号a-resistivity inversion results of Line 2;b-magnetic profile of Line 2;c-measured geological section ofLine 2;d-inference figure;1-biotite quartz schist;2-pegmatite vein and number;3-granite;4-schist;5-drillhole and number;6-inferred fault and number;7-inferred pegmatite body and number

(2)同理，地表有露头的813及807号花岗伟晶岩脉体，间距较近，在电阻率反演剖面图上，由于电磁勘探法存在较强的体积效应，故813及807号花岗伟晶岩薄脉体，在电阻率反演剖面上可能对应着L1-4粉色框内部的电阻率等值线区带。

(3)深部断裂构造FL1-2应该控制了桩号在3000～4000 m附近，一系列在剖面上有地表露头的薄脉体。其中，L1-5粉色框内部的电阻率等值线带可能对应着地表650号花岗伟晶岩脉体；推测该脉体的宽度约为40 m，倾角约65°左右，深部延伸约为560 m；另外，钻孔ZK11-3以80度开孔角斜入该电性体，孔内断续见约40 m中细粒花岗伟晶岩脉体。

(4)深部断裂构造FL1-3应该控制了桩号在5000～5500 m附近，一系列在剖面上有地表露头的未命名的花岗伟晶岩薄脉体，L1-6粉色框内部的电阻率等值线带可能是该组花岗伟晶岩薄脉体的电阻率反映。

(5)电阻率反演剖面的最东部200 m的电阻率异常值与实测地质剖面的花岗岩的电性性质非常不符合，推测可能在该处进行电磁法测量时极差的地表接地条件不好所引起的。

(6)地表有露头的817号花岗伟晶岩脉体可能对应着粉色框L1-2内部的电性反映。可以看出，在该区域无明显的电阻率梯度等值线带，故在电阻率反演剖面上，没有推测出明显的断裂构造。推测该处花岗伟晶岩脉体可能是花岗岩残余岩浆的产物。大致判断，817号花岗伟晶岩脉体宽度约为40 m，倾角约60°，深部延伸约为700 m。

(7)L1-1粉色框内部的电阻率等值线带可能对应着地表无露头的一组花岗伟晶岩脉体。在该组电阻率等值线带以西，根据电阻率反演剖面的电阻率等值线趋势来看，应该存在一较为明显的断裂构造。

(8)磁异常似乎与花岗伟晶岩的地表赋存位置无相关性。但仔细观察明显可以看出，磁异常与切穿至近地表的断裂构造有一定的相关性；同时，伟晶岩脉发育区磁测曲线锯齿状起伏变化，这可能因为伟晶岩脉形成过程中伟晶岩和附近围岩磁性有些小差异性变化，引起了局部磁场特征产生锯齿状微变。

总体看，本条测线的电阻率反演剖面基本反映了L1剖面的地下地质情况，对较厚的花岗伟晶岩脉体有着较好的反映。

3.2.2 L2测线物探、地质剖面成果综合推断解释

L2线地表蓝色至绿色的电阻率等值线(中低电阻率等值线)圈划的岩体主要是各类片岩或破碎带的电性反映。红色高阻异常体应该是原生的花岗岩的电性反映；结合地质资料与物性资料，图中粉色框内的与断裂构造相关的中高电阻率等值线(淡绿色-黄色等值线)区域，推测为各类花岗伟晶岩的电性反映。

(1)受深部断裂构造FL2-1的影响，粉色框L2-1内部的电阻率等值线带，可能对应着地表有露头的809号花岗伟晶岩脉体，白色框的底部延伸及其宽度大致反映了809号花岗伟晶岩脉体有深部的延伸情况。推测809号花岗伟晶岩脉体宽度约为30 m，倾角约为50°左右，深部延伸约为600 m。

(2)同理，受深部断裂构造FL2-2的影响，地表有露头的806号花岗伟晶岩脉体可能对应着粉色框L2-4内部的电阻率等值线带反映，粉色框的底部延伸及其宽度大致反映了806号花岗伟晶岩脉体有深部的延伸情况，深部延伸情况与钻孔ZK301、ZK302、ZK303孔中所见的中细粒花岗伟晶岩相吻合，推测806号花岗伟晶岩脉体宽度约为50 m，倾角约为50°左右，深部延伸约为600 m。

(3)根据电阻率等值线图推测了地表无露头的L2-2、L2-3及L2-5号花岗伟晶岩脉体，可能是花岗岩残余岩浆的产物。

(4)磁异常基本与花岗伟晶岩的地表赋存位置无相关性，测线上磁异常的几个小峰值可能只对应近地表的岩性变化。

(5)深部断裂构造FL2-3两侧，按照推测花岗伟晶岩脉体的原则，没有明显的电阻率等值线带有花岗伟晶岩脉体的电性反映。可能是由于成矿后断裂构造使花岗伟晶岩脉体受到明显的改造所形成的。

综上所述，本条测线的电阻率反演剖面基本反映了L2号剖面的地下地质情况，且与已知的钻孔资料和地气测量数据对花岗伟晶岩脉体有着较好的对应关系。

4 综合找矿方法组合

在锂矿的勘查工作中，采用单一的方法存在片面性和多解性。想要快速准确地进行较为理想的矿体定位工作，则需要根据不同地区不同的矿种组合综合运用各类勘查技术方法，发挥各类方法本身的优势，且多种手段相互印证(刘丽君等,2017;王登红等,2017)。结合卡鲁安锂辉石矿床的成矿地质条件、矿体特征、地球化学异常特征、物探异常特征等获得的找矿标志或找矿信息，总结同类矿床的综合找矿技术方法组合如下：

(1)地质测量

路线地质调查是阿尔泰山最直接和有效的锂、稀有金属矿找矿方法。阿尔泰山近十万条伟晶岩脉是近半个世纪以来地质工作者通过路线地质调查发现圈定的，在此基础上发现和评价了可可托海、大小喀拉苏、库卡拉盖、柯鲁木特等一大批大、中型锂、稀有金属矿床。本课题通过路线地质调查、修图在卡鲁安示范区新发现15条含锂辉石矿化伟晶岩脉，新发现佳木开铍(宝石)矿伟晶岩脉深部发育锂矿化，青河诺干伟晶岩具有上电气石、下锂辉石的矿化特征，对深部成矿预测具有指导意义。

(2)遥感技术

近年来遥感技术取得飞速发展，蚀变遥感异常提取技术被广泛应用到高山区和戈壁荒漠区的金属矿找矿工作中(代晶晶等,2017,2018;范玉海等,2018;王辉等,2018;孙永彬等,2018;金谋顺等,2019;姚佛军等,2020)。利用遥感技术对羟基和铁染信息进行提取，以判断地表伟晶岩脉及矿化蚀变体的位置，对前人采坑、老窿、地表祼露伟晶岩脉有直接指示意义，对走向较稳定的延伸到森林或植被覆盖区的伟晶岩也有一定的指示意义。中阿尔泰地形切割深、交通不便，遥感可以发挥其长处，是研究区锂、稀有金属找矿的主要手段之一，可利用多光谱遥感数据(如ETM+、ASTER)及中-高分辨率遥感数据(如RapidEye、Quickbird、Worldview等)提取伟晶岩及控矿构造信息。

(3)化探异常

化探异常查证也是直接和有效的锂、稀有金属矿找矿方法。近年来新疆有色地勘局通过异常查证发现了萨依肯布拉克、卡鲁安、库玛拉山、那彦特、喀依尔特等多处锂、稀有金属矿床和矿点，该方法对高山植被覆盖区找矿有直接的效果。本课题在卡鲁安示范区开展土壤地球化学剖面测量工作，除直接矿化异常外，研究认为In、La、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Yb、Lu、Tl、Se、Tm元素对寻找伟晶岩有指示意义，Li元素与W、Hf、Cs元素存在相关性，也就是说W、Hf、Cs对寻找锂矿化具有间接指示作用。本课题在卡鲁安示范区针对高寒山区、森草覆盖区开展植物吸附地球化学研究，通过前期实验选取酥油草作为研究对象，酥油草对元素的吸附性较好，对成矿元素有较好的吸附指示作用，其效果与土壤地球化学测量效果相似，植物吸附异常对寻找植被覆盖区或隐伏矿体有很好的指示作用。

(4)物探测量

锂金属资源找矿物探方法技术是以花岗型伟晶岩为地质目标体，以物探音频大地电磁测深(AMT)技术为主，辅助磁法、重力手段，结合找矿工作中目标层、断裂分布、深部控矿构造、及花岗型伟晶岩脉可能引起的电阻率异常变化推断花岗型伟晶岩脉可能分布的空间部位。其中，重磁信息主要用于配合音频大地电磁视电阻率信息划分断裂分布和控矿构造。AMT测量在卡鲁安对构造、对伟晶岩脉的延伸、深部盲脉或覆盖区伟晶岩脉的预测有一定的指示作用，尤其是对已有矿床(矿体)深部成矿预测效果较好。通过磁法测量认为，虽然伟晶岩矿物特征决定其不具磁异常特性，但在岩脉两侧可能是热侵位在围岩中形成含磁性的变质岩，因此在两个磁异常之间或磁异常外部有伟晶岩脉存在的可能，也就是说磁异常有间接指示寻找伟晶岩脉的作用。

(5)工程揭露、钻探验证

槽探揭露圈定地表矿(脉)体，钻探验证查明矿(脉)延伸直观、有效。

5 结论

(1)卡鲁安锂辉石矿床位于新疆阿尔泰柯鲁木特-吉得克伟晶岩矿集区，含锂辉石伟晶岩脉产于中-上志留统库鲁木提群(红柱石、矽线石、堇青石、十字石)黑云母石英片岩中，以650、807、806号矿体规模最大，矿体主要有用组分为锂，锂资源量已达大型规模。

(2)矿区土壤(植物)地球化学元素异常与伟晶岩脉的套合性好，植物化探显示的局部异常优于土壤化探，矿区岩矿石之间存在较明显的电阻率差异，矿体表现的异常特征是中高电阻率、高极化率，是本次音频大地电磁测深工作的物性前提。

(3)采用地球化学测量和遥感蚀变信息圈定异常区，地质填图、路线调查寻找矿体(脉)，物化探(植物)剖面测量定位或寻找矿脉、电阻率法预测延深、槽探揭露圈定矿(脉)体和深部工程验证估算资源量等伟晶岩型锂、稀有金属矿综合勘查技术方法体系，即地质填图+化探异常检查+蚀变遥感异常提取+化探剖面测量+AMT测量+工程揭露+钻探验证是新疆稀有金属找矿勘查工作的有效手段。该方法在卡鲁安地区锂找矿工作中应用显著，不仅为进一步找矿突破提供技术支持，也对类似矿床的找矿工作具有一定的借鉴意义。

致谢：感谢中国地质科学院矿产资源研究所杨成栋博士、李强博士、《地质与勘探》编辑部各位老师在论文修改过程中提出的宝贵意见！

[注 释]

①申茂徳,郭旭吉,唐冬梅,周起凤,郭正林,王春龙,田野.2016.阿尔泰稀有金属成矿规律研究与靶区优选评价[R].“十二五”国家科技支撑计划项目专题报告.

②成志军,柯康华,李宗春.2013.新疆福海县卡鲁安地区锂辉石矿调查评价报告[R].新疆有色工程公司地质报告(内部报告).