花岗岩型铷矿研究进展及青藏高原铷矿找矿方向_谢金玲.pdf

26第31卷第1期2023 年 2 月Vol.31 No.1Feb.，2023Gold Science and Technology花岗岩型铷矿研究进展及青藏高原铷矿找矿方向谢金玲1，林彬2*，祁婧3，邓世林4，何亮5，张晓旭31.西藏大学工学院，西藏 拉萨 850000；2.中国地质科学院矿产资源研究所，自然资源部深地资源成矿作用与矿产预测重点实验室，北京 100037；3.中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京 100083；4.西藏地质矿产勘查开发局区域地质调查大队，西藏 拉萨 851400；5.西藏地质矿产勘查开发局第六地质大队，西藏 拉萨 851400摘 要：花岗岩型铷矿是最具经济价值的铷矿资源，近年来取得了诸多的勘查和研究成果，但缺乏系统的总结和梳理，此外，作为国家战略资源和关键金属的重要资源基地，青藏高原铷矿成矿潜力和勘查评价方向尚不明确。以花岗岩型铷矿为主要研究对象，基于近年来重要的勘查和研究成果，从成矿时代、地质背景、控矿构造、含矿岩石类型、矿床地质特征和成矿作用机制等方面对其进行系统总结和梳理；结合青藏高原铷矿的勘查进展，揭示青藏高原铷矿的找矿前景和方向。研究表明：花岗岩型铷矿多产自中生代褶皱造山系中，伴随着大规模断裂，钠长石化、云英岩化和天河石化等蚀变与成矿紧密相关；青藏高原已发现多处具有大型超大型资源前景的花岗岩型和伟晶岩型铷矿床或铷多金属矿床，有望在拉萨地体北缘和北喜马拉雅构造带中找到更多的铷矿床，为青藏高原和国家关键金属储备和开发提供重要的资源保障。关键词：花岗岩型铷矿；关键金属；青藏高原；成矿潜力；找矿方向中图分类号：P618.77 文献标志码：A 文章编号：1005-2518（2023）01-0026-11 DOI：10.11872/j.issn.1005-2518.2023.01.115引用格式：XIE Jinling，LIN Bin，QI Jing，et al.Research Progress of Granite-type Rubidium Deposits and Direction of Rubidium Deposits Exploration in Qinghai-Tibet Plateau J.Gold Science and Technology，2023，31（1）：26-36.谢金玲，林彬，祁婧，等.花岗岩型铷矿研究进展及青藏高原铷矿找矿方向 J.黄金科学技术，2023，31（1）：26-36.铷是重要的三稀金属（稀有、稀土和稀散金属）之一，也是全球高科技产业不可或缺的战略性矿产资源，被广泛应用于高新科技产业，如红外望远镜、铷原子钟和热离子发电器等（Haider et al.，2012；Durojaiye et al.，2015；谭彦妮等，2017；吴昌志等，2021）。花岗岩型铷矿是指铷在花岗岩成岩和蚀变过程中形成的矿化，含矿花岗岩既是成矿的母岩，也是重要的赋矿围岩，富铷的有用元素、矿物组合和围岩蚀变等均受含矿花岗岩控制（孙艳，2013）。同时，花岗岩型铷矿常具有埋藏浅和易采选等特征，具有较高的经济价值（Wang et al.，2020）。近年来，国内先后发现了一大批大型超大型铷矿，如广东天堂山、内蒙古石灰窑、甘肃国宝山和新疆张宝山铷矿床（毛景文等，2019；孙艳等，2019）。其中，天堂山矿床 Rb2O资源量约为 17.56万 t，平均品位为0.107%，铷主要赋存于云母中；国宝山矿床Rb2O资源量约为6.7万t，平均品位为0.12%，铷主要赋存于天河石和铁锂云母中（吴昌志等，2021；刘铁生等，2022）。收稿日期：2022-08-29；修订日期：2022-11-14基金项目：国家重点研发计划深地专项“西藏铜多金属资源基地绿色勘查与增储示范”（编号：2022YFC2905001）、中国地质科学院矿产资源研究所基本科研业务费项目“甲玛科研深钻综合研究与数字化”（编号：KJ2102）、“斑岩矽卡岩浅成低温热液矿床找矿矿物学研究”（编号：KK2017）和中国地质调查局项目“藏西北铜多金属资源基地综合调查评价”（编号：DD20190167）联合资助作者简介：谢金玲（1997-），女，河北唐山人，硕士研究生，从事矿产普查与勘探方向研究工作。*通信作者：林彬（1987-），男，四川绵阳人，副研究员，从事青藏高原矿产勘查和综合研究工作。前人对花岗岩型铷矿床的地质特征、成因机制（苗群峰，2018；夏九洲等，2020）和成矿年代学（张天福等，2019；Muhtar et al.，2019；Chen et al.，2022）等开展了较为详细的研究工作，揭示了国内花岗岩型铷矿一般形成于褶皱造山系，伴随着大规模断裂，形成时代多为中生代，特别是燕山期（孙艳等，2019）。同时，ICP-AES分析（刘氘等，2017）、电子探针分析（赵海军等，2018）及熔融法制样-X射线荧光光谱法（陶丽萍等，2018）等技术手段可以有效地用于查明铷的赋存状态，有关铷矿物的提取与选冶工艺技术也在不断进步并日趋成熟（邢鹏等，2019；鲁兴武等，2019）。此外，有学者研究发现萤石和黄玉等富氟挥发分矿物的高分异花岗岩与稀有金属成矿作用密切相关，在未来花岗岩型铷矿找矿过程中，应重视高分异花岗岩以及富氟矿物的勘查（吴福元等，2017；吴昌志等，2021）。然而，随着不同区带铷矿的勘查评价和研究的不断深入，仍缺乏对铷矿总体成因机制以及最新勘查进展的系统梳理和总结。为此，本文以花岗岩型铷矿为主要研究对象，系统梳理和总结我国花岗岩型铷矿的成矿地质背景、成矿岩石类型和成矿作用机制等方面的研究进展，并结合青藏高原的铷矿最新勘查成果，揭示花岗岩型铷矿勘查评价方向，以支撑国家关键金属的评价和理论研究。1 花岗岩型铷矿的研究进展1.1 成矿时代、地质背景和控矿构造统计结果表明，我国花岗岩型铷矿成矿作用时间跨度较大，从古元古代到新生代均有发育（图1），但以中生代为主，50%以上的超大型、大型铷矿床形成于燕山期（孙艳，2013；孙艳等，2019）。其中，著名的江西414、内蒙古石灰窑、内蒙古赵井沟和湖南杉木溪等超大型铷矿均形成于燕山期（孙艳等，2019），与燕山期大规模的岩浆作用和构造活动紧密相关。研究表明，花岗岩型铷矿多产于褶皱造山系，并伴随着区域上广泛的断裂和大规模岩浆作用（孙艳等，2019）。同时，区域构造方向决定了断裂的分布，而2组断裂的复合位置常控制花岗岩的形态及延伸方向。因而，花岗岩型铷矿多产于褶皱造山系中同一构造方向上的次一级断裂中，与大规模岩浆作用有关（孙艳，2013；吴昌志等，2021）。其中，甘肃国宝山铷矿区断裂极为发育，区域主体构造线有近EW、NNE和NE-NEE向3组不同形态，对应古生代及其以前、中生代和新生代3个不同时期的构造演化进程（孙艳，2013）。此外，安徽西坞口铷矿区位于绩溪背斜倾伏端反向次级共轴向斜内，被多个断裂穿切（冯庭录，2020）。在内蒙古察哈日哈达铷矿区，自古生代以来，在多期地质构造演化基础上，伴随着强烈的岩浆热液活动，并发育不同期次的断裂，最终形成了以EW向构造为主、叠加NE向构造的总体构造格局和含铷花岗岩侵位（王彦光等，2020）。此外，广泛分布的断裂为富含稀有元素（铷）的含矿岩浆和热液提供了纵向上升空间，复合断裂则控制着含铷花岗岩的产出形态和位置（孙艳等，2019）。目前，国内已发现的花岗岩型铷矿成矿时代集中在燕山期，主流观点认为其与燕山期大规模的构造岩浆活动紧密相关，年代学分析和区域构造背景也证实了这一点（苗群峰，2018；张天福等，2019），但是否与大地构造环境和深部动力学有关，还缺乏更为详细的解释。1.2 含矿岩石类型就主要含矿岩石而言，含铷矿花岗岩多为复式岩体，即不同时代花岗岩在空间上的共生，组成复式岩体。且各岩体间不一定存在必然的成因联系，可能由不同时代岩浆在同一地区沿区域构造方向分布而成（孙艳，2013）。含矿岩体主要发育天河石图1我国花岗岩型铷矿成矿时期分布直方图（数据引自孙艳等，2019）Fig.1Histogram of the distribution of granite-type rubidium mineralization periods in China（data cited from Sun et al.，2019）2023 年 2 月 第 31 卷 第 1 期27谢金玲等：花岗岩型铷矿研究进展及青藏高原铷矿找矿方向前人对花岗岩型铷矿床的地质特征、成因机制（苗群峰，2018；夏九洲等，2020）和成矿年代学（张天福等，2019；Muhtar et al.，2019；Chen et al.，2022）等开展了较为详细的研究工作，揭示了国内花岗岩型铷矿一般形成于褶皱造山系，伴随着大规模断裂，形成时代多为中生代，特别是燕山期（孙艳等，2019）。同时，ICP-AES分析（刘氘等，2017）、电子探针分析（赵海军等，2018）及熔融法制样-X射线荧光光谱法（陶丽萍等，2018）等技术手段可以有效地用于查明铷的赋存状态，有关铷矿物的提取与选冶工艺技术也在不断进步并日趋成熟（邢鹏等，2019；鲁兴武等，2019）。此外，有学者研究发现萤石和黄玉等富氟挥发分矿物的高分异花岗岩与稀有金属成矿作用密切相关，在未来花岗岩型铷矿找矿过程中，应重视高分异花岗岩以及富氟矿物的勘查（吴福元等，2017；吴昌志等，2021）。然而，随着不同区带铷矿的勘查评价和研究的不断深入，仍缺乏对铷矿总体成因机制以及最新勘查进展的系统梳理和总结。为此，本文以花岗岩型铷矿为主要研究对象，系统梳理和总结我国花岗岩型铷矿的成矿地质背景、成矿岩石类型和成矿作用机制等方面的研究进展，并结合青藏高原的铷矿最新勘查成果，揭示花岗岩型铷矿勘查评价方向，以支撑国家关键金属的评价和理论研究。1 花岗岩型铷矿的研究进展1.1 成矿时代、地质背景和控矿构造统计结果表明，我国花岗岩型铷矿成矿作用时间跨度较大，从古元古代到新生代均有发育（图1），但以中生代为主，50%以上的超大型、大型铷矿床形成于燕山期（孙艳，2013；孙艳等，2019）。其中，著名的江西414、内蒙古石灰窑、内蒙古赵井沟和湖南杉木溪等超大型铷矿均形成于燕山期（孙艳等，2019），与燕山期大规模的岩浆作用和构造活动紧密相关。研究表明，花岗岩型铷矿多产于褶皱造山系，并伴随着区域上广泛的断裂和大规模岩浆作用（孙艳等，2019）。同时，区域构造方向决定了断裂的分布，而2组断裂的复合位置常控制花岗岩的形态及延伸方向。因而，花岗岩型铷矿多产于褶皱造山系中同一构造方向上的次一级断裂中，与大规模岩浆作用有关（孙艳，2013；吴昌志等，2021）。其中，甘肃国宝山铷矿区断裂极为发育，区域主体构造线有近EW、NNE和NE-NEE向3组不同形态，对应古生代及其以前、中生代和新生代3个不同时期的构造演化进程（孙艳，2013）。此外，安徽西坞口铷矿区位于绩溪背斜倾伏端反向次级共轴向斜内，被多个断裂穿切（冯庭录，2020）。在内蒙古察哈日哈达铷矿区，自古生代以来，在多期地质构造演化基础上，伴随着强烈的岩浆热液活动，并发育不同期次的断裂，最终形成了以EW向构造为主、叠加NE向构造的总体构造格局和含铷花岗岩侵位（王彦光等，2020）。此外，广泛分布的断裂为富含稀有元素（铷）的含矿岩浆和热液提供了纵向上升空间，复合断裂则控制着含铷花岗岩的产出形态和位置（孙艳等，2019）。目前，国内已发现的花岗岩型铷矿成矿时代集中在燕山期，主流观点认为其与燕山期大规模的构造岩浆活动紧密相关，年代学分析和区域构造背景也证实了这一点（苗群峰，2018；张天福等，2019），但是否与大地构造环境和深部动力学有关，还缺乏更为详细的解释。1.2 含矿岩石类型就主要含矿岩石而言，含铷矿花岗岩多为复式岩体，即不同时代花岗岩在空间上的共生，组成复式岩体。且各岩体间不一定存在必然的成因联系，可能由不同时代岩浆在同一地区沿区域构造方向分布而成（孙艳，2013）。含矿岩体主要发育天河石图1我国花岗岩型铷矿成矿时期分布直方图（数据引自孙艳等，2019）Fig.1Histogram of the distribution of granite-type rubidium mineralization periods in China（data cited from Sun et al.，2019）Vol.31 No.1 Feb.，2023矿产勘查与资源评价28化、钠长石化和云英岩化，主量元素具有高硅、低镁、过铝且富碱的特征，钛、镁、铁、钙含量通常较低（吴昌志等，2021）。同时，微量元素中多富集Nb、Ta、Zr、Rb、Th和U等元素，相对亏损Ti、Ba和Sr元素，稀土元素中常表现为明显的负铕异常和四分组效应（Chen et al.，2018）。前人根据岩石类型、微量元素和同位素特征，将岩浆来源划分为壳源和壳幔混合2种类型（孙艳，2013；贾志磊，2016；吴昌志等，2021）。其中，壳源含矿花岗岩表现出 Nb/Ta比值低于大陆地壳平均值（1213），Nb-Nb/Th和Nb/Y-Th/Y判别图解落入地壳范围，反映了岩浆结晶分异程度更高，且不存在明显的石榴子石等重稀土矿物，来源于重稀土亏损的酸性岩浆。壳幔混合源区岩石则具有正的Nd（t）值，且Nd同位素地幔组分占比更多（孙艳，2013；贾志磊，2016）。因此，花岗岩型铷矿成矿物质多源自地壳，仅少数矿床有幔源物质参与（李华萍，2019；张天福等，2019）。此外，花岗岩型铷矿成矿物质源区的差异也进一步反映了所在地区地壳成熟度的不同。壳源地区的地壳成熟度相对更高，揭示了岩浆分异作用能促进稀有和稀散元素的有效富集（吴福元等，2017）。例如：广东贵人峰铷矿床花岗岩体 Nb/Ta比值平均值为11.51，明显低于中国东部上地壳平均值（16.2），反映了岩石属于壳源属性（李华萍，2019）。冀东麻地花岗岩 Nb/Ta 比值为 0.671.59，明显低于原始地幔和球粒陨石的Nb/Ta比值（17.52.0），表明原始岩浆主要来源于地壳（苗群峰，2018）。Rb是强不相容元素，在地壳中的平均丰度高达49 g/g，而在地幔中的丰度只有0.6 g/g，远远低于地壳含量（张卓盈，2021）。由于Rb为强不相容的大离子亲石元素，倾向于进入熔体，因此，高分异的地壳中Rb含量高。综上所述，大部分学者的观点倾向于成矿物质多来自地壳，同位素数据和元素比值反映了壳源的可能性更大，壳源拥有更高的成熟度，岩浆结晶分异作用促进了铷的富集。1.3 矿化蚀变特征精细的结构解剖显示，产于复式岩体的花岗岩型铷矿常发育良好的蚀变分带（Chen et al.，2018）。从内向外依次为未蚀变花岗岩弱钠长石（化）带中钠长石（化）带强云英岩化带云英岩带似伟晶岩带（图2）。其中，钠长石化、云英岩化和天河石化与花岗岩型铷矿成矿密切相关（孙艳，2013）。例如：湖南杉木溪铷矿赋存在云英岩带、风化钠长石花岗岩带、钠长石花岗岩带、斜长石花岗岩带、斜长石钾长石花岗岩带、钾长石花岗岩带和黑云母花岗岩带中（匡巨，2018）；外贝加尔Orlovka花岗岩型铷矿赋存于钠长石花岗岩、微斜长石花岗岩和天河石花岗岩带中（吴昌志等，2021）。理论研究表明，复式花岗岩顶部的强云英岩化或钠长石化蚀变带中铷含量高，主要是Rb元素地壳丰度较低，经过被动裹挟运移搬运富集直至终端，即铷在花岗岩体的顶盖位置富集（苗群峰，2018；Wang et al.，2020）。总之，在含矿岩石不断演化的过程中，铷也随之不断富集，同时在挥发分的络合作用下运移至成矿位置，以类质同象形式替换钾、钠进入矿物晶格中。除少数独立铷矿床外，铷大多赋存于含钾钠体系的花岗岩中。所以，花岗岩中的钾长石、钠长石和云母因类质同象作用，表现为Rb元素重要富集矿物（孙艳等，2019；杨文博等，2019）。综上所述，钠长石化、云英岩化和天河石化与成矿紧密相关，这些蚀变带来了更多的可供铷类质同象的载体，但并不是所有的钠长石化、云英岩化和天河石化都能够形成铷矿床，这其中的内在耦合机制仍需要进一步研究。1.4 成矿流体特征流体包裹体研究表明，花岗岩型铷矿化中含有大量的中高温、低盐流体，这些流体是岩浆分异和流体出溶的直接标志。由富H2O的原始花岗岩浆分异出大量的流体，导致发生较大规模的成矿作图2含铷矿花岗岩体的垂直分带示意图（修改自孙艳，2013）Fig.2Schematic diagram of the vertical zoning of rubidium-bearing granite bodies（modified after Sun，2013）2023 年 2 月 第 31 卷 第 1 期29谢金玲等：花岗岩型铷矿研究进展及青藏高原铷矿找矿方向用，大规模的流体将Rb等稀有元素以络合物形式裹挟迁移，直至岩浆结晶分异演化后期，随着温度、压力和pH值的变化，铷富集成矿（孙艳，2013；苗群峰，2018；吴昌志等，2021）。流体包裹体中以富液相包裹体居多，例如：国宝山铷矿流体包裹体为气液比小于50%的L型包裹体，试验结果显示主成矿期的流体均一温度平均值为253，盐度 w（NaCl）平均值为3.72%，最低成矿压力为1.1108 Pa；石灰窑铷矿流体包裹体大多数为气液比小于 50%的L型包裹体，结果显示主成矿期的流体均一温度平均值为 262.2，盐度 w（NaCl）平均值为 4.14%，最低成矿压力为 1.1108 Pa（孙艳，2013）。在花岗岩型铷矿中大量发育挥发分矿物，如萤石和电气石等，挥发分主要为F和H2O（孙艳，2013）。F等卤族元素属于挥发分，它们在花岗质岩浆结晶过程中会发生强烈分异，降低固相线并延长演化时间，在富氟花岗岩的演化晚期，F和H2O等挥发分会发生强烈的热液蚀变，在挥发分的影响下，热液流体中Rb等稀有元素以类质同象的形式逐渐富集到富钾、钠的长石和云母等矿物中，并伴生稀有金属（铷）矿化，如内蒙古石灰窑铷矿外围产出多个萤石脉（孙艳，2013；吴昌志等，2021）。流体中的H2O是花岗岩浆成矿深度的限制因素。试验研究表明，不同成分的岩浆可能发生第一次沸腾的深度与岩浆中水的含量相关。当花岗岩中H2O含量较高时，冷凝深度就越深，促进岩浆沸腾和挥发分的析出，使作用于岩浆上的压力迅速下降，加速岩浆结晶作用，提高酸性岩浆的黏度并使岩浆停止上升活动（孙艳，2013；吴昌志等，2021）。当花岗岩中H2O含量较低时，花岗岩浆可以上升到地层较浅的位置，形成更多的黑云母和角闪石等暗色矿物（孙艳，2013）。所以，与铷矿相关的花岗岩，发育大量的白云母，侵位深度较深，也暗示了其富含大量岩浆水。总之，花岗岩型铷矿床的包裹体研究数据相对较少，多数观点认为 H2O 是制约成矿深度的关键所在，但关于H2O的来源问题目前还无法给出确切解释，是矿物脱水带来，还是岩浆赋予，亦或是其他来源，还需要进一步研究讨论（孙艳，2013；苗群峰，2018）。1.5 成矿作用机制有关花岗岩型铷矿的成因，学者们普遍认为有岩浆结晶分异成因和交代成因2种（孙艳，2013；张天福等，2019；吴昌志等，2021）。其中，岩浆结晶分异是含矿花岗质岩浆上升过程中达到适合结晶条件分异的岩浆直接分异出富含Rb的热液流体进而成矿。判定依据为：（1）岩体的矿物成分和化学成分逐渐变化，稀有金属矿物在花岗岩内均匀分布；（2）岩体中见有熔融包裹体或玻璃包裹体；（3）岩体中见有反映岩浆结晶的“雪球结构”（孙艳，2013）。例如：天湖花岗岩类和东天山三叠纪花岗岩类发现大量的微细粒包体（Lei et al.，2020）。而交代成因是含矿热液广泛交代已固结的花岗质岩石，进而富集成矿（孙艳，2013）。例如：察哈日哈达铷矿成矿作用被证实与岩浆期后高分异岩浆活动热液蚀变有关，矿化作用发生于岩浆结晶作用的末期，交代作用形成的分带现象明显，由下到上依次为微斜长石化、钠长石化和云英岩化（王彦光等，2020）。此外，湖南杉木溪铷矿矿化花岗岩中，锆石形态特征复杂，岩浆结晶锆石有明显的被改造现象，也体现了岩浆期后富F热液的影响（朱磊等，2020）。虽然岩浆成因和交代成矿作用方面取得了一系列新进展，但仍未能回答在成矿过程中究竟谁起主导作用（孙艳，2013；贾志磊，2016；吴昌志等，2021）。可能岩浆结晶分异作用在成矿前期起到了预富集作用，而后期成矿则更要依靠热液交代作用，因为单靠岩浆结晶作用成矿缓慢，而且鲜少成矿过程中没有热液交代作用参加（孙艳，2013；王彦光等，2020；朱磊等，2020）。近年来，诸多研究发现，花岗岩型铷矿中Rb主要通过替换K、Na和Li等碱金属元素，以类质同象的形式进入锂云母、铯榴石、铯锂云母、钾长石（天河石）、白云母、黑云母和锂辉石等矿物之中（赵振华等，2020；吴昌志等，2021）。冀东麻地铷矿中钾长石和（锂）云母为主要赋铷矿物，铷在（锂）云母中百分含量高于钾长石，但总含量较钾长石低，即铷在钾长石中的总量分布要高于在（锂）云母中的分布（苗群峰，2018）。国宝山铷矿中铷主要赋存在天河石中（贾志磊，2016），广东贵人峰铷矿中铷的赋存矿物是黑云母和绢云母（李华萍，2019）。随着研究的不断深入，研究人员也发现有少量罕 见 的 铷（Rb）的 独 立 矿 物，如 铷 微 斜 长 石（RbAlSi3O8）、铷拉曼石（RbB5O84H2O）和沃罗申石Rb（LiAl1.50.5）（Al0.5Si3.5O10）F2（Pekov et al.，2010；Vol.31 No.1 Feb.，2023矿产勘查与资源评价30赵振华等，2020）。前二者发现于意大利Elba岛，铷微斜长石产于含铯榴石稀有金属伟晶岩中，铷拉曼石多产于最晚阶段稀有金属伟晶岩中，后者发现于俄罗斯克拉半岛，沃罗申石与铯榴石、锂云母关系密切，因此在产出铯榴石或锂云母的稀有金属花岗岩或花岗伟晶岩中铷以独立铷矿物存在（赵振华等，2020）。对于铷的赋存机制，多数学者认为类质同象形式存在更为普遍，但也有少数学者认可有铷独立矿物的存在（赵振华等，2020；吴昌志等，2021）。然而，相对类质同象的铷矿而言，独立铷矿物更易提取，也更具有经济效益，或许可以改变我国铷矿整体品位低、不易开采的局面，因此在后续的地质勘查和研究中，需要更加重视铷的赋存机制研究，尤其是独立铷矿物的研究。关于花岗岩型铷矿的成矿机制，主要涉及含矿花岗岩本身的演化以及富挥发分流体（主要为F）的作用。事实上，高分异的岩体中普遍含有稀有元素，但整体较为分散。岩浆中有较多的Ca2+、Mg2+和Fe2+等，起着阳离子低价补偿作用，铷离子半径小于这些二价阳离子，不能在初期就通过类质同象形式替代钾、钠离子，因而Rb元素分散在一些造岩矿物中。而富挥发分（主要为F）岩浆热液，不仅延长了岩浆演化的时限，而且F的存在有利于Rb交代K元素进入长石中，最终导致铷在长石中的大量富集成矿（朱磊等，2020）。在岩浆演化和流体分异过程中，F在高温时更倾向于赋存在熔体中，致使 F与Cl、Br的强烈分异。在花岗质岩浆演化的晚期，伴随着F、Cl和H2O等挥发分的大规模富集，通常在岩石的顶端或晚期岩相中发生强烈的热液蚀变（云英岩化），并随之伴生稀有金属矿化，结晶分异和流体搬运迁移的共同作用推动了稀有金属（铷）在晚期岩浆中的富集沉淀。同时，F的参与可使残余岩浆发生充分的结晶分异作用，导致残余岩浆中的Nb/Ta、Zr/Hf和Y/Ho比值明显降低，稀土元素“四分组”效应显著增强，进而促进铷进入长石或云母等矿相中发生持续富集，或形成独立的铷矿物，伴随着锡、钨等稀有金属矿化（吴昌志等，2021）。综上所述，花岗岩型铷矿是含矿岩浆在结晶分异和氟化物的络合作用下不断演化，稀有元素（Rb）随之不断富集而形成的。岩浆演化后期，随着富F等挥发分的加入，岩浆结晶分异作用越来越强，加上钠长石化、白（锂）云母化和云英岩化等强烈的蚀变作用，促进Rb以类质同象的形式富集在钾长石、钠长石和白云母等矿物相中或以独立铷矿物存在，形成广泛分布的铷矿体（图3），同时部分F-也可以与Ca2+结合形成萤石，可与铷矿共生（孙艳，2013；刘源骏，2016；吴昌志等，2021）。2 青藏高原铷矿床勘查进展西藏作为青藏高原的主体，发育有大量的高分异淡色花岗岩和花岗伟晶岩脉，具有形成花岗岩型铷矿的良好潜力（林彬等，2016；曹华文等，2022）。最新勘查成果表明，申扎县嘎日阿统铷矿赋矿岩石为二长花岗岩、似斑状花岗岩、白云母二长花岗岩和云英岩，估算推断的Rb2O金属资源量为9.9万t（李金生等，2020）。此外，山南地区纳定铷矿位于喜马拉雅造山带，是中新世淡色花岗岩浆活动的产物（林彬等，2016），主要赋矿岩石为白云母石英钠长伟晶岩和二长花岗伟晶岩，估算推断加预测的Rb2O金属资源量为13.8万t，该矿床为钠长石型伟晶岩矿床（西藏自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队，2018）。因此，上述勘查成果已经证实青藏高原具有良好的花岗岩型或花岗伟晶岩型铷矿的成矿潜力。2.1 典型矿床作为典型的花岗岩型铷矿床，嘎日阿统位于西图3与花岗岩有关的稀有金属矿床成矿模式图（刘源骏，2016）Fig.3Mineralization pattern of rare metal deposits associated with granite（Liu，2016）1.第一期花岗岩；2.第二期花岗岩；3.第三期花岗岩；4.强钠长石化花岗岩；5.中钠长石化花岗岩；6.弱钠长石化花岗岩；7.热液矿床及分布；8.与第一期花岗岩有关的侧向伟晶岩及其分带；9.与晚期花岗岩有关的侧向伟晶岩及其分带；10.顶盖伟晶岩2023 年 2 月 第 31 卷 第 1 期31谢金玲等：花岗岩型铷矿研究进展及青藏高原铷矿找矿方向藏自治区那曲市申扎县，拉萨地体北缘、班公湖怒江缝合带南侧，区域内燕山晚期喜马拉雅期岩浆活动发育（李金生等，2020）。矿区内出露地层简单，主要为石炭系永珠组（C1y）和大量第四系（Q）。赋矿岩石为二长花岗岩、似斑状花岗岩、白云母二长花岗岩和云英岩化花岗岩（图4）。铷矿化花岗岩体围岩为石炭系永珠组第三段（C1y3）砂岩，岩体与围岩的接触面呈不规则状，接触界线附近见有烘烤痕迹，局部见有砂岩俘虏体，岩体与围岩内接触带见有不同程度的云英岩化现象。花岗岩结构以花岗结构和自形半自形粒状结构为主，其次为似斑状结构。云英岩的结构为鳞片粒状变晶结构。有用矿物白云母多分布于石英粒间空隙，形式为不等粒嵌布。岩浆岩构造主要为块状，局部偶见团块状和斑杂状构造。矿石矿物主要为白云母和黑云母；脉石矿物主要有石英、微纹长石和斜长石（李金生等，2020）。目前已圈定的铷矿体，为花岗岩型全岩矿化铷矿体，东西长926 m，南北宽614 m，厚度大于325 m，估算矿石量为8 100万t，Rb2O金属资源量为9.9万t，平均品位为0.12%，具有形成超大型矿床规模的前景（李金生等，2020）。2.2 圈定成矿带结合青藏高原地质演化和岩浆活动特征，目前初步判定青藏高原具有2条前景良好的铷矿成矿带。第一条位于拉萨地体北缘、班公湖怒江缝合带南侧，以申扎、班戈和尼玛县为主，属于与晚白垩世中新世高分异岩浆岩有关的花岗岩型铷矿床，代表性矿床有嘎日阿统铷矿。第二条为特提斯喜马拉雅和北喜马拉雅构造带，多产于穹隆附近，属于与中新世花岗岩或花岗伟晶岩有关的花岗型花岗伟晶岩型的铷多金属矿床，代表性矿床为纳定铷矿。因此，青藏高原广泛分布的高分异花岗岩，具有良好的Rb等稀有金属找矿前景。目前，随着多个大型或超大型矿床的揭露，已经初步揭示铷矿床成矿带的分布特征，后续有望在上述2条成矿带中继续探寻更多的独立铷矿床，使稀有金属成为西藏地区新的优势资源，支撑我国铷矿资源储备。3 展望总体来看，花岗岩型铷矿床多产于褶皱造山图4西藏嘎日阿统矿床A-B地质剖面Fig.4A-B geological section of Gariatong deposit，Tibet1.二长花岗岩；2.石炭系永珠组；3.钻孔编号；4.探槽；5.矿体（0.037Rb2O0.100%）Vol.31 No.1 Feb.，2023矿产勘查与资源评价32系，与区域广泛分布的断裂及大规模岩浆活动有关。矿床主要形成于燕山期，在其他时期也有分布。含矿花岗岩多为复式岩体，且具有明显的矿化分带。其中，钠长石化、云英岩化和天河石化与铷矿化关系最为密切。花岗岩型铷矿可与岩浆结晶分异和交代作用，岩浆演化晚期，在F等挥发分的影响下，热液流体中Rb等稀有元素以类质同象形式逐步富集到富钾、钠的长石和云母等矿物中，也有少量的独立铷矿物，进而形成具有经济价值的铷矿床。尽管诸多学者对于花岗岩型铷矿进行了较为详细的研究，但多数集中在单个矿床。相对国外而言，我国铷矿研究起步较晚，尤其对于花岗岩型铷矿的研究仍较为薄弱。同时，国内铷矿品位普遍偏低，开发利用难度大，铷独立矿物稀少，多以类质同象形式存在，增加了花岗岩型铷矿经济开发的难度。因此，对于花岗岩型铷矿的后续勘查评价和理论研究，提出以下4点建议：（1）矿床成因。尽管在铷矿岩浆成因和交代成矿作用方面取得了一系列新进展，但仍未能回答在成矿过程中究竟谁起主导作用。建议从基础的矿物学证据入手，通过镜下鉴定、背散射和扫描电镜等手段，揭示含铷矿物的显微结构。同时，结合电子探针、LA-ICP-MS分析及原位O同位素分析等先进技术，查明铷的赋存状态、流体特征和物质来源，进而揭示铷成矿机制。（2）成矿动力学背景。虽然可以确定大量花岗岩型铷矿的成矿时间都是燕山期，但与其成矿作用紧密相关的大地构造背景和深部动力学机制仍不明晰。建议根据不同成矿区带的具体地质特征，基于区域地质背景、岩浆活动、岩石类型、地球物理探测和构造解译等多方面研究，总结不同区带的成矿动力学背景。（3）成矿专属性和物质来源。尽管目前的研究成果已经初步揭示多个花岗岩型铷矿的岩石地球化学特征，但针对不同的铷矿类型仍缺少精细的岩石学研究，尤其是缺乏含矿岩件和不含矿岩体的对比研究，进而导致致矿岩浆的成矿专属性不清楚。同时，由于花岗岩型铷矿的流体和同位素研究相对薄弱，进而影响了对成矿物质来源的准确判定。建议针对多个大型、超大型花岗岩型铷矿的含矿岩体和不含矿岩体进行系统的对比研究，详细揭示其岩石地球化学特征，阐明成矿专属性。同时，利用传统和非传统同位素分析，如微区原位O同位素和Li同位素分析，精细探究成矿物质（铷、流体）的来源。（4）勘查评价方向。目前，国内花岗岩型铷矿主要在局部地区呈“点式”产出，同时，大部分地区还缺乏系统潜力评价。因此，对于后续的勘查评价方向，主要有以下建议：基于全国地球化学测量和区域调查成果，寻找高分异花岗岩作为铷矿成矿远景区，如华南高分异花岗岩区和藏南高分异花岗岩区。利用以钠长石化、云英岩化、天河石化蚀变矿物以及萤石和黄玉等氟化物为核心的矿物化学成分，结合红外光谱特征的综合分析，建立快速勘查评价技术和方法，有助于直接指导花岗岩型铷矿的勘查评价。运用地球物理探测，圈定赋矿岩体的重力异常、磁异常或激电异常，快速定位埋藏或深部的大型铷矿床。已发现的多处具有大型超大型花岗岩型和伟晶岩型铷或铷多金属矿床，揭示青藏高原铷矿的良好找矿前景，后续有望在拉萨地体北缘和北喜马拉雅构造带中找到更多的高品质铷矿床，为青藏高原和国家关键金属储备和经济开发提供重要的资源保障。致谢 西藏中凯实业有限公司和西藏自治区实物地质资料库在野外工作中提供了大力支持，匿名审稿专家对文章修改提出了宝贵意见，在此一并感谢！参考文献（References）：Cao Huawen，Li Guangming，Zhang Linkui，et al，2022.Genesis of Himalayan leucogranite and its potentiality of rare-metal mineralization J.Sedimentary Geology and Tethyan Geology，42（2）：189-211.Chen B，Gu H O，Chen Y J，et al，2018.Lithium isotope behavior during partial melting of metapelites from the Jiangnan Orogen，South China：Implications for the origin of REE tetrad effect of F-rich granite and associated rare-metal mineralization J.Chemical Geology，483：372-384.Chen B Y，Wu C Z，Brzozowski M J，et al，2022.Geochronology and tectonic setting of the giant Guobaoshan Rb deposit，central Tianshan，NW China J .Ore Geology Reviews，141：104636.2023 年 2 月 第 31 卷 第 1 期33谢金玲等：花岗岩型铷矿研究进展及青藏高原铷矿找矿方向Durojaiye T，Hayes J，Goudy A，2015.Potassium，rubidium and cesium hydrides as dehydrogenation catalysts for the lithium amide/magnesium hydride system J .International Jou-rnal of Hydrogen Energy，40（5）：2266-2273.Feng Tinglu，2020.Geological 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