摘 要：在伟晶岩锂矿的勘查研究中，常用x荧光方法对土壤元素含量作分析。锂元素不能直接被测量，只有通过找到与锂伴生的元素，从而指导找矿。结合新疆有色金属706队提供的资料，布设了L1、L2两条总长6605 m的测线，通过运用X荧光法研究了新疆卡鲁安某勘查区X荧光异常特征。结果表明：土壤中Mn、Rb、Y三种元素含量在伟晶岩脉露头（含未矿化的伟晶岩脉）的区域会出现明显的异常反应，而在埋深较深的伟晶岩脉上方没有异常体现，不同深度的其它岩性也没有明显的土壤X荧光测量异常；为寻找伟晶岩锂矿提供了很好的指示作用。可见，X荧光法对寻找伟晶岩锂矿是准确、有效的。
关键词：X荧光测量；伟晶岩锂矿；异常特征
随着经济的发展，特别是新能源汽车的出现，对锂的需求越来越大[1]，促使人们加大对锂矿资源的勘查和研究[2]。我国的伟晶岩锂矿在锂矿类型中占据重要地位，但是母岩伟晶岩成矿规模一般不大，开展如磁法、电法等常规物探方法一般不能达到理想效果；将X荧光法引入伟晶岩型锂矿勘查，可指导找矿。
为此，笔者在国家重点研发计划项目与国家自然科学基金项目的支持下，以新疆卡鲁安伟晶岩锂矿勘查区为研究区，开展了X荧光测量探测隐伏伟晶岩锂矿研究工作。
1.研究区地质概况
研究区位于新疆维吾尔自治区，阿勒泰地区中部，地处哈龙河与阿祖拜河两侧，往西2km处为群库尔一阿祖拜伟晶岩带的北端延伸部分，向南可达阿祖拜地区，向北达哈龙河上游段。研究区主要岩性为细砂岩、粉砂岩与泥岩呈不均匀的互层体，在受区域变质作用影响后，岩石大多已经变质成石英-黑云母片岩，如堇青石-黑云母-石英片岩等。
该区域岩浆活动强烈，主要由火山岩、沉积岩和花岗岩等组成。哈龙-阿祖拜伟晶岩矿田包围在中阿尔泰哈龙-青河早古生代生成的岩浆弧之中。在哈龙背斜的倾没端、东西向断裂和南西向断裂的复合地带等构造中，都分布着大量的伟晶岩脉。花岗伟晶岩脉赋存于中上志留统库鲁木提群变质的片岩系中，矿区范围内地层主要为中上志留统变质的片岩系，褶皱构造不明显。但次一级构造裂隙十分发育，对矿区内伟晶岩的形成创造了很好的条件，研究区内先后发现了806、809、650等多条伟晶岩锂矿脉，目前，仍有很好的找矿前景。
2.X荧光测量原理与基本工作方法
对于每一种化学元素的原子而言，所有的核外电子都以各自固有的能量在各自的轨道上高速运行。当X射线照射物质时，原子的内层电子与X射线碰撞后脱离原子核的束缚，使原子被激发，处于激发态。这时，外层电子跃迁至这一空位时，以发出X射线或俄歇电子的形式放出能量[3]。由于每种原子的原子能级结构都是特有的，放出X射线的能量也是特定的，且波长唯一，因此称之为特征X射线。若想确定某些元素的存在，便可通过测定特征X射线的能量来实现。而特征X射线的强弱与此种元素在物质中的含量呈正比关系，因此，若想得到物质中某些元素的含量，可通过测量该元素特征X射线的强度，再通过特定的关系得出其含量。从而实现了对X荧光的定性与定量分析。
在本研究中采用的是手提式X荧光仪（IED-2000）。仪器可同时测定K、Fe、Mn、Rb、Y、Nb等多种元素。伟晶岩型锂矿不仅富集Li 元素，还会同时富集如Cs、Sr、Rb等多种元素[4]，在锂矿地球化学异常中，我们通常可以发现Cs、Sr、Rb、Nb、Y、Zn 等元素，其中大部分元素都可以通过手提式X荧光仪进行测量。在勘查区开展土壤X荧光测量，可捕获勘查区内成矿元素或其伴生元素的异常，通过对捕获异常与地气异常配合进行综合分析研究，达到寻找锂矿的目的。
3.野外工作部署
根据研究区的具体概况和新疆七〇六队在該地区所取得的物探、化探成果。按测线基本垂直伟晶岩锂矿脉走向和构造线走向为原则，布设了两条测线，分别记为L1线、L2线（见图1）。对土壤X荧光测量布设两条测线总共8205 m，其中L1测线为6206 m，采样73个，L2 测线也为1999 m，采样157个，方向野外采用罗盘定向、GPS加测绳定距。
为保证覆盖范围和工作效率，在未矿化伟晶岩脉的区域或没有伟晶岩脉的区域设计土壤采样点点距为60 m；在已知矿体周围（在矿体平面投影位置两边100 m — 300 m范围内），土壤采样点点距为40 m，离矿体距离的增加而加大采样距；在矿体上方及相邻区域（在矿体平面投影位置两边100 m范围内），土壤采样点点距为20 m。由于地形原因部分测点不能测量，最终得到有效土壤样品188个。
4 土壤X荧光异常特征研究
L1、L2 两条测线共计完成188个有效测点的土壤样品采集，完成对土壤样品的土壤X荧光测量，包括Y、Mn、Fe、Ni、Rb等12种元素。经过分析筛选，利用mapgis工程制图软件及grapher软件绘制出基本可以反映伟晶岩锂矿X荧光异常特征的三种元素（Y、Rb、Mn）X荧光测量综合剖面图。
由土壤X荧光曲线，在伟晶岩脉上方和伟晶岩矿脉露头区域，Y、Rb、Mn 三种元素含量出现明显正异常；特别是不含矿的伟晶岩脉上方区域，正异常更加明显；而在埋深较深的伟晶岩矿脉上方和其它岩性区域没有明显异常表现。在L2线800 m附近区域Y、Rb、Mn 三种元素也出现明显正异常，此区域地处两侧山坡脚下，地势平稳，而西侧山坡上部有809号伟晶岩脉露头，东侧山坡上部有806号伟晶岩脉露头，可能为806号矿脉延伸至该区域所产生的X荧光异常。
5 结论
（1）在伟晶岩脉上方区域通过X荧光分析得出一些与Li相关性较好的异常元素，可得出土壤X荧光测量卡鲁安式伟晶岩锂矿是有效的。
（2）土壤X荧光测量时，可以将与Li元素相关性较好的Y、Rb、Mn 三种元素作为Li的指示元素。在伟晶岩脉露头的区域附近，Y、Rb、Mn 三种元素具有较明显的异常反应，不含矿的伟晶岩脉露头的区域异常更明显；而在埋深较深的伟晶岩矿脉上方和其它岩性区域土壤中Y、Rb、Mn 三种元素含量没有明显异常表现。
（3）根据伟晶岩锂矿脉区、无矿（化）伟晶岩脉区X荧光异常特点，可推断出L2测线的800 m ～ 1100 m具有很好的找矿前景。
参考文献：
[1] 游清治，2016.锂—未来需求的最重要元素[J].新疆有色金属，39（B07）：88-91
[2] Jiankang Li，Liu X，Wang D，2014.The Metallogenetic Regularity of Lithium Deposit in China[J].Acta Geologica Sinica
[3] 周绍森， 范成， 1990. 原子物理学[M]. 华东师范大学出版社
[4] 胡如权， 梁鲸， 王昌南，等.2016， 甘孜州及邻区伟晶岩型锂辉石矿床的成矿规律和找矿方向[J]. 世界有色金属，（20）：63—64
作者简介：
杨吉成，男，硕士研究生。研究方向：核资源与核勘查技术.
国家自然科学基金项目（41074094）资助
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