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新能源、新材料等科技革命带来了全球锂资源需求量的快速增长,提升我国锂资源储量及其保障程度具有重要现实经济和长远战略意义。甲基卡矿床是我国规模最大的稀有金属伟晶岩矿床,具有埋藏浅、品位富、伴生矿种多、选矿性能好等优点,是川西地区大量产出的稀有金属伟晶岩矿床的典型代表。研究该矿床的地球化学元素组合特征及其在表生环境中的迁移分散机理,可以为川西地质条件类似但工作程度较低地区寻找稀有金属伟晶岩型锂矿床提供方法技术指导和借鉴意义。本文对甲基卡地区区域成矿地质特征的综合分析并结合前人研究成果得出穹窿构造变质体和印支期花岗质岩体与岩脉是有利的地质找矿标志,对区域化探取得的水系沉积物中39种元素资料的统计分析处理得出区域成矿指示元素组合为Li-Be-B-Sn。甲基卡地区区域尺度水系沉积物粒级和流长试验表明,川西高原高寒景观区寻找稀有金属矿床时水系沉积物测量的最佳采样粒级为-40目,大型矿床各稀有金属成矿指示元素迁移距离(即沿水系的异常分布范围)多达6km以上。试验表明,1点/4km~2的水系沉积物测量资料展现出浓集中心明显的Li-Be-B-Sn-Rb-Cs多元素组合异常,而将采样密度放稀到1点/9km~2时亦可获得较为明显的Li-Be-B-Sn-Cs异常组合,但异常强度会降低。考虑经济成本和便于高浓度矿化异常源的追溯,区域地球化学测量时,最佳采样密度为1点/4km~2。通过甲基卡矿床花岗岩岩体岩石、伟晶岩脉矿石及相应土壤、水系沉积物地球化学特征研究,发现甲基卡矿区不同岩性岩石中REE和Li含量呈负相关,这与其他地区不同矿化稀有金属伟晶岩(脉)稀土元素总量越低,锂元素含量及锂矿资源量越高的情况相符。研究表明不同岩石中矿化指示元素的赋存状态不同,由此导致风化过程中元素地球化学行为的差异,如花岗岩中Li、Sn、Be含量较低,主要以类质同象形式或超显微非结构混入形式赋存于白云母中,在风化过程中更易流失,而伟晶岩矿石中这些元素主要以独立矿物形式存在,其中Li主要赋存于锂辉石和锂云母,Be以绿柱石形式存在,Sn以锡石形式存在。土壤和水系沉积物在一定程度上继承了源岩地球化学特征,研究表明矿区岩石地球化学测量成矿指示元素组合为Li-Be-B-Sn-Rb-Cs-Nb-Ta,土壤地球化学测量成矿指示元素组合为Li-Be-B-Sn-Rb-Cs-Nb-Ta,水系沉积物测量成矿指示元素组合Li-Be-B-Sn-Rb-Cs。