印度东部Dharwar克拉通Amareshwar地区稀有金属伟晶岩中锂矿化的地球化学与矿物学约束

本研究针对稀有金属伟晶岩中锂资源勘探的关键问题，通过全岩地球化学和锌锰云母矿物化学分析，揭示了印度东部Dharwar克拉通Amareshwar地区LCT型伟晶岩的锂富集机制与成矿潜力。研究发现锂以锂辉石和锌锰云母两种形式赋存，其极低的Mg/Li(0.004)、K/Rb(0.004)比值表明母岩浆经历高度分异，为区域锂资源开发提供了重要依据。

　　

锂作为绿色能源技术的核心战略金属，其全球50%资源赋存于稀有金属伟晶岩中。随着锂离子电池需求激增，传统盐湖卤水提锂面临开采成本高、环境限制等问题，伟晶岩型锂矿成为最具开发潜力的替代资源。印度Dharwar克拉通作为前寒武纪地质体，发育多条稀有金属伟晶岩带，但对其锂富集机制和成矿潜力的系统研究仍显不足。

印度班加罗尔大学地质系的研究人员选择Gurugunta片岩带Amareshwar地区的锂辉石伟晶岩开展深入研究。通过13件样品的地球化学测试和电子探针分析，首次揭示该区伟晶岩具有LCT型（Li-Cs-Ta）稀有金属成矿特征，相关成果发表在《Geomorphology》期刊。研究采用X射线荧光光谱（XRF）和高分辨电感耦合等离子体质谱（HR-ICP-MS）进行主微量元素测试，结合CAMECA SX Five电子探针开展锌锰云母原位成分分析。

地质背景方面，Amareshwar伟晶岩呈NE-SW走向的岩墙状侵入角闪岩，发育典型的"收缩膨胀"构造，表明经历多期岩浆注入。岩相学观察显示锂以锂辉石（Spodumene）和锌锰云母（Zinnwaldite）两种形式赋存，前者呈浅黄褐色半自形板状，后者呈现粉蓝色二阶干涉色。

地球化学特征上，样品具有高SiO₂（>68 wt%）、Al₂O₃（10.5-15.89 wt%）和显著富集Li（平均1355 ppm）、Cs（246 ppm）、Ta（124 ppm）等特征。在La/Ta-Mg/Li判别图中，数据点落入津巴布韦Kamativi锂矿化伟晶岩区域，Zr/Hf-Nb/Ta比值（8.09-37.71）指示其来源于岩浆-热液过渡体系。ACF图解和A/CNK值（>>1.1）证实其为S型过铝质花岗岩演化产物。

矿物化学研究取得重要突破：锌锰云母的Li₂O含量达3.4-4.4 wt%，晶体化学式显示锂通过Al₂□(R²⁺)_-3置换机制进入三八面体层（□代表空位，R²⁺=Fe+Mg+Mn）。在Si-Li与Al-Fe-Mg-Mn-Ti相关图中，成分点沿BC线（K₂(□_0.5Li_1.5Fe₂Al₂)(Al_1.5Si_6.5O₂₀)(F>OH)₄→K₂(Li₃FeAl₂)(AlSi₇O₂₀)F₄）演化，与捷克Cinovec伟晶岩具有相似置换路径。

该研究首次系统论证了Dharwar克拉通伟晶岩的锂成矿潜力：1）确立LCT型伟晶岩属性，其K/Rb（0.002-0.020）、K/Cs（0.001-0.216）比值低于上地壳值2-4个数量级，指示高度分异母岩浆；2）发现锂的双重赋存形式，锌锰云母的Li含量分带（Zinnwaldite-I至III）反映多阶段热液演化；3）提出铝空位置换模型，为伟晶岩锂赋存机制提供新认识。研究成果对印度锂资源战略布局具有指导意义，其地球化学指标（如Mg/Li<0.01）可作为区域找矿的重要标志。