羅 微

(江西地勘局贛西地質(zhì)調(diào)查大隊，江西南昌 330001)

1 區(qū)域地質(zhì)背景

江西省宜春地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的鋰等稀有金屬礦床分布在九嶺隆起帶和武功山隆起帶，橫跨二個亞級構造單元，即揚子陸塊和華南造山系。區(qū)域上兩個隆起帶呈近東西向展布，九嶺隆起帶前緣發(fā)育黃茅-景德鎮(zhèn)北東東向深大斷裂，武功山隆起帶北緣為欽杭深大斷裂，中間為萍樂坳陷帶(劉邦秀等，2006)。

九嶺隆起的褶皺基底為中元古界雙橋山群，區(qū)內(nèi)出露宜豐組上、下段，上段為薄層狀千枚巖及板巖;下段為泥質(zhì)、凝灰質(zhì)砂板巖，局部為含炭較高的黑色板巖。武功山隆起的褶皺基底為新元古界震旦系老虎塘組，主要巖性為變質(zhì)砂巖、千枚狀砂巖、千枚巖、炭質(zhì)千枚巖等。在這兩個隆起帶之間的坳陷帶內(nèi)，從晚古生界-新生界地層均有出露，泥盆系-三疊系為海相-海陸交互相，主要巖性為灰?guī)r、砂巖、頁巖夾有赤鐵礦、煤;侏羅系-第三系為陸相沉積，主要巖性為砂巖、砂礫巖。

區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育北東、北北東及北西向三組大型斷裂，多為成巖成礦前的斷裂。唯有北北東向斷裂為重力梯度帶推斷的九江-井岡山斷裂，該斷裂切過這兩個隆起帶-坳陷帶核部，為燕山期巖漿侵入提供了通道，形成了一條呈北北東向串珠狀巖漿巖帶。在構造有利部位發(fā)育了一系列花崗巖類、花崗偉晶巖類。燕山期花崗巖特別是早期第二、三階段侵入的花崗巖，富含稀有、稀土和有色金屬元素，在長期多次成礦作用下不斷富集，從而形成頗為豐富的稀有、稀土和有色金屬礦床。本區(qū)燕山期巖漿侵入伴隨著 Sn，W，Mo，Bi，Cu，Pb，Zn 等中高溫熱液型礦床和巖漿氣化型 Nb，Ta，Li，Rb，Cs等稀有金屬礦產(chǎn)出，如雅山-蒙山-甘坊-大湖塘 Sn，W，Mo，Cu，Li，Nb等異常呈北北東向串珠狀分布，顯示了該斷裂帶對區(qū)內(nèi)稀有、有色金屬礦產(chǎn)的形成起著控巖、控礦的作用(圖1)。

2 區(qū)域地球化學特征

宜春地區(qū)地球化學場位于九江-井岡山北北東向構造-巖漿巖帶中段，屬贛西鋰、鈮、鈹高背景區(qū)。1∶20萬水系沉積物測量圈出了宜春雅山、上高蒙山、宜豐甘坊等 Li，Nb，Be，Sn，W，Mo，Bi，Cu 等元素異常，呈北北東向串珠狀展布。Li異常含量60×10－6～700×10－6、Nb異常含量 20 ×10－6～160 ×10－6(圖1)。

圖1 宜春地區(qū)的構造位置及Li，Sn等元素異常分布示意圖Fig.1 Structural position and the abnormal distribution of elements Li，Sn，etc in Yichun are a

宜春地區(qū)地層分布廣泛，除奧陶系、志留系外，幾乎從中元古界-新生界均有出露，不同時代地層中Li的平均含量為44.4×10－6，高于平均含量的地層僅有石炭系(47.8×10－6)，接近平均含量的有中元古界雙橋山群(43.6×10－6);震旦系Li的平均含量雖然不高(39.6 ×10－6)，但其變化系數(shù) 0.7為地層中最大，顯示了不均勻分布的特征(表1)。

宜春地區(qū)巖漿活動頻繁，Li在不同期次的花崗巖中平均含量普遍高于地層平均含量，其中雪峰期66.7 × 10－6，加里東期 52.8 × 10－6，華力西期79.9 ×10－6，印支期 62.6 × 10－6，燕山期 82.2 ×10－6。從而說明區(qū)內(nèi)巖漿巖隨著侵入時代更新Li含量增高的地球化學特征。

根據(jù)遲清華等(2007)在江西研究巖石的元素背景值的結(jié)果(表2)，Li在沉積巖類中含量最高的是頁巖類，顯示了Li在沉積作用過程中易被泥質(zhì)、碳質(zhì)、鈣質(zhì)等細小碎屑吸附的地球化學特征;在巖漿巖中酸性偏堿性的巖類Li含量高，如花崗巖(62×10－6)、富斜花崗巖(58 ×10－6)、花崗二長巖(50×10－6)等高于中性、中基性、基性、超基性巖(表2)。顯示了Li富集與酸性偏堿性的巖漿巖有關系的地球化學特征。從宜春地區(qū)鋰礦區(qū)不同花崗巖類Li2O分析數(shù)據(jù)來看，二云母花崗巖為0.103%，白云母花崗巖為0.283%，鈉化白云母花崗巖為0.598%，鋰云母化白云母花崗巖為0.426%，在鈉化、鋰云母化白云母花崗巖中鋰含量最高，具有明顯的成礦優(yōu)勢。

表1 江西地層中Li的特征值表① 引自1∶50萬江西省地球化學圖說明書Table 1 The eigenvalue of Li in stratum of Jiagnxi Province

表2 江西省不同巖類中Li背景含量表Table 2 The background value of Li in different rocks of Jiangxi Province 10－6

3 礦區(qū)地質(zhì)地球化學特征

3.1 礦床特征

宜春地區(qū)鋰礦類型有三種類型:一是風化殼型，絕大部分礦體賦存于雅山花崗巖株邊緣相鈉化白云母花崗巖風化帶中，礦體呈槽狀、帽狀或似層狀，風化殼厚度4～40 m，最大43 m;二是鈉化花崗巖型，礦體賦存在燕山期鈉長石化、鋰云母化白云母花崗巖中，超大型稀有金屬鋰、鈮鉭礦床主要產(chǎn)在該類型花崗巖中，一般呈面型分布，具上富下貧的特征，礦體走向一般為北東-北北東，礦體長1 200 m，平均寬 644 m，厚60 m，Li2O平均含量1.113 9%，Rb2O 平均含量0.299 6%，Cs平均含量0.093 8%，伴有 Nb，Ta，Be等稀有金屬礦;三是細晶巖脈型，礦體賦存于燕山晚期鈉長石化酸性巖脈中，主要分布在宜豐甘坊華力西期中粗粒斑狀二云母花崗巖巖體中，礦體嚴格受北北東向斷裂控制，呈脈狀分布，長400～1 800 m，最長2 700 m，平均寬4.47 m，一般延深100 m，最大延深250 m，Li2O平均含量0.87%，Rb2O平均含量0.23%，Cs2O平均含量0.072%。

3.2 礦區(qū)地球化學特征

該區(qū)地球化學場明顯受區(qū)域地質(zhì)構造控制，雅山、蒙山、甘坊等 Li，Nb，Be，Sn，W，F(xiàn) 等元素異常呈北北東向串珠狀展布。礦體引起的異常顯現(xiàn)出規(guī)模大、強度高、伴生組份復雜的地球化學特征。一般來說，元素異常規(guī)模越大，其局部富集成礦的可能性越大。表3表明了雅山地區(qū)除Nb，Li，Be稀有金屬元素異常規(guī)模大于 100 外，W，Mo，Bi，Cu，Au，Ag 有色金屬元素異常規(guī)模亦大于100，顯示了雅山礦田是由多期次礦化形成多礦種的地質(zhì)地球化學特征。同樣表4顯示的甘坊地區(qū)，除Li，Nb，Be稀有金屬礦外，Sn，Bi均可能于局部富集成礦。礦區(qū)土壤測量實踐證明Li＞800×10－6的地段為礦體產(chǎn)出區(qū)。

4 礦床成因探討及找礦標志分析

4.1 礦床成因探討

宜春地區(qū)兩個隆起帶內(nèi)巖漿作用頻繁而強烈，在多期次的巖漿疊加改造下，Li，Rb，Cs，Nb，Ta，Be等稀有金屬漸漸聚集在晚期巖漿中，并在巖漿頂端富集成礦。如九嶺地區(qū)雪峰巖漿大量熔蝕中元古界雙橋山群的千枚巖、沉凝灰?guī)r，Li由地層中43×10－6轉(zhuǎn)移到雪峰期花崗巖中升至 66.7 ×10－6，在華力西巖漿活動的再次改造下，Li含量升至79.9×10－6，又受燕山晚期巖漿活動的熱液蝕變，鋰云母化及鈉長石化相當強烈，化學成份上鈉大于鉀，鋰于鈉長石化白云母花崗巖、細晶巖或霏細巖局部富集成礦。據(jù)此，建立了雅山礦田成礦模式圖(圖2)。富含 Li，Rb，Cs，Nb，Ta 的燕山期巖漿沿斷裂侵入千枚巖中，而千枚巖可塑性強，裂隙不發(fā)育，上述金屬離子常在巖漿氣液中聚集于巖漿頂部。在深部熱水和圍巖中Na+，K+，Ca+滲透作用下，形成氧化的堿性環(huán)境，導致Fe+，Mn+從硅酸鹽中分離，與巖漿氣液中的(Na，Nb)2O6－2結(jié)合生成鈮鉭鐵錳礦(Fe，Mn)(Nb，Ta)2O6，由于 Mn，F(xiàn)e 成分減少，花崗巖中的云母為白云母。Li，Rb，Cs堿金屬離子半徑小，常?；烊牍杷猁}晶格中形成鋰云母、鋰長石等。這就形成了鋰等稀有金屬礦多賦存在蓋層之下、巖體頂部的巖漿分異型成因認識。

表3 宜春雅山異常元素特征值表② 引自宜春幅1∶20萬地球化學圖說明書Table 3 The eigenvalue of abnormal elements in Ya mountain of Yichun

表4 宜春甘坊異常元素特征值表②Table 4 The eigenvalue of abnormal elements in Ganfang of Yichun

由于眾所周知的原因，上侵巖漿與圍巖接觸時，一方面要熔蝕圍巖，另一方面要烘烤圍巖，造就巖漿成分和溫度的改變。當巖漿溫度劇降時，礦物晶出時間短，往往形成接觸帶邊部為細粒，過渡帶為中粒，巖漿房內(nèi)為粗粒的相變關系。巖漿冷卻成巖后，表面龜裂及接觸帶與圍巖虛脫形成的裂隙構造，成為巖漿期后富含W，Sn，Mo，Bi等高溫熱液的通道及儲礦空間。因此常常發(fā)現(xiàn)鎢、鉬、錫石英脈型礦體產(chǎn)在燕山期酸性巖基的小突和凹面處(圖2)(楊明桂等，2009;姚明等，2011)。

圖2 雅山礦田成礦模式圖Fig.2 The diagram of metallogenic model orefield in Ya mountain

4.2 找礦標志分析

根據(jù)宜春地區(qū)鋰礦床的成礦環(huán)境，大致可分為兩類:一類是成礦物質(zhì)沿斷裂復合部位上侵成礦，礦體呈面型分布的鈉長石化的白云母花崗巖型，如宜春414鋰鈮鉭礦，位于武功山有色稀有金屬成礦帶的中段，礦帶呈北東東向展布，構造復雜，混合巖化、花崗巖化不同程度發(fā)育(王成發(fā)，1986);另一類則是分布在斷裂中的細晶巖或霏細巖脈型，如黨田含鋰瓷石礦。盡管礦體賦存構造部位不同，但內(nèi)生成礦機制大同小異，互相聯(lián)系，均與燕山期花崗巖有關。其共同的找礦標志是:

(1)礦床產(chǎn)于鈉化的白云母花崗巖、細晶巖中。

(2)礦石的礦物組分相似，稀有金屬礦物主要有鋰云母、鉭鈮鐵礦、細晶石、含鈮錫石，副礦物有鋯石、黃玉、磷灰石等。

(3)蝕變類型相同，主要有鈉長石化、鋰云母化、白云母化等。

(4)細晶巖、霏細巖由于基質(zhì)較致密而耐風化，在地表多為正地形。

(5)土壤測量Li含量大于800×10－6為鋰礦體引起。

5 鋰資源潛力評價

5.1 已知礦區(qū)鋰資源評估

為了定量預測宜春地區(qū)雅山、甘坊二處已知礦區(qū)的找礦潛力，利用表3，4中Li異常特征值，分別計算出雅山、甘坊兩個礦區(qū)的Li資源量，為找礦遠景的分析提出依據(jù)。異常塊體中金屬量估算公式(朱細刨等，2004)如下:

式中，QH為異常塊體中金屬資源量(t);K為元素從巖石至水系沉淀物中風化遷移系數(shù)，K =M為剩余異常值(異常平均值 異常下限值)，S為異常面積(m2);H為預測深度(m);ρ為巖石密度(t/m3);n為經(jīng)驗系數(shù)，一般采用10(江西省水系沉積物中Li的背景值39.2 × 10－6，巖石背景值32 × 10－6。K=1.22，花崗巖密度2.5 t/m3，鑒于已知礦體埋深100 m左右，本次預測深度為100 m)。

由此可估算雅山地區(qū)Li資源QH值為35.63萬t。甘坊地區(qū)Li資源量QH值為113.13萬t。換算成Li2O資源量，雅山地區(qū)為76.60萬t，甘坊地區(qū)為243.23 萬 t。

5.2 找礦遠景的分析

雅山地區(qū)已探明Li2O儲量75.22萬t，與雅山地區(qū)100 m預測深度計算的鋰資源量相當。根據(jù)重力負異常形態(tài)，推測在雅山南偏西震旦系千枚巖之下存在隱伏巖體，對尋找隱伏型鋰等稀有金屬礦具有良好指示作用。

甘坊地區(qū)在評價瓷土礦時，已初步控制的Li2O資源量為29.3萬t，與預測的Li2O資源量相差很大，該區(qū)出露的燕山期白云母花崗出露面積約20 km2，具有尋找超大型鋰礦資源潛力。

蒙山地區(qū)燕山期二云母花崗巖、白云母花崗巖均有出露，且侵入于石炭系泥質(zhì)、炭質(zhì)、鈣質(zhì)頁巖中，Li(60 ～90)×10－6，面積48 km2，同時伴有Nb，Be，Sn，W，Cu等元素異常，亦可做為宜春地區(qū)尋找鋰等稀有金屬礦的重要遠景區(qū)。

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