汪炎炎,歐陽(yáng)志剛
(江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六七大隊(duì),江西 九江 332000)
白石里礦區(qū)位于宜豐縣300°方向直距約30公里處,隸屬宜豐縣花橋鄉(xiāng)湖溪村行政村,交通便捷。
區(qū)域構(gòu)造位置地處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)(Ⅰ級(jí))~江南臺(tái)?。á蚣?jí))~九嶺臺(tái)拱(Ⅲ級(jí))南緣,礦區(qū)構(gòu)造部位于九嶺復(fù)式背斜南翼,古陽(yáng)寨復(fù)背斜的北東端。處于宜豐~景德鎮(zhèn)深大斷裂帶與銅鼓西向~奉新上富斷裂之間,沿此斷裂帶見有甘坊巖體、雅山巖體、蒙山巖體等,深大斷裂溝通地幔與地殼,與淺部脆性斷裂共同構(gòu)成含礦熱水循環(huán)通道,為成礦提供了有利條件。
本區(qū)分布的地層有第四系及新元古界雙橋山群宜豐巖組上、下段。
(1)斷裂構(gòu)造。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造以北東向、北北東向、東西向斷裂為主,局部發(fā)育北西向斷裂,大都為成礦前構(gòu)造。其中北東向、東西向斷裂與成礦密切相關(guān)。北東向與東西向斷裂為含鋰礦體導(dǎo)礦與容礦構(gòu)造。北西向斷裂形成較晚,基底地層與巖體中均有分布。
(2)褶皺構(gòu)造。本區(qū)處于古陽(yáng)寨復(fù)背斜核部,大部分區(qū)域被花崗巖體破壞,僅在南部可見向斜核部宜豐組地層,向斜軸部呈東西走向。
中元古代至中生代,九嶺地區(qū)經(jīng)歷過多次巖漿活動(dòng),其中晉寧晚期巖漿活動(dòng)是九嶺隆起上的一次規(guī)模巨大的巖漿活動(dòng),形成新元古代九嶺巖體。區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖見圖1。
晉寧期巖體形成時(shí)代為804Ma~823Ma,分布于九嶺隆起帶復(fù)式背斜的軸部,東起靖安、奉新一帶,西達(dá)修水、銅鼓等地,南至高安、萬(wàn)載一線,北起武寧羅溪,呈近東西向至北東東向分布,與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致,出露面積約2500km2,為多次侵入的復(fù)式巖體。
燕山期巖漿活動(dòng)是本區(qū)又一次重要的巖漿活動(dòng),其規(guī)模僅次于晉寧晚期巖漿活動(dòng),形成燕山期甘坊巖體。甘坊巖體位于九嶺花崗閃長(zhǎng)巖體中部,出露面積約400km2,東西長(zhǎng)約20km,南北寬約16km,大體呈東西向延伸。
圖1 江西九嶺地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)王成輝,2019年6月)
江西西部地區(qū)1:20萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)異常圖有兩個(gè)鋰高異常區(qū)(圖1),分別為宜春市宜豐縣高嶺~白水洞異常區(qū)和宜春市袁州區(qū)雅山地區(qū)(宜春414鉭鈮礦)綜合異常區(qū),區(qū)內(nèi)鋰礦床(點(diǎn))位于高嶺~白水洞異常區(qū)。主要異常元素套合較好,形成東西兩個(gè)濃集中心,且以東部的Li、Nb、Ta、Sn、W、Be異常濃集最大,形態(tài)較完整,異常區(qū)濃集中心位于高嶺~白水洞一帶,鋰異常值794×10-6以上,面積約8Km2。
本區(qū)處于浙贛銅金多金屬—非金屬成礦帶之萍樂煤銅多金屬非金屬成礦亞帶。目前區(qū)內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)均與巖漿巖和斷裂構(gòu)造關(guān)系密切,已知的礦產(chǎn)有鈮、鉭、鋰、銣、銫、鈹?shù)认∮薪饘俚V產(chǎn),放射性鈾礦,含鋰瓷石、瓷石(土)等非金屬礦產(chǎn),此外還有稀土、金、錫礦化等。
礦區(qū)內(nèi)分布的地層主要有新生界第四系。第四系主要發(fā)育于山間盆地和谷地。如楊柳窩和江家?guī)X一帶,以沖積相為主。
礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造不甚發(fā)育,主要以巖體接觸帶附近的脆性-脆韌性剪切斷裂構(gòu)造為主,主要發(fā)育有礦區(qū)北側(cè)北東向脆韌性斷裂與礦區(qū)南側(cè)北東~北東東向脆性斷裂。
礦區(qū)內(nèi)主要出露有燕山早期侵入花崗巖(γ52)、燕山晚期第一階段第二次侵入花崗巖(γ53-1b)、燕山晚期第一階段第三次侵入花崗巖(γ53-1c)和燕山晚期堿性脈巖(Vπ)。其中礦區(qū)出露的燕山晚期第一階段第二次侵入花崗巖(γ53-1b)、燕山晚期第一階段第三次侵入花崗巖(γ53-1c),即為鋰礦體。
本區(qū)燕山期巖漿巖分布面積占95%以上,巖漿活動(dòng)可分為兩個(gè)時(shí)期,燕山早期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈而復(fù)雜,燕山晚期巖漿活動(dòng)較弱。其中燕山晚期白云母花崗巖與鋰成礦關(guān)系密切。
區(qū)內(nèi)蝕變主要有鉀化、鈉長(zhǎng)石化、絹云母化、黏土化、白云母化及硅化等。其中,鋰礦化主要和鉀化、鈉長(zhǎng)石化和白云母化等關(guān)系密切。
本區(qū)鋰礦體位于礦區(qū)中偏北部,賦存于中-中細(xì)粒鈉長(zhǎng)石化白云母花崗巖及中粒白云母堿長(zhǎng)花崗巖中,礦體侵入時(shí)代為燕山晚期,同位素年齡約139.1Ma,主要侵入于燕山早期中粒二云母花崗巖中。礦體沿走向長(zhǎng)約1700m,傾向延伸不明,礦體形態(tài)呈脈狀,整體走向約65°,傾向北西,傾角41°~60°,礦體厚度22m~189m,平均厚度118m。礦體呈西寬東窄特征,并尖滅于礦區(qū)東側(cè),向西-北西側(cè)延伸至礦區(qū)外。礦石中含有黃玉、螢石、電氣石、綠柱石等氣液蝕變礦物。Li2O平均品位0.45%,主要賦存于鋰云母中,礦體出露地表或近地表。
區(qū)內(nèi)原生鋰礦床在成因上屬堿性長(zhǎng)石花崗巖類礦床。在巖漿作用過程中,隨著結(jié)晶、冷凝等作用,巖漿晚期釋放大量揮發(fā)份,揮發(fā)份逐漸聚集于巖漿房頂部并對(duì)已經(jīng)結(jié)晶的半固結(jié)巖漿巖進(jìn)行蝕變交代(自交代作用)。通過揮發(fā)份對(duì)原巖的自交代作用,形成了自下而上逐漸由白云母花崗巖蝕變?yōu)橹辛0自颇富瘔A長(zhǎng)花崗巖和中粒白云母化鈉長(zhǎng)石化花崗巖,并由此形成堿性長(zhǎng)石花崗巖類鋰礦床。
(1)礦體露頭:礦體在地表出露,堅(jiān)硬致密,不易風(fēng)化,僅經(jīng)受了較微弱的風(fēng)化作用,是直接找礦標(biāo)志。
(2)地球化學(xué)異常:區(qū)域水系沉積物地球化學(xué)鋰等稀有金屬組合異常是間接找礦標(biāo)志。
(3)圍巖蝕變:礦化蝕變類型和強(qiáng)弱是尋找鋰礦重要標(biāo)志。強(qiáng)鈉長(zhǎng)石化,尤其是配合鋰云母化是含鋰瓷石礦的富集區(qū)段。
(4)構(gòu)造標(biāo)志:北東向和東西向斷裂部位是控制巖漿上升的通道,也是尋找該類型礦體的標(biāo)志之一,而其派生的裂隙在一定程度上可指示尋找礦體。
白石里礦區(qū)位于甘坊巖體東部高嶺~白石里地區(qū),甘坊巖體Li異常平均值為347.6×10-6,異常下限值為40×10-6,Li異常面積108km2(圖2),基于甘坊地區(qū)已知礦體埋置深度,甘坊地區(qū)Li資源量計(jì)算時(shí)預(yù)測(cè)深度采用40m,利用公式:
式中:QH為異常塊體中金屬資源量(t);K為沉積物中風(fēng)化遷移富集系數(shù),K=水系沉積物中元素背景含量/巖石中元素背景值,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;M為剩余異常值,M=異常平均值—異常下限值;S為異常面積(m2);n為經(jīng)驗(yàn)系數(shù),一般采用1.9;H為預(yù)測(cè)深度(m);ρ為巖石密度(t/m3),花崗巖密度為2.5t/m3。通過半定量估算出甘坊地區(qū)Li資源量143.32萬(wàn)t,換算成Li2O資源量307.11萬(wàn)t(以上計(jì)算方法據(jù)吳學(xué)敏,2016),目前甘坊地區(qū)已經(jīng)查明Li資源量(Li2O)141.22萬(wàn)t,已發(fā)現(xiàn)有大港礦床、白水洞礦床、同安礦床等大型~超大型含鋰瓷石礦床。甘坊巖體東部的高嶺~白石里一帶為中細(xì)粒鈉長(zhǎng)石化鐵鋰云母化花崗巖分布區(qū),含礦巖體呈不規(guī)則面狀分布,出露面積1km2~2km2,地表Li2O品位0.2%~0.8%,Li2O資源估算可達(dá)100萬(wàn)t,因此該區(qū)具有巨大找礦潛力,而白石里礦區(qū)就位于該區(qū)中心部位,其北西側(cè)化山瓷石礦、獅子嶺瓷石礦等礦區(qū)鋰礦化較好,可見白石里礦區(qū)鋰及稀有金屬礦找礦潛力巨大。
圖2 甘坊地區(qū)鋰化探異常圖(等值線圖、單位為ppm)