江西吉泰盆地梅崗富鋰鹵水礦地質(zhì)特征及成因

羅輝平，朱 俊，李 波

（1.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛西地質(zhì)調(diào)查大隊，江西 南昌 330002；2.江西省地礦資源勘查開發(fā)有限公司，江西 南昌 330002）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

吉泰盆地大地構(gòu)造位于華南褶皺系之井岡山—陳山隆褶斷束與大湖山—芙蓉山隆斷束的交合部位，武功山—玉華山逆沖推覆隆起南緣，吉安-泰和凹陷。吉泰盆地是以古生界為基底，經(jīng)燕山期的多期構(gòu)造運(yùn)動成生、發(fā)展演化而成的。在燕山期，本區(qū)地殼運(yùn)動進(jìn)入了一個新的活動階段，構(gòu)造運(yùn)動頻繁強(qiáng)烈。三疊系由于贛江斷陷帶的引張，在安塘—固江一帶形成小型斷陷盆地；侏羅系區(qū)內(nèi)隆起帶繼續(xù)上升，贛江斷陷帶的引張作用逐步加強(qiáng)，三疊系形成的小型盆地逐步向外擴(kuò)張，受基底北東向隆起制約，只能往東擴(kuò)張，至吉水一帶。區(qū)域北東向遂川—萬安大斷裂從盆地東南緣通過，為一上陡下緩、傾向北西的鏟狀斷裂，控制了盆地沉積，形成總體為一向南東傾斜的箕狀盆地，其構(gòu)造形態(tài)為北東至南西向構(gòu)造形式的單斜，地層傾向南東，傾角10°～15°。

2 梅崗礦區(qū)地質(zhì)特征

梅崗富鋰鹵水礦床位于吉泰盆的北東部，礦區(qū)出露的地層為白堊系周田組，巖性主要為泥巖，少量的砂礫巖和粉砂巖，周田組根據(jù)巖性特征可分為7個巖性段，其中周田組第三段富鋰飽和鹵水直接賦礦層位。周田組第三層全層根據(jù)鹽類礦物及巖性組成分為下、中、上三個巖性段：下部為紫紅色鈣質(zhì)泥巖與淺灰色泥灰?guī)r夾泥礫巖互層，淺灰色泥巖中夾薄層狀或團(tuán)塊狀石膏、硬石膏，頂部泥巖中含少許纖維狀次生石膏，本層應(yīng)為成鹽前期淡水—咸化初期湖泊相沉積產(chǎn)物；中部含鹽、鹵水、膏泥巖層，巖性主要為淺灰色泥巖夾鹽、鹵水，膏泥巖夾紫紅色泥巖薄層，本層中飽和鹵水層厚5.83m，鹵水膏泥巖層厚23.32m，為主要成鹽期沉積產(chǎn)物；上部為紫紅色鈣質(zhì)泥巖與淺灰色薄層泥巖、泥灰?guī)r互層，局部夾泥礫巖，含石膏、硬石膏，厚度為25m，是鹽湖淡水湖泊相沉積。周田組第三層沉積過程是淡—咸—淡的演化發(fā)展過程，形成一個成鹽旋回。

2.1 富鋰鹵水礦層厚度

鹵水類礦床為液體礦床，鹵水為無色透明液體，口味極咸，水溫23 ℃。鹵水厚度資料是通過水文地質(zhì)工作的水文測定，鉆進(jìn)中沖洗液中氯離子含量測定，物探測井曲線判層推定，巖心頂?shù)装逵^察等綜合方法來確定鹵水近似值厚度。梅崗礦區(qū)鹵水礦層厚度為1.12m～12.10m，平均厚度為5.83m， 鹵水鋰礦層含礦層總體呈傾向南東或南，傾角9° ～22°。

2.2 礦物成分及其含量

梅崗鹵水礦為一含高鹽份富鋰型礦床，其礦物成分主要為氯化鈉(NaCl)，含量高達(dá)278146～308362毫克/升，合重量百分比24.54%～26.11%，是工業(yè)品位的2.6倍。氯化鋰(LiCl)含量為611～1136毫克/升，合重量百分比0.052%～0.091%，達(dá)到工業(yè)指標(biāo)的3.8倍。

2.3 化學(xué)組份及其含量

梅崗鹵水礦屬于弱酸性高礦化度氣體的氯化鈉型水。礦化度高達(dá)300～330克/升，pH值4.6～7.15，幾乎達(dá)到極限鹽類飽和狀態(tài)，礦化度高于海水8.57～9.43倍。

3 富鋰鹵水礦床成因

3.1 鹵水鋰礦的埋藏條件

鹵水是賦存于泥礫巖、泥灰?guī)r夾薄鹽層的空隙及裂隙中，鹵水層頂?shù)装鍨楦羲畬樱瑴\部亦充填膠結(jié)不通水，使鹵水封密條件甚好。由于氣體及地層壓力的作用，使鹵水具有承壓性質(zhì)，鉆孔揭穿該鹵水層，鹵水涌出地表，水位高出孔口數(shù)米。

3.2 水文地質(zhì)特征

梅崗富鋰鹵水礦床地處吉泰盆地中心部位，盆地邊緣斷裂發(fā)育，巖層產(chǎn)狀平緩，以裂隙水為主的富水性弱。深層承壓鹽鹵水的含水層巖性為一套厚層狀紫紅色砂礫巖、粉砂巖及泥巖和泥礫巖，以泥巖為主，其余呈夾層狀產(chǎn)出，鹽鹵水賦存于含鈣泥礫巖中。含水層平均厚度5.83m，單井涌水量184噸/日。白堊系周田組含鹵水地層中分別夾有2～3泥礫巖。泥礫巖一般膠結(jié)致密堅硬，其中各具有一層泥礫巖膠結(jié)疏松，裂隙發(fā)育，含有鹵水。

3.3 礦床成因

梅崗富鋰鹵水礦成因類型屬陸源碎屑—化學(xué)巖型鹽類沉積鹵水礦床，成礦時代為白堊紀(jì)晚世。這類礦床形成于陸相沉積盆地，此類礦床的最大特點(diǎn)是由陸相沉積環(huán)境的多變性致使成鹽期間在蒸發(fā)作用下可溶性組分化學(xué)成分化學(xué)沉淀的同時或相間，存在著機(jī)械沉積作用，使得含鹽系剖面物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)甚為復(fù)雜，在礦區(qū)中出現(xiàn)淡—咸相間的兩個旋回及多韻律的沉積特點(diǎn)。

關(guān)于鹵水礦床的成因有多種觀點(diǎn)，通過鉆孔揭穿鹵水層時的水位高度判斷出鹵水并不是運(yùn)動的，沒有補(bǔ)給來源，也沒有排泄地點(diǎn)，垂直蒸發(fā)也沒有，本文認(rèn)為是封閉情況良好的原生水。

4 結(jié)論

（1）江西吉泰盆地為裂谷盆地，在白堊紀(jì)—古近紀(jì)時期，發(fā)育了大量的蒸發(fā)巖，并形成了富含鉀、鋰、銣、銫、溴、碘、硼元素的鹵水，這些高價值元素的含量多達(dá)到工業(yè)利用品位或綜合利用品位，資源潛力巨大。

（2）區(qū)內(nèi)大面積出露白堊系周田組地層，地層巖性以泥巖、泥頁巖為主，對鹵水鋰礦有密閉作用，為礦床成因提供良好的儲礦空間。因此，以梅崗富鋰鹵水礦為切入點(diǎn)，開展吉泰盆地面上鹵水鋰礦礦產(chǎn)調(diào)查與研究，以“三位一體”找礦理論為指導(dǎo)，分析礦床成因及控礦因素，定會有重大突破。