江西省宜豐縣白石里礦區(qū)鋰及稀有金屬成礦特征及找礦潛力分析

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。

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景

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(jiàn)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。

1.2 區(qū)域地層

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。

1.3 區(qū)域構(gòu)造

（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(jiàn)向斜核部宜豐組地層，向斜軸部呈東西走向。

1.4 區(qū)域巖漿巖

中元古代至中生代，九嶺地區(qū)經(jīng)歷過(guò)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(jiàn)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(xiàn)，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(xiàn)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)

1.5 區(qū)域地球化學(xué)特征

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。

1.6 區(qū)域礦產(chǎn)

本區(qū)處于浙贛銅金多金屬—非金屬成礦帶之萍樂(lè)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。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層

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。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

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。

2.3 礦區(qū)巖漿巖

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。

2.4 蝕變作用

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。

2.5 礦體特征

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。

2.6 礦床成因

區(qū)內(nèi)原生鋰礦床在成因上屬堿性長(zhǎng)石花崗巖類(lèi)礦床。在巖漿作用過(guò)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(guò)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(lèi)鋰礦床。

2.7 找礦標(biāo)志

（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(lèi)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(lèi)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。

2.8 礦區(qū)找礦潛力分析

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(guò)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(jiàn)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(xiàn)圖、單位為ppm)