湖北省幕阜山“三稀”礦產(chǎn)鋰鈹?shù)葢?zhàn)略性金屬礦產(chǎn)資源成礦規(guī)律與預(yù)測(cè)

薛 哲，楊 斌，李 巍，高 飛

（湖北省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊(duì)，湖北 咸寧 437100）

幕阜山跨越湖北省通城縣—通山縣—江西省武寧縣,海拔1596m。山體兩側(cè)都有著極為豐富的水資源，山體陡峭，樹木林立。它也是我國(guó)“三稀”鋰鈹?shù)V產(chǎn)資源的主要成礦區(qū)[1]。在我國(guó)的礦產(chǎn)資源中，三稀主要指的是那些稀有、稀土和稀散金屬礦產(chǎn)資源，這些資源對(duì)于形成的條件以及地理情況的要求是極高的，因此，在對(duì)三稀資源進(jìn)行勘察開采的過程中，也需要耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力以及物力。而湖北省幕阜山便是三稀金屬礦產(chǎn)資源的主要聚集地，尤其是鋰鈹兩種礦物的含量，也是高于其他礦區(qū)。所以，為了對(duì)此區(qū)域的三稀金屬礦產(chǎn)資源進(jìn)行開采，需要相對(duì)此區(qū)域相關(guān)的成礦規(guī)律以及未來的找礦前景進(jìn)行預(yù)測(cè)[2]。傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源成礦規(guī)律以及預(yù)測(cè)方法主要是依靠設(shè)備的測(cè)算以及人工估算，來實(shí)現(xiàn)最終的調(diào)研，這種模式雖然可以達(dá)到目的，但是測(cè)量的方式相對(duì)較為落后、單一，無法確保最終測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，很容易造成開采過程中事故的出現(xiàn)，甚至留下安全隱患，面對(duì)這樣的發(fā)展背景，需要設(shè)計(jì)更加靈活的測(cè)量方法，通過科學(xué)的手段以及設(shè)備獲取到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，在合理的范圍之內(nèi)，進(jìn)行成礦規(guī)律的預(yù)測(cè)與前景的分析，以此來進(jìn)一步提升我國(guó)三稀金屬資源礦產(chǎn)的開采水平[3]。

1 幕阜山“三稀”鋰鈹金屬礦產(chǎn)資源成礦背景

一般情況下，金屬資源的成礦條件都會(huì)遵循“三位一體”的理論，湖北省幕阜山基礎(chǔ)山體較高，并且周圍被河流環(huán)繞，這就造成了礦產(chǎn)濕熱的成礦環(huán)境。另外，幕阜山的山體較為陡峭，使得內(nèi)部的礦石在發(fā)育過程中不易受到外部因素的影響，發(fā)育狀況相對(duì)較好，最終使得整個(gè)礦區(qū)的發(fā)育十分完整。另外，在這樣的發(fā)展背景之下，幕阜山礦區(qū)內(nèi)的礦床一般為巖漿熱液所產(chǎn)生的礦床，這種礦床對(duì)形成的要求較高，并且礦區(qū)中圍巖性質(zhì)的巖石還對(duì)脈狀鎢錫礦床的形成產(chǎn)生推動(dòng)的作用。所以，對(duì)于這種典型的金屬礦，成礦要素主要可以歸納為巖漿巖、地塹系及其次級(jí)構(gòu)造以及斷裂帶的發(fā)育。巖漿巖的發(fā)育情況，幕阜山的成礦地質(zhì)大致與印支期、燕山期巖體的交匯所產(chǎn)生的地質(zhì)特征一致，不僅是單體礦區(qū)的成礦地質(zhì)，同時(shí)也是整裝勘查礦區(qū)內(nèi)的成礦背景。其實(shí)，在印支期巖體的作用下，礦石在外部因素的作用下，是很容易會(huì)產(chǎn)生碳酸鹽化現(xiàn)象的，并且與地層的接觸部位也在不斷下移，最終形成矽卡巖型礦床。燕山造山帶巖體形成過程中，隱伏層狀礦體出露明顯，礦脈內(nèi)流體包裹體較為豐富。受到環(huán)境的影響，最終形成蝕變巖型礦體，分布形態(tài)較為分散。此礦體主要是以早期的花崗巖為主，同時(shí)在分散區(qū)域的地層還覆蓋著大量的硅化石英脈，這些巖石也處于正常的發(fā)育之中，一定程度上會(huì)給覆蓋區(qū)域巖石的發(fā)育造成消極影響。目前調(diào)研顯示，湖北省幕阜礦區(qū)的礦化情況較差。不能達(dá)到基礎(chǔ)的圍巖條件，斷裂的情況較多，礦床分布受主體地塹系的控制，礦床發(fā)育多硅化現(xiàn)象，成礦背景較為復(fù)雜。

2 成礦規(guī)律

2.1 礦產(chǎn)分布特征

湖北省幕阜山礦區(qū)對(duì)比于其他的稀有金屬礦區(qū)，金屬礦產(chǎn)資源的分布規(guī)律還是相對(duì)較為明顯的，尤其是從元古界至新生界，最后到二疊系界這段礦區(qū)延伸的地質(zhì)空間結(jié)構(gòu)十分清晰，利于對(duì)三稀鋰鈹金屬礦產(chǎn)資源分布規(guī)律進(jìn)行勘查研究。在研究過程中可以發(fā)現(xiàn)，三稀鋰鈹金屬礦產(chǎn)資源存儲(chǔ)量十分豐富，并且在成礦過程中，所形成的礦產(chǎn)資源質(zhì)量較高，礦產(chǎn)資源中不僅含有鋰鈹?shù)冉饘僭?，同時(shí)，銅、鋁等元素的蘊(yùn)含量也較多。分布規(guī)律明顯，礦產(chǎn)資源賦存類型呈現(xiàn)出多樣化、多分散趨勢(shì)，具有極強(qiáng)的區(qū)域性特征。不僅如此，幕阜山周圍地下水資源富集量也較大，這對(duì)于金屬資源的深入勘查及開發(fā)會(huì)產(chǎn)生一定影響。位于山體周圍的礦產(chǎn)資源，因地下水的沖擊以及外部環(huán)境因素的影響作用，資源分布呈向外延伸發(fā)展趨勢(shì)，這也使得原本較為集中的分布形式逐漸發(fā)生改變，長(zhǎng)此以往，礦體延伸的方向也會(huì)發(fā)生改變。對(duì)于成礦規(guī)律的分析以及找礦前景的預(yù)測(cè)增加了一定難度。

2.2 “三稀”鋰鈹金屬礦典型礦床特征

首先，是對(duì)幕阜山成礦地質(zhì)體的影響，由于三稀金屬礦體的形成于印支期與燕山期交匯。在整個(gè)形成過程，黑云母花崗巖隨地殼運(yùn)動(dòng)逐漸顯露出來，經(jīng)地下水侵蝕，與花崗巖相融合，會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)石定向的發(fā)育排列現(xiàn)象。但是，在不同的季節(jié)環(huán)境下，細(xì)粒云母片巖分布在地層之上，且被碳酸鹽巖所覆蓋，經(jīng)過長(zhǎng)期侵蝕，逐漸形成了矽卡巖化。具體如下圖1所示。

圖1 破碎礦床圖

根據(jù)圖1，可以了解到礦床斷裂的情況，這對(duì)于幕阜山礦產(chǎn)資源的開發(fā)會(huì)造成影響。礦物中的金屬物質(zhì)會(huì)逐漸流失，引發(fā)體周圍的水質(zhì)發(fā)生變化。不僅如此，山體以上的兩期花崗巖均存在高硅、高鋁的特征，這也表明礦床在發(fā)育的過程中，受到侵蝕作用影響較大，同時(shí)在發(fā)育過程中礦帶出現(xiàn)斷裂問題。目前階段，幕阜山的斷層走向主要以NEE為主，延伸方向存在分支，并且斷裂帶呈現(xiàn)出陡傾現(xiàn)象，傾角大致為55°～70°之間，礦床斷裂構(gòu)造以及控礦特征十分明顯，在多期耦合的作用下，出現(xiàn)初始礦化狀況。

2.3 成礦條件分析

幕阜山礦區(qū)的成礦條件較為復(fù)雜，最關(guān)鍵的因素分為以下幾點(diǎn)：地質(zhì)環(huán)境、外部影響因素、斷裂帶情況以及礦區(qū)異常變化。地質(zhì)環(huán)境是影響最為，主要是由于在溫度和濕度等因素作用下，原有的地質(zhì)形態(tài)發(fā)生變化。外部影響因素與斷裂帶情況以及礦區(qū)異常變化之間通常是存在一定的關(guān)聯(lián)性，在風(fēng)、雨水、地殼運(yùn)動(dòng)的作用下，會(huì)給礦區(qū)原本的成礦環(huán)境造成了壓力，這也使得底層覆蓋下的巖石發(fā)生形變，礦體賦存位置與實(shí)際位置有所差異。另外，層狀矽卡巖在幕阜山的蝕變疊加情況也十分常見，導(dǎo)致其礦化富集程度逐年增高，這些成礦條件對(duì)三稀金屬礦產(chǎn)資源的形成起到了推動(dòng)作用。

3 成礦預(yù)測(cè)

隨著我國(guó)采礦技術(shù)不斷創(chuàng)新，使得我國(guó)礦產(chǎn)資源的利用率逐年增加，但是在進(jìn)行采礦之前，需要先對(duì)礦產(chǎn)所處的實(shí)際地理位置進(jìn)行勘查和定位，再進(jìn)行開采。傳統(tǒng)的礦區(qū)勘查以及礦床位置預(yù)測(cè)通常是利用雷達(dá)技術(shù)或者是高分辨?zhèn)鞲衅?，在近幾年其他地區(qū)成礦預(yù)測(cè)中也被廣泛應(yīng)用，并取得了較好效果，雖然可以達(dá)到最終的勘查目的，但是，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，仍然存在一定的問題，影響礦產(chǎn)資源開采量。所以，需要建立更加靈活多變的成礦預(yù)測(cè)方法，以此來進(jìn)一步提升找礦效率和質(zhì)量?；ヂ?lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在各領(lǐng)域之中得到了廣泛應(yīng)用，新技術(shù)與傳統(tǒng)的勘查方法相融合，構(gòu)建更加符合現(xiàn)代采礦的成礦預(yù)測(cè)模式。根據(jù)幕阜山地區(qū)相關(guān)的成礦規(guī)律以及礦床發(fā)育的特點(diǎn)，對(duì)成礦條件進(jìn)行基礎(chǔ)性的預(yù)測(cè)。然后依據(jù)地質(zhì)環(huán)境實(shí)際情況，制定具有針對(duì)性的成礦預(yù)測(cè)方案，提出金屬礦產(chǎn)成礦預(yù)測(cè)的具體實(shí)施策略，再通過遙感、定位等技術(shù)，進(jìn)行多層次、多角度的觀測(cè)，并獲取到相關(guān)的數(shù)據(jù)，利用科學(xué)的計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)成礦預(yù)測(cè)，得出較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)念A(yù)測(cè)結(jié)果。

4 結(jié)語

綜上所述，便是對(duì)湖北省幕阜山“三稀”礦產(chǎn)鋰鈹?shù)葢?zhàn)略性金屬礦產(chǎn)資源成礦規(guī)律與預(yù)測(cè)的分析過程。通過以上研究，進(jìn)一步了解了三稀金屬礦產(chǎn)資源的特征與成礦原因，完善了相關(guān)的勘察找礦的理論方法，更好地實(shí)現(xiàn)找礦突破，有利于相關(guān)行業(yè)人才的培養(yǎng)以及稀有資源的保護(hù)。另外，一定程度上也有利于對(duì)稀有金屬礦產(chǎn)資源的保護(hù)，優(yōu)化了我國(guó)礦山開采行業(yè)總體結(jié)構(gòu)，同時(shí)也提升了開采的技術(shù)水平。