江西吉泰盆地鹵水鋰礦床地球化學(xué)特征及遠(yuǎn)景分析

馬厚明, 賴志堅(jiān), 鄢新華, 廖紹平, 田立明

江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局物化探大隊(duì), 江西南昌 330000

三稀金屬已經(jīng)成為工業(yè)4.0和第四次科技革命的關(guān)鍵資源(王學(xué)求等, 2020), 備受社會(huì)關(guān)注, 美歐等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體先后制定了各自的關(guān)鍵礦產(chǎn)資源發(fā)展戰(zhàn)略。作為三稀金屬的鋰, 由于其目前在新能源領(lǐng)域的大量需求和不可替代性, 已經(jīng)成為一種重要的戰(zhàn)略資源, 越來(lái)越受到重視。我國(guó)與鋰相關(guān)的產(chǎn)業(yè)近幾年發(fā)展很快, 對(duì)鋰的需要非常大, 因此對(duì)鋰資源的勘查也越來(lái)越重視, 尋找和評(píng)價(jià)鋰礦產(chǎn)資源是地質(zhì)調(diào)查和研究的主要任務(wù)之一(王登紅等, 2013;王登紅, 2019; 翟明國(guó)等, 2019; 毛景文等, 2019)。自然界中發(fā)現(xiàn)的鋰礦床主要的有 3種類型: 花崗巖和花崗偉晶巖型、鹵水型和沉積型鋰礦床。鋰資源最豐富的國(guó)家有智利、玻利維亞、中國(guó)、澳大利亞等。很多學(xué)者對(duì)中國(guó)鋰礦成礦規(guī)律和礦床成因進(jìn)行了深入研究(李建康等, 2014; 王登紅等, 2017, 2019;劉麗君等, 2017; 許志琴等, 2018)。我國(guó)的鋰礦資源主要集中于花崗巖型、花崗偉晶巖型和鹽湖型中,地下鹵水型鋰礦雖然不是鋰礦主要的類型, 但在我國(guó)的找礦潛力還是很大。目前, 國(guó)內(nèi)探明的鉀鹽資源主要分布于西北柴達(dá)木、羅布泊等鹽湖鹵水中,預(yù)測(cè)這些鹽湖儲(chǔ)量可采資源服務(wù)年限為20年(劉成林等, 2006; 孟凡巍等, 2012; 王春連等, 2013, 2020;徐洋等, 2017)。江西吉泰盆地地層鹵水中氯化鉀含量接近 1%, 接近工業(yè)品位; 氯化鋰濃度超過(guò)600 mg/L, 超工業(yè)品位兩倍, 屬于“液態(tài)型富鋰礦”,綜合利用價(jià)值高(李瑞琴等, 2013, 2014; 劉成林等,2016)。本文介紹了江西吉泰盆地鋰的區(qū)域和礦區(qū)地球化學(xué)特征, 以此來(lái)預(yù)測(cè)盆地內(nèi)鹵水鋰礦的找礦遠(yuǎn)景, 具備一定的研究和應(yīng)用意義。

1 區(qū)域地質(zhì)、地球化學(xué)特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)特征

吉泰盆地(吉安—泰和盆地)位于江西省中西部、贛江中游, 面積 4550 km2, 是江西省第二大中新生代盆地。構(gòu)造上位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)與華南褶皺系接觸帶, 屬于華南褶皺系贛西南坳陷之大湖山芙蓉山隆斷束與吉安凹陷的交接部位(圖1)。區(qū)內(nèi)大面積出露白堊系和第四系, 兩者約占總面積的 80%,其中白堊系周田組主要沉積一套紅色碎屑巖建造,含膏鹽層和鹵水(圖 2)。北東部主要分布少量震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系和侏羅系, 約占總面積的20%(楊明桂等, 2017; 廖達(dá)軍等, 2019)。

圖1 江西地質(zhì)構(gòu)造單元區(qū)劃圖Fig.1 Regional map of Jiangxi geological tectonic units

圖2 江西吉泰盆地區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖Fig.2 Regional geological and mineral resources map of Jitai basin, Jiangxi Province

白堊系周田組(K2z)

周田組為晚白堊世一套干旱氣候封閉-半封閉內(nèi)陸淺成湖泊沉積建造。當(dāng)時(shí)湖盆東高西低, 貫坑、滸溪一帶為盆地, 堆積了一套斜層理; 梅崗、愛(ài)坑一帶為湖盆中心, 為穩(wěn)定的淺湖環(huán)境, 沉積物以一套細(xì)碎屑巖為特征。

根據(jù)巖性組合特征分為以下巖性段。

第一段: 磚紅-紫紅色細(xì)砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、頁(yè)巖、雜色泥頁(yè)巖;

第二段: 紫紅-磚紅色復(fù)成份礫巖、砂礫巖夾中-細(xì)粒砂巖;

第三段: 紫紅-磚紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥頁(yè)巖、泥灰?guī)r;

第四段: 紫紅-磚紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥頁(yè)巖、雜色泥頁(yè)巖、泥灰?guī)r;

第五段: 紫紅-磚紅色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥頁(yè)巖夾鈣質(zhì)細(xì)砂巖、泥灰?guī)r;

第六段: 紫紅色-磚紅色細(xì)砂巖、中粒砂巖、含礫砂巖;

滸溪礫巖、砂礫巖段: 紫紅-磚紅色礫巖、砂礫巖夾雜砂質(zhì)石英砂巖。與下覆茅店組呈整合接觸,局部超覆下伏基巖之上, 上與河口組呈角度不整合接觸。

在漫長(zhǎng)的地質(zhì)發(fā)展演化中, 泰和盆地經(jīng)歷了加里東運(yùn)動(dòng)、海西-印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)和喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)。由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加、改造, 深淺構(gòu)造形跡共存, 從而形成了調(diào)查區(qū)錯(cuò)綜復(fù)雜的構(gòu)造格架?！凹t盆”的發(fā)生與發(fā)展嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造的控制。尤其以控盆斷裂或盆緣斷裂的控制更為明顯。泰和盆地的邊界斷裂—城佳山轉(zhuǎn)換平移斷裂, 構(gòu)造形跡保存較完好。盆地基底為前白堊紀(jì)底層, 紅色巖系可直接越覆在下伏各地層之上。

吉泰盆地及值夏幅內(nèi)暫未見(jiàn)巖漿巖出露。

該區(qū)位于南嶺成礦帶羅霄—諸廣山鎢錫鈾稀土多金屬螢石非金屬成礦亞帶, 成礦條件好。主要礦產(chǎn)為鹵水鋰礦、地?zé)豳Y源等。目前, 已查明礦產(chǎn)有沉積型鹵水鋰礦、石膏、泥灰?guī)r、黏土等, 鹵水鋰礦有較大找礦潛力。

1.2 區(qū)域地球化學(xué)特征

王學(xué)求等(2020)通過(guò)全國(guó) 12 000余件巖石和3394個(gè)點(diǎn)位(6600余件)匯水域沉積物采樣, 對(duì)全國(guó)鋰的地球化學(xué)背景和遠(yuǎn)景區(qū)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。根據(jù)王學(xué)求等(2020)中國(guó)鋰地球化學(xué)圖及異常劃分, 吉泰盆地隸屬于華南鋰地球化學(xué)省(Li17): 主要分布在江西、湖南東部和廣東中北部, 隸屬華南造山帶, 重要的稀有金屬鎢、錫多金屬成礦帶。異常面積259 290 km2, 異常內(nèi)鋰含量均值51.1 μg/g, 遠(yuǎn)高于中國(guó)水系沉積物L(fēng)i平均值34 μg/g(遲清華和鄢明才,2007)。該區(qū)以中生代為主的斷塊運(yùn)動(dòng)及其伴隨的巖漿活動(dòng), 對(duì)內(nèi)生稀有元素成礦起著主要作用, 多發(fā)生在多期活動(dòng)的晚期掩體中。

吉泰盆地屬于贛西地球化學(xué)區(qū)井岡山—吉安地球化學(xué)亞區(qū)(B-2), 大部分金屬成礦元素呈現(xiàn)較為平穩(wěn)的地球化學(xué)背景。該盆地范圍內(nèi)由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及巖漿活動(dòng)均相對(duì)較弱, 元素的富集、貧化均不突出, 其展布共受北東向構(gòu)造控制, 除鹵水鋰礦外成礦作用不甚明顯。江西省1:50萬(wàn)鋰地球化學(xué)圖顯示, 在吉安—泰和中新生代盆地出現(xiàn)一個(gè)北東向環(huán)形鋰富集區(qū), 其外圍吉水—萬(wàn)安—井岡山則為含量較低的鋰貧化區(qū), 二者界線較分明, 面積約5800 km2。江西省沉積巖類中泥質(zhì)巖 Li背景值32 μg/g, 明顯高于其它沉積巖類, 具有如下組合特征: 第一組, 主要為造巖元素組合, 包括Li、K、Rb、Cs、Tl、Pb、Bi、Sn、W、V、Th、La、Y、Nb、Ta、Zr、Hf等易被黏土吸附的堿金屬元素、大離子和高價(jià)態(tài)離子及賦存于穩(wěn)定礦物中的元素; 第二組,主要為親鐵元素, 包括 Fe、Cr、Ni、Co、V、Ti、Cu、Zn(鄢新華等, 1996; 楊明桂等, 2017)。

2 泰和縣梅崗鹵水鋰礦異常特征及成因分析

2.1 梅崗鹵水鋰礦床特征

已知梅崗高鹽鹵水鋰礦床位于江西泰和縣萬(wàn)合鎮(zhèn)梅崗村, 產(chǎn)于周田組的第三段中, 含鹵水、巖鹽各兩層。鹵水具有承壓性質(zhì), 鉆孔揭穿鹵水層后,鹵水即會(huì)涌出地表, 水位高出孔口數(shù)米, 上鹵水層厚4.43～10.90 m, 下鹵水層厚2.49～14 m。鹵水中富含氯化鈉和氯化鋰, LiCl含量 544～1136 mg/L,達(dá)到工業(yè)指標(biāo)的 2～3倍(LiCl最低工業(yè)指標(biāo)150 mg/L); NaCl含量 278.15～308.36 g/L, 占鹵水重量的24.50%～26.11%, 是一個(gè)高鹽富鋰型鹵水礦床。

根據(jù)廖達(dá)軍等(2019)研究成果, 在梅崗鹵水礦區(qū)北西和東南分別施工超千米深井鉆探。梅二井巖心分層共11層, 前10層均為青灰色、紫紅色、棕紅色等泥巖、鈣質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)粉砂巖和泥頁(yè)巖或互層, 見(jiàn)三層含條帶狀石膏泥巖。第 11層1067.15–1121.30 m為灰白色、雜色礫巖、灰黑色炭質(zhì)泥頁(yè)巖下伏石炭系梓山組砂巖粉砂巖。在梅一井鉆探揭露過(guò)程中, 分別在 569.51–575.51 m 和585.39–594.80 m 見(jiàn)到含角礫細(xì)砂巖和雜色礫巖層,角礫成分絕大部分為灰?guī)r。說(shuō)明周田組沉積過(guò)程中起碼出現(xiàn)過(guò)兩次泛湖亞旋回。梅一井揭穿白堊系周田組底板后下伏地層巖性為石炭系梓山組灰?guī)r和白云巖, 揭露厚度超過(guò) 400 m, 廣泛的鈣質(zhì)原巖為周田組形成過(guò)程中提供了充足的物質(zhì)來(lái)源, 從而形成巨厚層的鈣質(zhì)泥巖和鈣質(zhì)粉砂巖及夾膏鹽層。

鹵水礦主要賦存于構(gòu)造破碎帶及夾薄巖層的孔隙及裂隙中, 含礦層厚度大, 厚 11.5～35.05 m,鉆孔中見(jiàn)單層1.56 m厚的固體結(jié)晶鹽。鹵水層頂?shù)装鍘r性為青灰色、紫紅色含條帶狀石膏鈣質(zhì)泥巖,巖芯完整, 地層產(chǎn)狀較緩, 為 9°～15°。儲(chǔ)鹵地層裂隙寬約1～3 cm, 多數(shù)為張性裂隙, 裂隙內(nèi)充填肉紅色巖鹽, 巖鹽呈粒狀或塊狀分布。儲(chǔ)鹵地層溶蝕現(xiàn)象較為強(qiáng)烈, 在鈣質(zhì)粉砂巖中發(fā)育大量的成巖-構(gòu)造縫、溶孔、粒間孔、微孔隙、晶間孔等孔隙。這些孔隙在構(gòu)造作用下產(chǎn)生復(fù)雜的裂隙-孔隙系統(tǒng),構(gòu)成了鹵水的有利儲(chǔ)層。

區(qū)內(nèi)鹵水為無(wú)色、褐色, 無(wú)嗅, 味咸、微苦澀,鹵水樣品分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 鹵水樣品分析結(jié)果表Table 1 Analytical results of brine samples

2.2 梅崗鹵水鋰礦水系沉積物異常特征

圖3為泰和縣梅崗鹵水鋰礦水系沉積物異常剖析圖, 其異常編號(hào)為HS14(LiMoAg)。

圖3 梅崗HS14(LiMoAg)水系沉積物異常剖析圖Fig.3 Meigang HS14 (LiMoAg) abnormal profile analysis of stream sediments

該異常位于吉安—泰和盆地東側(cè), 贛江東岸與瀧江以南交匯處, 面積約 24.0 km2。主要出露白堊系贛州群周田組第三和第四巖性段(K2z3-K2z4), 屬淺湖相(SL)和濱湖相(CSL)沉積, 巖性為北東走向的粉砂巖、泥頁(yè)巖和泥灰?guī)r等, 傾向東南。上覆第四系聯(lián)圩組(Qh1-2l)沖積砂礫層, 呈樹(shù)枝狀沿溝田分布。

綜合異常主要由Li、Mo、Ag組成, 伴生Cd、Co、As等弱異常。其中, Li異常面積最大(包含異常點(diǎn)86個(gè)), 呈C型環(huán)狀分布于竹山—梅崗—袁家巷—田北一帶, 異常具內(nèi)、中、外帶, 有 3個(gè)濃集中心, 總體分布不均勻。鋰異常最大值367 μg/g, 位于竹山村附近, 綜合異常參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 梅崗HS14(LiMoAg)綜合異常參數(shù)表Table 2 Meigang HS14(LiMoAg) comprehensive abnormal parameters

2.3 礦床成因分析

礦區(qū)位于吉泰盆地—泰和凹陷腹地, 具備封閉和穩(wěn)定沉降的構(gòu)造條件。封閉的盆地地形有利于鹽分不斷地向湖盆地勢(shì)匯集并不致外泄, 穩(wěn)定的構(gòu)造條件有利于湖盆進(jìn)行充分的蒸發(fā)和滲透作用, 從而使湖水濃度逐漸升高形成鹽湖。盆地的特殊地形不僅起到了明顯的封閉作用, 還有效匯集著周圍地區(qū)的地表徑流, 為鹽湖中大量溶質(zhì)的聚集提供了足夠的入流量, 沉積了著名的“周田鹽礦層”, 在氣候干熱期相應(yīng)層位出現(xiàn)石膏礦層(楊明桂等,2017)。

在梅一井鉆探揭露過(guò)程中, 分別在569.51–575.51 m和 585.39–594.80 m見(jiàn)到含角礫細(xì)砂巖和雜色礫巖層, 角礫成分絕大部分為灰?guī)r, 說(shuō)明周田組沉積過(guò)程中起碼出現(xiàn)過(guò)兩次泛湖亞旋回。在梅二井巖心中見(jiàn)三層含條帶狀石膏泥巖層。從以上鹵水的賦存狀態(tài)可以看出, 區(qū)內(nèi)鹵水礦床類型為地下深藏裂隙鹵水礦。斷層構(gòu)造對(duì)深層鹵水的控制作用比較明顯, 對(duì)于鹵水的儲(chǔ)集起主導(dǎo)作用(廖達(dá)軍等, 2019)。

根據(jù)梅一井揭穿白堊系周田組底板后下伏地層巖性為石炭系梓山組灰?guī)r和白云巖, 揭露厚度超過(guò) 400 m, 廣泛的鈣質(zhì)原巖為周田組形成過(guò)程中提供了充足的物質(zhì)來(lái)源, 從而形成巨厚層的鈣質(zhì)泥巖和鈣質(zhì)粉砂巖及夾膏鹽層(廖達(dá)軍等, 2019)。推測(cè)Li物質(zhì)來(lái)源可能有: 一是新圩鄉(xiāng)北東部寒武紀(jì)—侏羅紀(jì)(尤其是石炭紀(jì))泥灰質(zhì)、炭質(zhì)巖石中的 Li, 隨剝蝕作用遷移到白堊系沉降區(qū)富集, 而周田組泥頁(yè)巖和泥灰?guī)r是較好吸附層, 又是天然的隔水層, 形成現(xiàn)在的含鋰鹵水礦; 二是地表水通過(guò)北東向斷裂,將盆地西南部火山活動(dòng)帶來(lái)豐富的K、Na、Li、Rb、Cs等溶解、遷移到沉降區(qū)富集形成。

3 吉泰盆地鋰地球化學(xué)特征及遠(yuǎn)景分析

3.1 吉泰盆地鋰地球化學(xué)特征

江西省 1:20萬(wàn)水系沉積物測(cè)量資料顯示, 在萬(wàn)合—醪橋一帶, Li、Bi、Au、Sn、W顯示高值區(qū)或高背景。在吉泰盆地分布有 8個(gè)鋰富集區(qū), 從上至下編號(hào)為鋰1至鋰8(圖4)。其中新圩鎮(zhèn)鋰5富集區(qū)最顯著(已知梅崗鹵水鋰礦產(chǎn)于此), 面積約320 km2, 最高值166.4 μg/g; 其次為泰和鋰7富集區(qū), 面積約340 km2, 最高值96.5 μg/g, 強(qiáng)度和規(guī)模均較大, 形態(tài)為不規(guī)則橢圓形, 呈北東向展布于上白堊統(tǒng)出露區(qū)。其它 6個(gè)鋰富集區(qū), 分布在吉水、吉安、馬市鎮(zhèn)等地, 富集區(qū)規(guī)模略小。

圖4 吉泰盆地鋰富集區(qū)分布圖Fig.4 Distribution of Li-enriched areas in Jitai basin

最近開(kāi)展的“江西省值夏幅(G50E007005)1:5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量”(基本樣 1882件, 面積453 km2), 其面積包含新圩鎮(zhèn)鋰5富集區(qū)。這項(xiàng)工作,對(duì)研究值夏幅鋰地球化學(xué)特征、解析新圩鎮(zhèn)鋰5富集區(qū)提供了更詳細(xì)的數(shù)據(jù)。

3.2 值夏幅鋰的空間分布

1:5萬(wàn)值夏幅位于華南褶皺系贛西南坳陷之大湖山芙蓉山隆斷束與吉安凹陷的交接部位, 吉泰盆地北東側(cè)。根據(jù)值夏幅地質(zhì)特征, 可將盆地分為兩個(gè)部分, 東部的造山帶和西部的新生代盆地, 兩部分的地質(zhì)背景不同造就了該區(qū)不同的元素分布特征。

在該盆地, Li、Na2O、Ag、Mo、Co等富集區(qū)多呈面狀富集分布, 在東部丘陵區(qū)則多呈點(diǎn)狀背景或貧化分布, 見(jiàn)圖5。

圖5 值夏幅1:5萬(wàn)水系沉積物鋰地球化學(xué)圖Fig.5 Li geochemical map of stream sediments in 1:50 000 Zhixia Sheet

值夏鎮(zhèn)Li富集區(qū): 該富集區(qū)位于吉安—泰和盆地東側(cè), 贛江東岸與瀧江以南交匯處, 主要出露白堊系贛州群周田組碎屑巖。富集區(qū)主要由Li、Mo、Ag組成, 同時(shí)還有Cd、Co、Cr、As等組分, 面積約 110 km2。其中, 梅崗 Li富集區(qū)規(guī)模最大, 面積約46 km2, 分布于袁家巷—梅崗—竹山—田北一帶,有3～4個(gè)濃集中心, 總體分布不均勻。在梅崗Li富集區(qū)外圍, 西塘、螺溪和崗頭還有 3個(gè)高背景或弱富集區(qū)環(huán)繞, 共同組成值夏鎮(zhèn)Li富集區(qū)。

3.3 元素在地質(zhì)單元中的分配特征

元素在全區(qū)和不同地質(zhì)單元(系、組、段)地球化學(xué)參數(shù)見(jiàn)表 3。全區(qū)水系沉積物與全國(guó)水系沉積物相比, 本區(qū)Li平均值(51 μg/g)明顯高于全國(guó)平均值(34 μg/g)(遲清華和鄢明才, 2007), 其它元素和氧化物平均值接近或低于全國(guó)平均值。

表3 不同地質(zhì)單元水系沉積物地球化學(xué)參數(shù)Table 3Geochemical parameters of stream sediments in different geological units

1)第四系(Q)

包含山背組、鄱陽(yáng)湖組、贛江組、聯(lián)圩組、蓮塘組、進(jìn)賢組和贛縣組, 分布于贛江和次級(jí)水系流域, 為河流沖-洪積相, 構(gòu)成河谷階地。主要為褐黃色砂土、亞砂土、亞黏土及礫石層等。第四系元素平均值與全區(qū)平均值之比(富集系數(shù))可以看出, 該單元Au、Bi、Hg、L i、Sn、W、K2O和Na2O等富集系數(shù)均較高, 顯示元素較富集, 推測(cè)可能與水系中自然金、黑鎢礦等重砂礦物富集有關(guān)。

2)白堊系(K)

區(qū)內(nèi)分布較廣, 它包含蓮荷組、塘邊組、河口組、周田組和茅店組, 其中河口組和周田組最發(fā)育。

河口組(K2h) 分布于盆地的南東部, 含四個(gè)巖性段。從富集系數(shù)來(lái)看, 絕大多數(shù)元素屬“貧化”特征, 尤以 Bi、Hg、Li、Co、Mo、Sn、W 和 K2O為著, 但As、Sb、Na2O有較強(qiáng)的后生疊加富集特點(diǎn)。

周田組(K2z) 分布于研究區(qū)的中部, 為鹵水鋰礦重要層位。從富集系數(shù)來(lái)看, Li、Mo、Na2O等平均值高于全區(qū)平均值, 其中Li(1.79)為強(qiáng)富集元素。再結(jié)合變化系數(shù)和疊加強(qiáng)度來(lái)分析, 除 Na2O外絕大多數(shù)元素兩參數(shù)均較低, 因此認(rèn)為周田組Li主要還是地層同生富集引起。

3)其它地質(zhì)單元

區(qū)內(nèi)出露面積較大的地層還有震旦系(壩里組和老虎塘組)、寒武系(牛角河組)、泥盆系(云山組和中棚組)、石炭系(梓山組)和侏羅系(水北組、漳平組和羅垇組), 集中分布于值夏幅北東部, 僅占總面積的20%。其中石炭系分布于盆地四周, Li背景值較高 76.13 μg/g, 富集系數(shù) 1.49。

總之, 地層從老到新, 各單元中Li的背景值呈現(xiàn)低—高—低的變化趨勢(shì), 特別是白堊系周田組第三段、第四段背景值最高, 其背景值分別為110 μg/g和146 μg/g, 表明周田組第三段、第四段Li最富集,為本區(qū)鹵水鋰礦主要礦源層(圖6, 圖7)。

圖6 各地質(zhì)單元Li背景值柱狀圖Fig.6 Columnar section of Li background for different geological units

圖7 周田組各巖段Li、Na2O富集系數(shù)(A)及疊加強(qiáng)度變化圖(B)Fig.7 Li and Na2O enrichment coefficients of each rock segment of Zhoutian Formation (A) and superimposition intensity(B)

由此可見(jiàn), 白堊系周田組除富集Mo、Na2O等外, Li是最富集的元素, 且為同生富集引起, 尤其是周田組第三段、第四段巖層Li峰值最高, 這與吉泰盆地之梅崗一帶高鹽富鋰型鹵水層位一致。

3.4 遠(yuǎn)景分析

綜上所述, 白堊系周田組除富集Mo、Na2O等外, Li是最富集的元素, 且為同生富集引起, 尤其是周田組第三段、第四段巖層Li峰值最高, 這與吉泰盆地之梅崗一帶高鹽富鋰型鹵水層位一致。

在吉泰盆地贛江兩岸白堊系和第四系分布區(qū),分布8個(gè)鋰富集區(qū)。其中新圩鎮(zhèn)鋰5富集區(qū)最顯著,強(qiáng)度和規(guī)模最大, 其次為泰和鋰 7富集區(qū), 均對(duì)應(yīng)上白堊統(tǒng)泥、砂巖出露區(qū), 應(yīng)作為遠(yuǎn)景靶區(qū)優(yōu)先開(kāi)展勘查和研究。其它 6個(gè)鋰富集區(qū), 分布在吉水、吉安、馬市鎮(zhèn)等地, 盡管富集區(qū)規(guī)模略小, 但成礦環(huán)境與新圩鎮(zhèn)鋰 5富集區(qū)相似, 也有找到類似梅崗鹵水鋰礦的可能。

1:5萬(wàn)值夏幅已圈定出 4個(gè)找礦遠(yuǎn)景區(qū), 除已知礦床引起的梅崗Ⅰ級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)外, 還有西塘—桐坑Ⅱ級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)、螺溪Ⅱ級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)和鐘埠—崗頭Ⅱ級(jí)遠(yuǎn)景區(qū), 遠(yuǎn)景區(qū)涵蓋了絕大部分Li的富集區(qū)。其中, 梅崗Ⅰ級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)竹山鋰異常應(yīng)優(yōu)先開(kāi)展鉆探驗(yàn)證工作。

4 結(jié)論

1)從區(qū)域上探討了吉泰盆地和值夏幅鋰地球化學(xué)特征。

值夏鎮(zhèn)Li富集區(qū)位于吉安—泰和盆地東側(cè), 贛江東岸與瀧江以南交匯處, 主要出露白堊系贛州群周田組碎屑巖。根據(jù)元素在不同地質(zhì)單元的分配特征分析, 認(rèn)為周田組第三段、第四段Li最富集, 且認(rèn)為L(zhǎng)i主要還是地層同生富集引起, 是本區(qū)鹵水鋰礦主要礦源層。富集區(qū)主要由Li、Mo、Ag等組成,面積約110 km2, 包含梅崗、西塘、螺溪和崗頭4個(gè)富集區(qū)。其中梅崗 Li富集區(qū)規(guī)模最大, 面積約46 km2, 分布于袁家巷—梅崗—竹山—田北一帶,有3～4個(gè)濃集中心, 總體分布不均勻。

2)梅崗鹵水鋰礦, 異常組合為L(zhǎng)i-Mo-Ag等。礦床成因分析認(rèn)為: 周田組為晚白堊世一套干旱氣候封閉-半封閉內(nèi)陸淺成湖泊沉積建造, 構(gòu)造形跡保存較完好。湖泊泥、砂層發(fā)育, 氣候由較濕熱-較干冷-干熱交替, 湖泊為淡水湖—咸湖—淡水湖的演替, 出現(xiàn)水位高—低—高的變化, 于咸水湖階段,沉積了著名的“周田鹽礦層”。區(qū)內(nèi)鹵水礦床類型為地下深藏裂隙鹵水礦, 斷層構(gòu)造對(duì)深層鹵水的控制作用比較明顯, 對(duì)于鹵水的儲(chǔ)集起主導(dǎo)作用。

3)在吉泰盆地分布 8個(gè)鋰富集區(qū), 其中新圩鎮(zhèn)鋰 5富集區(qū)最顯著, 強(qiáng)度和規(guī)模最大, 其次為泰和鋰 7富集區(qū), 均對(duì)應(yīng)上白堊統(tǒng)泥、砂巖出露區(qū), 應(yīng)作為遠(yuǎn)景靶區(qū)優(yōu)先開(kāi)展勘查和研究。其它6個(gè)鋰富集區(qū), 分布在吉水、吉安、馬市鎮(zhèn)等地, 盡管富集區(qū)規(guī)模略小, 但成礦環(huán)境與新圩鎮(zhèn)鋰5富集區(qū)相似,也有找到類似梅崗鹵水鋰礦的可能。

4)值夏幅圈定出 4個(gè)找鋰遠(yuǎn)景區(qū), 除已知礦床引起的梅崗 I級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)外, 還有西塘—桐坑 II級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)、螺溪II級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)和鐘埠—崗頭II級(jí)遠(yuǎn)景區(qū), 梅崗I級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)竹山鋰異常有待鉆探驗(yàn)證工作。

Acknowledgements:

This study was supported by China Geological Survey (No.121201004000160901-12).