江西于都縣上坪礦區(qū)鋰資源找礦潛力分析

劉志軍，晁鈺?shū)櫍旌Ｑ?，吉木林，曾小華

（1.贛州鑫宇礦冶有限公司，江西 贛州 341000；2.江西省地質(zhì)局工程地質(zhì)大隊(duì)，江西 南昌 330001；3.江西下壟鎢業(yè)有限公司，江西 贛州 341000）

上坪礦區(qū)位于于都縣南部直線距離約25 km 處，該礦區(qū)屬石英細(xì)脈帶型鎢礦床。自1992 年獲得該礦區(qū)的采礦許可證以來(lái)，以生產(chǎn)黑鎢精礦為主，共（伴）生礦種有銅、錫、鉍、鉬、鋰、銣、銫。除對(duì)銅、鉬、鉍、錫進(jìn)行綜合回收外，其他伴生礦種均未被回收利用。

近年來(lái)，新能源發(fā)展迅速，市場(chǎng)碳酸鋰的價(jià)格持續(xù)上漲，也掀起了地勘隊(duì)伍尋找鋰資源的高潮。前期對(duì)該礦區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)踏勘，肉眼發(fā)現(xiàn)石英脈、細(xì)脈旁側(cè)都有較好的鋰云母、鐵鋰云母，取樣化驗(yàn)平均品位（Li2O）達(dá)0.80%，尾礦庫(kù)中的尾砂取樣平均品位（Li2O）達(dá)0.40%，且在老礦山找礦施工的鉆孔所揭露到深部隱伏花崗巖巖體也含有少量的鋰云母，因此，結(jié)合該礦區(qū)的地質(zhì)特征，初步認(rèn)為該礦區(qū)鋰資源找礦潛力巨大，其資源量有望達(dá)中型以上規(guī)模，同時(shí)為贛南鋰資源找礦提供新參考[1-4]。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

江西于都縣上坪礦區(qū)地處新華夏系于山構(gòu)造帶中段、黃沙-盤(pán)古山鎢礦田的北西部。區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂發(fā)育，上坪礦區(qū)含鋰鎢礦床位于上坪短軸背斜西翼，東西斷裂帶中央，區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層比較單一，僅由震旦系上統(tǒng)和第四紀(jì)地層2 個(gè)部分組成（如圖1 所示）。其中震旦系上統(tǒng)分布較廣，幾乎分布于整個(gè)礦區(qū)，其巖性主要為變余長(zhǎng)石石英砂巖、砂質(zhì)絹云母板巖等，其地層傾向往西，傾角約55°，是本區(qū)的主要賦礦地層。

圖1 上坪礦區(qū)地質(zhì)略圖

長(zhǎng)石石英砂巖：呈灰色，變余砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為石英（占比42%）、長(zhǎng)石（占比35%）、白云母（占比4%）、少量電氣石和鋯石；熱變質(zhì)礦物成分為黑云母（占比10%）、金屬硫化物（占比3%）。

砂質(zhì)絹云母板巖：呈灰色，變余鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造。主要礦物成分為石英粉砂（占比54%）、絹云母（占比20%）、電氣石（占比1%）；熱變質(zhì)礦物成分為黑云母（占比25%）、石英脈（占比1%）。

第四紀(jì)地層主要分布沿溝谷洼地，巖性為亞黏土、亞沙土、砂礫、現(xiàn)代沖積層和廢石碎礦堆積層等。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)以斷裂構(gòu)造為主，所見(jiàn)有F2、F3斷裂2 條，走向近似東西向，傾向往北，傾角約70°，貫穿于整個(gè)礦區(qū)，其規(guī)模一般不大，走向延長(zhǎng)一般為1～2 km，破碎帶的寬度為0.5 m 左右，大的可達(dá)1 m 以上，該組斷裂為區(qū)內(nèi)主要的控巖控礦構(gòu)造。

區(qū)內(nèi)最發(fā)育的成礦裂隙以東西向?yàn)橹鳎渥呦驗(yàn)?5°～95°，傾向以北為主，局部?jī)A向南，傾角約85°，近似直立，該組裂隙規(guī)模一般，裂面多呈舒緩波狀，并有擦痕，常成組或帶出現(xiàn)，組或帶的寬度往往向下有變小的趨勢(shì)，愈至礦床下部，裂隙規(guī)模顯著增大，條數(shù)有所減少，該組裂隙為本區(qū)的主要賦礦裂隙。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)地表僅見(jiàn)一條寬約20 m 的花崗斑巖，呈巖枝、巖墻產(chǎn)出。據(jù)老礦山找礦施工的鉆孔在-100 m 標(biāo)高左右揭露到隱伏花崗巖巖體，巖性主要為弱蝕變～蝕變花崗巖，呈灰色斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)顯微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，其主要礦物成分為斑晶、基質(zhì)、副礦物，斑晶包括石英（占比18%）、鉀長(zhǎng)石（占比23%）、斜長(zhǎng)石（占比10%）、黑云母（占比4%）；基質(zhì)包括微晶長(zhǎng)英質(zhì)（占比44%）、黑云母（占比1%）；副礦物包括少量鋯石和磷灰石。

斑晶可見(jiàn)石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和黑云母，斑晶自形程度較好，粒徑大小為0.25～10.00 mm，大小不等，較大斑晶多為長(zhǎng)石。石英斑晶常見(jiàn)熔蝕，呈港灣狀，出現(xiàn)熔蝕穿孔現(xiàn)象；鉀長(zhǎng)石多為條紋長(zhǎng)石，中等高嶺石化，局部碳酸鹽化；斜長(zhǎng)石以更長(zhǎng)石為主，強(qiáng)絹云母化，常見(jiàn)伴碳酸鹽化。黑云母斑晶強(qiáng)綠泥石化，析出鐵質(zhì)。

基質(zhì)呈微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。組成成分和斑晶一致，粒徑大小為0.02～0.10 mm，其中長(zhǎng)石已較強(qiáng)絹云母化、碳酸鹽化、弱高嶺石化，黑云母鱗片小片狀，片徑為0.05～0.20 mm，強(qiáng)綠泥石化，析出鐵質(zhì)。

副礦物磷灰石呈半自形粒狀，粒徑為0.03～0.12 mm。鋯石呈自形粒狀，粒徑為0.03～0.09 mm。

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)的圍巖主要為變余長(zhǎng)石石英雜砂巖、板巖等，與成礦有關(guān)的主要蝕變有硅化、碳酸鹽化、云英巖化、綠泥石化、絹云母化、鐵鋰云母化、黃鐵礦化等。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

通過(guò)前期的地質(zhì)工作，初步判定鋰主要產(chǎn)于鐵鋰云母中，而鐵鋰云母主要見(jiàn)于石英脈、細(xì)脈內(nèi)及旁側(cè)，因此，初步確定該礦床為石英細(xì)脈帶型鋰鎢礦床，其礦體為密集的石英細(xì)脈、石英大脈和蝕變圍巖組成的礦體（如圖2 所示），礦體主要賦存于震旦系上統(tǒng)變質(zhì)巖[5-7]。

本區(qū)控（容）礦斷裂裂隙構(gòu)造帶主要為近似東西向斷裂，通過(guò)前期的探槽、坑道、鉆孔控制和采樣化驗(yàn)結(jié)果，東西向斷裂裂隙帶中共圈出13條含鋰鎢礦體，其中規(guī)模最大的為V1 號(hào)礦體，走向延長(zhǎng)達(dá)950 m，傾向延伸約600 m，寬10～20 m，最寬處達(dá)30 m，其中WO3平均品位為0.248%，Li2O 平均品位為0.386%，估算資源量占全區(qū)資源量的87.1%。截至目前，V2、V2-1、V6、V8 號(hào)礦體已基本采空，其區(qū)內(nèi)各礦體的規(guī)模、產(chǎn)狀、品位及空間分布等特征見(jiàn)表1。

表1 上坪礦區(qū)含鋰鎢礦體特征一覽表

3.2 礦石特征

礦石工業(yè)類(lèi)型主要為石英細(xì)脈帶型鋰鎢礦，礦石中主要礦物成分為黑鎢礦和鐵鋰云母，還有少量黃銅礦、輝鉬礦、輝鉍礦、錫石、自然鉍和綠柱石。其中黑鎢礦顏色為黑色，常呈厚板狀、板狀、針狀集合體，部分呈不規(guī)則粒狀，透明，油脂光澤，產(chǎn)于石英脈內(nèi)及邊部。鐵鋰云母顏色為淺白色、鐵灰至淺綠色、淺棕色，常產(chǎn)于脈的邊部，呈對(duì)稱帶狀，脈中常呈不規(guī)則團(tuán)塊狀。初步確定鋰礦主要賦存在鐵鋰云母中，而鐵鋰云母與黑鎢礦共存，產(chǎn)于石英脈、細(xì)脈內(nèi)及旁側(cè)，如圖3 所示。

圖3 上坪礦區(qū)鋰鎢礦體與礦石特征

根據(jù)以往的選礦試驗(yàn)及全分析化驗(yàn)結(jié)果，本區(qū)礦床所含主要有益組分為WO3、Li2O，其次為Cu、Mo、Bi、Sn 等，有害元素為S 和As，含量低微。根據(jù)光譜分析確定鐵鋰云母在本區(qū)的礦脈中分布極廣，為該區(qū)尋找鋰資源奠定了基礎(chǔ)。

區(qū)內(nèi)礦區(qū)結(jié)構(gòu)主要有自形結(jié)構(gòu)、它形結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)、放射狀結(jié)構(gòu)、交叉網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、交代文象結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造和細(xì)脈狀構(gòu)造，其次為浸染狀構(gòu)造、斑雜構(gòu)造等。

4 礦床成因、找礦分析及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

根據(jù)巖漿演化及成礦系列規(guī)律和各脈成礦階段的地質(zhì)特征可知，應(yīng)為高溫?zé)嵋核苽ゾr礦床和高中溫?zé)嵋菏⒚}型礦床2 種。

4.2 找礦分析

通過(guò)前期的地質(zhì)工作，初步確定鋰云母賦存于石英脈、細(xì)脈內(nèi)及旁側(cè)。礦區(qū)345 m 標(biāo)高已基本采空，通過(guò)對(duì)345 m、300 m 中段所揭露的工業(yè)礦體V1、V1-2采樣化驗(yàn)分析Li2O 品位，并結(jié)合區(qū)內(nèi)尚有鎢資源量的礦體估算標(biāo)高范圍， 大致估算了區(qū)內(nèi)礦石量為4 932 500 t、Li2O 量為23 183 t、Li2O 平均品位為0.47%，其資源量達(dá)中型以上規(guī)模，且深部隱伏花崗巖巖體有微量的鋰云母顯示，綜合分析初步認(rèn)為區(qū)內(nèi)石英脈、細(xì)脈帶旁側(cè)和深部隱伏花崗巖內(nèi)都具備尋找鋰資源的前景。

隨著選礦工藝技術(shù)的不斷提高，近期贛州有色冶金研究所公司針對(duì)該區(qū)的鋰資源進(jìn)行了小型實(shí)驗(yàn)室流程，最終可知鋰精礦綜合回收率約為40%，工藝還在不斷提升，鋰礦回收率也有望大大提高，因此，開(kāi)發(fā)利用本區(qū)的鋰資源能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 找礦標(biāo)志

云母石英脈和細(xì)脈帶鎢礦體為尋找鋰資源的主要找礦標(biāo)志。

花崗巖標(biāo)志：從現(xiàn)有資料看，區(qū)內(nèi)隱伏中粗粒黑云母花崗巖或出露的中粗粒黑云母花崗巖都具有明顯的分異交代現(xiàn)象（由內(nèi)向外為中粗粒黑云母花崗巖—中粗粒二云母花崗巖—中細(xì)粒中弱鈉長(zhǎng)石化白云母（含鋰）花崗巖—似偉晶巖殼或含鎢鋰似偉晶巖脈），而且這些巖石中的鎢、鈮、鉭、鋰等元素的含量也較高。因此，也可以作為不同類(lèi)型脈鎢鋰礦床和蝕變花崗巖型鎢、鈮、鉭、鋰礦床的間接標(biāo)志。脈巖蝕變標(biāo)志：區(qū)內(nèi)巖漿巖都具有明顯的分異交代作用，即與成礦有關(guān)的花崗巖脈都有鈉長(zhǎng)石化，含鋰白云母化，而且鈮、鉭、鎢等元素的含量都較高。因此，可作為尋找蝕變花崗巖型鎢、鈮、鉭、鋰礦床的直接標(biāo)志。

5 結(jié)論

上坪礦區(qū)“老點(diǎn)新評(píng)” 發(fā)現(xiàn)細(xì)脈帶含鋰鎢礦床新類(lèi)型，鋰資源找礦潛力巨大，具中型規(guī)模乃至大型規(guī)模遠(yuǎn)景。區(qū)內(nèi)鋰礦除賦存在石英脈、細(xì)脈內(nèi)及旁側(cè)，與鎢礦體共生外，深部隱伏花崗巖也有含鋰的顯示，因此，深部巖體對(duì)尋找鋰資源可能會(huì)有重大的突破。對(duì)上坪礦區(qū)新類(lèi)型鋰礦床特征、成礦特征、成礦規(guī)律進(jìn)行深入研究，對(duì)贛南地區(qū)鋰資源找礦具有指導(dǎo)意義。