(江西省地礦資源勘查開發(fā)中心 江西南昌330030)
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隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,我國各種稀有金屬需求不斷提升,對自由金屬礦發(fā)現(xiàn)及開采技術(shù)需要與日俱增。鋰是一種重要稀有金屬,當前國內(nèi)現(xiàn)有鋰礦難以滿足實際需求,因此需要開發(fā)新的鋰礦。江西宜春地區(qū)擁有大量稀有金屬礦,其中不乏鋰礦,本文就以江西宜春第區(qū)鋰礦床地質(zhì)特征及找礦方向進行探究,為后期礦床地質(zhì)特征研究及找礦方向提供參考。
江西宜春鋰礦床地質(zhì)特征找礦方向
江西宜春地區(qū)分布大量稀有金屬礦床,目前已發(fā)現(xiàn)鋰礦床主要分布于九領(lǐng)隆起帶及武功山隆起帶內(nèi)。從跨度來看,江西宜春地區(qū)鋰礦床橫跨了兩個亞級構(gòu)造單元,一個為揚子陸塊,另一個為華南鑿山系。該稀有金屬分布隆起帶沿東西走向分布,兩隆起中間部分為萍樂坳陷帶。
九領(lǐng)隆起中的褶皺部分其基地是中元古界雙橋山群,該部分具有明顯地域特色。褶皺部分區(qū)內(nèi)出露宜豐組上下段,其中上段部分主要材質(zhì)為層質(zhì)較薄的層狀千枚巖,并混有板層材質(zhì);下段部分主要材質(zhì)為泥質(zhì)以及凝灰質(zhì)砂板巖,該部分材料混合不均,局部會出現(xiàn)含碳量較高的黑色板巖部分,因此其剖面圖看起來會有斑點。
鋰礦區(qū)內(nèi)部包括三組大型斷裂,從方向看有北東、北北東、北西,其中北東、北西均為礦床形成前斷裂,北北東主要受自然力影響產(chǎn)生解體斷裂,從而跟兩個隆起一起形成坳陷去核心地帶。該區(qū)域詳細稀有金屬分布圖見圖1。
圖1 江西宜春地區(qū)稀有金屬分布圖
江西宜春地區(qū)雅山以及上高蒙山等主要由沉積巖構(gòu)成,該地區(qū)水系沉積物混合比例為1:20。該地區(qū)稀有金屬含量異常,異常元素主要有 Li,Nb,Be,Sn,W,Mo,Bi,Cu等。其中 Li元素含量為60*10-6-700*10-6,元素具體分布見圖1。
該地質(zhì)層有一定特殊性,分布較為廣泛,研究發(fā)現(xiàn),該處從中元古界到新生界之間地質(zhì)層均有不同程度外露。統(tǒng)計表明,江西宜春地區(qū)地質(zhì)層不同時代Li元素平均含量約為44.4*10-6,相比于石炭系的47.8*10-6以及中元古界43.6*10-6有一定起伏。震旦系中Li元素含量39.6*10-6相比于其他地質(zhì)層偏低,但其優(yōu)勢在于底層中Li元素變化系數(shù)為0.7,是所有底層之最。下表1為該地區(qū)Li元素特征表。
表1 江西宜春地區(qū)地質(zhì)層Li元素特征表
江西宜春地區(qū)地殼較為活躍,因此此處地下巖漿流動較為頻繁,其不同時期花崗巖含量均遠大于一般地殼銅元素含量。具體含量如下:雪峰期66.7*10-6,華力西期為79.9*10-6,加里東期為52.8*10-6,印支期為82.2*10-6。通過以上對比不難發(fā)現(xiàn)江西宜春地區(qū)內(nèi)部巖漿隨著時代變遷其Li元素含量不斷增高。
研究表明,江西宜春地區(qū)地質(zhì)層中Li元素含量最高為頁巖層,通過Li元素易被碳物質(zhì)、泥質(zhì)等吸附來看該結(jié)果符合Li元素自身特性。江西宜春地區(qū)地下巖漿層中Li元素含量較高的為酸性偏堿巖類。具體含量為富斜花崗巖為58*10-6,花崗巖為62*10-6,花崗二長巖為50*10-6,由此可見Li元素具有易聚集于酸性偏堿巖層化學(xué)特性。對江西宜春地區(qū)花崗巖中化合物L(fēng)i2O含量進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)該化合物在鈉化、鋰云母化白云母花巖中含量最高,因此此處亦為最易形成鋰礦床之處。表2為江西宜春地區(qū)不同巖類Li元素含量表。
表2 江西宜春地區(qū)不同巖類Li元素含量表(10-6)
3.1 鋰礦床特征
該礦區(qū)鋰礦床主要有三種。第一種是風(fēng)化背型,就分布來看,大多數(shù)礦體均藏匿于雅山花崗巖珠內(nèi)部邊緣區(qū)域風(fēng)化帶中。該類型礦床主要形狀呈現(xiàn)槽型,亦或類似于帽狀或?qū)訝睢T摲N類型風(fēng)化殼厚底一般在4-40m之間,由于地質(zhì)特性要求其最大厚度不會超過43m;第二種類型為鈉化花崗巖型。從分布來看,該類鋰礦床大多數(shù)礦體均藏匿于燕山區(qū)鈉長石化以及花崗巖中。當前大型或超大型鋰或其他稀有金屬礦床大多位于該巖層中。其分布特征為面型分布,上部區(qū)域鋰元素含量較高,下部區(qū)域與含量較低。該種面型分布礦體走向較為規(guī)律,為北東-北北東方向。經(jīng)過科學(xué)量測該區(qū)域礦體長度超過1200m,統(tǒng)計平均寬度為645m,厚度超過60m。對化合物L(fēng)i2O含量進行測量得出其平均含量超過1.11%。該礦床中不僅含有化合物L(fēng)i2O,還包含諸如Nb、Be等稀有金屬;第三種是細晶巖脈型。從分布來看,該類鋰礦床大多數(shù)礦體均藏匿于二元母花巖中。該類型較為特殊,受到北北東方向斷裂控制較為嚴格,因此其分布特征為脈型分布。過科學(xué)量測該區(qū)域礦體長度超過1800m,統(tǒng)計平均寬度為4.47m,厚度超過100m。對化合物L(fēng)i2O含量進行測量得出其平均含量超過0.87%。
3.2 鋰礦區(qū)化學(xué)特征
該礦區(qū)地質(zhì)受到嚴格化學(xué)場影響,蒙山、甘坊、雅山等稀有金屬元素分布均超出正常指標,并直接造成該地區(qū)地質(zhì)層具有大規(guī)模高強度復(fù)雜化學(xué)特征??茖W(xué)研究表明,某一地區(qū)元素異常越為明顯該處形成礦區(qū)可能性越大。表3江西宜春雅山異常元素表。
表3 江西宜春雅山異常元素表
從表3不難看出,江西宜春雅山地區(qū)擁有大量含量大于100的礦物元素,由此表明該地區(qū)地質(zhì)層有多期礦物質(zhì)演化及地殼運動而形成該區(qū)域特有地質(zhì)特征。表4為江西宜春甘坊異常元素表。
江西宜春地區(qū)鋰礦床成礦原因已在前文有所論述,主要是兩個隆起帶內(nèi)部巖漿作用日益頻繁,多次疊加作用下造成稀有金屬聚集于晚期巖漿中,并由此富集成礦。其中Li元素達到一定含量便形成鋰礦床。圖2為江西雅山成礦模式圖。
結(jié)合江西宜春成礦環(huán)境可將其分為成礦物質(zhì)沿斷裂部位成礦以及斷裂中細晶巖等脈型成礦??偨Y(jié)發(fā)現(xiàn)該處找礦方向有以下幾點:
(1)鈉化白云母化巖以及細晶巖處。
圖2 江西雅山成礦模式圖
(2)礦石礦物成分相似且稀有金屬Li含量較高處。
(3)地區(qū)蝕變類型相似且主要成分為為鈉長石化等處。
(4)細晶巖等分布較為密集處。
(5)實地測量證實區(qū)域Li元素含量超過800*10-6處。
江西宜春地區(qū)擁有眾多稀有金屬礦床,當前國內(nèi)現(xiàn)有鋰礦難以滿足實際需求,因此需要開發(fā)新的鋰礦?;诮饕舜旱貐^(qū)豐富鋰礦床分布必須對該區(qū)域鋰礦床發(fā)現(xiàn)機開采給予足夠重視。根據(jù)對江西宜春地區(qū)實地考察,總結(jié)出該區(qū)域鋰礦床分布地質(zhì)特征,總結(jié)出該區(qū)域?qū)ふ忆嚨V床科學(xué)規(guī)律,為后續(xù)鋰礦床尋找提供理論依據(jù),降低鋰礦床尋找過程人力物力,為后續(xù)開采奠定基礎(chǔ)。
[1]遲清華.應(yīng)用地球化學(xué)元素豐度數(shù)據(jù)手冊 [M].2012(6).北京.地質(zhì)出版社.
[2]朱細刨.異常塊體中金屬資源量的計算 [J].世界地質(zhì).2013(8):90-95.
試析江西宜春地區(qū)鋰礦床地質(zhì)特征及找礦方向
■張也 汪龍飛
F407.1[文獻碼]B
1000-405X(2016)-10-6-1