周芳春， 陳 虎， 李 鵬， 胡小芳， 陳阡然， 柳清琦

(1.湖南省地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查監(jiān)測所，湖南 長沙 410100； 2.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，自然資源部成礦作用與資源評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100037)

0 引言

幕阜山地區(qū)位于江南隆起巖漿構(gòu)造成礦帶，是我國重要的稀有金屬礦集區(qū)[1-2]，多期次巖漿活動疊加導(dǎo)致晚期巖漿高度富集揮發(fā)，稀有金屬較富集，為幕阜山地區(qū)白堊紀(jì)稀有金屬成礦提供了基礎(chǔ)[3-4]。自20世紀(jì)60年代開始，各地勘單位在幕阜山西南緣的臨湘—岳陽—平江地區(qū)開展了鈮鉭鈹?shù)V勘查工作[4-12]，發(fā)現(xiàn)了傳梓源中型鉭鈮鈹鋰礦床，提交的控制資源量+推斷資源儲量中Nb2O5為807.79 t,Ta2O5為508.05 t,Li2O為11 276.13 t,BeO為3 254.1 t[12]。近年來，位于幕阜山巖體西南緣的仁里礦區(qū)鉭鈮礦找礦取得了重大突破。截至2021年12月，礦床探獲Ta2O5推斷資源量4 042 t，Nb2O5推斷資源量4 666 t； Ta2O5潛在資源量6 238 t，Nb2O5潛在資源量7 528 t[4]。仁里超大型鉭鈮礦的發(fā)現(xiàn)，加快了幕阜山巖體西南緣稀有金屬礦的勘查工作進(jìn)展，掀起了華南地區(qū)，尤其是幕阜山地區(qū)稀有金屬找礦勘查與理論研究工作的新高潮。

為了進(jìn)一步闡明幕阜山地區(qū)稀有金屬礦的成礦地質(zhì)條件及成礦規(guī)律，進(jìn)行靶區(qū)優(yōu)選，確定下一步找礦方向，本文總結(jié)了前人的勘查工作進(jìn)展，論述了幕阜山地區(qū)偉晶巖的成礦地質(zhì)特征、稀有金屬含礦性及分布特征，劃定了成礦遠(yuǎn)景區(qū)，并對成礦遠(yuǎn)景區(qū)進(jìn)行了成礦預(yù)測，確定了下一步找礦工作思路，對幕阜山地區(qū)稀有金屬礦找礦勘查和研究具有一定的指導(dǎo)意義。

1 地質(zhì)背景

湘贛邊區(qū)的基本構(gòu)造格架是由EW向的武陵—雪峰造山帶和華南加里東造山帶組成的拼合褶皺基底，與NNE向構(gòu)造巖漿帶和盆嶺山鏈之間呈立交橋式橫跨疊加。經(jīng)歷了中生代古特提斯陸緣增生造山-陸陸碰撞造山、晚三疊世的濱太平洋系陸殼俯沖、侏羅紀(jì)的陸內(nèi)匯聚走滑造山、白堊紀(jì)—古近紀(jì)的陸內(nèi)離散走滑造山以及現(xiàn)代隆升等過程，其動力學(xué)機(jī)制先后受控于古亞洲南北兩大巨型板塊的匯聚，以及太平洋板塊向西的俯沖和北移； 湘贛邊區(qū)的S型花崗巖受陸內(nèi)陸殼俯沖作用和匯聚走滑作用控制[13]。湘東地區(qū)自晚三疊世以來的陸內(nèi)造山作用形成了NNE向走滑斷裂系統(tǒng)，該走滑斷裂系統(tǒng)經(jīng)歷了從匯聚走滑向離散走滑的重大構(gòu)造轉(zhuǎn)換(圖1)[14]。

1.第四系； 2.燕山晚期第四次侵入體； 3.燕山晚期第三次侵入體； 4.燕山晚期第二次侵入體； 5.燕山晚期第一次侵入體； 6.燕山早期第二次侵入體； 7.燕山早期第一次侵入體； 8.新元古代侵入體； 9.新元古界冷家溪群； 10.古近系； 11.上白堊統(tǒng)； 12.下/上志留統(tǒng)； 13.下奧陶統(tǒng)； 14.下/上寒武統(tǒng)； 15.震旦系； 16.地層界線； 17.斷層及編號； 18.偉晶巖； 19.地名及地理要素； 20.鈹?shù)V點(diǎn)； 21.鈹鈮鉭礦床/礦點(diǎn)； 22.鈮鉭鈹鋰銫礦床； 23.鈮鉭鈹鋰礦床/礦點(diǎn)； 24.成礦遠(yuǎn)景區(qū)及編號； 25.仁里礦床。

幕阜山地區(qū)在大地構(gòu)造上位于揚(yáng)子陸塊與華夏陸塊的交接部位，江南隆起帶中段的幕阜山—九嶺構(gòu)造巖漿帶(圖1(a))。幕阜山巖體形成于后碰撞環(huán)境，為印支主碰撞期后應(yīng)力松弛階段地殼伸展、減壓快速隆升背景下地殼部分熔融的產(chǎn)物[16-18]，形成于后造山陸內(nèi)拉張減薄的構(gòu)造環(huán)境[19]。幕阜山稀有金屬礦集區(qū)形成的動力學(xué)機(jī)制可能是古太平洋板塊向西俯沖—北移與陸內(nèi)巖石圈拆沉—軟流圈地幔上涌共同作用的結(jié)果[19]。區(qū)內(nèi)從中元古界到新生界均有出露，主要以新元古代冷家溪群板巖為主(圖1)。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育NE向、NW向構(gòu)造，多為壓扭性斷裂。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，北部為燕山期侵入體，西南部為新元古代侵入體(圖1(b))。

幕阜山巖體內(nèi)、外接觸帶脈巖發(fā)育，主要為偉晶巖脈，石英脈主要發(fā)育于NE向斷裂及其次級斷裂中，云母片巖地層中石英脈較不發(fā)育。偉晶巖主要圍繞燕山期幕阜山巖體的內(nèi)、外接觸帶分布，稀有金屬偉晶巖主要分布于幕阜山巖體西南緣和北部詹橋—斷峰山地區(qū)的外接觸帶，具有良好的稀有金屬成礦地質(zhì)條件。幕阜山地區(qū)賦存了豐富的鈮鉭鋰鈹?shù)V產(chǎn)資源，主要分布于巖體西南緣，仁里地區(qū)為該區(qū)稀有金屬礦化濃集中心[15,20]。

幕阜山地區(qū)具有較好的偉晶巖與稀有金屬礦化的演化序列，仁里礦田自巖體內(nèi)向南西方向，偉晶巖由黑云母偉晶巖向二云母偉晶巖、白云母鈉長石偉晶巖、含鋰云母白云母鈉長石偉晶巖以及鋰輝石白云母鈉長石偉晶巖演化，稀有金屬礦化由Be、Be+Nb、Be+Nb+Ta、Be+Nb、Be+Nb+Ta+Li、Be+Nb向Be+Nb+Ta+Li+Cs演化[3,17,21]。

2 主要礦床地質(zhì)特征

2.1 仁里礦床

仁里礦床位于幕阜山巖體西南緣內(nèi)、外接觸帶，區(qū)內(nèi)總計(jì)分布偉晶巖脈140條，脈體長度超過100 m。巖體內(nèi)接觸帶發(fā)育偉晶巖95條，主要類型為二云母偉晶巖，局部地段為白云母鈉長石偉晶巖，已發(fā)現(xiàn)鈮鉭鈹?shù)V脈7條，脈體長150～670 m，厚1.73～6.72 m，Nb2O5品位為0.002%～0.076%，Ta2O5品位為0.009%～0.067%[4]。在巖體外接觸帶發(fā)現(xiàn)偉晶巖45條，主要為白云母鈉長石偉晶巖或鋰輝石白云母鈉長石偉晶巖，已發(fā)現(xiàn)鈮鉭鈹鋰礦脈7條(圖2)，脈體長413～2 937 m，厚0.87～7.29 m，Li2O品位為0.120%～3.423%，Nb2O5品位為0.004%～0.591%，Ta2O5品位為0.004%～0.561%，Rb2O品位為0.004%～0.180%[4]。

1.冷家溪群片巖； 2.燕山早期片麻狀粗中粒斑狀黑云母二長花崗巖； 3.二云母偉晶巖及編號； 4.白云母鈉長石偉晶巖及編號； 5.鋰輝石白云母鈉長石偉晶巖及編號； 6.構(gòu)造及編號； 7.勘查線及編號； 8.產(chǎn)狀； 9.見礦鉆孔； 10.無礦鉆孔； 11.槽探； 12.礦權(quán)邊界； 13.重砂暈及編號； 14.巖性邊界； 15.鉆孔及編號。

5號礦脈是仁里礦床最重要的鉭鈮礦脈(體)之一，走向NW，礦脈長4 040 m(礦區(qū)內(nèi)長2 650 m)，其鉭鈮資源量占仁里礦段總資源量的69.2 %。礦脈由5-1號、5-2號和5-3號礦體組成，其中5-2號礦體長2 520 m，控制斜深83～746 m； 平均厚度2.64 m，Ta2O5平均品位為0.046%，Nb2O5平均品位為0.053%，Rb2O平均品位為0.05%[4]。

2.2 傳梓源礦床

傳梓源礦床位于仁里礦區(qū)西南部，礦區(qū)分布偉晶巖脈54條，其中礦脈32條。北部主要為白云母鈉長石偉晶巖，南部主要為鋰輝石白云母鈉長石偉晶巖(圖3)。脈組長1 000～1 700 m，主單脈長400～1 200 m，最大厚度可達(dá)25.39 m，延深小于250 m。傳梓源礦床鋰鈮鉭鈹?shù)认∮薪饘俚V主要集中在106號、204號、206號、301號、208號、116號、202號等7條礦脈中，其中106號和206號礦脈的主要特征如下。

1.第四系; 2.冷家溪群二云母片巖; 3.冷家溪群千枚巖; 4.片麻狀中細(xì)粒黑云母花崗巖; 5.含角礫的斷層破碎帶; 6.實(shí)測不明斷層; 7.地層界線; 8.白云母鈉長石偉晶巖脈; 9.鋰輝石白云母鈉長石偉晶巖脈; 10.礦區(qū)范圍。

(1)106號礦脈在地表由一系列近EW走向、近平行排列的偉晶巖脈體組成，穿插于傳梓源巖株內(nèi)，其中主脈長400 m，寬6.6 m。脈體傾向30°～45°，傾角大于60°，向下脈體延伸有變大趨勢，呈“弓形”產(chǎn)出。脈體分帶較清晰，中心為鋰輝石白云母鈉長石偉晶巖帶，兩側(cè)為白云母鈉長石偉晶巖帶。脈體各帶均含鈮鉭礦，礦化較穩(wěn)定、均勻。礦脈由3個礦體組成，礦體中BeO品位為0.020%～0.041%，Nb2O5品位為0.009 2%～0.010 7%，Ta2O5品位為0.006 8%～0.008 0%，Li2O品位為0.049%～0.466%[12]。

(2)206號礦脈位于礦區(qū)西部云母片巖中，由7條NW走向近平行排列的脈體組成，呈“S”形彎曲狀、支脈狀，后期構(gòu)造切穿脈體，導(dǎo)致脈體錯位移動，深部多呈分枝狀。脈體分帶較清晰，中心為鋰輝石白云母鈉長石偉晶巖帶，兩側(cè)為白云母鈉長石偉晶巖帶。脈體走向294°～314°，傾向南西，傾角47°～85°，脈長100～500 m，脈寬0.60～25.00 m，3條主脈延深超過250 m。其中，最大的脈體長500 m，寬5.0～25.0 m，傾角60 °～ 80°，延伸超過250 m，由9個礦體組成。礦體中BeO品位為0.035%～0.056%，Nb2O5品位為0.008 6%～0.016 9%，Ta2O5品位為0.005 8%～0.010 6%[12]，Li2O品位為0.023%～2.114%[12,21]。

3 勘查工作進(jìn)展

2011年，湖南省平江縣鴻源礦業(yè)有限公司對原傳梓源礦區(qū)部分地表及坑道工程進(jìn)行了補(bǔ)充取樣分析工作，并估算了Li2O資源量。

2012年起，湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三一一大隊(duì)、中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所等相關(guān)地勘單位加大了對幕阜山地區(qū)鈮鉭等稀有金屬礦的勘查與研究力度，在湖南省平江縣仁里礦區(qū)取得了鉭鈮礦找礦的關(guān)鍵性突破，2018年被中國地質(zhì)學(xué)會評為“2017年度全國十大地質(zhì)找礦成果”之一。截至2021年12月，仁里礦區(qū)探獲Ta2O5推斷資源量4 042 t[4]，其推斷資源量與潛在資源總計(jì)超過10 000 t，達(dá)到了超大型規(guī)模，同時，在礦區(qū)西南部發(fā)現(xiàn)了規(guī)模較大、品位較富的鋰礦脈。仁里超大型鉭礦床的發(fā)現(xiàn)，帶動了湘東北地區(qū)鋰礦、鉭鈮礦勘查與研究工作。

2013—2014年，湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三〇一大隊(duì)對湖南省桃林市詹橋礦區(qū)進(jìn)行了鈮鉭礦預(yù)查工作，2015年提交了《湖南省臨湘市詹橋礦區(qū)金鈹鈮鉭多金屬礦預(yù)查報(bào)告》，探獲(Nb,Ta)2O5潛在資源量 77.86 t ，Rb2O潛在資源量 316.99 t[22]。

2017年中化地質(zhì)礦山總局湖南地質(zhì)勘查院提交了《湖南省平江縣梭墩礦區(qū)鋰鈮鉭礦預(yù)查報(bào)告》[23]，共發(fā)現(xiàn)花崗偉晶巖脈22條,其中含鋰礦脈4條，鈮鉭鈹?shù)V脈13條。

2019年，湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三一一大隊(duì)完成了湖南省平江縣仁里鉭鈮礦床礦石可選性試驗(yàn)、礦產(chǎn)品綜合評價[24-25]及找礦潛力分析工作[26]。

自2022年5月起，湖南省地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查監(jiān)測所開始了“湖南省平江縣永享礦區(qū)硅石、鋰、鉭礦詳查”工作，目前正在開展野外地質(zhì)工作。

4 成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃分及成礦預(yù)測

根據(jù)勘查程度、偉晶巖分布情況、稀有金屬礦化特征及找礦前景，本文將湖南境內(nèi)的幕阜山地區(qū)劃分為5個成礦遠(yuǎn)景區(qū)(圖1)，并對各遠(yuǎn)景區(qū)的鈮鉭鋰鈹?shù)认∮薪饘俚V資源潛力進(jìn)行了預(yù)測。

4.1 仁里—傳梓源成礦遠(yuǎn)景區(qū)

該區(qū)位于幕阜山巖體西南緣舌狀體以南，包括仁里超大型鉭鈮礦床、傳梓源大型鋰鈮鉭礦床、朱子洞鋰鈮鉭鈹?shù)V區(qū)、永享硅石鉭鈮礦區(qū)、梭墩鋰鈮鉭礦區(qū)以及窄板洞礦鈮鉭鋰鈹?shù)V點(diǎn)(成礦遠(yuǎn)景區(qū)A,圖1)。相關(guān)單位在該成礦遠(yuǎn)景區(qū)已開展了大量的勘查與研究工作，取得了鉭鈮礦的找礦突破，找礦前景明朗。預(yù)測該區(qū)Ta2O5潛在資源量為38 000 t，Nb2O5潛在資源量46 000 t，Li2O潛在資源量320 000 t，BeO潛在資源量約45 000 t。

(1)仁里—朱子洞礦區(qū)。該區(qū)分布偉晶巖165條，目前，僅2、3、5、6號主礦脈礦體邊界沿走向得到了初步控制，礦體邊界沿傾向未能控制，主礦體向深部延伸趨勢明顯，具有較大的找礦潛力。礦區(qū)西部高品位鋰輝石型鋰礦脈(47號)的發(fā)現(xiàn)，為該區(qū)鋰礦找礦突破奠定了基礎(chǔ)。預(yù)測該區(qū)Ta2O5潛在資源量約30 000 t，Nb2O5潛在資源量約35 000 t，BeO潛在資源量約30 000 t[4]，Li2O潛在資源量約100 000 t。

(2)傳梓源礦區(qū)(現(xiàn)該礦區(qū)范圍擴(kuò)大，改稱為永享礦區(qū))。該區(qū)偉晶巖為白云母鈉長石偉晶巖和鋰輝石白云母鈉長石偉晶巖，其北部與仁里礦區(qū)鄰近的地段以鈮鉭鈹?shù)V為主，南部以鋰鈹?shù)V為主。仁里礦區(qū)5號主礦脈延伸至該區(qū)與507號脈相連[4]，在501號脈老窿采樣分析，Ta2O5品位為0.024%～0.080%； 該礦區(qū)北部僅做了硅石礦評價，南部對鈮鉭鈹?shù)V進(jìn)行了評價，對鋰礦研究程度較低。該區(qū)成礦地質(zhì)條件與仁里礦區(qū)相似，具有較大的鋰鈮鉭鈹?shù)V找礦潛力。預(yù)測該區(qū)Li2O潛在資源量約200 000 t，BeO潛在資源量約10 000 t，Ta2O5潛在資源量約6 000 t，Nb2O5潛在資源量約8 000 t。

(3)梭墩—窄板洞礦區(qū)。該區(qū)已發(fā)現(xiàn)了24條礦化較好的鋰鈮鉭鈹?shù)V脈，梭墩礦區(qū)鋰輝石白云母鈉長石偉晶巖中Li2O品位為0.400%～1.444%，(Nb，Ta)2O5品位為0.012%～0.027%，Rb2O品位為0.040%～0.110%； 窄板洞礦點(diǎn)Li2O品位為0.017%～1.390%，BeO品位為0.029%～0.031%，Ta205品位為0.006%～0.035%，Nb2O5品位為0.008%～0.048%[8]。預(yù)測梭墩—窄板洞地區(qū)Li2O潛在資源量約20 000 t，Ta2O5潛在資源量約2 000 t，Nb2O5潛在資源量約3 000 t，BeO潛在資源量約5 000 t。

4.2 上大洲—南江橋成礦遠(yuǎn)景區(qū)

上大洲—南江橋成礦遠(yuǎn)景區(qū)位于幕阜山巖體西南緣舌狀體以西，為幕阜山地區(qū)的偉晶巖密集區(qū)之一(成礦遠(yuǎn)景區(qū)B,圖1)。對該區(qū) 10 條規(guī)模較大的偉晶巖脈進(jìn)行了調(diào)查，脈長 360～1 000 m，脈寬 3～20 m。其中，3 條脈體地表礦化厚度 1～2 m，Ta2O5品位為 0.008%～0.017%，Nb2O5品位為0.012%～0.031%[17]。該區(qū)成礦地質(zhì)條件與仁里礦區(qū)類似，具有較好的找礦潛力。預(yù)測該區(qū)Ta2O5潛在資源量約2 000 t，Nb2O5潛在資源量約3 000 t， BeO潛在資源量約3 000 t。

4.3 詹橋成礦遠(yuǎn)景區(qū)

詹橋成礦遠(yuǎn)景區(qū)位于幕阜山巖體北側(cè)，東部緊鄰湖北省通城斷峰山大型鈮鉭礦(成礦遠(yuǎn)景區(qū)C,圖1)。初步查明區(qū)內(nèi)分布偉晶巖脈41條(巖體內(nèi)25條，巖體外16條)，發(fā)現(xiàn)礦化較好的鈮鉭礦脈8條[22]。雖然該區(qū)尚未取得找礦突破，但仍有一定的找礦前景。

4.4 梅樹灣成礦遠(yuǎn)景區(qū)

梅樹灣成礦遠(yuǎn)景區(qū)位于幕阜山巖體西南緣舌狀體以東，為幕阜山巖體南部偉晶巖密集區(qū)之一(成礦遠(yuǎn)景區(qū)D，圖1)。2017年，湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三一一大隊(duì)對該區(qū)進(jìn)行了立項(xiàng)踏勘，劉翔等[17]對梅樹灣地區(qū)開展了野外地質(zhì)調(diào)查，均發(fā)現(xiàn)了稀有金屬礦化較好的白云母鈉長石偉晶巖，具有一定的稀有金屬找礦潛力。

4.5 南江橋—月田成礦遠(yuǎn)景區(qū)

南江橋—月田成礦遠(yuǎn)景區(qū)位于幕阜山巖體西南部，湖南省平江縣南江橋鎮(zhèn)—湖南省岳陽縣月田鎮(zhèn)之間(成礦遠(yuǎn)景區(qū)E，圖1)，該區(qū)巖體外接觸帶未見云母片巖地層。根據(jù)構(gòu)造產(chǎn)狀及受幕阜山巖體隆起所影響的變質(zhì)巖帶寬度(約10 km)[15]，推測該區(qū)受F66正斷層(圖1)影響，冷家溪群坪原組板巖地層上推，云母片巖地層下滑，導(dǎo)致板巖地層覆蓋于云母片巖地層之上。該區(qū)是否存在云母片巖層位，深部是否存在偉晶巖以及偉晶巖的含礦性還需要進(jìn)一步研究。

綜上所述，幕阜山地區(qū)可劃分為5個成礦遠(yuǎn)景區(qū)。其中，仁里—傳梓源成礦遠(yuǎn)景區(qū)的勘查與研究程度最高，是目前鋰鈮鉭鈹?shù)V勘查和研究的重點(diǎn)地區(qū)； 上大洲—南江橋成礦遠(yuǎn)景區(qū)的成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，稀有金屬礦化較強(qiáng)，可作為下一步鈮鉭鈹?shù)V勘查工作的優(yōu)選靶區(qū)； 詹橋成礦遠(yuǎn)景區(qū)、梅樹灣成礦遠(yuǎn)景區(qū)以及南江橋—月田成礦遠(yuǎn)景區(qū)可作為下一步調(diào)查評價區(qū)。幕阜山地區(qū)的鋰鈮鉭鈹?shù)V資源主要集中在西南緣的仁里礦田[8]，預(yù)測仁里礦田Ta2O5潛在資源量約40.0 kt，Nb2O5潛在資源量約49.0 kt，Li2O潛在資源量約320.0 kt，BeO潛在資源量約48.0 kt。

5 結(jié)論

(1)幕阜山地區(qū)的仁里—傳梓源、上大洲—南江橋、詹橋、梅樹灣、南江橋—月田地區(qū)分別被劃分為5個成礦遠(yuǎn)景區(qū)。其中仁里—傳梓源成礦遠(yuǎn)景區(qū)為重點(diǎn)勘查和研究區(qū)； 上大洲—南江橋成礦遠(yuǎn)景區(qū)可作為下一步勘查優(yōu)選靶區(qū)； 詹橋成礦遠(yuǎn)景區(qū)、梅樹灣成礦遠(yuǎn)景區(qū)及南江橋—月田成礦遠(yuǎn)景區(qū)可作為下一步重點(diǎn)研究區(qū)。

(2)幕阜山地區(qū)稀有金屬資源豐富，具有較好的找礦潛力。鋰鈮鉭鈹?shù)V資源主要集中在幕阜山巖體西南緣。預(yù)測Ta2O5潛在資源量約40 000 t，Nb2O5潛在資源量約49 000 t，Li2O潛在資源量約320 000 t，BeO潛在資源量約48 000 t。

(3)下一步可對仁里礦區(qū)7線和16線開展1 000～1 500 m的科學(xué)鉆探，探索深部偉晶巖的賦存狀態(tài)及其含礦性，以及隱伏巖體的賦存位置； 重點(diǎn)對仁里西南部鋰、鈹?shù)V進(jìn)行研究和評價； 永享礦區(qū)北部以鈮礦、鉭礦、鈹?shù)V為重點(diǎn)，南部以鋰礦、鈹?shù)V為重點(diǎn)進(jìn)行勘查和研究工作。