磨現(xiàn)程，胡玉靈，何以勤

界牌嶺礦區(qū)螢石錫多金屬礦位于湖南省郴州市宜章縣城以東，直線(xiàn)距離約41km，是一個(gè)超大型規(guī)模的螢石錫多金屬礦床，礦區(qū)內(nèi)礦種數(shù)量多，各種資源量巨大。通過(guò)礦山近期的生產(chǎn)勘探，對(duì)鉆孔ZK3/131進(jìn)行樣品采集，經(jīng)化驗(yàn)分析，在花崗斑巖、云英巖以及螢石礦化灰?guī)r中均發(fā)現(xiàn)了鋰礦化，樣品中Li2O品位0.41%～1.46%，其中，花崗斑巖型鋰礦化平均品位0.87%，賦存標(biāo)高為+110m～+385m；云英巖型鋰礦化平均品位0.52%，賦存標(biāo)高為-30m～-215m。本文在詳細(xì)研究了界牌嶺礦區(qū)鋰礦野外地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，對(duì)鋰礦成礦地質(zhì)條件、物質(zhì)來(lái)源及成因等問(wèn)題進(jìn)行了較詳細(xì)的探討，以期為花崗斑巖型鋰礦床的研究及后續(xù)該礦區(qū)的鋰礦找礦工作提供某些啟示。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

區(qū)域內(nèi)地層主要出露有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、三疊系、侏羅系、白堊系、第四系地層。構(gòu)造上位于邵陽(yáng)—郴州深大斷裂帶與炎陵—長(zhǎng)城嶺大斷裂帶的交匯部位，區(qū)域內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)頻繁，從加里東期到燕山期都有活動(dòng)，并且具有明顯的階段性和繼承性。加里東期形成北西向或近東西向基底構(gòu)造格架。燕山期主要形成北北東、北東向條帶褶皺及斷裂構(gòu)造。區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)以燕山期較為強(qiáng)烈，主要有燕山早期的瑤崗仙巖體，該巖體主要呈隱伏狀態(tài)，地表僅出露1.2km2，呈巖株?duì)町a(chǎn)出，共有侵入體五個(gè)，包括蛤蟆石、向陽(yáng)林、絲茅坪、蛤坑四個(gè)單元，各單元巖性屬酸性—超酸性鋁過(guò)飽和鈣堿系列花崗巖。各單元之間為脈動(dòng)及涌動(dòng)接觸，為同源巖漿分異演化的產(chǎn)物。另外，還有燕山早期形成的花崗斑巖、石英斑巖和燕山晚期的輝綠巖、煌斑巖等。

2 成礦地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)主要出露地層有石炭系下統(tǒng)的石磴子組、測(cè)水組、梓門(mén)橋組和中上統(tǒng)壺天群，并零星分布有中生代白堊系地層。地層總體走向北北東，傾向東或西，傾角10°～30°不等?，F(xiàn)將區(qū)內(nèi)地層由老至新簡(jiǎn)述如下：

石磴子組（C1s）：分布于界牌嶺傾伏背斜的軸部，為礦區(qū)賦礦層位，厚度約430m，按巖性又可分為上、下兩段。下段為淺灰、灰白色，由單層厚度1.2m～2.0m不等之厚層狀白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r組成，層間發(fā)育有數(shù)層不連續(xù)的燧石條帶，以含白云質(zhì)較高和單層厚度較大為特征，化石罕見(jiàn)，該段厚約280m。上段為由深灰、灰黑色，由單層厚0.20m～1.00m不等之中薄層狀灰?guī)r、含炭質(zhì)、泥質(zhì)生物碎屑灰?guī)r組成，層理發(fā)育，以常見(jiàn)海百合莖、珊瑚、腕足類(lèi)化石為特征。該段厚約150m。

測(cè)水組（C1c）：為陸相碎屑沉積和濱海沼澤相含煤沉積物。該組在礦區(qū)出露廣泛，巖性為灰白色、灰黑色中層至厚層狀細(xì)粒石英砂巖、石英粉砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖、含礫石英砂巖、砂礫巖、炭質(zhì)頁(yè)巖及劣質(zhì)煤層，并含黃鐵礦及菱鐵礦結(jié)核。在其中上部見(jiàn)有灰?guī)r透鏡體數(shù)層，該組地層總厚120m左右。

梓門(mén)橋組（C1z）：為淺海相碳酸鹽巖沉積，出露不全，按巖性可分上、下兩段。下段為薄-中厚層狀深灰色含生物碎屑灰?guī)r，常見(jiàn)燧石結(jié)核，厚度約20m。上段為中厚-巨厚層狀灰黑色細(xì)粒白云巖夾角礫狀白云巖，層理不清晰，厚約40m。

壺天群（C2h）：礦區(qū)內(nèi)僅以巖石色淺而與梓門(mén)橋組相區(qū)別，分布于官余向斜軸部，與下伏梓門(mén)橋組地層成整合接觸。巖性主要為巨厚層狀灰白色、肉紅色白云巖，頂部為灰白色白云巖夾白云質(zhì)灰?guī)r。由于巖石中方解石網(wǎng)脈發(fā)育，而方解石網(wǎng)脈抗風(fēng)化能力較差，故風(fēng)化表面常呈灰黑色刀砍狀，厚420m～450m。

白堊系（K）：為一套紫紅色內(nèi)陸湖相沉積，零星分布于礦區(qū)馬口巖體東西兩側(cè)及礦區(qū)東南角，不整合覆蓋于其它地層之上。巖性主要為紫紅色砂巖、砂礫巖、鈣質(zhì)砂頁(yè)巖等，礫巖中礫石成分復(fù)雜，有砂巖、白云巖、灰?guī)r、花崗斑巖、石英巖等礫石。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

2.2.1 褶皺

礦區(qū)內(nèi)主要褶皺構(gòu)造為界牌嶺背斜，屬官余復(fù)式向斜中的次一級(jí)褶皺，它由三個(gè)小背斜和三個(gè)小向斜組成。主背斜軸向北東23°，軸面向東南傾斜，往北至140線(xiàn)軸面近乎直立，該背斜以15°～20°傾伏角向北北東傾伏于良田坪。背斜核部為石磴子組灰?guī)r，兩翼由測(cè)水組砂頁(yè)巖組成，形成良好的封閉構(gòu)造，但東西兩翼分別受F1、F3兩條走向斷層所切割。

界牌嶺傾伏背斜上部有厚度較大的含鈹螢石礦體，而深部則是錫鉛鋅多金屬礦體。礦區(qū)地表出露的花崗斑巖多沿背斜軸部分布，在空間上嚴(yán)格地控制了本區(qū)巖漿活動(dòng)及成礦作用。

2.2.2 斷層

礦區(qū)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，按其產(chǎn)狀分為近SN向、NW向和NE向三組。

（1）近南北向斷裂：主要有四條：F1、F3、F4、F5，走向一般北東15°，其中F1、F3、F4、為走向正斷層，傾向110°左右，傾角50°～90°不等；F5為走向逆斷層，傾向280°～290°，傾角60°左右；其中F4規(guī)模較大，走向長(zhǎng)3km～4km，分布于傾伏背斜軸部。該斷層有多期活動(dòng)，早期表現(xiàn)為張性特征，而后期又表現(xiàn)為壓扭性特征。

（2）北西向斷裂：主要有四條，其走向295°～320°，傾向北偏東，傾角40°～70°。包括F201、F202、F401、F402扭性橫斷層，本組斷裂常錯(cuò)動(dòng)南北向斷層，水平錯(cuò)距一般百余米。

（3）北東向斷裂：包括F301、F302壓扭性橫斷層。走向北東60°，傾向北西，傾角70°～80°。該組斷裂常錯(cuò)動(dòng)南北向斷層，造成地層走向不連續(xù)。

2.2.3 節(jié)理

礦區(qū)節(jié)理、劈理非常發(fā)育，尤其在F4斷層兩側(cè)的石磴子組灰?guī)r中節(jié)理、劈理成帶出現(xiàn)，按其產(chǎn)狀可分三組：

第一組：傾向110°～120°，傾角60°～75°，該組節(jié)理最為發(fā)育，在背斜軸部密集帶達(dá)40條/m。

第二組：傾向170°～190°，傾角80°左右，與其共軛的為第一組節(jié)理，該組節(jié)理不甚發(fā)育，一般密度為3條/m～5條/m。

第三組：為層間裂隙，傾向280°，傾角26°，但發(fā)育差，密度一般為2條/m～3條/m。

上述三組節(jié)理裂隙均被后期熱液礦物所充填，形成鋰云母、螢石細(xì)脈（微脈），常伴有Be、Sn、W、Pb、Zn、Cu等礦化，在礦化密集區(qū)形成錫鉛鋅銅礦體。

2.3 礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較強(qiáng)烈，經(jīng)過(guò)近期的勘查，地表裸露的大小巖體有8處，在-40、0、40、80 m中段及-200 m標(biāo)高的鉆孔中均見(jiàn)到了花崗斑巖，呈巖墻、巖脈產(chǎn)出，總體走向?yàn)楸北睎|向（10°～20°）。呈巖墻產(chǎn)出者一般傾向南東東，局部?jī)A向北西西。傾角75°～90°。地表出露面積不大，最大為0.12km2，最小者僅200 m2。據(jù)深部鉆孔及坑道揭露顯示，花崗斑巖系燕山晚期巖漿沿界牌嶺短軸背斜核部及F4斷裂上侵充填而成，巖體的總體走向與主構(gòu)造線(xiàn)方向一致。這些巖體在一定深度是連在一起的。

巖石呈淺灰白色、淺黃色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶主要為長(zhǎng)石、石英,大小在5mm～10mm×15mm～30mm。巖石斑晶含量約30%～45%?；|(zhì)主要為石英、長(zhǎng)石、黑云母等組成，含量約為55%～70%。

礦區(qū)內(nèi)花崗斑巖的研究工作較深入，前人對(duì)區(qū)內(nèi)花崗斑巖采用了銣-鍶法測(cè)定同位素得出了巖體年齡值為87.9±2.5Ma；后有人對(duì)花崗斑巖中的鋯石進(jìn)行SHPIMPU-Pb年代學(xué)研究，得出206Pb/238U加權(quán)平均年齡為92.0±1.6Ma（MSWD=1.05），這些研究均表明界牌嶺礦區(qū)花崗斑巖為燕山晚期，礦區(qū)內(nèi)的花崗斑巖是成礦母巖，為區(qū)內(nèi)成礦提供了豐富的物質(zhì)來(lái)源。

2.4 礦區(qū)蝕變特征

因受巖漿熱力及熱液活動(dòng)作用的影響，區(qū)內(nèi)巖石蝕變十分普遍，蝕變程度高，蝕變種類(lèi)多。主要集中在花崗斑巖體邊部和含礦構(gòu)造帶及頂?shù)装鍑鷰r中。主要蝕變類(lèi)型有云母化、黃玉化、云英巖化、螢石化、硅化、綠泥石化、矽卡巖化、大理巖化及碳酸鹽化等。其中云母化、螢石化、云英巖化、錫銅礦化等與鋰礦化關(guān)系密切，礦化強(qiáng)度與蝕變強(qiáng)度呈正相關(guān)關(guān)系。

云母化是區(qū)內(nèi)最常見(jiàn)的也是最重要的一種蝕變，是一種中低溫?zé)嵋何g變，出現(xiàn)的特征礦物主要有絹云母和鐵鋰云母。該蝕變主要分布于地表淺部、花崗斑巖的外接觸帶及斷裂破碎帶中；具有云母化強(qiáng)，則螢石礦化也強(qiáng)的規(guī)律，常常是尋找鋰礦的直接標(biāo)志。

黃玉化：黃玉是礦區(qū)內(nèi)黃玉化所出現(xiàn)的標(biāo)志性礦物，它常常與云母化、螢石相伴出現(xiàn)。常分布于花崗斑巖的內(nèi)接觸帶、斷裂破碎帶中，一般黃玉化強(qiáng)則錫礦化也強(qiáng)。另外在螢石礦體中也見(jiàn)有較多規(guī)模不一的鋰云母黃玉細(xì)脈。

螢石化：該蝕變常出現(xiàn)在地表淺部及斷裂破碎帶中，常與鋰云母化、黃玉化一塊出現(xiàn)。在近地表的螢石礦中，常與鋰云母相伴出現(xiàn)。螢石在斷裂破碎帶中，常與黃玉伴生，呈細(xì)脈狀產(chǎn)出。

3 礦石特征

3.1 鋰礦化花崗斑巖礦物特征

礦石礦物成分主要為螢石，鐵鋰云母（含量20%～35%）等，次要礦物有石英（含量30%～50%）、長(zhǎng)石（含量20%～40%）、少量的黃玉、白云母、絹云母、水鋁石、綠泥石、氟鎂石、硅鎂石、黃鐵礦、磁黃鐵礦、褐鐵礦、方鉛礦、毒砂及錫石。鐵鋰云母主要呈自形-半自形粒狀產(chǎn)出，鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)，鱗片邊部易被高溫熔蝕部分呈現(xiàn)港灣狀、星點(diǎn)狀、致密浸染狀結(jié)構(gòu)，常與白云母、絹云母、黑云母一起形成集合體產(chǎn)出。

3.2 鋰礦化云英巖礦物特征

鋰礦化云英巖中成份較為復(fù)雜，主要礦石礦物為錫石、螢石、黃銅礦、鐵鋰云母，礦石礦物含量40%～50%；此外見(jiàn)有少量閃鋅礦、菱錳礦、方鉛礦、黑鎢礦、鋯石、黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、褐鐵礦等礦物。脈石礦物主要為石英（含量50%～60%），次要為黃玉（含量2%～5%）、白云母、絹云母（含量1%～5%）。石英巖中鐵鋰云母的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，以鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)為主，脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造及塊狀構(gòu)造。鐵鋰云母片幅較粗大的部分，粒徑0.5mm～0.7mm×1.0mm～2.5mm，常具有鋯石包體和棕-褐色放射性暈圈斑點(diǎn)，周邊常被細(xì)粒石英交代而呈不規(guī)則狀。鐵鋰云母片幅較小，粒徑0.0mm7～0.08mm×0.2mm～0.7mm，與細(xì)粒石英、螢石、黃玉構(gòu)成基體產(chǎn)出，其包體較少，無(wú)放射性暈圈斑點(diǎn)。

4 成因淺析

界牌嶺礦區(qū)本次勘查131線(xiàn)剖面的ZK3/131鉆孔揭露及化學(xué)分析結(jié)果表明鋰礦化主要位于淺部的花崗斑巖中，且礦化較強(qiáng)。深部云英巖中鋰礦化主要發(fā)育于節(jié)理、裂隙發(fā)育強(qiáng)烈錫銅礦化較強(qiáng)的部位。螢石礦化灰?guī)r中的鋰礦化主要呈星點(diǎn)狀，浸染狀產(chǎn)出，品位相對(duì)較低。Li、Rb、Be、F等元素賦存位于界牌嶺礦床的頂部，這表現(xiàn)出了礦床具有垂直分帶和水平分帶特征。現(xiàn)對(duì)礦區(qū)內(nèi)部鋰礦化的成因進(jìn)行分析。

4.1 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，具有多期次多階段的巖漿活動(dòng)特征，根據(jù)斷裂破裂帶巖石微量元素分析結(jié)果，F(xiàn)4斷層中的Li元素含量高出地殼克拉克值近50倍。F4斷層是礦區(qū)內(nèi)良好的控巖構(gòu)造、導(dǎo)礦構(gòu)造、容礦構(gòu)造。深部的花崗斑巖巖漿沿F4破碎帶侵入同時(shí)帶入大量的成礦熱液，花崗斑巖在侵位過(guò)程中，富含Li、Rb、Be、F等元素、硅質(zhì)的花崗質(zhì)溶液向頂部和兩邊的構(gòu)造裂縫滲透，內(nèi)部Li、Rb、Be、F等元素不斷富集，隨著溫度降低，熔體-溶液中的成分的分異演化，各種礦物開(kāi)始結(jié)晶析出，鐵鋰云母等硅酸鹽礦物相續(xù)結(jié)晶，在巖漿活動(dòng)作用下再運(yùn)移至有利構(gòu)造部位富集并形成了富含Li的螢石錫多金屬礦體。

4.2 巖漿巖

界牌嶺螢石錫多金屬礦床的成礦母巖為燕山晚期的是淺成-超淺成的花崗巖類(lèi)，可為成礦提供大量的物質(zhì)來(lái)源。巖漿與圍巖發(fā)生接觸交代作用和熱液蝕變作用，部分過(guò)渡型離子（Fe2+、Fe3+、Mn2+、Mn3+）及Al3+、Be2+等元素。發(fā)生類(lèi)質(zhì)同象替代，形成含鐵硅酸鹽、鋁硅酸鹽、鈹硅酸鹽和硼硅酸鹽礦物。巖漿后期，內(nèi)部的Li、Be、Rb、Nb、Ta等稀有元素隨著的熱液運(yùn)移至巖墻、巖支、巖脈頂部富集，并發(fā)生交代作用形成含礦硅酸鹽絡(luò)合物，巖漿熱液流體中金屬陽(yáng)離子與層狀鋁硅酸鹽交換生成鐵鋰云母等礦物，F(xiàn)-、OH-等陰離子與鋁硅酸根在高溫作用下結(jié)合形成黃玉，與鈣離子結(jié)合形成螢石。經(jīng)過(guò)一些列的物質(zhì)組分帶出和帶入的復(fù)雜置換過(guò)程，最終形成了含有螢石、黃玉、鐵鋰云母化的花崗斑巖。

礦區(qū)內(nèi)部富含巖漿成礦元素的氣水巖漿熱液向上在侵位，沿著地層的斷裂、裂隙、節(jié)理等向上部入侵，并萃取了圍巖中的成礦元素，在此過(guò)程中，地表水、裂隙水不斷加入，在巖漿結(jié)晶的晚期，含礦熱液在壓力差及濃度差的作用下，沿構(gòu)造裂隙運(yùn)移，Li、Rb、F、Be等成礦元素和圍巖發(fā)生熱液交代作用，產(chǎn)生云英巖化、鐵鋰云母化、黃玉化等。下部巖漿繼續(xù)上侵，與圍巖發(fā)生交代作用，Sn、Cu、Pb、Zn等元素在經(jīng)歷高-低溫成礦階段作用并轉(zhuǎn)移和富集后形成了錫石、銅、鉛鋅等礦物，呈浸染狀、星點(diǎn)狀、細(xì)脈狀等分布于云英巖中，因此形成鋰礦化的錫銅礦化云英巖。

5 找礦方向

（1）礦區(qū)礦化受構(gòu)造及圍巖的制約，沿裂隙常見(jiàn)密集發(fā)育的鐵鋰云母花崗斑巖或含硫化物的錫銅礦化云英巖網(wǎng)脈帶，巖石具強(qiáng)烈鐵鋰云母化、云英巖化、黃玉化、螢石化，這是尋找鋰礦的直接標(biāo)志。

（2）根據(jù)礦區(qū)以往及本次勘查剖面資料，131線(xiàn)以北至140線(xiàn)，蝕變常出現(xiàn)在地表淺部及斷裂破碎帶中，錫石、鐵閃鋅礦、黃鐵礦、毒砂等礦物呈浸染狀、細(xì)脈狀分布于云英巖中，同時(shí)伴隨著鐵鋰云母化、黃玉化出現(xiàn)。裂隙發(fā)育較好，錫銅礦化較強(qiáng)云英巖中鋰礦化品位較高。因此，云英巖化強(qiáng)烈的區(qū)域應(yīng)作為今后工作的重點(diǎn)區(qū)域。

（3）根據(jù)以往鉆孔及本次勘查在131線(xiàn)鉆孔等野外地質(zhì)資料揭露了礦區(qū)內(nèi)淺部的花崗斑巖中鋰礦化較強(qiáng)。隨著露天采坑的不斷揭露，淺部的花崗斑巖不斷的出露地表，因此，花崗斑巖內(nèi)有巨大的找礦空間，尤其是淺部的花崗斑巖，露天采坑的花崗斑巖作為今后尋找鋰礦工作的主要方向。

（4）礦區(qū)內(nèi)部主要控礦斷層F4西側(cè)及礦區(qū)北部發(fā)育有大量的花崗斑巖脈，本次的勘查工作中僅ZK3/131淺部揭露的花崗斑巖，以往揭露的花崗斑巖又均未采集樣品分析，地質(zhì)工作程度較薄弱，深部、邊部的花崗斑巖鋰礦化情況，仍有待考究。因此，F(xiàn)4斷層西側(cè)、北部、深部、邊部花崗斑巖尋找鋰礦找礦有巨大的潛力，是長(zhǎng)遠(yuǎn)的工作方向。

（5）礦區(qū)內(nèi)ZK3/131鉆孔巖芯進(jìn)行取樣分析，化驗(yàn)結(jié)果顯示Li、F、Be元素達(dá)到工業(yè)品位，Li、Rb元素經(jīng)常為共伴生存在。Rb元素可能存在礦化現(xiàn)象。因此，花崗斑巖中Li、Rb元素找礦可以作為下一步礦區(qū)找礦的重點(diǎn)方向。