(江西省地矿资源勘查开发中心 江西南昌330030)
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随着社会经济的发展,我国各种稀有金属需求不断提升,对自由金属矿发现及开采技术需要与日俱增。锂是一种重要稀有金属,当前国内现有锂矿难以满足实际需求,因此需要开发新的锂矿。江西宜春地区拥有大量稀有金属矿,其中不乏锂矿,本文就以江西宜春第区锂矿床地质特征及找矿方向进行探究,为后期矿床地质特征研究及找矿方向提供参考。
江西宜春锂矿床地质特征找矿方向
江西宜春地区分布大量稀有金属矿床,目前已发现锂矿床主要分布于九领隆起带及武功山隆起带内。从跨度来看,江西宜春地区锂矿床横跨了两个亚级构造单元,一个为扬子陆块,另一个为华南凿山系。该稀有金属分布隆起带沿东西走向分布,两隆起中间部分为萍乐坳陷带。
九领隆起中的褶皱部分其基地是中元古界双桥山群,该部分具有明显地域特色。褶皱部分区内出露宜丰组上下段,其中上段部分主要材质为层质较薄的层状千枚岩,并混有板层材质;下段部分主要材质为泥质以及凝灰质砂板岩,该部分材料混合不均,局部会出现含碳量较高的黑色板岩部分,因此其剖面图看起来会有斑点。
锂矿区内部包括三组大型断裂,从方向看有北东、北北东、北西,其中北东、北西均为矿床形成前断裂,北北东主要受自然力影响产生解体断裂,从而跟两个隆起一起形成坳陷去核心地带。该区域详细稀有金属分布图见图1。
图1 江西宜春地区稀有金属分布图
江西宜春地区雅山以及上高蒙山等主要由沉积岩构成,该地区水系沉积物混合比例为1:20。该地区稀有金属含量异常,异常元素主要有 Li,Nb,Be,Sn,W,Mo,Bi,Cu等。其中 Li元素含量为60*10-6-700*10-6,元素具体分布见图1。
该地质层有一定特殊性,分布较为广泛,研究发现,该处从中元古界到新生界之间地质层均有不同程度外露。统计表明,江西宜春地区地质层不同时代Li元素平均含量约为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相比于其他地质层偏低,但其优势在于底层中Li元素变化系数为0.7,是所有底层之最。下表1为该地区Li元素特征表。
表1 江西宜春地区地质层Li元素特征表
江西宜春地区地壳较为活跃,因此此处地下岩浆流动较为频繁,其不同时期花岗岩含量均远大于一般地壳铜元素含量。具体含量如下:雪峰期66.7*10-6,华力西期为79.9*10-6,加里东期为52.8*10-6,印支期为82.2*10-6。通过以上对比不难发现江西宜春地区内部岩浆随着时代变迁其Li元素含量不断增高。
研究表明,江西宜春地区地质层中Li元素含量最高为页岩层,通过Li元素易被碳物质、泥质等吸附来看该结果符合Li元素自身特性。江西宜春地区地下岩浆层中Li元素含量较高的为酸性偏碱岩类。具体含量为富斜花岗岩为58*10-6,花岗岩为62*10-6,花岗二长岩为50*10-6,由此可见Li元素具有易聚集于酸性偏碱岩层化学特性。对江西宜春地区花岗岩中化合物Li2O含量进行统计发现该化合物在钠化、锂云母化白云母花岩中含量最高,因此此处亦为最易形成锂矿床之处。表2为江西宜春地区不同岩类Li元素含量表。
表2 江西宜春地区不同岩类Li元素含量表(10-6)
3.1 锂矿床特征
该矿区锂矿床主要有三种。第一种是风化背型,就分布来看,大多数矿体均藏匿于雅山花岗岩珠内部边缘区域风化带中。该类型矿床主要形状呈现槽型,亦或类似于帽状或层状。该种类型风化壳厚底一般在4-40m之间,由于地质特性要求其最大厚度不会超过43m;第二种类型为钠化花岗岩型。从分布来看,该类锂矿床大多数矿体均藏匿于燕山区钠长石化以及花岗岩中。当前大型或超大型锂或其他稀有金属矿床大多位于该岩层中。其分布特征为面型分布,上部区域锂元素含量较高,下部区域与含量较低。该种面型分布矿体走向较为规律,为北东-北北东方向。经过科学量测该区域矿体长度超过1200m,统计平均宽度为645m,厚度超过60m。对化合物Li2O含量进行测量得出其平均含量超过1.11%。该矿床中不仅含有化合物Li2O,还包含诸如Nb、Be等稀有金属;第三种是细晶岩脉型。从分布来看,该类锂矿床大多数矿体均藏匿于二元母花岩中。该类型较为特殊,受到北北东方向断裂控制较为严格,因此其分布特征为脉型分布。过科学量测该区域矿体长度超过1800m,统计平均宽度为4.47m,厚度超过100m。对化合物Li2O含量进行测量得出其平均含量超过0.87%。
3.2 锂矿区化学特征
该矿区地质受到严格化学场影响,蒙山、甘坊、雅山等稀有金属元素分布均超出正常指标,并直接造成该地区地质层具有大规模高强度复杂化学特征。科学研究表明,某一地区元素异常越为明显该处形成矿区可能性越大。表3江西宜春雅山异常元素表。
表3 江西宜春雅山异常元素表
从表3不难看出,江西宜春雅山地区拥有大量含量大于100的矿物元素,由此表明该地区地质层有多期矿物质演化及地壳运动而形成该区域特有地质特征。表4为江西宜春甘坊异常元素表。
江西宜春地区锂矿床成矿原因已在前文有所论述,主要是两个隆起带内部岩浆作用日益频繁,多次叠加作用下造成稀有金属聚集于晚期岩浆中,并由此富集成矿。其中Li元素达到一定含量便形成锂矿床。图2为江西雅山成矿模式图。
结合江西宜春成矿环境可将其分为成矿物质沿断裂部位成矿以及断裂中细晶岩等脉型成矿。总结发现该处找矿方向有以下几点:
(1)钠化白云母化岩以及细晶岩处。
图2 江西雅山成矿模式图
(2)矿石矿物成分相似且稀有金属Li含量较高处。
(3)地区蚀变类型相似且主要成分为为钠长石化等处。
(4)细晶岩等分布较为密集处。
(5)实地测量证实区域Li元素含量超过800*10-6处。
江西宜春地区拥有众多稀有金属矿床,当前国内现有锂矿难以满足实际需求,因此需要开发新的锂矿。基于江西宜春地区丰富锂矿床分布必须对该区域锂矿床发现机开采给予足够重视。根据对江西宜春地区实地考察,总结出该区域锂矿床分布地质特征,总结出该区域寻找锂矿床科学规律,为后续锂矿床寻找提供理论依据,降低锂矿床寻找过程人力物力,为后续开采奠定基础。
[1]迟清华.应用地球化学元素丰度数据手册 [M].2012(6).北京.地质出版社.
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试析江西宜春地区锂矿床地质特征及找矿方向
■张也 汪龙飞
F407.1[文献码]B
1000-405X(2016)-10-6-1