赣南地区伟晶岩型锂矿资源禀赋特征与找矿新进展

黄传冠，贺 彬，夏 明，周 渝，胡为正

(江西省地质调查研究院，江西 南昌 330030)

锂被誉为21世纪绿色高能金属，广泛应用于动力燃料、核能和储能等领域。国家战略性新兴产业目录中“节能环保、新能源、新材料和新能源汽车”等七大产业均对锂资源存在重大需求。据美国地质调查局(USGS)数据，2018年全球探明锂资源储量总计超过5 300万t，主要类型为卤水型、伟晶岩型和沉积岩型，空间上主要分布在“南美洲锂三角”、中国和澳大利亚[1-3]；中国查明锂矿储量320万t左右，约占全球总储量的22.90%，居世界第三位。由于锂需求的快速增长，以及各方面条件的制约，目前我国仍需要大量进口“硬岩型”锂辉石矿石提锂。 众多专家学者对我国锂矿进行了深入研究[4-8]。近年来在川西甲基卡、四川金川县业隆沟、新疆和田县白龙山等地相继取得了“硬岩型”找矿突破[9-11]。江西省锂矿的成矿条件也非常优越，在赣西宜春雅山查明了著名的414钽铌锂矿[12-13]，达大型规模，含锂矿物为锂云母，属花岗岩型；在九岭地区分布含锂瓷石矿，含锂矿物主要为锂云母，以及磷锂铝石[14]；在赣南宁都查明了河源锂辉石矿，达中型规模，含锂矿物主要为锂辉石[15]，属伟晶岩型，前人研究文献或报告均未报道过赣南地区有含锂磷酸盐矿化类型。

笔者近年在赣南精准扶贫区实施中国地质调查局1∶5万区调项目，取得了一些新进展发现了磷锂铝石及狮门坑锂地球化学异常。 本文旨在分析赣南地区伟晶岩型锂矿资源禀赋，并着重报道新发现磷锂铝石特征，希望能够对提高我国的锂资源保障程度有所助力。

1 区域地质背景

研究区位于武夷-云开-台湾造山系之华夏地块[16]，武夷山造山带中段西缘[17]，西侧为鹰潭-安远区域性深大断裂(图1(a))。区内出露地层主要为南华系、震旦系、白垩系及第四系。加里东期侵入体呈岩基状、燕山期侵入体呈岩株状，二者均侵入于南华系-震旦系变质地层，接触带角岩化强烈。基底构造形态呈紧闭褶皱，轴迹走向NE向，发育NE向、NW向断裂构造。白垩系主要分布于西南侧，为一套陆相红色碎屑岩建造，与下伏地质体呈角度不整合接触。南华系-震旦系为伟晶岩型锂矿床的赋矿地层，划分为万源岩组及洪山组(图1(b))。

万源岩组(Nh1w)主要出露于研究区东部，为一套厚层状变质碎屑岩建造。下段岩性主要为厚层-块状变质砂岩、变质粉砂岩夹变质凝灰质粉砂岩；上段岩性主要为厚-中厚层状黑云斜长变粒岩夹二云片岩、千枚状变质石英粉砂岩、变质凝灰质粉砂岩。

洪山组(Nh2Z1h)主要出露于研究区东部及北部，为一套中薄层状复理石建造，岩性主要为中薄层状云母片岩、石英云母片岩及二云母片岩，夹中厚层状石英变粒岩。

加里东期侵入体(ηγS3)分布于研究区中部，呈岩基状(会同岩体)，楔形侵入于南华系-震旦系变质地层，岩性主要为中粗粒斑状黑云二长花岗岩、中细粒少斑黑云二长花岗岩及细粒正长花岗岩，属结构演化系列。岩体同位素年龄(U-Pb法) 425.8±6.2 Ma[18]。围岩蚀变带宽1～3.5 km，蚀变矿物组合为矽线石+石榴子石+黑云母+斜长石+石英。

燕山期侵入体(ηγJ3)零星分布于研究区北部，呈岩株状，侵入于南华系-震旦系变质地层，岩性为中细粒含斑黑云二长花岗岩。接触带围岩蚀变较强烈。

图1 研究区地质简图

2 锂矿资源禀赋特征

2.1 查明锂矿床地质特征

赣南地区已查明的伟晶岩型锂矿床仅有河源锂辉石矿和广昌锂辉石矿两处，集中分布于研究区北部，二者相距约9 km(图1(b))，成矿地质特征十分相似(表1)，均产于板内造山带中-浅层环境，加里东期酸性侵入体的外接触带，赋矿地层为万源岩组及洪山组，控矿构造主要为NE向断裂、裂隙构造，矿体为花岗伟晶岩脉，呈脉状、透镜状、不规则囊状，分带性明显，主要含锂矿物为锂辉石，伴生钽、铌、铷，蚀变类型主要为钠长石化、云英岩化、电气石化、白云母化等，成矿作用为气化高温热液成矿作用，成因类型为伟晶岩型。

表1 赣南地区伟晶岩型锂矿床地质特征表

2.2 锂矿资源空间分布

赣南地区伟晶岩型锂矿累计查明资源储量(Li2O金属量)6.75万t。空间分布上赋存于成矿岩体西北侧接触带3.5 km范围之内的浅表。即水平空间上集中分布在会同岩体西北侧接触带，而其南东侧接触带分析认为也有较大的找矿空间，尚未取得进展；垂向空间上集中分布在浅表(-278 m以浅)，典型矿床Li33主矿体往深部未封闭(图2)，按80%可信度等比例推测深部(-1 000 m以浅)仍有较大找矿潜力，预测潜在资源量3.51万t。

图2 典型矿床4号勘探线剖面图

3 调查新进展

3.1 新发现“磷锂铝石”特征

2018年，笔者在赣南精准扶贫区实施1∶5万区调工作中取得了一项新进展，即在武夷山造山带加里东期酸性侵入岩(会同岩体)的南东侧接触蚀变带内，新发现了含锂磷酸盐矿化伟晶岩脉，含锂矿物为磷锂铝石(图3(a))，地理坐标为E116.216°；N26.617°。

图3 新发现磷锂铝石与典型矿床锂辉石特征对比图

磷锂铝石化学式为Li{Al[PO4](OH，F)}，常含Na、K、Rb、Cs、Si、Ca等元素，而且Li2O含量可达10%，高于常见含锂矿物锂辉石(Li2O含量7%)，也是一种重要的工业锂矿物。

新发现磷锂铝石赋存于正长伟晶岩脉，脉体呈脉状、透镜状，宽度1.8 m，延长>50.0 m，侵位于会同岩体的南东侧接触蚀变带内，倾向北东。磷锂铝石呈嫩绿色、浅绿色，玻璃光泽、油泽光泽，半透明，自形短板状，大小0.5 cm×2.0 cm(较为罕见)，摩氏硬度5.5左右(图3(a))；镜下显微特征为简单双晶、正低-正中突起、一组完全解理、干涉色一级橙黄至二级蓝绿(图3(b))。与正长石、石英、斜长石、白云母等矿物共生，分带性不明显。

典型矿床中锂辉石赋存于花岗伟晶岩脉，脉体呈脉状、透镜状、不规则囊状等。锂辉石一般呈淡灰色、浅灰绿色，玻璃光泽，半透明，自形板柱状，大小0.5 cm×1.8 cm(图3(c))，镜下显微特征为辉石式解理、聚片双晶、干涉色一级橙红至二级绿(图3(d))。与钾长石、斜长石、石英、电气石、白云母等矿物共生，分带性明显。

3.2 新发现锂异常特征

在会同岩体的南东侧外接触带新发现了一处1∶5万水系沉积物锂异常(狮门坑异常HS20，异常面积43.54 km2，样品274件，异常元素Li、F、La、W、Sn、Mo、Bi、As、Sb、Li元素最高含量270.00 μg/g)，相较于典型矿床异常(河源村异常HS12，异常面积23.27 km2，样品92件，异常元素Li、F、W、Sn、Li元素最高含量1 040.00 μg/g)，更加属于高、大、全异常(图1(b)和表2)。狮门坑异常区发现了多条花岗伟晶岩脉，具有重大指示意义。

表2 新发现锂异常与典型矿床异常特征对比表

3.3 找矿潜力分析

笔者采用综合信息矿产预测理论与方法[19]，定量分析了会同岩体南东侧接触带的找矿潜力。该技术方法成功应用于全国矿产资源潜力评价，其技术精髓是“提取成矿要素，以及物、化、遥等综合信息→圈定和优选最小预测区→引用大比例尺精度数据，估算典型矿床深部及外围潜在资源量→计算模型区含矿系数(K)→确定最小预测区面积(S预)、预测深度(H预)、面积参数(Ks)→类比确定最小预测区与模型区的相似系数(α)→定量估算预测资源量(Z预=S预×H预×Ks×K×α)→依据资料精度，对预测资源量可信度分析”[20]。

本次预测的模型区选择典型矿床所在河源预测区，资源总量10.26万t(查明6.75万t+深部预测3.51万t)，面积参数为0.15，模型区含矿系数为0.000 029 39(资源总量10.26万t/模型区总体积)。 以狮门坑异常(HS20)为依据，圈定胜和找矿远景区(图1(b))，预测-1 000 m以浅远景区潜在资源量15.36万t(S预43.54×H预1 000×Ks0.15×K0.000 029 39×α0.8)。所引用地质资料数据精度为1∶5万，预测结果可信度较高。因此，综合分析认为该远景区有重大找矿前景。

4 结 论

1) 赣南地区伟晶岩型锂矿床主要赋存于加里东期酸性侵入岩(会同岩体)的外接触带，赋矿地质体为花岗伟晶岩脉，控矿构造主要为北东向和北东东向断裂、裂隙以及褶皱转折端虚脱构造，含锂矿物主要为锂辉石、磷锂铝石，伴生钽、铌、铷，蚀变类型为钠长石化、云英岩化、电气石化、白云母化等。查明锂矿资源总量(Li2O金属量)6.75万t，空间上集中分布于会同岩体的西北侧接触带。

2) 在会同岩体的南东侧外接触带圈定“胜和找矿远景区”，成矿地质条件较好，新发现了“含锂磷酸盐矿化伟晶岩脉(磷锂铝石)”及狮门坑锂异常，预测潜在资源量15.36万t。建议对该远景区部署矿产勘查项目，预测可以取得重大找矿突破。

致谢中国地质调查局南京地质调查中心肖惠良研究员、班宜忠教授级高工赴野外对该项新进展进行了技术指导，江西省地质调查研究院1∶5万古竹区调项目组的同志们给予了大力支持，在此表示衷心感谢！