湖北省幕阜山“三稀”矿产锂铍等战略性金属矿产资源成矿规律与预测

薛 哲，杨 斌，李 巍，高 飞

（湖北省地质局第四地质大队，湖北 咸宁 437100）

幕阜山跨越湖北省通城县—通山县—江西省武宁县,海拔1596m。山体两侧都有着极为丰富的水资源，山体陡峭，树木林立。它也是我国“三稀”锂铍矿产资源的主要成矿区[1]。在我国的矿产资源中，三稀主要指的是那些稀有、稀土和稀散金属矿产资源，这些资源对于形成的条件以及地理情况的要求是极高的，因此，在对三稀资源进行勘察开采的过程中，也需要耗费大量的人力、财力以及物力。而湖北省幕阜山便是三稀金属矿产资源的主要聚集地，尤其是锂铍两种矿物的含量，也是高于其他矿区。所以，为了对此区域的三稀金属矿产资源进行开采，需要相对此区域相关的成矿规律以及未来的找矿前景进行预测[2]。传统的矿产资源成矿规律以及预测方法主要是依靠设备的测算以及人工估算，来实现最终的调研，这种模式虽然可以达到目的，但是测量的方式相对较为落后、单一，无法确保最终测量结果的准确性和稳定性，很容易造成开采过程中事故的出现，甚至留下安全隐患，面对这样的发展背景，需要设计更加灵活的测量方法，通过科学的手段以及设备获取到准确的数据信息，在合理的范围之内，进行成矿规律的预测与前景的分析，以此来进一步提升我国三稀金属资源矿产的开采水平[3]。

1 幕阜山“三稀”锂铍金属矿产资源成矿背景

一般情况下，金属资源的成矿条件都会遵循“三位一体”的理论，湖北省幕阜山基础山体较高，并且周围被河流环绕，这就造成了矿产湿热的成矿环境。另外，幕阜山的山体较为陡峭，使得内部的矿石在发育过程中不易受到外部因素的影响，发育状况相对较好，最终使得整个矿区的发育十分完整。另外，在这样的发展背景之下，幕阜山矿区内的矿床一般为岩浆热液所产生的矿床，这种矿床对形成的要求较高，并且矿区中围岩性质的岩石还对脉状钨锡矿床的形成产生推动的作用。所以，对于这种典型的金属矿，成矿要素主要可以归纳为岩浆岩、地堑系及其次级构造以及断裂带的发育。岩浆岩的发育情况，幕阜山的成矿地质大致与印支期、燕山期岩体的交汇所产生的地质特征一致，不仅是单体矿区的成矿地质，同时也是整装勘查矿区内的成矿背景。其实，在印支期岩体的作用下，矿石在外部因素的作用下，是很容易会产生碳酸盐化现象的，并且与地层的接触部位也在不断下移，最终形成矽卡岩型矿床。燕山造山带岩体形成过程中，隐伏层状矿体出露明显，矿脉内流体包裹体较为丰富。受到环境的影响，最终形成蚀变岩型矿体，分布形态较为分散。此矿体主要是以早期的花岗岩为主，同时在分散区域的地层还覆盖着大量的硅化石英脉，这些岩石也处于正常的发育之中，一定程度上会给覆盖区域岩石的发育造成消极影响。目前调研显示，湖北省幕阜矿区的矿化情况较差。不能达到基础的围岩条件，断裂的情况较多，矿床分布受主体地堑系的控制，矿床发育多硅化现象，成矿背景较为复杂。

2 成矿规律

2.1 矿产分布特征

湖北省幕阜山矿区对比于其他的稀有金属矿区，金属矿产资源的分布规律还是相对较为明显的，尤其是从元古界至新生界，最后到二叠系界这段矿区延伸的地质空间结构十分清晰，利于对三稀锂铍金属矿产资源分布规律进行勘查研究。在研究过程中可以发现，三稀锂铍金属矿产资源存储量十分丰富，并且在成矿过程中，所形成的矿产资源质量较高，矿产资源中不仅含有锂铍等金属元素，同时，铜、铝等元素的蕴含量也较多。分布规律明显，矿产资源赋存类型呈现出多样化、多分散趋势，具有极强的区域性特征。不仅如此，幕阜山周围地下水资源富集量也较大，这对于金属资源的深入勘查及开发会产生一定影响。位于山体周围的矿产资源，因地下水的冲击以及外部环境因素的影响作用，资源分布呈向外延伸发展趋势，这也使得原本较为集中的分布形式逐渐发生改变，长此以往，矿体延伸的方向也会发生改变。对于成矿规律的分析以及找矿前景的预测增加了一定难度。

2.2 “三稀”锂铍金属矿典型矿床特征

首先，是对幕阜山成矿地质体的影响，由于三稀金属矿体的形成于印支期与燕山期交汇。在整个形成过程，黑云母花岗岩随地壳运动逐渐显露出来，经地下水侵蚀，与花岗岩相融合，会出现长石定向的发育排列现象。但是，在不同的季节环境下，细粒云母片岩分布在地层之上，且被碳酸盐岩所覆盖，经过长期侵蚀，逐渐形成了矽卡岩化。具体如下图1所示。

图1 破碎矿床图

根据图1，可以了解到矿床断裂的情况，这对于幕阜山矿产资源的开发会造成影响。矿物中的金属物质会逐渐流失，引发体周围的水质发生变化。不仅如此，山体以上的两期花岗岩均存在高硅、高铝的特征，这也表明矿床在发育的过程中，受到侵蚀作用影响较大，同时在发育过程中矿带出现断裂问题。目前阶段，幕阜山的断层走向主要以NEE为主，延伸方向存在分支，并且断裂带呈现出陡倾现象，倾角大致为55°～70°之间，矿床断裂构造以及控矿特征十分明显，在多期耦合的作用下，出现初始矿化状况。

2.3 成矿条件分析

幕阜山矿区的成矿条件较为复杂，最关键的因素分为以下几点：地质环境、外部影响因素、断裂带情况以及矿区异常变化。地质环境是影响最为，主要是由于在温度和湿度等因素作用下，原有的地质形态发生变化。外部影响因素与断裂带情况以及矿区异常变化之间通常是存在一定的关联性，在风、雨水、地壳运动的作用下，会给矿区原本的成矿环境造成了压力，这也使得底层覆盖下的岩石发生形变，矿体赋存位置与实际位置有所差异。另外，层状矽卡岩在幕阜山的蚀变叠加情况也十分常见，导致其矿化富集程度逐年增高，这些成矿条件对三稀金属矿产资源的形成起到了推动作用。

3 成矿预测

随着我国采矿技术不断创新，使得我国矿产资源的利用率逐年增加，但是在进行采矿之前，需要先对矿产所处的实际地理位置进行勘查和定位，再进行开采。传统的矿区勘查以及矿床位置预测通常是利用雷达技术或者是高分辨传感器，在近几年其他地区成矿预测中也被广泛应用，并取得了较好效果，虽然可以达到最终的勘查目的，但是，在实际应用的过程中，仍然存在一定的问题，影响矿产资源开采量。所以，需要建立更加灵活多变的成矿预测方法，以此来进一步提升找矿效率和质量。互联网、大数据等技术在各领域之中得到了广泛应用，新技术与传统的勘查方法相融合，构建更加符合现代采矿的成矿预测模式。根据幕阜山地区相关的成矿规律以及矿床发育的特点，对成矿条件进行基础性的预测。然后依据地质环境实际情况，制定具有针对性的成矿预测方案，提出金属矿产成矿预测的具体实施策略，再通过遥感、定位等技术，进行多层次、多角度的观测，并获取到相关的数据，利用科学的计算方法实现成矿预测，得出较为严谨的预测结果。

4 结语

综上所述，便是对湖北省幕阜山“三稀”矿产锂铍等战略性金属矿产资源成矿规律与预测的分析过程。通过以上研究，进一步了解了三稀金属矿产资源的特征与成矿原因，完善了相关的勘察找矿的理论方法，更好地实现找矿突破，有利于相关行业人才的培养以及稀有资源的保护。另外，一定程度上也有利于对稀有金属矿产资源的保护，优化了我国矿山开采行业总体结构，同时也提升了开采的技术水平。