鄂西南地区黏土型锂矿化特征及找矿前景浅析

杜文洋， 李一鸣， 周 豹*， 范 川， 曾小华， 刘 嘉,2， 刘圣鑫,2，刘 雷,2， 刘文文,2， 魏四华,2， 江为民,2， 姜志勇,2

(1.湖北省地质调查院，湖北 武汉 430034； 2.湖北省地质勘查工程技术研究中心，湖北 武汉 430034；3.资源与生态环境地质湖北省重点实验室，湖北 武汉 430034)

锂属于稀有金属，被广泛用于电池、医药、核工业、汽车等领域，具有极高的经济和战略价值[1]。锂矿主要分为卤水型、硬岩型和黏土型三大类[2]。截至2017年，全球可利用锂资源储量为1 557万t，其中卤水型占66%、硬岩型占26%、黏土型占8%[3]；中国锂资源储量为320万t[4]，居世界第二位，其类型以卤水型为主、硬岩型次之。近年来，随着锂矿勘查工作的持续投入，中国在四川、贵州、广西等地取得了一系列重要找矿进展，大幅增加了锂资源储量[3-6]，尤其是在煤系和铝土矿等黏土岩中发现了锂的富集现象，部分地段甚至达到独立锂矿的边界品位(Li2O>0.5%)[7-9]。然而该类锂矿还存在锂的赋存状态和富集规律研究不足、提取工艺不成熟、资源评价体系不健全等问题，限制了该类锂矿的开发利用[6-8]。温汉捷等[9]系统研究了黔中下石炭统九架炉组和滇中下二叠统倒石头组中赋存的锂矿特征，根据锂的赋存状态和产出特点，新定义了碳酸盐黏土型锂矿这一新类型。由于该类锂矿赋矿岩石多为黏土岩、铝质黏土岩和炭质黏土岩，具有产出层位稳定、开采成本低(大部分可露天开采)等特点，成矿潜力巨大，使得该类锂矿有望成为中国可开发利用锂资源的一个重要类型。

鄂西南地区中二叠统梁山组大量产出铝土矿、高岭土矿及耐火黏土矿，早在20世纪70年代，地勘单位在巴东县麻沙煤矿的煤层中发现了锂的富集现象，并对伴生的锂资源进行了评价[10]。而对于区内其他层位，尚未开展过锂的调查评价工作。鄂西南地区具有形成黏土型锂矿的地质条件，但找矿目标层位不明，限制了进一步勘查工作的部署。鉴于此，本文在综合分析鄂西南地区1∶20万水系沉积物测量数据基础上，圈定锂异常区并探讨其与地质背景的时空关系；重点对区内中二叠统梁山组、寒武系第三统覃家庙组、下三叠统嘉陵江组三个层位的锂异常进行查证，介绍代表性锂矿点的矿化特征；在此基础上，总结不同层位的锂矿化规律，探讨黏土型锂矿的找矿前景，旨在为鄂西南地区寻找黏土型锂矿提供依据，并起到“抛砖引玉”的作用。

1 区域地质背景

研究区位于湖北省西南部，大地构造位置处于扬子地块北缘，总体构造线呈NE向(图1)。区域上发育一系列具多期次活动的NE-NNE、EW-NEE向褶皱带和断裂带，出露新元古界—新生界地层。区内最老地层为走马坪背斜核部小面积出露的新元古界冷家溪群浅变质岩，岩性主要为板岩、千枚岩等，构成前南华系基底。盖层由南华系—中三叠统海相碳酸盐岩夹碎屑岩和上三叠统—第四系海陆交互相沉积岩系组成。区内矿产资源丰富，中南华统大塘坡组发育沉积型锰矿，上震旦统灯影组、寒武系芙蓉统—下奥陶统娄山关组、下奥陶统南津关组是铅锌矿赋矿层位，寒武系纽芬兰统牛蹄塘组、下二叠统孤峰组中赋存有硒、钒、钼矿，上泥盆统写经寺组与黄家磴组中发育沉积型铁矿，中二叠统梁山组和上二叠统龙潭组中分布有硫铁矿、煤矿、耐火黏土矿、高岭土矿、铝土矿，寒武系纽芬兰统牛蹄塘组、上奥陶统五峰组、下志留统龙马溪组、中二叠统孤峰组和上二叠统大隆组中均获得页岩气发现。以往在鄂西南地区未专门开展锂矿找矿工作，仅麻沙煤矿在勘探时对煤层伴生锂资源进行了评价。根据以往水系沉积物测量成果[11]来看，区内广泛发育锂化探异常，具有良好的锂异常背景。

图1 鄂西南地区地质简图

2 锂化探异常特征

2.1 数据来源与处理

湖北省区域化探扫面工作始于1979年，采样介质以水系沉积物为主，比例尺基本为1∶20万，分析元素有39种，采样工作技术方法均执行同期行业标准及有关规定，质量均达到规范要求[11]。本文系统收集了上述成果数据，在MapGIS6.7平台中对锂的测量数据进行处理。数据处理方法选择距离幂函数反比加权网格化模型[12]，数据搜索模式采用四方向，每搜索方向点数6，搜索半径为10 km。通过统计分析，以累计频率85%对应的分析值63.4 μg/g作为锂异常下限[13]，以累计频率85%、92%、98%对应的分析值63.4、84.4、133.9 μg/g作为锂异常三级浓度界线值。

2.2 锂化探异常特征

统计分析结果显示，研究区全区的1∶20万水系沉积物锂背景值(算术均值)为51.7 μg/g(表1)，高于湖北省水系沉积物锂背景值(33.44 μg/g)和全国均值(32.75 μg/g)；其变异系数为0.58，属弱分异元素[11]。覃家庙组、嘉陵江组与巴东组分布区的锂背景值总体较高，分别为96.9、56.2 μg/g；梁山组与其他地层分布区的锂背景值较低，为43.5 μg/g(表1)。由图2可以看出，磨坪背斜、屯堡—茶山背斜、白果坝背斜、走马坪背斜、咸丰背斜等背斜核部区域的覃家庙组分布区的锂异常最为显著，其次为巴东、利川、宣恩等地区的嘉陵江组分布区的锂异常，而梁山组分布区的锂异常相对较弱，多为零星分布的弱缓锂异常。覃家庙组顶部和底部均发育泥质白云岩，泥质白云岩呈多层产出，厚度较大且易风化，使得其所含的锂容易迁移到水系沉积物中。嘉陵江组分布区的锂异常可能由该组膏岩层、溶蚀角砾白云岩、含溶蚀角砾泥质白云岩引起，这些岩性易风化，使得锂容易迁移。梁山组内炭质泥岩含锂高，但其厚度小且耐风化，形成的锂异常相对较弱且零散。

表1 鄂西南地区1∶20万水系沉积物锂异常统计参数

图2 鄂西南地区覃家庙组、梁山组、嘉陵江组地层与锂化探异常叠加图

3 锂矿化特征

3.1 梁山组锂矿化特征

根据麻沙煤矿煤层夹矸中富锂这一找矿线索，对该煤矿所处的磨坪背斜梁山组分布区的锂异常进行检查，在磨坪背斜北翼三墩岩、三尖观一带初步圈定了锂矿(化)层。

3.1.1麻沙煤矿伴生锂矿化特征

麻沙煤矿区处于申家背斜南东翼，吴家槽断裂南东盘，出露下志留统纱帽组—下三叠统大冶组及少量第四系，发育NEE向次级背、向斜以及NE、NEE向两组断裂。经矿产资源国情调查最新核实，该煤矿梁山组煤系地层中伴生Li2O累计查明资源储量约1.8万t(内部数据)。

锂主要赋存于M3煤层夹矸中，夹矸主要为炭质泥岩、炭质灰岩、黏土质泥岩。锂矿层一般厚0.70～10.45 m，占煤层总厚度的34%～100%，其厚度随煤层总厚度的增加而增大；Li2O品位为0.006%～0.217%，平均0.068%。其中，亮煤、半亮煤Li2O含量为0.006%～0.133%(平均0.067%)，灰分为36.17%，发热量为4 776 kCal/g；夹矸煤Li2O含量为0.073%～0.123%(平均0.107%)，灰分为46.55%，发热量为3 792 kCal/g；炭质泥岩Li2O含量0.031%～0.217%(平均0.140%)，灰分为64.87%，发热量为2 011 kCal/g；黏土质泥岩Li2O含量0.108%～0.216%(平均0.154%)，灰分为79.72%，发热量为542 kCal/g。对原煤及其煤灰的锂含量进行分析，结果显示煤灰Li2O含量为0.075%～0.287%，比原煤提高了0.7～2倍，表明煤层中锂含量与灰分含量呈正相关关系(图3)。矿区煤层下部煤质较好，锂含量较低，向上部煤质变差，炭质泥岩、黏土质泥岩夹矸增多，而锂含量也增高，表明锂的含量与煤层中黏土质的多寡有关[10]。

图3 麻沙煤矿煤层锂含量曲线图(据参考文献[10]修改)

3.1.2梁山组中—上部锂矿化特征

三尖观地区位于磨坪背斜北翼，出露下志留统纱帽组—下三叠统大冶组地层，地层倾向280°～340°，倾角25°～35°。梁山组为赋矿地层，其下部为泥质粉砂岩、细砂岩、石英砂岩夹铝土质泥岩，中部为炭质页岩(泥岩)夹煤层，上部为炭质粉砂质页岩(泥岩)、炭质泥岩。荒口附近发育一弱缓锂异常，极值为80.3 μg/g。

按照滇中地区同类型锂矿采用的评价指标(Li2O边界品位0.1%，工业品位0.2%)[9]，在梁山组中—上部初步圈定了1个锂矿体和2个锂矿化体(图4)。Ⅰ号锂矿体分布于荒口—三尖观一带，赋矿岩石主要为炭质泥岩，长约8.8 km，厚1.97～3.11 m，平均厚2.46 m；Li2O品位为0.21%～0.38%，平均为0.25%，并伴生镓平均含量31.4 μg/g、稀土氧化物平均含量0.041%。Ⅱ号锂矿化体分布于西流水一带，赋矿岩石主要为含炭质泥质粉砂岩夹粉煤，长约800 m，厚1.90～2.66 m，平均厚2.27 m；Li2O品位为0.10%～0.13%，平均为0.119%。Ⅲ号锂矿化体分布于绿葱坡一带，赋矿岩石主要为铝土质泥岩，长约2 km，平均厚0.65 m；Li2O品位为0.064%～0.144%，平均为0.104%。

图4 三尖观地区地质简图

富锂岩石主要为炭质泥岩、铝土质泥岩，具泥质结构、块状构造。根据X射线衍射(XRD)分析结果，富锂的炭质泥岩中黏土矿物含量>98.8%，钾长石含量为0.9%～1.2%；黏土矿物主要为高岭石(80%～89%)、绿泥石(7%～11%)，少量为累托石、伊利石。

3.2 覃家庙组锂矿化特征

通过调查研究，在忠堡、坪坝营和白果坪地区的覃家庙组底部和顶部均发现了锂矿化层，还在土地坪一带的覃家庙组风化层中发现了锂矿化。

3.2.1覃家庙组底部和顶部锂矿化特征

坪坝营地区处于咸丰背斜南东翼，咸丰断裂南东盘，主要出露寒武系第二统石龙洞组—寒武系芙蓉统-下奥陶统娄山关组地层，偶见断裂构造。区内地层总体倾向SE，倾角10°～20°。区内锂化探异常极为明显，该异常区为湖北省异常范围最大、异常强度最大、异常峰值最高(676.7 μg/g)的锂异常，且锂、硼、氟等异常套合性非常好。

在覃家庙组底部和顶部初步圈定了2个锂矿化层(按Li2O边界品位0.06%圈定)。Ⅰ号锂矿化层发育于覃家庙组底部，走向NE，倾向SE，倾角15°左右，在区内稳定延伸约14 km，岩性为中—薄层状(砂屑)白云岩与薄层状泥质白云岩互层，其中薄层状泥质白云岩为富锂岩性。该矿化层发育3～6层锂矿化体，各层厚0.59～7.26 m，总厚4.72～14.2 m，平均总厚10.57 m；Li2O品位为0.070%～0.098%，平均为0.080%。Ⅱ号锂矿化层发育于覃家庙组顶部，产状与Ⅰ号锂矿化层相近，在区内稳定延伸约13 km，岩性为薄层状泥质白云岩、中—薄层状砂屑白云岩和微晶白云岩，其中薄层状泥质白云岩为富锂岩性。该矿化层发育2～6层锂矿化体，各层厚0.27～3.59 m，总厚2.13～7.52 m，平均总厚4.82 m；Li2O品位为0.068%～0.139%，平均为0.117%。

富锂岩石为泥质白云岩，具泥晶、微晶结构，块状、薄层状、纹层状构造。经XRD分析，发现富锂泥质白云岩主要矿物成分为白云石(63.4%～86.3%)、黏土矿物(4.7%～19.0%)、石英(6.5%～13.6%)、钾长石(0～4.6%)、方解石(0.6%～13.7%)，另含少量铁白云石、黄铁矿、浊沸石等，所含黏土矿物由伊利石(45%～64%)、绿泥石(30%～53%)和蒙脱石(2%～6%)组成。泥质白云岩的锂含量与黏土矿物含量具强正相关性，指示锂在黏土矿物中富集，符合温汉捷等[9]定义的碳酸盐黏土型锂矿的基本特征。

3.2.2覃家庙组风化层锂矿化特征

“湖北省恩施西部特色农业区土地质量地球化学调查”项目[14]在土地坪采集的一个表层土壤样中，Li2O含量高达0.092%。实地调查发现，采样点所在耕地呈条带状分布于覃家庙组陡坡下方平台上，与地层展布方向一致，土壤风化母岩为覃家庙组白云岩和泥质白云岩。根据这一线索，在覃家庙组风化层采集4件样品，分析显示Li2O含量为0.165%～0.377%，较覃家庙组泥质白云岩锂含量提高2～5倍，此外锂含量由浅至深有增高趋势。

图5 坪坝营地区地质简图

3.3 嘉陵江组锂矿化特征

大水井、沿渡河一带的嘉陵江组分布区广泛发育1∶20万水系沉积物锂异常。1∶5千岩石剖面测量结果显示，锂高值异常点主要分布在嘉陵江组上部，少量为巴东组底部，Li2O含量为0.03%～0.144%。含泥质白云岩、溶蚀角砾白云岩、含溶蚀角砾泥质白云岩等泥质含量较高的岩石具有相对较高的锂含量，但是这些岩石中黏土矿物分布不均匀，导致锂含量变化大，仅局部地段达到矿化标准。

4 锂成矿规律浅析

4.1 梁山组锂成矿规律

4.1.1锂的富集层位及岩性

黏土型锂矿具有规模大、分布稳定、开发利用成本低等特点，近年来成为锂资源的重要找矿类型。目前在贵州下石炭统九架炉组[9,15]、云南下二叠统倒石头组[9,16]、广西上二叠统合山组[17-19]、河南上石炭统本溪组[20]中均发现了锂的富集现象，这些富锂地层与下伏碳酸盐岩地层之间存在沉积间断，发育铝土、煤等矿产，不仅富集锂，还可能富集镓和稀土金属。很多学者基于这些富锂地层的锂矿化特征，提出了碳酸盐黏土型锂矿[9]、煤型稀有金属矿[21]、铝土矿(岩)型锂矿[22-23]等概念。鄂西南地区的梁山组一般平行不整合于上石炭统黄龙组灰岩之上，发育铝土质岩、黏土岩和煤层，岩性组合与国内报道的碳酸盐黏土型锂矿特征相似。

根据国内碳酸盐黏土型锂矿的地质特征及找矿经验，鄂西南地区梁山组锂矿找矿工作应重点关注泥岩、黏土岩(黏土矿)、铝土岩(铝土矿)等泥质岩类。泥岩一般产于煤层顶、底板或夹矸中；黏土质泥岩一般产于煤系底部或中—上部；铝土质泥岩一般产于煤系中部；炭质泥岩产于煤系的下部、上部或夹矸中；钙质泥岩一般产于煤系顶部，泥质成分主要为高岭石(60%～90%)。黏土岩一般构成煤层的顶、底板，其所含黏土矿物主要为高岭石、水云母、伊利石和蒙脱石，并含少量石英、方解石、石膏、黄钾铁钒、一水软铝石等矿物，岩石中Al2O3含量一般为37.2%～42.0%。铝土岩主要见于梁山组中—下部，属一水型铝土矿，具鲕状、胶状结构，鲕粒由水铝石和少量绿泥石、锆石、石英构成，胶结物由高岭石和少量伊利石组成，一般含Al2O342.6%～74.1%，硅铝比2.56～22.3[11]。

本次在麻沙煤矿和三尖观地区调查发现，锂主要在梁山组中—上部M3煤层夹矸和炭质泥岩中富集，因此梁山组锂矿找矿工作应重点关注M3煤层夹矸和炭质泥岩，在透镜状M3煤层外围、煤层相变为炭质泥岩地段更有利于锂的富集。M3煤层在鄂西南地区广泛发育，但煤层延伸不稳定、厚度变化大(厚0～14.76 m，一般为0.30～1.39 m)，总的变化趋势是由北东向南西呈现薄—厚—薄—尖灭的变化特征；其形态多变，多数呈透镜状，少数为似层状和藕节状，煤层与夹矸之间常出现犬牙交错的变化。在区域上，煤层厚度受到古沉积基底起伏的影响，凹陷带煤层厚且稳定性较好，凹陷带与隆起带之间煤层厚度变薄且稳定性较差，隆起带上含煤性更差。长阳、云台荒、白庙岭、龙坪等煤田的煤层较厚且稳定，厚度为0～14.76 m，一般为0.80～2.50 m；建始—五峰一线以南煤层大多不可采，仅恩施—宣恩煤田的尹家春、苦草坪和干子岭一带发育厚0～6.02 m的透镜状煤层；宜都市松木坪以南—湖南石门地区的煤层厚0.40～0.80 m；利川、宣恩以南无可采煤层。区域上M3煤层与夹矸的关系为：凹陷带煤系厚度大，煤层及其夹矸厚度也大，例如云台荒、松宜煤田厚度>5 m的煤层中往往发育炭质泥岩夹矸，其厚度与煤层厚度此消彼长；在恩施—宣恩煤田的苦草坪，松宜煤田的大河口、两河口、鸽子滩、陈家河等地段M3煤层与夹矸互层，夹矸多为泥岩或炭质泥岩，总厚与纯煤总厚相当；在长阳煤田的狮子包，白庙岭煤田的绿葱坡，龙坪煤田的子母，松宜煤田的朱家沟、背动湾、猴子洞等地段M3煤层与夹矸互层，夹矸单层厚度有时大于煤层单层厚度，且总厚大于纯煤总厚。

4.1.2岩相古地理与锂成矿的关系

沉积环境对锂的富集具有重要的控制作用，有研究认为还原、低能、滞留、局限的古地理环境对碳酸盐黏土型锂矿成矿有利[9]；还有研究认为淡水环境和淡化泻湖沼泽环境形成的铝(黏)土矿中锂含量较高，而滨海沼泽、海陆交互环境中形成的铝(黏)土岩中锂含量较低，呈现出伴生锂含量随沉积水体含盐度升高而降低的趋势[24-26]。滇中盆地南缘富锂黏土岩形成于淡水陆相、氧化—弱还原环境，且黏土矿物主要为高岭石，表明富锂黏土岩在形成过程中处于温暖潮湿的沉积环境并伴随较为强烈化学风化作用[16]。

二叠纪梁山期，湖北古地理格局总体为南北高、中间低的东西向狭长盆地(湖北坳陷)[27]，来自北部秦淮古陆和南部江南古陆、建始古岛等古陆区的风化剥蚀物质在中部沉积盆地不断沉积，形成海陆交互相碎屑岩系。梁山组发育陆缘含煤碎屑岩沉积，其充填方式主要表现为有障壁潮坪—泻湖沉积体系，沉积相单元包括泻湖相和潮坪相，其中潮坪相进一步划分为沼泽亚相、铝土质砂泥坪亚相、砂泥坪亚相和砂坪亚相(图6)。

图6 鄂西南地区梁山期岩相古地理图[27]

(1) 泻湖相(Lf)。主要分布于湖北坳陷中部的当阳—兴山一线，呈NWW向展布。该相区沉积结构由下向上为石英砂岩—粉砂岩—泥岩组合，岩层上部仅局部地段因海退作用发育少量炭质页岩，锂成矿条件较差。

(2) 沼泽亚相(Tfzz)。主要呈不规则环状分布于泻湖相周缘，鄂西南地区主要有麻沙—松宜、鹤峰—来凤、龙凤坝3处沼泽亚相区。该亚相区沉积结构由下向上为砂岩—泥岩—炭质页岩(煤线或煤层)组合。在梁山组等厚线>15 m的龙潭坪、麻沙等地形成以无烟煤为主的聚煤区，其中麻沙一带为沉积中心，煤层、夹矸和黏土岩中富集锂。该亚相区煤层不发育且相变为炭质泥岩的地段是黏土型锂矿的成矿有利地段。

(3) 铝土质砂泥坪亚相(TfAlsm)。紧邻剥蚀区边缘分布，如咸丰—来凤铝土质砂泥坪亚相区分布于江南古陆北缘，局部发育小型铝土矿床；建始古岛之南也零星分布该亚相区，局部发育铝土矿点。该亚相区沉积结构由下向上为细砂岩—泥岩—铝土岩—炭质页岩组合，铝土岩多形成于沉积韵律的上部，炭质页岩或煤则形成于沉积韵律的顶部。该亚相区靠近古陆区，锂的物质来源较充足，梁山组中—上部的铝土岩和黏土岩(黏土矿)为锂富集层位，形成黏土型锂矿的成矿条件较好。

(4) 砂泥坪亚相(Tfsm)。主要分布于古陆边缘，如鄂西南地区的砂泥坪亚相主要分布于利川—恩施—五峰一线。该亚相区沉积结构由下向上为细砂岩—粉砂岩—泥岩(炭质泥岩、炭质页岩、煤线或煤层)组合，沉积厚度多为2～10 m，大部分地段的上部发育薄煤层，煤层夹矸和炭质泥岩发育地段为黏土型锂矿的有利成矿地段。

(5) 砂坪亚相(Tfs)。主要分布于巴东—秭归和宣恩—松滋一线。该亚相区沉积结构由下向上为石英砂岩—细砂岩—粉砂岩(局部夹泥岩和炭质页岩)组合，泥质岩不太发育，黏土型锂矿成矿条件相对较差。

4.2 覃家庙组锂成矿规律

忠堡、坪坝营地区的覃家庙组下部由薄层状泥质白云岩(A)—中层状(含泥质)泥晶白云岩(B)组成，向上B层减少，为弱退积型基本层序；中部由薄层状砂屑白云岩(A)—中层状粉晶白云岩(B)组成，向上A层减少，为退积型基本层序特征；上部由泥质泥晶白云岩(A)—微晶白云岩(B)组成，向上B层有增多趋势，为进积型基本层序特征，整体属于潮坪相沉积产物。覃家庙底部、中部和顶部均发育具锂矿化的泥质白云岩，其中底部薄层状泥晶白云岩与泥质白云岩构成韵律层，所夹泥质白云岩可出现3～9层，为锂的富集层位，当泥质白云岩在局部地段相变含泥砂屑白云岩时，锂含量急剧下降；中部由薄层状砂屑白云岩和中层状粉晶白云岩构成韵律层，砂屑白云岩在局部地段相变为泥质白云岩时才可能含少量锂，总体上中部岩性段含矿性较差；顶部的锂矿化层又分为两个亚段，下亚段由中—薄层状(砂屑)白云岩、薄层状泥质白云岩组成韵律层，上亚段由中—厚层状白云岩、中—薄层状泥质白云岩组成韵律层，锂同样在泥质白云岩中富集。

在岩相古地理方面，中上扬子地区在晚寒武世经历短暂海侵后发生海退，沉积相带自北西至南东依次为古陆、潮坪、局限台地(包括蒸发泻湖)、台地边缘浅滩、台地边缘斜坡、陆棚(包括混积陆棚与碳酸盐陆棚)、深水盆地[28]。此时，鄂西南地区的咸丰—五峰一带为局限台地沉积环境，岩性以白云岩、泥质白云岩为主，水体处于还原环境且有较多的陆源碎屑物质供应，可以在泥质白云岩中形成较低品位的锂矿化体；鹤峰一带为混积陆棚相沉积环境，岩性主要为薄—中层状条带灰岩、纹层状粉砂质白云岩夹薄层状泥质白云岩，总体上以碳酸盐岩沉积为主体，混有陆源碎屑沉积物，亦可以在泥质白云岩中形成较低品位的锂矿化体，但泥质成分可能相对较少，锂的成矿潜力有限；利川—建始—巴东—秭归一带为蒸发泻湖沉积环境，岩性以白云岩为主，夹大量石膏和膏质白云岩，但目前未在该相带内开展工作，锂的成矿条件暂时不明。

5 锂找矿前景分析

5.1 梁山组锂找矿前景

通过前期工作在三尖观地区的梁山组中圈定了锂矿体，长约8.8 km，平均厚2.46 m，Li2O平均品位0.25%，伴生镓平均含量31.4 μg/g、稀土氧化物平均含量0.041%，初步估算1 000 m以浅的Li2O潜在矿产资源13.53万t、镓潜在矿产资源637 t、稀土氧化物潜在矿产资源8 321 t，具有提交大型锂多金属矿产地的潜力。梁山组在鄂西南地区广泛出露，其弱缓锂异常一般分布于潮坪沼泽亚相区和潮坪砂泥坪亚相区，这些亚相区面积>1.3万km2，显示出巨大的锂矿找矿潜力。目前在梁山组锂异常区均发现了较好的找矿线索，预期通过开展进一步找矿工作，可以实现较大的找矿进展。

5.2 覃家庙组锂找矿前景

通过前期工作在坪坝营地区的覃家庙组底部和顶部均圈定了锂矿化层，长13～14 km，平均厚4.82～10.57 m，Li2O平均品位0.080%～0.117%，初步估算Li2O潜在矿产资源49.84万t，具有提交超大型低品位锂矿产地的潜力。鄂西南地区广泛出露覃家庙组地层，其出露面积高达940 km2，同时沿覃家庙组出露范围分布显著的锂异常，这些锂异常强度高、规模大，显示出覃家庙组泥质白云岩的富锂特性在区域上具有普遍性。根据前期工作经验，应在覃家庙组地层与锂异常套合部位加大找矿工作力度，有望发现新的找矿线索。值得说明的是，覃家庙组锂资源虽有一定潜力，但泥质白云岩中锂含量相对较低，其找矿前景可能不如梁山组。

覃家庙组风化层的锂品位较原生泥质白云岩高2～5倍，其矿物成分以石英、黏土矿物为主，白云石大多流失，因此该类锂矿易开采、易分选，是潜在的优质锂矿来源。由于风化层中锂含量具有由浅至深逐渐增高的变化特征，因此建议在覃家庙组分布区的洼地、阶地平台等风化层较厚地带部署一些找矿工作。

5.3 嘉陵江组锂找矿前景

于沨等[29]等在四川宣汉县黄金口地区下三叠统嘉陵江组硬石膏和中三叠统雷口坡组碳酸盐岩中发现了锂的富集现象，锂含量分别达到103.25、73.68 μg/g；罗伟等[30]在利川市后河石膏矿床的嘉陵江组膏泥层中也发现了锂的富集现象，说明嘉陵江组在区域上是潜在的目标层位。嘉陵江组形成于弱能量水体和炎热干旱的潮坪—泻湖相环境中，有利于发育含锂多金属的膏岩层，但鄂西南地区膏岩层发育不稳定，亦或隐伏于地下未被发现，加之区内嘉陵江组溶蚀角砾白云岩和含溶蚀角砾泥质白云岩的锂含量不均匀，因此该层位锂的找矿潜力相对有限。

6 结论

(1) 鄂西南地区1∶20万水系沉积物锂异常在空间分布、规模、强度上与覃家庙组、梁山组、嘉陵江组具有显著的相关性，锂异常在覃家庙组分布区最为显著，其次为嘉陵江组分布区，而梁山组分布区仅显示出微弱的锂异常。

(2) 梁山组富锂岩性主要为中—上部的炭质泥岩(矿物成分以高岭石为主，含少量绿泥石、钾长石、炭质)，一般产于潮坪沼泽亚相和潮坪砂泥坪亚相。通过前期工作在梁山组中—上部圈定了锂矿体，并发现了多处有利的找矿线索，显示该层位具有较大的找矿潜力。

(3) 覃家庙组富锂岩性主要为底部和顶部的泥质白云岩，其形成于局限台地相；泥质白云岩的锂含量与黏土矿物含量呈正相关关系，指示锂主要赋存于黏土矿物中。泥质白云岩中锂含量相对较低，显示该层位具有一定的找矿潜力。

(4) 覃家庙组风化层的锂含量较原生泥质白云岩高2～5倍，且锂含量具有由浅至深逐渐增高的趋势。应注意在覃家庙组分布区的洼地、阶地平台等风化层较厚地带部署一定的找矿工作。

(5) 嘉陵江组富锂的膏岩层发育不稳定，而富锂的溶蚀角砾白云岩和含溶蚀角砾泥质白云岩的锂含量不均匀，因此该层位的找矿潜力相对有限。