基于野外地質調查的贛州寧都地區(qū)非礦區(qū)花崗偉晶巖型鋰輝石礦床成礦潛力分析

胡陽璇，喻 飛，羅仙華，梁文劍，陳 寧

（江西省地質局第七地質大隊，江西 贛州 341000）

鋰輝石（Spodumen）為單斜晶系礦物，屬單斜輝石一類，晶體發(fā)育一組完全解理，晶型常呈板柱狀、粒狀[1]，硬度較大（＞6），手標本常見板狀、片狀形態(tài)，純鋰輝石晶體常呈無色，當Fe、Mn 等元素以類質同相加入礦物晶格時，其顏色由無色-灰綠-淡黃色的范圍變化。目前鋰礦床主要分為鹽湖鹵水型及固體型[2-5]，鹽湖鹵水型鋰礦床的沉積物類型復雜、品位較低、礦物資源開發(fā)時間長，但生產成本較低，贛州地區(qū)上白堊統(tǒng)的紫紅色調陸源碎屑巖系是良好的鹵水型鋰礦載體[4]；固體型鋰礦床主要為花崗偉晶巖型鋰礦床，花崗偉晶巖脈是鋰輝石礦物的重要載體，其中的鋰輝石礦物主要為巖漿結晶作用的產物[6]。礦床內鋰品位相對較高且分布較廣[3-5]。雖然鹽湖鹵水型鋰礦床的優(yōu)勢較大，但對于國內而言，鹽湖環(huán)境分布并不廣泛，且資源開發(fā)時間過程過于冗長，而隨著市場對鋰需求量日益增大，花崗偉晶巖型鋰礦床的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)；而花崗偉晶巖型鋰礦床在全球范圍內分布廣泛，產出環(huán)境常位于穩(wěn)定的大地構造環(huán)境[3-8]。因此，在新一輪地表找礦突破大環(huán)境下，固體型鋰輝石礦床成為當今鋰礦的焦點。鋰輝石礦床內鋰品位較高，鋰元素向熔體和地殼中富集，并主要以鋰輝石礦物賦存于花崗偉晶巖與圍巖交代形成的偉晶巖脈中以脈狀、層狀產出，且受斷裂影響明顯[8-10]，在造山作用后期，高壓或中高壓的成礦流體中，首先形成花崗偉晶巖熔體，并晶出鋰輝石等礦物；后隨著溫度逐漸降低，在巖漿熔體和流體過渡態(tài)形成大量的綠柱石晶體[9，11-16]。前人研究表明，花崗偉晶巖在蝕變的過程中，鋰輝石易受后期流體交代的影響，其成分及性質也會發(fā)生相應的變化，在封閉環(huán)境常發(fā)生自交代作用，在堿性環(huán)境中鈉離子與鉀離子均會與鋰硅酸鹽發(fā)生交代反應，而在SiO2飽和的條件下，鋰輝石與SiO2及鈉離子形成葉鈉長石，整個過程及交代產物被稱為腐鋰輝石[16-19]。另外，花崗偉晶巖型鋰礦床可分為有無帶狀構造，有帶狀構造鋰礦床常伴生鈮鉭等可利用的稀有金屬，無帶狀鋰礦床鋰輝石含量相對較高，鋰輝石常以獨立礦床產出，并伴生鈹和鉭等稀有元素[3-4]。花崗偉晶巖型鋰礦床的成礦時代分布較廣，從太古代到新生代均有涉產出[16]，但仍主要受燕山期構造運動以及巖漿活動的影響，在燕山期花崗巖中廣泛出露[6-7，19-22]。江西省贛南隊、浙江省262 地質隊通過鉆探及元素地球化學分析確定了寧都地區(qū)的新田、谷寨、居林池以及廣昌一帶鋰礦4 個礦權區(qū)域。而對于寧都地區(qū)的非礦權區(qū)域是否具有成礦潛力，將基于野外地質調查的手段對相應地區(qū)進行成礦潛力分析。

1 寧都縣區(qū)域地質概況

寧都縣位于贛州市北部，區(qū)內走向近NE-SW 的大余-南城斷裂、鷹潭-安遠深大斷裂及尋烏-瑞金斷裂3 條主要的區(qū)域性斷裂構造整體控制著區(qū)內的構造發(fā)育，而巖漿活動形成了寧都地區(qū)由大沽巖體、黃陂巖體、鵝婆巖體、會同巖體及驛前巖體、江背巖體構成的主體巖體構造。寧都縣區(qū)域地質圖如圖1 所示。巖體中大沽、會同、鵝婆和驛前巖體為加里東期花崗巖，而黃陂和江背巖體為燕山期花崗巖。出露地層主要為新元古代、古生代、中生代和新生代的變沉積巖巖系組合，巖性主要為變粒巖、變質長石砂巖、變質砂巖、云母片巖等變質巖；古生代沉積巖主要為石炭系黃龍組的灰質白云巖、白云巖組合以及中生代沉積巖主要為晚白堊系砂巖、礫巖等紫紅色陸源碎屑巖組合[23]，總體而言沉積地層從新元古統(tǒng)到第四系均有出露，且地層經歷的構造運動、巖漿活動復雜[24]。寧都地區(qū)受加里東以及燕山運動的影響，在大規(guī)模斷裂活動后巖漿活動頻繁，斷裂構造及巖石地層中穿插大量的花崗巖及偉晶巖脈，而花崗偉晶巖是鋰輝石礦物主要的賦存巖石，因此區(qū)內發(fā)育的大量偉晶巖脈是鋰輝石礦物成礦的良好前提。

圖1 寧都縣區(qū)域地質圖（1∶500 000）

2 調查方法及工作量

2.1 調查方法

寧都地區(qū)非礦權區(qū)域的礦產資源調查采用野外地質調查的方法，首先將寧都地區(qū)地形地質圖編制成比例尺為1∶25 000 的地形地質圖作為野外地質路線調查手圖，并將地形地質圖劃分為將軍坳-青塘、坪步嶺-東家排以及石上-黃石3 個礦產資源重點調查區(qū)。根據(jù)調查區(qū)內的實際地質地形設計野外地質調查路線，在調查路線內尋找出露的花崗偉晶巖脈，記錄偉晶巖脈體走向、規(guī)模及產狀等要素，并對其中出露的礦物成分情況進行觀察描述并取樣，觀察脈體中是否有鋰輝石礦物出露情況。并對3 個調查區(qū)域中花崗偉晶巖脈出露較多的區(qū)域進行詳細的地質調查工作，記錄鋰輝石礦物是否出露，最后對采集的樣品進行品位分析，分析調查區(qū)偉晶巖脈是否具有成礦潛力，樣品測試階段在江西省地質局第七地質大隊贛南實驗中心完成。

2.2 工作量

對寧都地區(qū)將軍坳-青塘、坪步嶺-東家排以及石上-黃石3 個非礦權地質調查區(qū)域共設計地質勘查路線共36 條，總路線長220 km，地質點位共375 個，地質點中含13 個構造點、304 個巖性點及58 個脈巖點，而脈巖點中包含13 個礦化標志點（表1），其中構造點主要為硅質破碎帶；脈巖點中包含花崗偉晶巖脈、細晶巖脈和石英脈。礦化點包括黃鐵礦化、螢石、鉬礦、鎢礦及鋰輝石礦化點。

表1 寧都花崗偉晶巖型鋰輝石礦床野外勘查

3 調查結果與成礦潛力

對寧都非礦權地區(qū)設計的將軍坳-青塘調查區(qū)、坪步嶺-東家排調查區(qū)以及石上-黃石調查區(qū)進行了詳細的野外地質調查。花崗偉晶巖作為固體型鋰礦的重要載體，對鋰輝石礦床而言，花崗偉晶巖脈是找尋鋰輝石礦床的主要找礦標志。另外，前人所總結出的斷裂構造發(fā)育及交互區(qū)域；礦物蝕變形成的鈉長石化、鋰云母化、黃玉化以及黏土化等均是發(fā)現(xiàn)鋰礦床的的良好找礦標志[3，25]。因此，可根據(jù)構造發(fā)育及礦物蝕變等標志對寧都地區(qū)進行進一步的成礦潛力分析與討論。

3.1 將軍坳-青塘調查區(qū)

地區(qū)出露巖石巖性主要為元古統(tǒng)變質砂巖、粉砂巖、千枚狀板巖；南華系萬源巖組變粒巖、變凝灰質砂巖；震旦系壩里組凝灰質砂巖以及燕山期巖體的中粗粒斑狀黑云母二長花崗巖。調查區(qū)主要受燕山期應力影響，形成走向近南北的斷裂構造，后期巖漿活動形成的花崗巖體穿插于各巖石地層之間。調查區(qū)出露花崗偉晶巖脈以及發(fā)育含鎢礦、鉬礦礦化的硅化破碎帶，花崗偉晶巖脈露頭中除鉀長石、石英、電氣石、云母及弱黃鐵礦、褐鐵礦化外，未見明顯的板柱狀的鋰輝石礦物，且?guī)r脈多呈雞窩狀，表面多蝕變形成大量的白云母礦物。該調查區(qū)發(fā)育的硅化破碎帶內發(fā)育規(guī)模小但品相較為良好的黑鎢礦及鉬礦礦化，是良好礦化帶，但該調查區(qū)出露的花崗偉晶巖脈對于鋰輝石礦物可能不具有較好的成礦潛力。

3.2 坪步嶺-東家排調查區(qū)

該地區(qū)出露巖性主要為萬源巖組變粒巖，偶夾洪山組云母片巖，地層及巖體中發(fā)育大量燕山期斷裂構造，斷裂構造交錯發(fā)育并被后期巖漿及熱液充填，形成細晶巖脈及大量的硅質、花崗偉晶巖脈。在湛田鄉(xiāng)坳下、滑石綱、肖家地、謝地及雙斜等地區(qū)花崗偉晶巖脈成群出現(xiàn)，偶見細晶巖脈。脈體規(guī)模較大，走向及產狀穩(wěn)定且延伸較遠，脈體中見長石、石英、云母、電氣石等礦物。部分區(qū)域的花崗偉晶巖脈體中鈉長石化、黏土化蝕變明顯，以及具較弱的黃鐵礦化及褐鐵礦化，局部風化面成明顯的高嶺土狀。并且在出露的花崗偉晶巖脈中存在并發(fā)現(xiàn)了明顯的鋰輝石礦物（圖2）。

圖2 花崗偉晶巖脈中出露的淡黃綠色板片狀鋰輝石（Spd）

出露的細晶巖脈中淺色礦物含量較多，粒度較小的針狀、粒狀及板片狀礦物清晰可見。結合前人構造發(fā)育及礦物蝕變等找礦標志[3，25]，該地區(qū)出露的花崗偉晶巖脈中可能形成良好的鋰輝石礦床。對該地區(qū)采集的部分花崗偉晶巖樣品進行鋰元素品位分析顯示（表2），樣品D1312、D1318 及D1321 的Li2O 品位達1.38%、0.88%及1.24%，已經滿足工業(yè)品位標準。因此，該調查區(qū)非礦權區(qū)域的花崗偉晶巖脈具有良好的成礦潛力。另外，前人總結四川甲基卡鋰輝石礦床三號脈認為鋰輝石礦床不僅僅局限于偉晶巖型，在偉晶巖脈外側帶的細晶巖也是重要的鋰輝石礦物載體，其鋰輝石常呈針狀或細粒狀產出[20]。故在坪步嶺-東家排地區(qū)出露的細晶巖脈中也可能形成良好的鋰輝石礦床。但具體仍需進一步鏡下及地球化學驗證。

表2 坪步嶺-東家排地區(qū)部分花崗偉晶巖脈樣品中元素品位

3.3 石上-黃石調查區(qū)

該地區(qū)出露巖石巖性主要為南華系萬源巖組變粒巖、寒武系高灘組變質砂巖以及牛角溝組碳質板巖以及石炭系黃龍組白云巖，整個區(qū)域屬于會同巖體，出露巖性為中粗粒似斑狀黑云母二長花崗巖。該地區(qū)同樣受燕山期東西向應力影響，形成大量的近南北走向的硅化破碎帶構造，硅質破碎帶中見晶型良好的螢石礦物及弱黃鐵礦化。地區(qū)花崗偉晶巖脈以及花崗巖出露較少，所出露的花崗偉晶巖脈脈體較小，多數(shù)風化成砂狀，且新鮮露頭中未見明顯的鋰輝石礦物。因此該地區(qū) 對于鋰輝石礦床而言，可能不具有成礦潛力。

4 結論

1）將軍坳-青塘地質調查區(qū)中出露的花崗偉晶巖脈多呈雞窩狀，脈體中未見明顯的鋰輝石礦物，鋰輝石成礦潛力較小，石上-黃石調查區(qū)的花崗偉晶巖脈出露較少，發(fā)育數(shù)量較多的硅質破碎帶，就地質調查而言可能不具有鋰輝石礦物成礦潛力。

2）坪步嶺-東家排調查區(qū)花崗偉晶巖脈成群出現(xiàn)且產狀較為穩(wěn)定，且在脈體較大的花崗偉晶巖脈中存在明顯的鋰輝石礦物，結合樣品地球化學及一定構造發(fā)育及礦物蝕變的找礦標志分析，該地區(qū)成礦潛力較大。但礦物中鋰元素品味及深部巖體中鋰輝石礦物是否大量出現(xiàn)仍需進一步的地球化學及地球物理研究。