江西吉泰盆地梅崗富鋰鹵水礦地質特征及成因

羅輝平，朱 俊，李 波

（1.江西省地質礦產勘查開發局贛西地質調查大隊，江西 南昌 330002；2.江西省地礦資源勘查開發有限公司，江西 南昌 330002）

1 區域地質背景

吉泰盆地大地構造位于華南褶皺系之井岡山—陳山隆褶斷束與大湖山—芙蓉山隆斷束的交合部位，武功山—玉華山逆沖推覆隆起南緣，吉安-泰和凹陷。吉泰盆地是以古生界為基底，經燕山期的多期構造運動成生、發展演化而成的。在燕山期，本區地殼運動進入了一個新的活動階段，構造運動頻繁強烈。三疊系由于贛江斷陷帶的引張，在安塘—固江一帶形成小型斷陷盆地；侏羅系區內隆起帶繼續上升，贛江斷陷帶的引張作用逐步加強，三疊系形成的小型盆地逐步向外擴張，受基底北東向隆起制約，只能往東擴張，至吉水一帶。區域北東向遂川—萬安大斷裂從盆地東南緣通過，為一上陡下緩、傾向北西的鏟狀斷裂，控制了盆地沉積，形成總體為一向南東傾斜的箕狀盆地，其構造形態為北東至南西向構造形式的單斜，地層傾向南東，傾角10°～15°。

2 梅崗礦區地質特征

梅崗富鋰鹵水礦床位于吉泰盆的北東部，礦區出露的地層為白堊系周田組，巖性主要為泥巖，少量的砂礫巖和粉砂巖，周田組根據巖性特征可分為7個巖性段，其中周田組第三段富鋰飽和鹵水直接賦礦層位。周田組第三層全層根據鹽類礦物及巖性組成分為下、中、上三個巖性段：下部為紫紅色鈣質泥巖與淺灰色泥灰巖夾泥礫巖互層，淺灰色泥巖中夾薄層狀或團塊狀石膏、硬石膏，頂部泥巖中含少許纖維狀次生石膏，本層應為成鹽前期淡水—咸化初期湖泊相沉積產物；中部含鹽、鹵水、膏泥巖層，巖性主要為淺灰色泥巖夾鹽、鹵水，膏泥巖夾紫紅色泥巖薄層，本層中飽和鹵水層厚5.83m，鹵水膏泥巖層厚23.32m，為主要成鹽期沉積產物；上部為紫紅色鈣質泥巖與淺灰色薄層泥巖、泥灰巖互層，局部夾泥礫巖，含石膏、硬石膏，厚度為25m，是鹽湖淡水湖泊相沉積。周田組第三層沉積過程是淡—咸—淡的演化發展過程，形成一個成鹽旋回。

2.1 富鋰鹵水礦層厚度

鹵水類礦床為液體礦床，鹵水為無色透明液體，口味極咸，水溫23 ℃。鹵水厚度資料是通過水文地質工作的水文測定，鉆進中沖洗液中氯離子含量測定，物探測井曲線判層推定，巖心頂底板觀察等綜合方法來確定鹵水近似值厚度。梅崗礦區鹵水礦層厚度為1.12m～12.10m，平均厚度為5.83m， 鹵水鋰礦層含礦層總體呈傾向南東或南，傾角9° ～22°。

2.2 礦物成分及其含量

梅崗鹵水礦為一含高鹽份富鋰型礦床，其礦物成分主要為氯化鈉(NaCl)，含量高達278146～308362毫克/升，合重量百分比24.54%～26.11%，是工業品位的2.6倍。氯化鋰(LiCl)含量為611～1136毫克/升，合重量百分比0.052%～0.091%，達到工業指標的3.8倍。

2.3 化學組份及其含量

梅崗鹵水礦屬于弱酸性高礦化度氣體的氯化鈉型水。礦化度高達300～330克/升，pH值4.6～7.15，幾乎達到極限鹽類飽和狀態，礦化度高于海水8.57～9.43倍。

3 富鋰鹵水礦床成因

3.1 鹵水鋰礦的埋藏條件

鹵水是賦存于泥礫巖、泥灰巖夾薄鹽層的空隙及裂隙中，鹵水層頂底板為隔水層，淺部亦充填膠結不通水，使鹵水封密條件甚好。由于氣體及地層壓力的作用，使鹵水具有承壓性質，鉆孔揭穿該鹵水層，鹵水涌出地表，水位高出孔口數米。

3.2 水文地質特征

梅崗富鋰鹵水礦床地處吉泰盆地中心部位，盆地邊緣斷裂發育，巖層產狀平緩，以裂隙水為主的富水性弱。深層承壓鹽鹵水的含水層巖性為一套厚層狀紫紅色砂礫巖、粉砂巖及泥巖和泥礫巖，以泥巖為主，其余呈夾層狀產出，鹽鹵水賦存于含鈣泥礫巖中。含水層平均厚度5.83m，單井涌水量184噸/日。白堊系周田組含鹵水地層中分別夾有2～3泥礫巖。泥礫巖一般膠結致密堅硬，其中各具有一層泥礫巖膠結疏松，裂隙發育，含有鹵水。

3.3 礦床成因

梅崗富鋰鹵水礦成因類型屬陸源碎屑—化學巖型鹽類沉積鹵水礦床，成礦時代為白堊紀晚世。這類礦床形成于陸相沉積盆地，此類礦床的最大特點是由陸相沉積環境的多變性致使成鹽期間在蒸發作用下可溶性組分化學成分化學沉淀的同時或相間，存在著機械沉積作用，使得含鹽系剖面物質組成和結構甚為復雜，在礦區中出現淡—咸相間的兩個旋回及多韻律的沉積特點。

關于鹵水礦床的成因有多種觀點，通過鉆孔揭穿鹵水層時的水位高度判斷出鹵水并不是運動的，沒有補給來源，也沒有排泄地點，垂直蒸發也沒有，本文認為是封閉情況良好的原生水。

4 結論

（1）江西吉泰盆地為裂谷盆地，在白堊紀—古近紀時期，發育了大量的蒸發巖，并形成了富含鉀、鋰、銣、銫、溴、碘、硼元素的鹵水，這些高價值元素的含量多達到工業利用品位或綜合利用品位，資源潛力巨大。

（2）區內大面積出露白堊系周田組地層，地層巖性以泥巖、泥頁巖為主，對鹵水鋰礦有密閉作用，為礦床成因提供良好的儲礦空間。因此，以梅崗富鋰鹵水礦為切入點，開展吉泰盆地面上鹵水鋰礦礦產調查與研究，以“三位一體”找礦理論為指導，分析礦床成因及控礦因素，定會有重大突破。