江西省宜豐縣白石里礦區鋰及稀有金屬成礦特征及找礦潛力分析

汪炎炎，歐陽志剛

（江西省核工業地質局二六七大隊，江西 九江 332000）

白石里礦區位于宜豐縣300°方向直距約30公里處，隸屬宜豐縣花橋鄉湖溪村行政村，交通便捷。

1 成礦地質背景

1.1 區域地質構造背景

區域構造位置地處揚子準地臺（Ⅰ級）～江南臺隆（Ⅱ級）～九嶺臺拱（Ⅲ級）南緣，礦區構造部位于九嶺復式背斜南翼，古陽寨復背斜的北東端。處于宜豐～景德鎮深大斷裂帶與銅鼓西向～奉新上富斷裂之間，沿此斷裂帶見有甘坊巖體、雅山巖體、蒙山巖體等，深大斷裂溝通地幔與地殼，與淺部脆性斷裂共同構成含礦熱水循環通道，為成礦提供了有利條件。

1.2 區域地層

本區分布的地層有第四系及新元古界雙橋山群宜豐巖組上、下段。

1.3 區域構造

（1）斷裂構造。區內斷裂構造以北東向、北北東向、東西向斷裂為主，局部發育北西向斷裂，大都為成礦前構造。其中北東向、東西向斷裂與成礦密切相關。北東向與東西向斷裂為含鋰礦體導礦與容礦構造。北西向斷裂形成較晚，基底地層與巖體中均有分布。

（2）褶皺構造。本區處于古陽寨復背斜核部，大部分區域被花崗巖體破壞，僅在南部可見向斜核部宜豐組地層，向斜軸部呈東西走向。

1.4 區域巖漿巖

中元古代至中生代，九嶺地區經歷過多次巖漿活動，其中晉寧晚期巖漿活動是九嶺隆起上的一次規模巨大的巖漿活動，形成新元古代九嶺巖體。區域地質簡圖見圖1。

晉寧期巖體形成時代為804Ma～823Ma，分布于九嶺隆起帶復式背斜的軸部，東起靖安、奉新一帶，西達修水、銅鼓等地，南至高安、萬載一線，北起武寧羅溪，呈近東西向至北東東向分布，與區域構造線方向基本一致，出露面積約2500km2，為多次侵入的復式巖體。

燕山期巖漿活動是本區又一次重要的巖漿活動，其規模僅次于晉寧晚期巖漿活動，形成燕山期甘坊巖體。甘坊巖體位于九嶺花崗閃長巖體中部，出露面積約400km2，東西長約20km，南北寬約16km，大體呈東西向延伸。

圖1 江西九嶺地區地質簡圖(據王成輝，2019年6月)

1.5 區域地球化學特征

江西西部地區1:20萬水系沉積物地球化學異常圖有兩個鋰高異常區（圖1），分別為宜春市宜豐縣高嶺～白水洞異常區和宜春市袁州區雅山地區（宜春414鉭鈮礦）綜合異常區，區內鋰礦床（點）位于高嶺～白水洞異常區。主要異常元素套合較好，形成東西兩個濃集中心，且以東部的Li、Nb、Ta、Sn、W、Be異常濃集最大，形態較完整，異常區濃集中心位于高嶺～白水洞一帶，鋰異常值794×10-6以上，面積約8Km2。

1.6 區域礦產

本區處于浙贛銅金多金屬—非金屬成礦帶之萍樂煤銅多金屬非金屬成礦亞帶。目前區內所發現的礦產均與巖漿巖和斷裂構造關系密切，已知的礦產有鈮、鉭、鋰、銣、銫、鈹等稀有金屬礦產，放射性鈾礦，含鋰瓷石、瓷石（土）等非金屬礦產，此外還有稀土、金、錫礦化等。

2 礦區地質特征

2.1 礦區地層

礦區內分布的地層主要有新生界第四系。第四系主要發育于山間盆地和谷地。如楊柳窩和江家嶺一帶，以沖積相為主。

2.2 礦區構造

礦區內構造不甚發育，主要以巖體接觸帶附近的脆性-脆韌性剪切斷裂構造為主，主要發育有礦區北側北東向脆韌性斷裂與礦區南側北東～北東東向脆性斷裂。

2.3 礦區巖漿巖

礦區內主要出露有燕山早期侵入花崗巖（γ52）、燕山晚期第一階段第二次侵入花崗巖（γ53-1b）、燕山晚期第一階段第三次侵入花崗巖（γ53-1c）和燕山晚期堿性脈巖（Vπ）。其中礦區出露的燕山晚期第一階段第二次侵入花崗巖（γ53-1b）、燕山晚期第一階段第三次侵入花崗巖（γ53-1c），即為鋰礦體。

本區燕山期巖漿巖分布面積占95%以上，巖漿活動可分為兩個時期，燕山早期巖漿活動強烈而復雜，燕山晚期巖漿活動較弱。其中燕山晚期白云母花崗巖與鋰成礦關系密切。

2.4 蝕變作用

區內蝕變主要有鉀化、鈉長石化、絹云母化、黏土化、白云母化及硅化等。其中，鋰礦化主要和鉀化、鈉長石化和白云母化等關系密切。

2.5 礦體特征

本區鋰礦體位于礦區中偏北部，賦存于中-中細粒鈉長石化白云母花崗巖及中粒白云母堿長花崗巖中，礦體侵入時代為燕山晚期，同位素年齡約139.1Ma，主要侵入于燕山早期中粒二云母花崗巖中。礦體沿走向長約1700m，傾向延伸不明，礦體形態呈脈狀，整體走向約65°，傾向北西，傾角41°～60°，礦體厚度22m～189m，平均厚度118m。礦體呈西寬東窄特征，并尖滅于礦區東側，向西-北西側延伸至礦區外。礦石中含有黃玉、螢石、電氣石、綠柱石等氣液蝕變礦物。Li2O平均品位0.45%，主要賦存于鋰云母中，礦體出露地表或近地表。

2.6 礦床成因

區內原生鋰礦床在成因上屬堿性長石花崗巖類礦床。在巖漿作用過程中，隨著結晶、冷凝等作用，巖漿晚期釋放大量揮發份，揮發份逐漸聚集于巖漿房頂部并對已經結晶的半固結巖漿巖進行蝕變交代（自交代作用）。通過揮發份對原巖的自交代作用，形成了自下而上逐漸由白云母花崗巖蝕變為中粒白云母化堿長花崗巖和中粒白云母化鈉長石化花崗巖，并由此形成堿性長石花崗巖類鋰礦床。

2.7 找礦標志

（1）礦體露頭：礦體在地表出露，堅硬致密，不易風化，僅經受了較微弱的風化作用，是直接找礦標志。

（2）地球化學異常：區域水系沉積物地球化學鋰等稀有金屬組合異常是間接找礦標志。

（3）圍巖蝕變：礦化蝕變類型和強弱是尋找鋰礦重要標志。強鈉長石化，尤其是配合鋰云母化是含鋰瓷石礦的富集區段。

（4）構造標志：北東向和東西向斷裂部位是控制巖漿上升的通道，也是尋找該類型礦體的標志之一，而其派生的裂隙在一定程度上可指示尋找礦體。

2.8 礦區找礦潛力分析

白石里礦區位于甘坊巖體東部高嶺～白石里地區，甘坊巖體Li異常平均值為347.6×10-6，異常下限值為40×10-6，Li異常面積108km2(圖2)，基于甘坊地區已知礦體埋置深度，甘坊地區Li資源量計算時預測深度采用40m，利用公式：

式中：QH為異常塊體中金屬資源量(t)；K為沉積物中風化遷移富集系數，K=水系沉積物中元素背景含量/巖石中元素背景值，江西省水系沉積物中Li的背景值39.2×10-6，巖石背景值32×10-6，K=1.22；M為剩余異常值，M=異常平均值—異常下限值；S為異常面積(m2)；n為經驗系數，一般采用1.9；H為預測深度（m）；ρ為巖石密度(t/m3)，花崗巖密度為2.5t/m3。通過半定量估算出甘坊地區Li資源量143.32萬t，換算成Li2O資源量307.11萬t（以上計算方法據吳學敏，2016），目前甘坊地區已經查明Li資源量(Li2O)141.22萬t，已發現有大港礦床、白水洞礦床、同安礦床等大型～超大型含鋰瓷石礦床。甘坊巖體東部的高嶺～白石里一帶為中細粒鈉長石化鐵鋰云母化花崗巖分布區，含礦巖體呈不規則面狀分布，出露面積1km2～2km2，地表Li2O品位0.2%～0.8%，Li2O資源估算可達100萬t，因此該區具有巨大找礦潛力，而白石里礦區就位于該區中心部位，其北西側化山瓷石礦、獅子嶺瓷石礦等礦區鋰礦化較好，可見白石里礦區鋰及稀有金屬礦找礦潛力巨大。

圖2 甘坊地區鋰化探異常圖(等值線圖、單位為ppm)