基于野外地質(zhì)調(diào)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(yáng)璇，喻 飛，羅仙華，梁文劍，陳 寧

（江西省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊(duì)，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(biāo)本常見(jiàn)板狀、片狀形態(tài)，純鋰輝石晶體常呈無(wú)色，當(dāng)Fe、Mn 等元素以類質(zhì)同相加入礦物晶格時(shí)，其顏色由無(wú)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(fù)雜、品位較低、礦物資源開發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，但生產(chǎn)成本較低，贛州地區(qū)上白堊統(tǒng)的紫紅色調(diào)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(jié)晶作用的產(chǎn)物[6]。礦床內(nèi)鋰品位相對(duì)較高且分布較廣[3-5]。雖然鹽湖鹵水型鋰礦床的優(yōu)勢(shì)較大，但對(duì)于國(guó)內(nèi)而言，鹽湖環(huán)境分布并不廣泛，且資源開發(fā)時(shí)間過(guò)程過(guò)于冗長(zhǎng)，而隨著市場(chǎng)對(duì)鋰需求量日益增大，花崗偉晶巖型鋰礦床的優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)；而花崗偉晶巖型鋰礦床在全球范圍內(nèi)分布廣泛，產(chǎn)出環(huán)境常位于穩(wěn)定的大地構(gòu)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(dāng)今鋰礦的焦點(diǎn)。鋰輝石礦床內(nèi)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(chǎn)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(guò)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(guò)程中，鋰輝石易受后期流體交代的影響，其成分及性質(zhì)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)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(huì)與鋰硅酸鹽發(fā)生交代反應(yīng)，而在SiO2飽和的條件下，鋰輝石與SiO2及鈉離子形成葉鈉長(zhǎng)石，整個(gè)過(guò)程及交代產(chǎn)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(wú)帶狀構(gòu)造，有帶狀構(gòu)造鋰礦床常伴生鈮鉭等可利用的稀有金屬，無(wú)帶狀鋰礦床鋰輝石含量相對(duì)較高，鋰輝石常以獨(dú)立礦床產(chǎn)出，并伴生鈹和鉭等稀有元素[3-4]?；◢弬ゾr型鋰礦床的成礦時(shí)代分布較廣，從太古代到新生代均有涉產(chǎn)出[16]，但仍主要受燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以及巖漿活動(dòng)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(duì)、浙江省262 地質(zhì)隊(duì)通過(guò)鉆探及元素地球化學(xué)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(gè)礦權(quán)區(qū)域。而對(duì)于寧都地區(qū)的非礦權(quán)區(qū)域是否具有成礦潛力，將基于野外地質(zhì)調(diào)查的手段對(duì)相應(yīng)地區(qū)進(jìn)行成礦潛力分析。

1 寧都縣區(qū)域地質(zhì)概況

寧都縣位于贛州市北部，區(qū)內(nèi)走向近NE-SW 的大余-南城斷裂、鷹潭-安遠(yuǎn)深大斷裂及尋烏-瑞金斷裂3 條主要的區(qū)域性斷裂構(gòu)造整體控制著區(qū)內(nèi)的構(gòu)造發(fā)育，而巖漿活動(dòng)形成了寧都地區(qū)由大沽巖體、黃陂巖體、鵝婆巖體、會(huì)同巖體及驛前巖體、江背巖體構(gòu)成的主體巖體構(gòu)造。寧都縣區(qū)域地質(zhì)圖如圖1 所示。巖體中大沽、會(huì)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(zhì)長(zhǎng)石砂巖、變質(zhì)砂巖、云母片巖等變質(zhì)巖；古生代沉積巖主要為石炭系黃龍組的灰質(zhì)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(jīng)歷的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)復(fù)雜[24]。寧都地區(qū)受加里東以及燕山運(yùn)動(dòng)的影響，在大規(guī)模斷裂活動(dòng)后巖漿活動(dòng)頻繁，斷裂構(gòu)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(nèi)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(zhì)圖（1∶500 000）

2 調(diào)查方法及工作量

2.1 調(diào)查方法

寧都地區(qū)非礦權(quán)區(qū)域的礦產(chǎn)資源調(diào)查采用野外地質(zhì)調(diào)查的方法，首先將寧都地區(qū)地形地質(zhì)圖編制成比例尺為1∶25 000 的地形地質(zhì)圖作為野外地質(zhì)路線調(diào)查手圖，并將地形地質(zhì)圖劃分為將軍坳-青塘、坪步嶺-東家排以及石上-黃石3 個(gè)礦產(chǎn)資源重點(diǎn)調(diào)查區(qū)。根據(jù)調(diào)查區(qū)內(nèi)的實(shí)際地質(zhì)地形設(shè)計(jì)野外地質(zhì)調(diào)查路線，在調(diào)查路線內(nèi)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(chǎn)狀等要素，并對(duì)其中出露的礦物成分情況進(jìn)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(duì)3 個(gè)調(diào)查區(qū)域中花崗偉晶巖脈出露較多的區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查工作，記錄鋰輝石礦物是否出露，最后對(duì)采集的樣品進(jìn)行品位分析，分析調(diào)查區(qū)偉晶巖脈是否具有成礦潛力，樣品測(cè)試階段在江西省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊(duì)贛南實(shí)驗(yàn)中心完成。

2.2 工作量

對(duì)寧都地區(qū)將軍坳-青塘、坪步嶺-東家排以及石上-黃石3 個(gè)非礦權(quán)地質(zhì)調(diào)查區(qū)域共設(shè)計(jì)地質(zhì)勘查路線共36 條，總路線長(zhǎng)220 km，地質(zhì)點(diǎn)位共375 個(gè)，地質(zhì)點(diǎn)中含13 個(gè)構(gòu)造點(diǎn)、304 個(gè)巖性點(diǎn)及58 個(gè)脈巖點(diǎn)，而脈巖點(diǎn)中包含13 個(gè)礦化標(biāo)志點(diǎn)（表1），其中構(gòu)造點(diǎn)主要為硅質(zhì)破碎帶；脈巖點(diǎn)中包含花崗偉晶巖脈、細(xì)晶巖脈和石英脈。礦化點(diǎn)包括黃鐵礦化、螢石、鉬礦、鎢礦及鋰輝石礦化點(diǎn)。

表1 寧都花崗偉晶巖型鋰輝石礦床野外勘查

3 調(diào)查結(jié)果與成礦潛力

對(duì)寧都非礦權(quán)地區(qū)設(shè)計(jì)的將軍坳-青塘調(diào)查區(qū)、坪步嶺-東家排調(diào)查區(qū)以及石上-黃石調(diào)查區(qū)進(jìn)行了詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查?；◢弬ゾr作為固體型鋰礦的重要載體，對(duì)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(biāo)志。另外，前人所總結(jié)出的斷裂構(gòu)造發(fā)育及交互區(qū)域；礦物蝕變形成的鈉長(zhǎng)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(biāo)志[3，25]。因此，可根據(jù)構(gòu)造發(fā)育及礦物蝕變等標(biāo)志對(duì)寧都地區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步的成礦潛力分析與討論。

3.1 將軍坳-青塘調(diào)查區(qū)

地區(qū)出露巖石巖性主要為元古統(tǒng)變質(zhì)砂巖、粉砂巖、千枚狀板巖；南華系萬(wàn)源巖組變粒巖、變凝灰質(zhì)砂巖；震旦系壩里組凝灰質(zhì)砂巖以及燕山期巖體的中粗粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖。調(diào)查區(qū)主要受燕山期應(yīng)力影響，形成走向近南北的斷裂構(gòu)造，后期巖漿活動(dòng)形成的花崗巖體穿插于各巖石地層之間。調(diào)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(zhǎng)石、石英、電氣石、云母及弱黃鐵礦、褐鐵礦化外，未見(jiàn)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(diào)查區(qū)發(fā)育的硅化破碎帶內(nèi)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(diào)查區(qū)出露的花崗偉晶巖脈對(duì)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(diào)查區(qū)

該地區(qū)出露巖性主要為萬(wàn)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(gòu)造，斷裂構(gòu)造交錯(cuò)發(fā)育并被后期巖漿及熱液充填，形成細(xì)晶巖脈及大量的硅質(zhì)、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(jiàn)細(xì)晶巖脈。脈體規(guī)模較大，走向及產(chǎn)狀穩(wěn)定且延伸較遠(yuǎn)，脈體中見(jiàn)長(zhǎng)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(zhǎng)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(fēng)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(xì)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(jiàn)。結(jié)合前人構(gòu)造發(fā)育及礦物蝕變等找礦標(biāo)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(duì)該地區(qū)采集的部分花崗偉晶巖樣品進(jìn)行鋰元素品位分析顯示（表2），樣品D1312、D1318 及D1321 的Li2O 品位達(dá)1.38%、0.88%及1.24%，已經(jīng)滿足工業(yè)品位標(biāo)準(zhǔn)。因此，該調(diào)查區(qū)非礦權(quán)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(jié)四川甲基卡鋰輝石礦床三號(hào)脈認(rèn)為鋰輝石礦床不僅僅局限于偉晶巖型，在偉晶巖脈外側(cè)帶的細(xì)晶巖也是重要的鋰輝石礦物載體，其鋰輝石常呈針狀或細(xì)粒狀產(chǎn)出[20]。故在坪步嶺-東家排地區(qū)出露的細(xì)晶巖脈中也可能形成良好的鋰輝石礦床。但具體仍需進(jìn)一步鏡下及地球化學(xué)驗(yàn)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(diào)查區(qū)

該地區(qū)出露巖石巖性主要為南華系萬(wàn)源巖組變粒巖、寒武系高灘組變質(zhì)砂巖以及牛角溝組碳質(zhì)板巖以及石炭系黃龍組白云巖，整個(gè)區(qū)域?qū)儆跁?huì)同巖體，出露巖性為中粗粒似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖。該地區(qū)同樣受燕山期東西向應(yīng)力影響，形成大量的近南北走向的硅化破碎帶構(gòu)造，硅質(zhì)破碎帶中見(jiàn)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(fēng)化成砂狀，且新鮮露頭中未見(jiàn)明顯的鋰輝石礦物。因此該地區(qū) 對(duì)于鋰輝石礦床而言，可能不具有成礦潛力。

4 結(jié)論

1）將軍坳-青塘地質(zhì)調(diào)查區(qū)中出露的花崗偉晶巖脈多呈雞窩狀，脈體中未見(jiàn)明顯的鋰輝石礦物，鋰輝石成礦潛力較小，石上-黃石調(diào)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(zhì)破碎帶，就地質(zhì)調(diào)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(diào)查區(qū)花崗偉晶巖脈成群出現(xiàn)且產(chǎn)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(jié)合樣品地球化學(xué)及一定構(gòu)造發(fā)育及礦物蝕變的找礦標(biāo)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(jìn)一步的地球化學(xué)及地球物理研究。