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南嶺地區湖南段花崗巖型鋰礦成礦特征與資源預測

2024-01-26 13:50黃建中孫驥文春華陳劍鋒曾廣乾盛丹許以明張雄許若潮
國土資源導刊 2023年4期

黃建中 孫驥 文春華 陳劍鋒 曾廣乾 盛丹 許以明 張雄 許若潮

引用格式:黃建中,孫驥,文春華,等.南嶺地區湖南段花崗巖型鋰礦成礦特征與資源預測[J].國土資源導刊,2023,20(04):10-27+65.

Reference format:Huang Jianzhong, Sun Ji, Wen Chunhua,et al.Metallogenic characteristics and resources prediction of the granite-type lithium deposits in Hunan area of Nanling region[J].Land & Resources Herald,2023,20(04):10-27+65.

摘? 要: 南嶺地區湖南段是我國重要的鎢錫礦產基地,也是鋰鈮鉭等稀有金屬聚集區,區內大陸地殼受多期次的沉積、構造、巖漿循環作用而不斷趨于成熟,促使鋰等金屬不斷在晚次花崗巖中富集。本文系統梳理了區內各時期花崗巖中鋰含量特征及鋰礦富集規律,發現從加里東期花崗巖至燕山期花崗巖中鋰元素含量平均由25 ppm富集至406 ppm,鋰含量呈現逐漸升高的變化趨勢,表現為區內鋰的地球化學異常與燕山期的花崗巖套合較好,顯示出鋰礦化與燕山期花崗巖(160—90 Ma)在時空上存在密切聯系。通過對成礦地質條件分析,厘定出花崗巖型鋰礦(尖峰嶺)和云英巖型鋰礦(正沖)兩類主要鋰礦類型。本文認為復式花崗巖結晶分異晚期形成的云英巖和白云母花崗巖頂部是鋰成礦有利部位,據此建立了南嶺地區湖南段鋰礦找礦預測模型。在總結區域花崗巖型鋰礦成礦特征的基礎上,劃分了8處(V1-V8)鋰礦成礦遠景區,初步預測了南嶺地區湖南段鋰礦資源潛力達4 955 100 t,顯示出巨大的鋰礦成礦潛力,是今后尋找花崗巖型鋰礦的主要方向。

關鍵詞:花崗巖型鋰礦;成礦特征;礦產資源預測;南嶺地區湖南段

中圖分類號:P595? ? ? ? ? ?文獻標志碼:A  ? ? ? ? ?文章編號:1672-5603(2023)04-10-18

Metallogenic Characteristics and Resources Prediction of the Granite-type Lithium Deposits in Hunan Area of Nanling Region

Huang Jianzhong1,Sun Ji2, Wen Chunhua2,Chen Jianfeng2,Zeng Guangqian2, Sheng Dan3,Xu Yimig4,Zhang Xiong5,Xu Ruochao2

(1.Geological Bureau of Hunan Province, Changsha Hunan 410014; 2. Hunan Institute of Geological Survey, Changsha? Hunan 410114; 3. Hunan Planning Institute of Land and Resources, Changsha Hunan 410119; 4.Mineral Resources Investigation Institute of Hunan Province; 5. Survey and Monitoring Institute of Hydrogeology and Environmental? Geology of Hunan Province, Changsha? Hunan 410014)

Abstract: The Hunan area of the Nanling region is an important tungsten-tin mineral base in China, as well as an accumulation area of rare metals such as Lithium, Niobium and Tantalum. The continental crust in the area is becoming mature due to multiple periods of sedimentation, structure and magma cycle, which promotes the enrichment of lithium and other metals in late granites. This article systematically summarizes the characteristics of lithium content and the enrichment patterns of lithium deposits in granite from different periods in the area. It is found that the lithium element content in granite from the Caledonian period to the Yanshanian period is enriched from 25 ppm to 406 ppm on average, and the lithium content shows a gradually increasing trend. This is manifested by the geochemical anomalies of lithium in the area, which are well integrated with the Indosinian and Yanshanian granite. It shows a close spatiotemporal connection between lithium mineralization and Yanshanian granite (160-90Ma). By analyzing the geological conditions of mineralization, two main types of lithium deposits have been identified: granite type lithium deposits (Jianfengling) and greisen type lithium deposits (Zhengchong). It is considered that the top of greisen and muscovite granite formed in the late stage of crystallization differentiation of compound granite is the location of lithium mineralization. Based on this, a prediction model for lithium ore prospecting in the Hunan area of the South Range is established. On the basis of summarizing the metallogenic characteristics of regional granite type lithium deposits, eight (V1-V8) lithium mineralization prospects are divided, and it is preliminarily predicted that the potential of lithium resources in the Hunan area of the South Range will reach 4.955 1 million tons, showing a huge potential for lithium mineralization, which is the main direction of looking for granite type lithium deposits in the future.

Keywords: granite-type Li deposits; metallogenic characteristics; mineral resources prediction; Hunan area of the Nanling region

0 引言

鋰(Li)是全球公認的戰略性礦產資源,當前以鋰為原材料的電池廣泛應用于電動汽車和儲能等領域,在國家能源轉型以及實現“雙碳”目標的推進過程中有著舉足輕重的地位。

鹵水型鋰礦和花崗偉晶巖型鋰礦是自然界中傳統的兩種主要鋰礦床類型,而花崗巖型鋰礦因其礦石品位偏低,長期以來僅被用于低端陶瓷工業。隨著我國近年新能源產業的高速發展,鋰資源的需求量急劇增長,具有規模大、適合露天開采特征的花崗巖型鋰礦在選冶技術上得到不斷突破,目前得以規?;_采與應用。該類型鋰礦不僅成為了我國鋰資源供應的重要來源以及市場爭奪的熱點[1],也成為了地質礦產界關注的焦點。

南嶺地區湖南段廣泛發育各時代的花崗巖,不僅是鎢錫等金屬礦床的富集地,也是花崗巖型鋰礦的聚集區。湖南省近年在該區鋰礦勘查工作持續推進,新發現了一批重要的鋰多金屬礦產地,顯示了該區十分優越的鋰多金屬找礦前景。本文在梳理該區花崗巖型鋰礦勘查找礦與研究成果的基礎上,總結了花崗巖型鋰礦的地質特征,提出了下一步找礦的方向,以期為該區花崗巖型鋰礦成礦作用的研究及區域找礦勘查工作提供借鑒和參考。

1 成礦地質背景

南嶺地區湖南段區域構造位置處于南嶺中段,呈近東西向橫跨在華南大陸揚子地塊、欽杭成礦帶以及華夏地塊之上(圖1a)。該區經歷了從新元古代時期古華南洋的俯沖、閉合[2]、成冰紀(—760Ma)到晚奧陶世的板內沉積作用[3-4]、晚奧陶世—早泥盆世的陸內褶皺變形以及大規模巖漿活動、晚泥盆世—中三疊世的板內沉積作用[5]和巖漿活動、以及晚侏羅世—早白堊世古太平洋板塊俯沖引發強烈伸展作用及大規模巖漿活動等。在這一系列多期次沉積、構造熱事件以及巖漿活動的影響下,沉積巖中富鋰粘土礦物在變質過程中活化并轉移到新的富鋰礦物中富集,在地殼的深熔過程則使得鋰元素重新釋放出來并在花崗巖漿中進一步聚集[6],伴隨地殼物質的多期循環作用,促使該區鋰等金屬元素持續得到富集,孕育了該區大規模鋰多金屬礦床的成礦作用。

區內花崗巖十分發育(圖1b),成巖期先后有武陵期、加里東期、印支晚期和燕山期,分布較廣的主要有加里東期、印支晚期和燕山期三期巖漿巖。

加里東期花崗巖:湘南中東部的彭公廟巖體、東風巖體以及南部的雪花頂巖體形成于加里東期,與南華系—奧陶系呈侵入接觸,與泥盆系呈沉積接觸[7-11]。成巖年齡多為440—420 Ma。在該地區加里東期花崗巖體中,萬洋山巖體Li含量介于25~105 ppm,平均為59 ppm[39];彭公廟巖體Li含量介于16~56 ppm,平均為31 ppm[34];雪花頂Li含量介于18~31 ppm,平均為25 ppm[33];綜合這幾個巖體加里東期巖體Li的加權平均含量為35 ppm。

印支晚期花崗巖:關帝廟、五峰仙、陽明山、塔山巖體等形成于印支期[12-14];苗兒山巖體、越城嶺巖體由加里東期和印支期的花崗巖構成[8-9, 22-24] 。成巖年齡多為230—210 Ma。在印支期的巖體中,鄧阜仙巖體的Li含量介于57~102 ppm,平均為74 ppm[40];錫田巖體Li含量介于79~387 ppm,平均為224 ppm[25];關帝廟巖體Li含量介于52~103 ppm,平均為77 ppm[41];陽明山巖體Li含量介于33~356 ppm,平均為179 ppm[14]。這些印支期巖體的Li加權平均含量為147 ppm。

燕山期花崗巖:騎田嶺以及香花嶺地區的多個小巖株形成于燕山期[15-16];萬洋山—諸廣山巖體則有加里東期、印支期和燕山期的花崗巖出露[17-21] ;鄧阜仙巖體、錫田巖體、大義山巖體則是由印支期和燕山期花崗巖構成的復式花崗巖[25-30]。燕山期花崗巖年齡多介于160—90 Ma。在該區燕山期的花崗巖體中,騎田嶺巖體的Li含量介于42~133 ppm,平均為84 ppm[42];瑤崗仙巖體的Li介于112~367 ppm,平均為192 ppm[43];鄧阜仙巖體的Li介于112~367 ppm,平均為192 ppm;錫田巖體的Li含量介于173~717 ppm,平均為406 ppm[44];諸廣山燕山期巖體的Li含量介于172~192 ppm,平均為183 ppm[45];千里山巖體的Li含量介于46~285 ppm,平均為188 ppm[46];上堡巖體的Li含量介于530~1 310 ppm,平均為890 ppm[47]。計算得到這些燕山期巖體的Li加權平均值為329 ppm。

綜上所述,在整個南嶺地區湖南段,隨著花崗巖的年齡由老到新,其Li含量呈現出明顯增高的趨勢。部分燕山晚期花崗巖巖體即為礦體,如區內晚白堊世形成的上堡巖體,其侵位年齡為87—86 Ma[47],代表的是區域內最晚侵入次的花崗巖,其Li2O的含量可達1%以上。在同一復式巖體的不同時代形成的花崗巖單元內,如鄧阜仙和錫田的印支期和燕山期花崗巖,以及萬洋山—諸廣山巖體加里東期和燕山期的花崗巖,隨花崗巖侵入年代更年輕,其Li含量增高的現象尤其明顯。

在花崗巖的成因類型方面,苗兒山北西部小規模出露的武陵期花崗巖具有殼?;烊艿奶卣鱗32],兼具有S型和I型花崗巖的特征;越城嶺巖體、萬洋山巖體、雪花頂加里東期花崗巖巖體為以殼源為主的殼?;旌铣梢蚧◢弾r,早期花崗巖屬于I型花崗巖,中晚期屬于S型花崗巖,I 型花崗巖主要由變質中基性火成巖部分熔融形成,S 型花崗巖的源區主要為變雜砂巖、變質泥巖[9-10, 33];苗兒山與彭公廟加里東期主體花崗巖屬S型花崗巖,且源巖為中、上地殼變質砂、泥質巖石[8, 34];印支期的花崗巖多以殼源的S型花崗巖為主,少數具有幔源的特征[35];除S型和I型外,A型花崗巖[36-37]也是該地區燕山期花崗巖的主要類型。

在該區1∶20萬水系沉積物測量Li元素異常圖(圖2)上可看出,除衡陽地區的Li元素異常外,其它地區的Li元素異常形態與花崗巖巖體形態套合較好,顯示出為花崗巖所致異常的特征。其中區內加里東期的花崗巖體,苗兒山—越城嶺巖體、萬洋山—諸廣山巖體、彭公廟巖體以及雪花頂巖體內基本沒有明顯Li元素異常帶發育,整個區域Li異常的濃集明顯地區主要為錫田巖體、陽明山—塔山—大義山一帶、香花嶺一帶以及九嶷山巖體的北西部,其次在騎田嶺巖體南部和瑤崗仙地區也有分布。這些巖體的形成時代主要為燕山期,其次為印支期,這也與統計得到的該區域各時代花崗巖中的Li元素背景值的結果相契合。而衡陽地區的Li元素異??蓺w因于淺地表過程對周圍含鋰花崗巖的改造,使其成為了中新生代衡陽盆地沉積物的溯源區[6, 48]。

2 花崗巖型鋰礦的時空分布規律

2.1 鋰礦床類型

到目前為止,湖南已發現的鋰礦床最主要的類型為硬巖型:包括花崗偉晶巖型、蝕變花崗巖型、云英巖型。其中花崗偉晶巖型鋰礦床以湘東北平江傳梓源為代表;蝕變花崗巖型鋰礦床以南嶺地區湖南段臨武尖峰嶺、耒陽市上堡、桂陽縣輝山為代表;云英巖型鋰礦床以道縣正沖為代表。目前在湘西北地區發現有黏土型鋰礦,但規模不清,湖南省內暫未發現鹽湖型鋰礦。

2.2 礦床空間分布

鋰礦床具有帶狀分布特征。區域上總體沿郴州—臨武斷裂分布,向北東進入江西境內,向南西進入廣西、廣東。湖南省內礦床主要分布于道縣正沖、臨武尖峰嶺、耒陽上堡、桂陽輝山、茶陵錫田等地區,總體上為多期次的復式花崗巖,成礦地質體往往與較晚侵入次的花崗巖密切相關。

蝕變花崗巖、云英巖分布于巖體中上部或邊部。從道縣正沖鋰銣礦床、臨武尖峰嶺礦床、耒陽上堡礦床、桂陽輝山礦床和大沖里礦床來看,云英巖化花崗巖—云英巖由于相較于正常的花崗巖、大理巖化灰巖(灰巖)抗風化能力強,其地形地貌往往形成正地形,主要分布于巖體中上部或邊部。鋰礦主要分布于復式巖體頂部及邊部,就位于巖體與地層接觸部位。鋰-氟揮發份等往往遠距離遷移至巖體頂部或圍巖接觸帶富集。因此,晚期次侵位的中-細粒白云母花崗巖或云英巖有利于形成鋰礦體。

蝕變花崗巖、云英巖具有蝕變分帶特征。下部綠簾石化花崗巖帶位于鈉長石化花崗巖帶下部,巖石肉眼尺度多表現為泛綠色—淺綠色色調,主要為長石綠簾石化,綠簾石沿長石邊部交代花崗巖中的斜長石。交代的過程中,鈉遷移進入流體相,成礦流體堿性增強,有利于Li、Rb等元素活化遷移。中部鈉長石化花崗巖帶位于綠簾石化花崗巖帶上部,云英巖化花崗巖下部。成礦流體與巖石反應,鈉質交代鉀長石,形成條紋長石。上部云英化花崗巖(云英巖)由于中部鈉長石化過程消耗了大量的Na離子,成礦流體中堿活度降低、H+活度升高,從而巖石中黑云母、斜長石被交代,成礦流體中Li進入云母,形成鐵鋰云母。

2.3 成礦年代格架

盡管區域上大面積出露各時代的花崗巖,但與鋰礦床成礦作用相關的花崗巖的形成年代主要為燕山期,與華南其它地區類似,幾乎所有特大型、大型的鋰多金屬礦床都與燕山期的構造—巖漿活動有關[49],這是由于該區發生的多期構造巖漿事件致地殼物質發生多期循環,不同期次的花崗巖疊加,造成鋰等成礦元素的活化和再富集,促使侵入時代晚的花崗巖發生了更大規模的成礦作用[50]。

蝕變花崗巖型鋰礦和云英巖型鋰礦主要形成于晚侏羅紀、晚白堊紀。在已探明或新發現的鋰礦床(點)中,正沖鋰銣礦床礦石全巖Rb-Sr年齡為153—142 Ma;尖峰嶺鋰鈮鉭多金屬礦床白云母Ar-Ar年齡158.7±1.2 Ma;2022年湖南省鋰礦調查專項在香花嶺地區發現的鋰礦與尖峰嶺礦床在空間上均受控于同一巖體,亦形成于燕山期;桂陽縣大沖里礦區和輝山坪礦區均集中于區內的大義山巖體東部,兩件含礦花崗巖鋯石U-Pb年齡分別為155.17±0.58 Ma、152.38±0.69 Ma;上堡地區蝕變花崗巖侵位年代為87—86 Ma[47];湘東錫田和鄧阜仙巖體鋯石U-Pb年齡表明兩者均由印支期(224—226 Ma)和燕山期(151—153 Ma)兩期花崗巖構成的復式巖體,錫田礦床含礦石英脈中輝鉬礦 Re-Os 等時線年齡為 149.7±0.9 Ma,白云母 Ar-Ar 年齡為 149.5±1.5 Ma 和 149.4±1.5 Ma,鄧阜仙礦石中共生云母Ar-Ar年齡為148±1.1 Ma,鈮鉭錳礦U-Pb年齡為157.9±4.0 Ma—153.4±2.6 Ma。

3 典型鋰礦床特征

3.1 臨武縣尖峰嶺鋰鈮鉭金屬礦床

尖峰嶺礦區(圖3)屬于香花嶺錫多金屬礦田的一部分,是該區內一處大型花崗巖型鈮、鉭、鋰稀有金屬礦床。寒武系變質砂巖大面積分布于礦區北西部,泥盆系碳酸鹽巖圍繞花崗巖分布,石炭系灰巖僅出露于礦區東南角。區內斷裂構造與成礦關系密切,斷裂構造既是巖漿上升的通道,同時又是深部成礦熱液上升的通道,控制巖體和礦床的分布。區域性北東向斷裂構造控制了巖體的就位,次一級的北東向與北西向斷裂構造控制了云英巖化與礦體的分布[51]。

區內鋰多金屬礦體賦存于花崗巖內部,花崗巖具有明顯的巖性分帶特征,自上而下可分為7個帶(圖4),依次為:

云英巖帶(Ⅰ帶):為石英—黃玉云英巖。位于尖峰嶺巖體頂部,本帶厚約2~3 m,呈灰白色,由煙灰色石英、黃玉和鐵鋰云母組成(圖5a),該帶鋰礦化最富,其中Li2O含量達0.82%。

鈉長石花崗巖風化帶(Ⅱ帶)。分布于Ⅰ帶外圍,呈不完整環帶狀(圖3),厚度4~20 m,呈白色,淺地表花崗巖風化成高嶺土(圖5b)。礦物組成主要為鈉長石、斜長石、石英和云母等,鈉長石呈白色板狀,見有絹云母化,本帶中Li2O的含量基本在0.3%以上。

鈉長石花崗巖帶(Ⅲ帶):緊接Ⅱ帶之外圍,呈完整環帶分布,垂向上位于Ⅱ帶之下,厚度約20~100 m(圖3)。巖石呈白—灰白色,中細?;◢徑Y構,礦物主要由乳白色石英、斜長石、條板狀鈉長石和含鋰白云母云母組成,另含黃玉及少量紫色螢石等。本帶Li2O的含量多介于0.2%~0.3%之間。

斜長石花崗巖帶(Ⅳ帶):分布在Ⅲ帶外圍,厚度約20~80 m。中細?;◢徑Y構,礦物以淺棕色黑鱗云母、微斜長石為主,局部見方鉛礦等硫化物。本帶Li2O的含量多介于0.1%~0.2%之間。

斜長石—鉀長石花崗巖帶(Ⅴ帶):分布于Ⅳ帶外圍,厚度約30~80 m。中粒斑狀結構,顏色為白色至肉紅色。礦物組成主要為鉀長石、斜長石、黑鱗云母和石英。本帶Li礦化較差,其品位大多低于0.1%。

鉀長石花崗巖帶(Ⅵ帶):分布于山腳一帶,面積廣,厚度約80~150 m。呈肉紅色,中?;◢徑Y構。巖性與Ⅴ帶相比,黑云母片度增大,顏色棕色加深;長石以鉀長石為主,顏色更顯紅,本帶基本無鋰礦化。

黑云母花崗巖帶(Ⅶ帶):緊接Ⅵ帶,巖石為半自形粒狀結構,顏色為淡紅色,礦物組成為石英、微斜長石和黑云母。云母主要為黑云母,片度大,多呈單片狀;石英為煙灰色;微斜長石為淡紅色。

需要指出的是,上述Ⅰ—Ⅶ帶除頂部的云英巖帶外,其它的界線不清,整體呈漸變演化過渡的特征。Li多金屬主要集中在Ⅰ—Ⅲ巖相帶中,由上往下Li的含量呈逐漸降低的趨勢。七個巖相帶在垂向上,從下往上呈現出結晶分異程度越來越高的現象,促使Li等不相容元素在頂部一帶富集,是該區Li多金屬成礦的主要因素。事實上,大多數Li多金屬礦床內的富集作用均與尖峰嶺地區類似。

3.2道縣正沖鋰-銣-銫礦床

礦區位于東西向九嶷山巖漿構造帶的西部。區內斷裂構造十分發育,其中以NE和NW向兩組最發育,其次為近SN向組。NE向斷裂形成于加里東期,呈帶狀近平行分布,具先張扭、后壓扭等多期活動特征,總體走向35°,為礦區云英巖鋰礦的主要容礦構造。

礦區巖漿巖十分發育,金雞嶺巖體(γ52-1)為燕山早期第一階段的產物,廣泛分布于礦區南部及西部。巖性主要為粗中—粗粒斑狀黑云母二長花崗巖。細粒黑云母花崗巖(γ52-3)為燕山早期第三階段產物,在深部呈巖基產出,常沿斷裂構造以細粒黑云母花崗巖脈產于金雞嶺巖體內。另有斑狀黑云母花崗巖(γ52-2)為金雞嶺巖體燕山早期第二階段的產物,主要產于礦區外圍南部(圖6A)。

不同于以尖峰嶺礦區為代表的花崗巖型鋰礦床(點),該區的鋰礦賦礦地質體為云英巖,云英巖規模較大,呈巖株產出(圖6B),其長約300 m,寬約20~60 m,云英巖即為鋰礦體,鋰金屬主要賦存在鐵鋰云母中。礦區勘查資料表明,主要的云英巖型鋰礦體分布于中深部中細粒堿性花崗巖頂部F2、F3圍限的區域;花崗巖型鋰礦受控于堿性花崗巖與上部巖石接觸帶,分布范圍更廣(圖7)。湖南紫金鋰業有限公司目前在該區的勘查成果顯示,礦區所查明的資源量中,品位達0.3%以上的Li2O達48.07×104? t,云英巖主要礦物組成為石英、鐵鋰云母和黃玉,局部含長石(圖5c)。

關于云英巖的成因部分學者認為其是圍巖花崗巖受后期的流體蝕變發生云英巖化所致[53],但更多的證據表明云英巖的分布與礦區F2、F3等斷裂構造密切相關。無論是在地表還是在深部(圖5d, e),云英巖與花崗巖的接觸界線平直,呈明顯突變特征,受多期次巖體侵入,晚期堿性花崗巖分異形成的含礦流體沿相同的構造向上遷移并導致沿上部早期蝕變花崗巖中分布的弧形節理進一步蝕變,從而顯示兩者為“侵入接觸”關系(圖7);云英巖中的黃玉斑晶有明顯熔體包裹體[52, 54];石英在陰極發光條件下顯示有原生的生長環帶、石英的Ti微量元素計算得到的溫度明顯高于熱液石英溫度等[54]顯示復式花崗巖發生多級原地結晶作用,促使巖漿房中的揮發分和不相容元素得到超級富集,是該區鋰多金屬成礦的原因。

正沖和尖峰嶺代表了南嶺地區湖南段最主要的兩種鋰礦床,鋰金屬主要賦存于云英巖及蝕變花崗巖中。除此之外,通過調查發現,在界牌嶺礦區隱伏的花崗斑巖巖株以及香花嶺礦區的細晶巖脈也有較高的鋰含量。

4 花崗巖演化與鋰礦富集規律

區域上的花崗巖型鋰礦的鋰金屬主要賦存于云母類礦物如鐵鋰云母和含鋰白云母內,其中云英巖中的鋰含量是整個區域最高的,通常認為后期流體交代花崗巖發生云英巖化是致鋰富集的重要過程。但除了正沖以外,其它地區如癩子嶺、尖峰嶺巖體頂部的云英巖呈層狀覆蓋于鈉長石花崗巖的頂部[52, 55-57],在有些地區或呈脈狀沿構造裂隙穿插于花崗巖體內[50],其厚度一般介于1~3 m,盡管云英巖中鋰含量高,但一般總體因其體積小而無法構成很大規模,而鈉長石花崗巖往往具有較大規模,厚幾十米到數百米,因此,鈉長石花崗巖是整個區內最主要的花崗巖型鋰資源載體。

花崗巖體內鋰等稀有金屬的大規模富集與區域構造—巖漿活動密不可分,大陸地殼的高度成熟、花崗巖的高分異演化、成礦流體的交代蝕變是鋰等富集的主要原因[2]。王登紅等認為“多旋回深循環內外生一體化”是鋰的超常富集機制[58],即沉積作用過程是鋰的首次富集,而沉積巖的部分熔融形成的花崗巖促成了鋰的第二次富集。該地區發生在前侏羅紀的多期沉積、構造—巖漿事件,特別是武陵期、加里東期和印支期多時代花崗巖的疊加,促使該區地殼物質多期循環,使得不斷成熟的大陸地殼中的鋰等稀有金屬得到了初步的富集[2, 49],晚侏羅世到早白堊世時期,在古太平洋板塊俯沖回撤后的伸展構造背景下,史上最大規模的花崗巖漿作用促使鋰等金屬進一步遷移和聚集,為該區形成鋰多金屬的礦集區提供了物質保障。

花崗巖漿結晶分異作用同樣是控制鋰等金屬遷移與富集的關鍵因素[59],隨著巖漿結晶分異作用的進行,可形成不同類型的花崗巖,如黑云母二長花崗巖、二云母二長花崗巖、白云母二長花崗巖、白云母鈉長花崗巖以及電氣石花崗巖等,花崗巖漿呈現出明顯向酸性、堿性、和稀有金屬元素富集方向演化的特征[60-61],于是云母中的鋰等稀有金屬元素含量持續升高[62]。另外,晚期巖漿流體可分異出富鋰巖漿熱液,其交代早期花崗巖發生云英巖化等蝕變促成了鋰等金屬的再一次富集,因此,巖體頂部的云英巖代表了最高的巖漿分異程度[2]。在該地區,云英巖一方面是鋰金屬重要的賦礦巖石,另一方面也是尋找花崗巖型鋰礦重要的標志。在巖漿結晶分異作用所形成的不同類型花崗巖過程中,從早到晚,不同巖性單元的巖體的規模呈現出不斷變小的特點,賦礦的高分異的花崗巖分布于巖體頂部,因此富鋰的花崗巖一般為燕山期復式巖體的晚期巖石,產于高分異花崗巖的上部或前突部位[63],在構造位置上,該類型巖石一般位于褶皺背斜核部,如尖峰嶺鋰多金屬礦出現于南北褶皺帶的穹隆區,或位于兩組斷裂的交匯部位,如正沖等。

5 湘南地區鋰礦成礦潛力分析

5.1 花崗巖型鋰礦找礦預測模型

綜合上述尖峰嶺和正沖典型鋰礦床、預測工作區成礦要素特征及物化遙等綜合信息特征,分析各因素與該類型礦床的成因關系,確定預測工作區的必要、重要和次要預測要素如下:

必要預測要素:成礦時代:燕山期;大地構造位置:九嶷山—騎田嶺巖漿巖帶;圍巖:侏羅紀(燕山期)二云母二長花崗巖(云英巖化);巖漿巖:二云母二(正、堿)長花崗巖等;斷裂構造;圍巖蝕變等。

重要預測要素:礦體規模、形態及產狀、找礦標志、Li、As、W、Sn等元素化探異常、剩余重力異常、遙感解譯構造等。

次要預測要素:礦物組合、結構構造、航磁異常、遙感羥基、鐵染異常、重砂異常等。

湘南花崗巖型和云英巖型鋰礦預測工作區預測要素表見表2。

根據預測要素研究結果,以預測工作區成礦要素圖和區域成礦模式圖為基礎,全面研究工作區內鋰礦成礦地質特征,結合區內物化遙綜合信息特征,通過信息轉換和有效預測要素的提取,編制了預測工作區的預測要素表(表2)和預測模型圖(圖8)。

5.2 鋰礦找礦遠景區

在對該地區花崗巖型鋰礦成礦特征研究的基礎上,本次初步劃定了在該區尋找鋰礦的8個遠景區(V-1—V-8)(圖9),各遠景區簡要情況如下。

V-1:位于鄧阜仙巖體、錫田巖體一帶,印支—燕山期的構造、巖漿活動強烈,廣泛發育二云母二(正、堿)長花崗巖(J2ηγ),區內有多個鎢、錫、鈮鉭、螢石礦床(點)。其中,茶陵縣鄧阜仙巖體內的白水沖、千子山細粒二(白)云母正(堿)長花崗巖,具有高硅、貧鈦磷的特征,花崗巖SiO2含量為72.86%,TiO2含量0.11%,P2O5含量0.05%,K2O/Na2O比值1.3。茶陵縣錫田大湖巖體黑云母二長花崗巖SiO2含量為73.19%,TiO2含量0.11%,P2O5含量0.03%,K2O/Na2O比值1.72,F含量3 222×10-6。該區航磁化極△T為-75 nT,鋰地球化學異常主要分布于鄧阜仙、錫田等巖體中心,Li 異常具三級濃度分帶,濃集中心位于復式巖體中的晚侵入次巖株部位,濃度中心Li 含量>164.58×10-6。燕山期花崗巖中的鋰含量鄧阜仙巖體的Li值介于112~367 ppm(平均為192 ppm),錫田巖體的Li含量介于173~717 ppm(平均為406 ppm)[44]。茶陵湘東鉭鈮礦床中少量樣品Li2O品位0.24%;錫田鎢錫礦中云英巖脈十分發育,其Li2O含量可達0.25%~0.72%,二云母二長花崗巖中的Li2O含量達0.18%。

V-2:位于萬洋山—諸廣山一帶,遠景區內加里東、印支、燕山期的構造、巖漿活動強烈。其中桂東縣諸廣山北體白云母堿長花崗巖具有高硅、貧鈦磷的特征,花崗巖SiO2含量為74.58%,TiO2含量0.09%,P2O5含量0.03%,K2O/Na2O比值1.53,F含量1 332×10-6,Nb/Ta比值4.45,Zr/Hf比值20.65,Li含量可達2 865×10-6,花崗巖均發育云英巖化、白云母化、鈉長石化等蝕變,區內見有多個鎢、錫、鈾、螢石礦床(點),成礦地質條件與找礦前景較好。區內航磁化極△T為-25~-50 nT;鋰地球化學異常主要分布于萬洋山—諸廣山巖體復式巖基的晚期巖體中,諸廣山燕山期巖體的Li含量介于172~192 ppm,平均為183 ppm[45],Li 異常具三級濃度分帶,圍繞燕山期花崗巖分布,濃度中心Li 含量>133.87×10-6。

V-3:位于千里山—瑤崗仙巖體一帶,區內鋰、鎢、錫、螢石等礦床(點)十分發育,瑤崗仙巖體二云母二長花崗巖以及界牌嶺礦區發育黃玉花崗斑巖—石英斑巖。其中瑤崗仙巖體二云母二(正、堿)長花崗巖具有高硅、貧鈦磷的特征,花崗巖SiO2含量為75.15%,TiO2含量0.03%,P2O5含量0.04%,K2O/Na2O比值1.49,F含量6 521×10-6,Nb/Ta比值2.87,Zr/Hf比值22.9。宜章界牌嶺巖體黃玉花崗斑巖—石英斑巖,SiO2含量為73.67%,TiO2含量0.17%,P2O5含量0.04%,K2O/Na2O比值3.54,F含量19 395×10-6?;◢弾r均發育云英巖化、白云母化、鈉長石化、螢石化、黃玉化等蝕變?,帊徬蓭r體的Li值介于112~367 ppm,平均為192 ppm[43],千里山巖體的Li含量介于46~285 ppm,平均為188 ppm[46]。航磁化極△T為-150~-70 nT;該區Li 異常具三級濃度分帶,主要分布于巖體中的晚次巖株。其中界牌嶺花崗巖斑巖Li2O 品位0.15~1.07%(13 件平均值為0.49%)、云英巖Li2O 品位0.11~1.12%(15件平均值為0.54%)、含熱液螢石脈灰巖Li2O 品位0.03~0.74%(10件平均值為0.24%)。

V-4:遠景區呈東西向橫跨陽明山巖體—上堡巖體一帶,區內鋰、錫、鈮鉭、高嶺土礦床(點)十分發育,印支—燕山構造巖漿活動強烈,鋰成礦地質條件和找礦前景十分優越。其中,雙牌縣陽明山(白菓市)二云母—白云母二長花崗巖具有高硅、貧鈦磷特征,SiO2含量為74.61%,TiO2含量0.14%,P2O5含量0.03%,K2O/Na2O比值1.21,F含量4 400×10-6,Nb/Ta比值4.88,Zr/Hf比值16.61。桂陽縣大義山巖體黑云母二長花崗巖SiO2含量為74.30%,TiO2含量0.13%,P2O5含量0.17%,K2O/Na2O比值1.36,Nb/Ta比值6.74。耒陽市上堡巖體一般SiO2含量72.02%,TiO2含量0.12%,P2O5含量0.01%,K2O/Na2O比值1.05,Nb/Ta比值3.17,Zr/Hf比值29.80,F含量8 598×10-6。上述花崗巖均發育云英巖化、白云母化、黃玉化等蝕變。航磁化極△T為-75~150 nT。陽明山巖體Li含量介于33~356 ppm,平均為179 ppm[14],而上堡巖體的Li含量高達530~1 310 ppm,平均為890 ppm[47]。鋰元素地球化學異常主要分布于陽明山、塔山、大義山等巖體中心,Li 異常具三級濃度分帶,異常中心位于復式巖體的晚侵入次巖株附近,濃度中心Li 含量>164.58×10-6。上堡巖體內的花崗巖、似偉晶巖殼Li2O 品位介于0.1%~1.44%(55 件平均值為0.44%),大義山巖體內的輝山、大沖里云英巖化花崗巖Li2O 品位0.1%~0.87%(1 357 件平均值為0.22%)。

V-5:遠景區位于騎田嶺巖體南部—香花嶺一帶,區內鋰、鎢、錫、鈮鉭礦床(點)十分發育。其中,臨武香花嶺巖體二云母正(堿)長花崗巖具有高硅、貧鈦磷的特征,花崗巖一般SiO2含量73.09%,TiO2含量0.03%,P2O5含量0.02%,K2O/Na2O比值6.88,F含量45 900×10-6。Nb/Ta比值2.76,Zr/Hf比值23.24。Li含量可達2 954×10-6。宜章騎田嶺西體二云母正長花崗巖,一般SiO2含量73.95%,TiO2含量0.19%,P2O5含量0.14%,K2O/Na2O比值1.61,F含量1 944×10-6。上述花崗巖均發育白云母化、云英巖化、鈉長石化、鋰云母化、黃玉化等蝕變。航磁化極△T為-50 nT;鋰地球化學異常主要分布于川口、東崗山、丫江橋等巖體中心,Li異常具三級濃度分帶,主要分布于臨武香花嶺巖體、宜章騎田嶺西體南部,濃度中心Li含量>164.58×10-6。尖峰嶺鈮鉭鋰礦床Li2O品位0.13%~0.82%,杉木溪銣礦床Li2O品位0.147%~0.382%(13件平均值為0.25%),條紋巖鈹礦床Li2O平均0.38%,癩子嶺巖體Li2O品位0.1%~1.54%(36件平均值為0.74%)。

V-6:位于金雞嶺巖體西部一帶,道縣金雞嶺巖體二云母正(堿)長花崗巖具有高硅、貧鈦磷的特征,花崗巖一般SiO2含量74.56%,TiO2含量0.17%,P2O5含量0.08%,K2O/Na2O比值1.62,F含量2 136×10-6,Nb/Ta比值5.15,Zr/Hf比值20.16。Li含量可達248×10-6?;◢弾r均發育云英巖化、白云母化、鈉長石化等蝕變。航磁化極△T為-100~-125 nT;鋰地球化學異常主要分布于巖體中心,Li異常具三級濃度分帶,主要分布于復式巖體中的晚次巖株,濃度中心Li含量>164.58×10-6。

V-7:位于越城嶺巖體一帶,越城嶺黑云母二長花崗巖具有高硅、貧鈦磷的特征,花崗巖SiO2含量為75.29%,TiO2含量0.16%,P2O5含量0.01%,K2O/Na2O比值1.68,F含量850×10-6,Nb/Ta比值5.25。上述花崗巖均發育云英巖化、白云母化等蝕變。航磁化極△T為-25 nT;鋰地球化學異常主要分布于越城嶺巖體中心,Li異常具三級濃度分帶,主要分布于復式巖體中的晚次巖株,濃度中心Li含量>133.87×10-6。區內見有鎢礦床產出,巖體南部廣西境內目前發現有偉晶巖型鈮鉭礦床,顯示出該印支期巖體具備高分異花崗巖的特征。經初步調查發現,該區見有云英巖化、白云母化等蝕變,結合區內發育Li異常的特征,認為該區為尋找鋰礦的有利地段。

V-8:位于崇陽坪巖體—瓦屋塘巖體一帶,瓦屋塘晚三疊世二長花崗巖(T3ηγ)圍巖為南華紀—寒武紀的變質砂巖、砂質板巖?;◢弾rSiO2含量為70.99%~71.41%,TiO2含量0.38~0.40%,P2O5含量0.12%~0.42%,K2O/Na2O比值1.49~1.61,F含量750×10-6,Nb/Ta比值1.68,Zr/Hf比值35.12。Li含量可達116~216×10-6。巖體內部發育廣泛的基性巖脈,巖體發育白云母化、云英巖化等蝕變。航磁化極△T為-50 nT;鋰地球化學異常主要分布于瓦屋塘巖體內,Li異常具三級濃度分帶,主要分布于復式巖體中的晚次巖株,濃度中心Li含量>133.87×10-6。目前未發現有鈮鉭鋰礦點,但區內石英脈型鎢礦床(點)十分發育,鎢礦與區內印支期高分異花崗巖具備成因聯系,區內鋰地球化學異常主要分布于瓦屋塘巖體內,Li 異常具三級濃度分帶,該遠景區和V-7遠景區均是省內尋找印支期花崗巖型鋰礦的重要突破區域。

5.3 鋰礦成礦潛力預測

本次重點對燕山期花崗巖體中已有勘查工作的V-1—V-6成礦遠景區開展成礦潛力預測,V-7和V-8印支期花崗巖鋰礦調查工作程度相對較低,本次暫未評價。

5.3.1 V-1成礦遠景區潛力預測

V-1遠景區分布有鄧阜仙巖體和錫田巖體,湖南省水文地質環境地質調查監測所開展了鋰礦調查工作,調查中發現錫田巖體北東部鋰礦化較好,圈出1個最小預測區開展鋰礦資源潛力分析。

(1)荷樹下最小預測區鋰礦特征

位于遠景區錫田巖體北東部,云英巖體位于錫田黑云母花崗巖接觸部位的巖突位置,見多處云英巖小巖株。其中鎢錫礦區內云英巖中見鎢錫礦體7個,鎢錫礦資源量1.2×104? t,淺鉆孔揭露多層云英巖礦體,厚度大于20 m,地表云英巖和白云母花崗巖Li2O品位為0.212%~0.467%,鉆孔揭露云英巖Li2O品位為0.45%~0.581%。荷樹下最小預測區面積4.86 km2。

5.3.2 V-2成礦遠景區潛力預測

V-2遠景區分布有萬洋山和諸廣山巖體帶,調查中發現萬洋山晚期花崗巖或巖脈鋰礦化較好,湖南省水文地質環境地質調查監測所開展了鋰礦調查工作,圈出2個最小預測區開展鋰礦資源潛力分析。

(1)西梅垅最小預測區鋰礦特征

位于萬洋山花崗巖體西部,燕山晚期侵入的花崗細晶巖脈具鋰礦化,走向近東西,傾向160°,傾角58°~60°,脈體長度可斷續延伸近4~5 km,出露寬度8~50 m,平均寬度約20 m。地表采樣分析Li2O品位為0.27%~0.74%,礦化細晶巖脈風化層厚度30 m。西梅垅最小預測區面積19.52 km2。

(2)龍鳳最小預測區鋰礦特征

龍鳳為一高嶺土礦區,為燕山晚期侵入的花崗細晶巖脈,走向北東—南西,傾向120°~150°,脈體寬度一般為10~25 m,長度延伸可達2~3 km,地表采樣分析Li2O品位為0.25%~0.33%。龍鳳最小預測區面積14.65 km2。

5.3.3 V-3成礦遠景區潛力預測

V-3遠景區分布有瑤崗仙巖體和界牌嶺花崗斑巖—石英斑巖,通過調查,界牌嶺螢石礦區鋰礦品位較好,礦區外圍花崗斑巖脈中鋰礦化較弱。湖南省礦產地質調查所開展了礦區螢石、鋰多金屬礦勘探工作,圈出1個最小預測區開展鋰礦資源潛力分析。

(1)界牌嶺最小預測區鋰礦特征

礦區面積1.725 km2,已估算鋰礦資源量,此次評價采用礦區估算鋰礦資源量數據。礦區伴生Li2O礦石量1 804.7×104 t,Li2O資源量73 425 t,Li2O平均品位0.407%。

5.3.4 V-4成礦遠景區潛力預測

V-4遠景區分布有陽明山巖體、大義山巖體和上堡巖體。湖南省地質調查所開展了調查工作,調查中發現大義山巖體晚期白云母花崗巖和上堡白云母花崗巖巖株鋰礦化較好,圈出2個最小預測區開展鋰礦資源潛力分析。

(1)灰山—大沖里最小預測區鋰礦特征

灰山預測區面積1.79 km2,發現3 條礦化花崗巖鋰礦化體,其中II 號礦體水平寬度在350~120 m;走向延伸長度>3.45 km, Li2O品位0.14%~0.25%。大沖里預測區面積0.816 km2,2022年湖南省地質調查所開展了勘查工作,發現1處云英巖化花崗巖鋰礦化體,平面上呈北東向帶狀延伸長度約480 m,向北東延伸約1 000 m后尖滅,水平寬度約490 m,云英巖化花崗巖Li2O品位為0.21%~0.34%。此次評價采用礦區估算鋰礦資源量數據,灰山礦區僅II 號礦體估算礦石量18 220.42 ×104 t, Li2O 資源量40.78×104 t(其他2條礦脈工程未控制,未估算資源量),大沖里礦區礦體估算礦石量6 126.12 ×104 t,Li2O 資源量16.06×104 t,共計56.84×104 t。

(2)上堡最小預測區鋰礦特征

位于上堡花崗巖體西部,預測區內分布10余處白云母鈉長石花崗巖小巖株,巖體頂部見薄層狀偉晶巖殼,鋰云母品位達1.1%。調查發現地表白云母花崗巖小巖株鋰礦化較好,采樣分析Li2O 品位為0.23%~0.74%,平均品位0.309%。最小預測區面積10.68 km2。

5.3.5 V-5成礦遠景區潛力預測

V-5成礦遠景區內分布2處鋰礦床,2022年湖南省礦產地質調查所開展了調查工作,根據勘查程度圈出3個最小預測區開展鋰礦資源潛力分析。

(1)尖峰嶺鋰—鈮鉭礦床

據湖南冶金二三八隊勘探成果[52],尖峰嶺礦床為一處大型花崗巖型鈮、鉭稀有金屬礦床,伴生鋰礦規模為中型。Ta2O5 9 834 t、Nb2O5 11 756 t,平均品位Ta2O50.009%、Nb2O50.011%。伴生Li2O 81 696 t,Li2O平均品位0.279%。礦區面積1.58 km2,礦體長900 m,寬200~600 m,礦體厚度20~50 m,主礦體中心最厚大于150 m。

(2)香花嶺細晶巖脈鋰—鈮鉭礦床

湖南冶金二三八隊于1974—1976年開展了礦區地質工作,探獲金屬量Ta2O5 750 t,Nb2O5? 766 t,Li2O 17 337 t,Rb2O 12 670 t,BeO 2 066 t。細晶巖脈長1 770 m,平均厚3.31 m,面積3.76 km2,脈體中Ta2O5 0.23% ~ 0.28%,Nb2O5 0.021% ~0.032%,Li2O大于0.5%。

(3)香花嶺最小預測區鋰礦特征

位于遠景區北部,區內分布有香花嶺細晶巖脈鋰—鈮鉭礦床,巖體為癩子嶺巖體,屬陸殼重熔型花崗巖,呈橢圓狀,長軸北西向,長2.4 km,短軸北東向,長1.3 km。癩子嶺巖體的隱伏花崗巖和云英巖中鋰礦化情況較好,云英巖和白云母鈉長石花崗巖中Li2O品位為0.2%~1.544%,平均品位0.445%,鉆孔揭露花崗巖體中Li2O品位在0.2%以上的礦體厚度為70~120 m。香花嶺最小預測區面積9.76 km2。

(4)通天廟最小預測區鋰礦特征

位于遠景區中部,區內出露巖體為通天廟巖體和瑤山里巖體,其中通天廟巖體中Li2O品位0.188%~0.341%,鉆孔揭露鋰礦體厚度為65.5~111m?,幧嚼飵r體鉆孔揭露鋰礦體厚度大于70 m,Li2O品位0.2%~0.382%,物探資料顯示區內存在隱伏巖體。區內雞腳山鎢錫礦區花崗巖頂部云英巖中含Li2O 0.013%~0.485%;鉆孔揭露礦區內鋰礦呈層狀分布,見礦厚度65.5~111m,品位0.248%~0.439%。通天廟最小預測區面積23.96 km2。

(5)尖峰嶺最小預測區鋰礦特征

位于遠景區南部,區內出露巖體為尖峰嶺巖體,Li2O品位0.2%~0.710%。區內臨武縣泰晟礦、東山鎢礦、竹子沖磁鐵礦、香花鋪礦均見鋰礦化。其中東山竹子沖磁鐵礦區鉆孔揭露花崗巖體中Li2O品位大于0.2%的礦體厚度可達70.8~105.5 m。香花鋪礦區鉆孔揭露花崗巖體中鋰礦地表品位較高(0.6%~0.7%),往深部逐漸貧化,其富礦段厚75.7 m,Li2O品位平均0.38%。億達花崗巖采石場地表花崗巖中含Li2O 0.2%~0.5%;泰晟礦區花崗巖含Li2O 0.254%~0.395%;泡金山礦區花崗巖含Li2O 0.357%~0.541 %;杉木溪礦區花崗巖含Li2O0.147%~0.382%,平均0.245%。最小預測區面積13.46 km2。

5.3.6 V-6成礦遠景區潛力預測

V-6成礦遠景區內分布1處鋰礦床,湖南省地球物理地球化學調查所開展了調查工作,根據勘查程度圈出2個最小預測區開展鋰礦資源潛力分析。

(1)正沖最小預測區鋰礦特征

位于遠景區西部,據湖南紫金鋰業有限公司目前在該區的勘查成果顯示,正沖鋰礦床所查明的資源量中品位達0.3%以上的Li2O達48.07×104 t。正沖礦床東邊羊角沖地區云英巖呈巖脈產出,脈體厚度變化較大,一般在50~200 m之間。區內土壤地球化學分析Li元素含量25~596 ppm,與蝕變花崗巖分布區吻合,地表云英巖樣品分析Li2O含量0.36%~0.76%。正沖礦床北邊楓木坪地區分布2處小云英巖體,與正沖鋰礦床具有相同成礦條件。云英巖厚度可達80余米。Li2O品位為0.50%~0.83%。最小預測區面積27.78 km2。

(2)螃蟹木最小預測區鋰礦特征

位于正沖礦床東南面,區內云英巖體型礦脈受螃蟹木與金雞嶺超單元接觸面附近的層節理帶控制。云英巖礦體主要賦存于晚侏羅世螃蟹木超單元內。礦體(脈)產狀近水平,厚度、品位不均勻。己發現30、10、13號3條礦化帶,其中以30號礦化帶規模最大,地表出露長約800 m,礦體厚0.5~80 m,平均厚30 m,Li2O品位為0.18%~1.53%,平均品位0.53%。最小預測區面積15.82 km2。

5.3.7 預測資源量

根據全國礦產資源潛力評價辦公室發布的《預測資源量估算要求(2010年補充)》,該地區鋰礦資源量估算以尖峰嶺鋰礦作為模型礦床,采用地質參數體積法[66],計算公式為:

Z預=S預×H預×Ks×K×α? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (式1)

其中,Z預: 預測資源量; S預: 預測區面積; H預: 延深; Ks: 含礦地質體面積參數; K: 含礦系數; α: 相似系數。其中S預通過GIS軟件換算獲取, H預根據預測單元內地質工作程度確定, Ks為預測單元中含礦地質體面積和投影面積之比, K為模型區的資源總量和含礦地質體體積之比, α為預測單元的成礦概率, 由MORAS軟件計算。

據尖峰嶺鈮鉭鋰礦床估算了1.58 km2范圍內Li2O資源量8.17×104 t, 主礦體中心最厚大于150 m。推斷尖峰嶺最小預測區鋰礦延深為200 m,香花嶺和通天廟最小預測區鉆孔揭露鋰礦化特征,推斷鋰礦延深為120 m;正沖礦床估算了1.76 km2范圍內Li2O資源量26.91×104 t,工業礦體厚度一般270~370 m,平均353.21 m,推斷正沖最小預測區鋰礦延深為350 m,螃蟹木最小預測區鋰礦呈巖脈狀,推斷延深為200 m,根據前述鋰礦特征、成礦規律分析相似,推斷荷樹下最小預測區、西梅垅最小預測區、龍鳳最小預測區鋰礦均為脈狀,礦體規模小于螃蟹木鋰礦脈,推斷延深為100 m,上堡最小預測區鋰礦與尖峰嶺巖體相似,推斷延深為120 m。各最小預測區鋰礦資源量及相關參數見表3,初步預測11個最小預測內鋰礦資源潛力為495.52×104 t,顯示出在南嶺地區湖南段花崗巖型鋰礦遠景區內鋰礦成礦潛力巨大,是今后尋找花崗巖型鋰礦的主要方向。

6 結論

(1)系統性總結了南嶺地區湖南段鋰礦地質條件與礦床類型,顯示各時代的花崗巖中的鋰含量具有隨年齡從早到晚逐漸升高的特征,蝕變花崗巖型和云英巖型鋰礦均與燕山期花崗巖在時空上密切相關,尤其是中侏羅世堿性花崗巖和晚白堊世堿性花崗巖可能屬于區域性的成礦地質體。

(2)概括了蝕變花崗巖型和云英巖型鋰礦成礦特征,復式花崗巖體內晚侵入次高分異花崗巖的頂部是尋找花崗巖型鋰礦的重要部位,對于蝕變巖型和云英巖型鋰礦床,云英巖化是尋找鋰礦的重要標志;斷裂構造和花崗巖頂部分布的弧形節理裂隙對于云英巖型蝕變分布具有顯著的控制作用。

(3)基于區內花崗巖型鋰礦的成礦特征,依據花崗巖巖石學、巖石地球化學、地球物理、地球化學及圍巖蝕變、已有礦床分布等特征,采用最小預測區方法,在南嶺地區湖南段初步劃定了8個鋰多金屬礦床的找礦遠景區,11個最小預測區,預測遠景資源達495.51×104 t,成礦潛力巨大。參考文獻/References

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