江西省宜丰县白石里矿区锂及稀有金属成矿特征及找矿潜力分析

汪炎炎，欧阳志刚

（江西省核工业地质局二六七大队，江西 九江 332000）

白石里矿区位于宜丰县300°方向直距约30公里处，隶属宜丰县花桥乡湖溪村行政村，交通便捷。

1 成矿地质背景

1.1 区域地质构造背景

区域构造位置地处扬子准地台（Ⅰ级）～江南台隆（Ⅱ级）～九岭台拱（Ⅲ级）南缘，矿区构造部位于九岭复式背斜南翼，古阳寨复背斜的北东端。处于宜丰～景德镇深大断裂带与铜鼓西向～奉新上富断裂之间，沿此断裂带见有甘坊岩体、雅山岩体、蒙山岩体等，深大断裂沟通地幔与地壳，与浅部脆性断裂共同构成含矿热水循环通道，为成矿提供了有利条件。

1.2 区域地层

本区分布的地层有第四系及新元古界双桥山群宜丰岩组上、下段。

1.3 区域构造

（1）断裂构造。区内断裂构造以北东向、北北东向、东西向断裂为主，局部发育北西向断裂，大都为成矿前构造。其中北东向、东西向断裂与成矿密切相关。北东向与东西向断裂为含锂矿体导矿与容矿构造。北西向断裂形成较晚，基底地层与岩体中均有分布。

（2）褶皱构造。本区处于古阳寨复背斜核部，大部分区域被花岗岩体破坏，仅在南部可见向斜核部宜丰组地层，向斜轴部呈东西走向。

1.4 区域岩浆岩

中元古代至中生代，九岭地区经历过多次岩浆活动，其中晋宁晚期岩浆活动是九岭隆起上的一次规模巨大的岩浆活动，形成新元古代九岭岩体。区域地质简图见图1。

晋宁期岩体形成时代为804Ma～823Ma，分布于九岭隆起带复式背斜的轴部，东起靖安、奉新一带，西达修水、铜鼓等地，南至高安、万载一线，北起武宁罗溪，呈近东西向至北东东向分布，与区域构造线方向基本一致，出露面积约2500km2，为多次侵入的复式岩体。

燕山期岩浆活动是本区又一次重要的岩浆活动，其规模仅次于晋宁晚期岩浆活动，形成燕山期甘坊岩体。甘坊岩体位于九岭花岗闪长岩体中部，出露面积约400km2，东西长约20km，南北宽约16km，大体呈东西向延伸。

图1 江西九岭地区地质简图(据王成辉，2019年6月)

1.5 区域地球化学特征

江西西部地区1:20万水系沉积物地球化学异常图有两个锂高异常区（图1），分别为宜春市宜丰县高岭～白水洞异常区和宜春市袁州区雅山地区（宜春414钽铌矿）综合异常区，区内锂矿床（点）位于高岭～白水洞异常区。主要异常元素套合较好，形成东西两个浓集中心，且以东部的Li、Nb、Ta、Sn、W、Be异常浓集最大，形态较完整，异常区浓集中心位于高岭～白水洞一带，锂异常值794×10-6以上，面积约8Km2。

1.6 区域矿产

本区处于浙赣铜金多金属—非金属成矿带之萍乐煤铜多金属非金属成矿亚带。目前区内所发现的矿产均与岩浆岩和断裂构造关系密切，已知的矿产有铌、钽、锂、铷、铯、铍等稀有金属矿产，放射性铀矿，含锂瓷石、瓷石（土）等非金属矿产，此外还有稀土、金、锡矿化等。

2 矿区地质特征

2.1 矿区地层

矿区内分布的地层主要有新生界第四系。第四系主要发育于山间盆地和谷地。如杨柳窝和江家岭一带，以冲积相为主。

2.2 矿区构造

矿区内构造不甚发育，主要以岩体接触带附近的脆性-脆韧性剪切断裂构造为主，主要发育有矿区北侧北东向脆韧性断裂与矿区南侧北东～北东东向脆性断裂。

2.3 矿区岩浆岩

矿区内主要出露有燕山早期侵入花岗岩（γ52）、燕山晚期第一阶段第二次侵入花岗岩（γ53-1b）、燕山晚期第一阶段第三次侵入花岗岩（γ53-1c）和燕山晚期碱性脉岩（Vπ）。其中矿区出露的燕山晚期第一阶段第二次侵入花岗岩（γ53-1b）、燕山晚期第一阶段第三次侵入花岗岩（γ53-1c），即为锂矿体。

本区燕山期岩浆岩分布面积占95%以上，岩浆活动可分为两个时期，燕山早期岩浆活动强烈而复杂，燕山晚期岩浆活动较弱。其中燕山晚期白云母花岗岩与锂成矿关系密切。

2.4 蚀变作用

区内蚀变主要有钾化、钠长石化、绢云母化、黏土化、白云母化及硅化等。其中，锂矿化主要和钾化、钠长石化和白云母化等关系密切。

2.5 矿体特征

本区锂矿体位于矿区中偏北部，赋存于中-中细粒钠长石化白云母花岗岩及中粒白云母碱长花岗岩中，矿体侵入时代为燕山晚期，同位素年龄约139.1Ma，主要侵入于燕山早期中粒二云母花岗岩中。矿体沿走向长约1700m，倾向延伸不明，矿体形态呈脉状，整体走向约65°，倾向北西，倾角41°～60°，矿体厚度22m～189m，平均厚度118m。矿体呈西宽东窄特征，并尖灭于矿区东侧，向西-北西侧延伸至矿区外。矿石中含有黄玉、萤石、电气石、绿柱石等气液蚀变矿物。Li2O平均品位0.45%，主要赋存于锂云母中，矿体出露地表或近地表。

2.6 矿床成因

区内原生锂矿床在成因上属碱性长石花岗岩类矿床。在岩浆作用过程中，随着结晶、冷凝等作用，岩浆晚期释放大量挥发份，挥发份逐渐聚集于岩浆房顶部并对已经结晶的半固结岩浆岩进行蚀变交代（自交代作用）。通过挥发份对原岩的自交代作用，形成了自下而上逐渐由白云母花岗岩蚀变为中粒白云母化碱长花岗岩和中粒白云母化钠长石化花岗岩，并由此形成碱性长石花岗岩类锂矿床。

2.7 找矿标志

（1）矿体露头：矿体在地表出露，坚硬致密，不易风化，仅经受了较微弱的风化作用，是直接找矿标志。

（2）地球化学异常：区域水系沉积物地球化学锂等稀有金属组合异常是间接找矿标志。

（3）围岩蚀变：矿化蚀变类型和强弱是寻找锂矿重要标志。强钠长石化，尤其是配合锂云母化是含锂瓷石矿的富集区段。

（4）构造标志：北东向和东西向断裂部位是控制岩浆上升的通道，也是寻找该类型矿体的标志之一，而其派生的裂隙在一定程度上可指示寻找矿体。

2.8 矿区找矿潜力分析

白石里矿区位于甘坊岩体东部高岭～白石里地区，甘坊岩体Li异常平均值为347.6×10-6，异常下限值为40×10-6，Li异常面积108km2(图2)，基于甘坊地区已知矿体埋置深度，甘坊地区Li资源量计算时预测深度采用40m，利用公式：

式中：QH为异常块体中金属资源量(t)；K为沉积物中风化迁移富集系数，K=水系沉积物中元素背景含量/岩石中元素背景值，江西省水系沉积物中Li的背景值39.2×10-6，岩石背景值32×10-6，K=1.22；M为剩余异常值，M=异常平均值—异常下限值；S为异常面积(m2)；n为经验系数，一般采用1.9；H为预测深度（m）；ρ为岩石密度(t/m3)，花岗岩密度为2.5t/m3。通过半定量估算出甘坊地区Li资源量143.32万t，换算成Li2O资源量307.11万t（以上计算方法据吴学敏，2016），目前甘坊地区已经查明Li资源量(Li2O)141.22万t，已发现有大港矿床、白水洞矿床、同安矿床等大型～超大型含锂瓷石矿床。甘坊岩体东部的高岭～白石里一带为中细粒钠长石化铁锂云母化花岗岩分布区，含矿岩体呈不规则面状分布，出露面积1km2～2km2，地表Li2O品位0.2%～0.8%，Li2O资源估算可达100万t，因此该区具有巨大找矿潜力，而白石里矿区就位于该区中心部位，其北西侧化山瓷石矿、狮子岭瓷石矿等矿区锂矿化较好，可见白石里矿区锂及稀有金属矿找矿潜力巨大。

图2 甘坊地区锂化探异常图(等值线图、单位为ppm)