南岭大义山地区锂铷矿化特征、赋存状态及找矿评价_张遵遵.pdf

南岭大义山地区锂铷矿化特征、赋存状态及找矿评价张遵遵1,2，卢友月1,2，付建明1,2，杨长明3，于玉帅1,2，夏杰1,2，谭娟娟1，蔺东永1ZHANG Zun-Zun1,2，LU You-Yue1,2，FU Jian-Ming1,2，YANG Chang-Ming3，YU Yu-Shuai1,2，XIAJie1,2，TAN Juan-Juan1，LIN Dong-Yong11.中国地质调查局武汉地质调查中心（中南地质科技创新中心），湖北 武汉 430205；2.中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心，湖北 武汉 430205；3.湖南省矿产资源调查所，湖南 长沙 4100831.Wuhan Center,China Geological Survey（Geosciences Innovation Center of Central South China），Wuhan 430205，Hubei，China；2.Research Center for Petrogenesis and Mineralization of Granitoid Rocks，China Geological Survey，Wuhan 430205，Hubei，China；3.Mineral Resources Investigation Institute of Hunan Province,Changsha 410083,Hunan,China摘要：湘南大义山复式花岗岩体为南岭地区重要的锡多金属成矿岩体之一，具有多期次、高分异演化特征。以往调查研究工作多注重锡矿，而锂铷等稀有金属矿勘查研究则相对薄弱。为了指导区域综合找矿评价，本文在系统分析大义山高分异花岗岩及其赋矿特征的基础上，总结了近年来该区锂铷矿的调查研究成果。区内锂铷矿化类型以蚀变花岗岩体型为主，其次为云英岩型、伟晶岩型。岩矿鉴定及电子探针分析显示，成矿元素Li、Rb主要赋存在云母中，与热液成因的黑鳞云母和富锂多硅白云母等的叠加蚀变关系密切，云母化蚀变强弱决定了锂铷含量的高低。本次研究显示伟晶岩中的原生云母主要为铁叶云母和白云母，分异程度相对较低，伟晶岩可能为稍早形成，并为晚期高分异花岗岩的热液蚀变及成矿提供一定的屏蔽条件。提出岩体内部晚期次细粒二（白）云母花岗岩小岩体、伟晶岩壳等应作为寻找锂铷矿的重要调查对象。关键词：锂矿；铷矿；赋存状态；找矿评价；大义山；南岭中图分类号：P618.71文献标识码：A文章编号：2097-0013（2023）02-0333-16Zhang Z Z,Lu Y Y,Fu J M,Yang C M,Yu Y S,Xia J,Tan J J and Lin D Y.2023.The Lithiumand Rubidium Mineralization in the Dayishan Area,Nanling:Characteristics,Occurrenceand Prospecting Evaluation.South China Geology,39(2):333-348Abstract:The Dayishan Complex Granite is one of the most important tin polymetallic mineralization bodiesin the Nanling area,with characteristic of multi-stage and highly differentiated evolutions.Previous explora-tion and research work have mainly focused on tin ores,and research on rare metal ore exploration such aslithium and rubidium is relatively weak.In order to guide the evaluation of regional comprehensive ore explo-ration,this paper summarizes the achievements of lithium-rubidium mineral investigation in the Dayishan ar-ea in recent years,based on the systematic analysis of the highly differentiated granite and their mineraliza-tion characteristics.In this area，the lithium-rubidium mineralization types are mainly of altered granitic type,followed by greisen type and pegmatitic type.Systematic rock and ore identification and electron probe mi-收稿日期：2023-3-6；修回日期：2023-3-31基金项目：中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心开放基金课题（PMGR202115）及中国地质调查局项目（DD20190154、DD20230342）第一作者：张遵遵(1984)，男，硕士，高级工程师，从事矿产地质调查及相关研究工作，E-mail：第39卷 第2期2023年6月华 南 地 质South China GeologyVol.39,No.2,333-348Jun.,2023doi:10.3969/j.issn.2097-0013.2023.02.011华 南 地 质2023 年锂是重要的战略性新兴产业矿产资源，被誉为“白色石油”、“21世纪能源金属”（王登红等，2018，2022；许志琴等，2018）。锂作为新能源、新材料已得到广泛应用，未来的需求也会不断增加，据国际能源署（IEA）预计，2040年的全球锂需求量将是2020年的 40 倍以上（邢凯等，2023；Franziska et al.,2023）。铷与锂属同族元素，具有相似特性，其在军工、航天、量子计算机、生物医药、能源等领域有广泛的应用或应用前景（孙映祥和林博磊，2019）。目前自然界中发现的锂矿类型主要有卤水型、硬岩型和黏土型三种，硬岩型锂矿又包括伟晶岩型、花岗岩型（蚀变花岗岩体型）、云英岩型和隐爆角砾岩型等(Wang D H et al.,2020；王登红等，2022；王核等，2022)。铷矿常与锂矿共（伴）生，两者的矿床类型基本一致（孙艳等,2019），目前工业用铷主要从锂矿石的副产物中提取。花岗岩型（蚀变花岗岩体型）锂矿床以江西宜春414、湖南尖峰岭、内蒙赵井沟等为典型代表（黄从俊等，2013；覃莉茜等，2021；Zhang B et al.,2022）；代表性花岗伟晶岩型锂矿床有四川甲基卡和新疆白龙山等（王核等，2021；王登红等，2022）；代表性云英岩型矿床有湖南道县正冲锂铷矿（文春华等，2016）等，这些矿床的锂铷常与锡、铍、铌、钽等其他稀有金属矿种共（伴）生。中国锂矿资源丰富，卤水型及黏土型锂矿虽然储量巨大，但开发利用技术尚待发展，近年来开发的主要是伟晶岩型锂矿（许志琴等，2018；孙文礼等，2021）。花岗岩型锂矿品位一般较低、选矿难度大，但随着锂矿价格提升，以及云母提锂技术的不断提高（周贺鹏等，2020；何飞等，2022；Zhang X Fet al.,2022），加上其分布广、规模大、采矿难度小等，目前已呈现出显著的规模效应，因而是中国当前锂矿开采和勘查的主要对象（王登红等，2022）。在此背景下，具有较大锂铷矿找矿潜力的大义山花岗岩分布区有可能成为南岭锂铷矿勘查的重点地区。南岭成矿带是我国有色、稀有、稀土、放射性矿产的重要产地(毛景文等，2007，2018；付建明等,2010,2012,2013)，是伟晶岩型、蚀变花岗岩体型、云英岩型锂铷矿的主要发育区之一。湖南大义山岩体位于南岭成矿带中段北缘，是重要的锡多金属成矿花岗岩（李剑锋等，2022；张遵遵等，2022；Lu YY et al.,2022），与之相关的矿产种类繁多，以锡为特色，其次有钨、铜、铋、铅、锌、锑等矿产，非金属矿产主要有硼、萤石、石英、方解石、高岭土、大理岩等。以往调查研究工作多集中在锡矿，缺少对锂、铷等稀有金属矿的综合评价，武汉地质调查中心承担的二级项目“南岭成矿带大义山-骑田岭锡矿地质调查（2019-2021）”通过在大义山地区的矿产地质调查，发现了具有较大找矿潜力的蚀变花岗岩体型及云英岩型、伟晶岩型锂铷（铌钽、铍）矿。本文分析总结了该区锂铷的矿化特征、赋存状态、富集规律等，提出了大义山地区锂铷矿找矿方向，为区域锂铷矿勘查评价提供了新思路。1 成矿地质背景湘南大义山地区位于南岭成矿带中段北缘（图1a），处于NW向郴州邵阳壳断裂带与EW向阳croanalysis show that the ore-forming elements Li and Rb are mainly occurs in mica,which is closely relatedto the superimposed alteration of hydrothermal protolithionite and Li-phengite.The intensity of mica altera-tion determines the concentration of lithium-rubidium.The primary mica in pegmatites of this study is main-ly ferrifolite and muscovite,and the degree of differentiation is relatively low.The pegmatites may havebeen formed at an early stage,providing some shielding conditions for the hydrothermal alteration and min-eralization of late high differentiated granite.Put forward that the small rock mass such as fine-grained two-mica/white-mica granite of late stage and pegmatite crust in rock mass should be taken as important investi-gation objects.Key words:lithium ore;rubidium ore;occurrence states;prospecting evaluation;Dayishan area,Nanling334第39卷 第2期明山大义山上堡基底断隆带的交汇部位。区内出露的地层以南华系古生界为主，其中，南华系下古生界为浅变质碎屑岩夹少量不纯碳酸盐岩；上古生界为浅海相碳酸盐岩夹滨海相碎屑岩。区内地质构造复杂，郴州-邵阳断裂为主要深大断裂，具控岩、控矿作用(周厚祥等，2005；曾志方，2013)。大义山复式花岗岩体呈长条状、NW向展布（图1b），出露面积达280 km2，主要岩石类型有细中图1 大义山地区构造位置图（a）及区域地质图（b）Fig.1 Tectonic location（a）and Regional geological sketch（b）图（b）据李剑锋等（2022)修改；1.南华系-震旦系;2.寒武系;3.泥盆系;4.石炭系;5.二叠系;6.第四系;7.细中粒（角闪）黑云母二长花岗岩;8.中粗粒黑云母二长花岗岩;9.细中粒黑