0 引言
香花岭矿田是湘南省有色—稀有金属矿床的聚集地,其有色金属矿产开采历史悠久。以往对香花岭矿田稀有金属锂的研究工作仅限于局部地段,缺乏全局性和系统性,随着锂矿资源的战略价值与工业用途日益凸显,锂矿资源的勘查与研究热潮正在兴起。香花岭有色—稀有金属矿田矿床的成矿岩体为中细粒黑云母花岗岩,脉岩为石英斑岩和细晶岩,其代表性的岩体有癞子岭、尖峰岭、通天庙等,均为燕山早—中期形成的产物,在地层岩性、构造、岩浆高程度分异演化和不混溶作用下[1⇓⇓⇓-5],导致稀有金属元素在有利的地质—物理化学场环境中富集成矿。因此,笔者在详细调研前人工作成果资料的基础上,就目前在香花岭找矿热点区域的锂矿资源特征进行分析评述,并就香花岭矿田花岗质岩体中细晶岩型锂矿资源的分布特征与矿化富集规律进行深入的研讨,为后期锂矿资源找矿提供依据。
1 矿田地质背景
香花岭矿田位于南岭EW向成矿带中段北缘、耒阳—临武SN向褶皱带南端,广泛出露古生界地层。矿田内构造为一轴向近SN的通天庙穹窿背斜,东西两冀SN向压扭性断裂发育,中部有NE-SW向(如F1、F101、F102等)和NW-SE向(如F2)两组张剪性断裂带,其派生的次一级断裂发育。这些主干断裂不仅控制了岩浆活动,也控制了有色—稀有金属矿床的空间分布(见图1)。矿田内下古生界寒武系浅变质石英砂岩、长石石英砂岩和砂质板岩构成通天庙穹窿核部;上古生界泥盆系、石炭系、二叠系主要为海陆交互相碎屑岩和浅海相碳酸盐岩建造,分布于穹窿周边,是有色—稀有金属矿床主要赋存地段。
图1
图1
香花岭矿田地质及矿产分布示意(据湖南冶金238勘探队资料[6]改编)
1—喜山构造层;2—燕山构造层;3—华力西—印支构造层;4—加里东构造层;5—花岗岩;6—石英斑岩;7—铌钽矿床;8—铍矿床;9—锂矿床;10—钨矿床;11—锡矿床;12—铅锌矿床;13—砂锡矿床;14—实测断层;15—推测断层;16—地名;17—锂成矿区段范围
Fig.1
Schematic diagram of geology and mineral distribution of Xianghualing orefield(based on the data of Hunan Metallurgical 238 Exploration Team [6])
1—Himalayan structural layer;2—Yanshanian structural layer;3—Variscan-Indochian structural layer;4—Caledonian structural layer; 5—granite;6—quartz porphyry;7—Nb-Ta deposit;8—beryllium deposit;9—lithium deposit;10—tungsten deposit;11—tin deposit;12—lead-zinc deposit;13—alluvial tin deposit;14—measured fault;15—presumed fault;16—place names;17—range of lithium metallogenic area
矿田内岩浆活动频繁而强烈,属燕山早—中期壳幔混源型过铝质高钾钙碱性系列的A型岩浆岩,岩性特点为富硅、富铝、富碱、富稀有金属、贫CaO和MgO、高F,主要有癞子岭—南吉冲、尖峰岭—香花铺、通天庙—瑶山里等3大岩体群。在蚀变或自变质作用强烈的岩体中往往形成黑云母花岗岩原岩→钾化花岗岩→钠化花岗岩(产Nb、Ta、Li矿)→云英岩化花岗岩或云英岩(有W、Sn、Nb、Ta、Be、Li、Rb矿)的蚀变分带,其矽卡岩化、条纹岩化、硅化、云英岩化、钾化、钠化等与有色—稀有金属成矿关系密切。
2 地球化学与地球物理特征
区内矿床(体)无论在水平方向还是垂直方向上,矿化类型分带性均较好,自岩体向外依次出现:Nb-Ta-Be-Li-Rb (W-Sn)矿床(体)→Be-Li(Sn)矿床(体)→Sn-W矿床(体)→Sn-Pb-Zn矿床(体)→Pb-Zn-Ag矿床(体)→黄铁锑矿(体)化,其高、中、低温矿床分带性明显。在平面上,现有的各大而富的有色多金属矿点(如塘官铺、三十六湾、香花岭矿、铁砂坪、深坑里、香花铺、东山、泡金山等)主要聚集在通天庙穹窿以东或以北地区。同时,区内岩体蚀变或自变质作用强度特征显示,癞子岭岩体强烈含矿性好,尖峰岭岩体含矿性中等,通天庙岩体含矿性相对较弱[7] 。
从表1区内元素地球化学异常特征可以看出:Li为香花岭矿田岩浆侵入体的专属性富集元素之一;Li富集在岩体内及接触带,但强度中心在岩体内;香花岭矿田地球化学元素分带是矿床、矿物、蚀变分带的反映。同时,区内元素地球化学富集场呈环形带状分布(见图2),反映出矿田内由于地质环境的差异,形成了不同的元素组合场和富集强度场,也显现出不同的地质找矿意义。根据已知矿床(体)和地质环境的分布特征分析,在通天庙穹窿东、北部有色—稀有金属矿床(体)分布广,埋藏浅,异常元素种类齐全,异常复杂且强度大,矿源物质丰富,有利于成矿;西、南部有色—稀有金属矿床(体)分布少,埋藏深,异常元素种类较少,异常简单且强度小,矿源物质缺乏,成矿概率低。
表1 香花岭矿田地球化学异常特征
Table 1
| 成矿区段岩体 | 样品数 | 浓集系数kc | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 低 | 中 | 高 | 特高 | ||||
| 1~2 | >2~5 | >5~10 | >10~100 | >100~1000 | >1000 | ||
| 癞子岭 | 43 | Nb、B、Mo、Ga、Co | Cr | Zn、Ag、Be | Li、As、Sn、Sb、W、Pb、Cu | Bi | |
| 通天庙 | 43 | B、Cu、Co、Be | Nb、Zn、Cr、Ga | Pb、Ag | Sb、As、Sn、W、Li | Bi | |
| 尖峰岭 | 43 | Nb、Zn | Mo、Cr | Be | Li、Ag、W、Sn | As | Bi |
注:浓集系数=元素平均丰度值/维氏值。
图2
图2
香花岭矿田元素地球化学富集场分布
1—Be、Nb、Li、F富集场;2—W、Sn、(Li)、Bi、Mo富集场;3—Pb、Zn、Ag富集场;4—Sb、As、Au富集场
Fig.2
Distribution diagram of element geo-chemical enrichment field in Xianghualing orefield
1—Be、Nb、Li、F enrichment field;2—W、Sn、(Li)、Bi、Mo enrichment field;3—Pb、Zn、Ag enrichment field;4—Sb、As、Au enrichment field
区内水系沉积物异常成果特征显示有色—稀有金属元素异常组合复杂、分带性好、规模大、强度高、浓集中心明显,异常元素种类齐全,且异常与岩体关系密切,从岩体向外大致出现Nb-Ta-Li→W-Sn(Li)→Pb-Zn→Ag-Au→Sb的变化。同时,区内重砂矿物组合也具有明显的分带性,从岩体向外大致出现铌、钽、锂、黄玉—铍、硼、锂、萤石—黑钨、锡石—白钨、铋、钼—铅、锌—锑—辰砂、雄黄等,与香花岭地区的矿(床)点分带一致;且区内水系重砂成果特征指示专属性矿物、射气矿物、接触交代变质矿物的富集区,以及反映岩浆活动频繁的区域等,是寻找稀有金属矿产的有利地段。
区内地球物理异常特征解译和推断的构造岩体位置与岩浆热液携带的有用金属元素组合复杂、丰度值较高的赋存部位相互吻合,在重力低值异常区、区域磁场之上成群成带叠加的磁性壳层区、伽马能谱铀—钍—钾综合剩余异常区等,是找矿的重要部位,尤其是在重力低值异常区如果有航磁异常和能谱综合异常时,是最重要的找矿地段,如果只有钾异常相对应时,则是寻找与钾蚀变有关的矿产区。
总之,区内不同矿体矿种空间分布与受控地质因素殊异的特点,充分体现了成矿的复杂性与专属性,反映了成矿元素的地球化学与地球物理特征。同时,矿田内地球化学与地球物理特征和已知矿(床)点吻合程度较高,具有极好的找矿意义。
3 富锂矿化体地质特征
区内有色金属矿床类型多,矿种复杂,其中产于主干断裂(F1、F101)及其次级断裂中的高中温热液充填交代型的Sn-W-Pb-Zn-Ag矿床为主要有色金属矿床类型,而与稀有金属元素矿床有关的矿化体是产于黑云母花岗岩体内部或顶部的自变质中细粒花岗岩型的Nb-Ta-W-Be-Li-Rb-(W、Sn)矿床类型。锂等稀有金属矿化富集的有利场所是具钠长石化、云英岩化等的中细粒花岗岩和细晶岩蚀变带,以及物化探综合异常组合富集场区。
为研究香花岭矿田中细晶岩型锂矿资源的分布特征与矿化富集规律,本次依据地质、地球化学与地球物理特征将香花岭矿田分为癞子岭—南吉冲、尖峰岭—香花铺、通天庙—瑶山里等3个主要成矿区段(见图3),其中通天庙穹窿东中部边缘为成矿远景区段。根据尖峰岭、癞子岭钽铌铍锂矿床勘查成果资料[6⇓-8]和本次现场调查成果,在癞子岭花岗岩中绿色含铍条纹岩、黑色含铍条纹岩(磁铁矿条纹岩)、硫化物条纹岩中均见到锂云母矿物,主要赋锂矿石有香花石Ca3[BeSiO4]32LiF2、锂霞石(LiSiAlO4);在尖峰岭花岗岩中锂主要赋存在岩体自交代变质的最外带——锂云母(或黄玉含锂白云母)云英岩带(见图4a、b)、次外带——强云英岩化钠化(或细晶石含锂白云母)花岗岩带(见图4c、d、e),其自下而上锂元素主要分布于锂云母、含锂白云母、黑鳞云母及锂黑云母中,其中细晶石、黄玉、香花石、锂霞石等可作为锂金属矿化蚀变的指示矿物。各成矿区段的基本特征见表2。
图3
图3
香花岭矿田锂矿资源成矿区段分布
1—第四系;2—白垩系;3—二叠系上统大隆组;4—二叠系上统龙潭组;5—二叠系下统当冲组;6—二叠系下统栖霞组;7—石炭系中上统壶天群;8—石炭系下统梓门桥组;9—石炭系下统测水组;10—石炭系下统石磴子组;11—石炭系下统孟公坳组;12—泥盆系上统锡矿山组;13—泥盆系上统佘田桥组;14—泥盆系中统棋梓桥组;15—泥盆系中统跳马涧组;16—寒武系;17—燕山中/晚期花岗岩;18—花岗斑岩;19—实/推测断层;20—断层及编号;21—实/推测地层界线;22—不整合界线;23—地层产状;24—矽卡岩化;25—石英脉;26—锂成矿区段范围
Fig.3
Distribution diagram of lithium ore resources in Xianghualing orefield
1—Quaternary;2—Cretaceous;3—upper Permian Dalong Formation;4—upper Permian Longtan Formation;5—lower Permian Dangchong Formation;6—lower Permian Qixia Formation;7—Hutian group of middle-upper Carboniferous system;8—lower Carboniferous Zimenqiao Formation;9—lower Carboniferous Ceshui Formation;10—lower Carboniferous Shidengzi Formation;11—lower Carboniferous Menggong'ao Formation;12—upper Devonian Xikuangshan Formation;13—upper Devonian Shetianqiao Formation;14—middle Devonian Qiziqiao Formation;15—middle Devonian Tiaomajian Formation;16—Cambrian;17—middle/late Yanshanian granite;18—granite porphyry;19—measured/presumed fault;20—fault and its number;21—measured/presumed stratigraphic boundary;22—unconformity boundary;23—stratum occurrence;24—skarnization;25—quartz vein;26—range of lithium metallogenic area
图4
图4
岩矿显微图片
a—放大28倍,纤维状的含锂白云母(Li3)为后晶出的石英(Q)所交代;b—放大80倍,锂云母(Li4)交代石英(Q),TOP为黄玉,Se为绢云母;c—放大80倍,钠长石(Ab2)交代含锂白云母(Li3),细晶石(Mio)包裹于含锂白云母(Li3)中;d—放大80倍,微斜—微纹长石(K2)交代含锂白云母(Li3);e—放大28倍,云英岩化钾化钠化花岗岩;f—放大25倍,黄绿色细晶石;g—放大28倍,黑色细晶石;8—放大40倍,棕褐色细晶石
Fig.4
Microscopic picture of rocks and minerals
a—×28, fibrous lithium-containing muscovite (Li3) is accounted for by quartz(Q) crystallized later; b—×80, lepidolite (Li4) accounts for quartz(Q), TOP is topaz, and Se is sericite; c—×80, albite (Ab2) metasomatic lithium-containing muscovite (Li3), and fine spar (Mio) wrapped in lithium-containing muscovite (Li3); d—×80, microclinic-microcrystal feldspar (K2) metasomatism lithium-containing muscovite (Li3); e—×28, greisen-mineralized potassium-sodium granite; f—×25, yellow-green fine spar; g—×28, black fine spar; h—×40, tan fine spar
表2 香花岭矿田锂矿成矿区段特征
Table 2
| 成矿区段 | 主要岩体特征 | 主要矿物成分 | 副矿物成分 | 蚀变矿物成分 |
|---|---|---|---|---|
| 癞子岭—南吉冲 | 癞子岭燕山早期陆壳重熔型酸性侵入花岗岩体,分3阶段侵入 | 条纹长石、更长石、石英、锂云母、黑云母、白云母 | 锆石、磷灰石、磁铁矿、磁钛铁矿、锂霞石、锡石、金绿宝石、独居石 | 黄玉、钠长岩、萤石、绢云母、细晶石、硫化物、铌钽铁矿、绿泥石、褐帘石 |
| 通天庙—瑶山里 | 燕山早期第二阶段中细粒黑云母花岗岩侵入体 | 钾长石、钠更长石、石英、黑云母(铁锂云母) | 锆石、独居石、水晶、铌钽铁矿、金绿宝石 | 黄玉、钠长岩、萤石、绢云母、毒砂 |
| 尖峰岭—香花铺 | 尖峰岭燕山早期第二阶段细—中细粒黑云母花岗岩侵入体 | 条纹长石、更长石、石英、锂云母、黑云母、白云母 | 锆石、钽铌铁矿、锂霞石、锡石、金绿宝石、黑钨矿、独居石 | 黄玉、钠长岩、萤石、绿泥石、绢云母、细晶石、硫化物 |
图5
图5
钻孔岩心中细粒花岗岩取样照片
Fig.5
Sampling photos of fine-grained granite in the drilling cores
表3 香花岭矿田中细晶岩型锂矿样品分析结果
Table 3
| 成矿区段 | 样品号 | 岩性地质体 | w(Li2O)/% | |
|---|---|---|---|---|
| 区间值 | 平均值 | |||
| 癞子岭—南吉冲 | 645-(1-6) | 云英岩化花岗岩 | 0.204~0.574 | 0.445 |
| 540-(1-4) | 中细粒花岗岩 | 0.083~0.185 | 0.111 | |
| H-(1-10) | 细晶岩 | 0.242~1.540 | 1.158 | |
| 通天庙—瑶山里 | 通天-H3-1 | 云英岩 | 0.288 | 0.288 |
| H-(1-5) | 中细粒花岗岩 | 0.179~0.341 | 0.221 | |
| H-(8-9) | 黑云母花岗岩 | 0.163~0.222 | 0.193 | |
| 尖峰岭—香花铺 | H-(1-6)、480-110-(1-3) | 中细粒花岗岩 | 0.155~0.710 | 0.374 |
| 480-110-(7-8) | 构造角砾岩 | 0.430~0.540 | 0.485 | |
| H-2 | 符山石矽卡岩 | 0.299 | 0.299 | |
| H-(6-12) | 黑云母二长花岗岩 | 0.147~0.382 | 0.237 | |
| 尖峰岭—香花铺1974年 分析成果资料[8]整理 | 地表(重15) | 黑色细晶岩 | 1.59 | 1.59 |
| 地表(重1-10) | 黄棕色细晶岩 | 1.50 | 1.50 | |
| 井5-149(重19) | 黄绿色细晶岩 | 2.68 | 2.68 | |
4 富锂矿化体类型与分布特征
通过调查分析可知,锂矿资源在癞子岭—南吉冲、尖峰岭—香花铺、通天庙—瑶山里3个岩体群及接触带附近均有分布,锂矿化体主要赋存在中细晶岩中的铁锂云母或锂云母中,多与钨、锡、铌、钽、铍、铷等矿产伴生,也可独立成矿,本次在癞子岭—南吉冲和尖峰岭—香花铺成矿区段的细晶岩中有富锂矿化体存在。矿田内锂矿资源的矿化类型归纳起来主要有中细粒花岗岩型、云英岩型、细晶岩型等3种(见图6和图4f、g、h)。中细粒花岗岩型锂矿化体分布于香花岭矿田岩体内部、顶部及边缘相裂隙构造中,赋存于云英岩化、钠长石化花岗岩的蚀变带内,主要形成花岗岩型稀有多金属矿化体,如尖峰岭—香花铺、癞子岭—南吉冲岩体等;云英岩型矿化体主要分布在香花岭矿田岩体群内部、顶部及高侵位岩枝、岩脉前锋部位和边缘相裂隙构造中,如癞子岭—南吉冲、尖峰岭—香花铺、通天庙—瑶山岩体等;细晶岩型矿化体主要分布在癞子岭、尖峰岭岩体细晶岩脉中,如尖峰岭—香花铺、癞子岭—南吉冲岩体等。总之,锂矿化体均分布在花岗岩岩体内部、顶部及高侵位岩枝、岩脉前锋部位和边缘相的特征地质体中,为花岗岩岩浆演化晚期熔体和流体相互作用后形成的产物。
图6
图6
地表中细粒花岗岩型、云英岩型矿石野外标本照片
Fig.6
Field specimen photos of fine granite and cloutzite ore in the surface
5 锂矿物质来源与矿化富集规律
学者们对香花岭矿田开展过大量的年代学研究[1-2,4-5,9],结果表明癞子岭岩体和尖峰岭岩体在形成时间上具有密切的联系,根据区内黑云母花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得206Pb/238U年龄加权平均为(160.7±2.2)Ma(MSWD=0.8),表明岩体侵位于中—晚侏罗世,区内黑云母花岗岩均为壳幔混源型过铝质高钾钙碱性系列的A型花岗岩[1-2,4]。花岗质岩浆在演化过程中经历了高程度分异演化作用和岩浆不混溶作用,其挥发分H2O、F、Cl对花岗质岩浆的性质和结晶分异有较大影响,对稀有元素有明显的协同富集作用[5,10]。同时,花岗质岩浆在充分结晶分异过程中锂元素含量逐渐升高,其主要载体云母类矿物也具有向富锂演化的趋势。稀有金属元素矿化溶液应在成矿早期就已形成,而挥发分对稀有金属元素的迁移、富集以及成岩成矿方面具有一定的控制作用。根据香花岭矿田的成矿地质条件和野外调查综合分析,香花岭矿田钽铌铍锂等稀有金属元素成矿与高度分异和演化的岩浆活动关系密切,主要造岩矿物元素K、Na、Si在岩浆分异交代与稀有金属元素的迁移、富集过程中起着重要作用,为壳幔混源型过铝质高钾钙碱性系列的A型花岗岩岩浆分异演化晚期熔体和流体自交代作用后形成的产物,区内的细晶石、黄玉、香花石、锂霞石等可作为锂元素矿化的指示矿物。
根据地质、地球化学成果资料和现场调查取样成果资料,区内有色—稀有金属矿化表现在以岩体为中心,无论在水平方向还是垂直方向上矿化类型和元素组合分带性均十分明显,钽、铌、铍、锂、铷等稀有金属元素主要富集在钠长石化和云英岩化中细粒花岗岩、细晶岩中。香花岭矿田中细粒黑云母花岗岩由于受岩浆晚期较强烈的分异交代作用,花岗岩岩浆均含有较高的挥发组分,在有利的地质—物理化学场环境中,气化热液等不同类型和不同程度的多次熔合、分异、交代,使各种稀有和有色金属元素活化,随着流体流动将稀有金属元素带到岩体内部、顶部及高侵位岩枝、岩脉前锋部位和边缘相裂隙构造等的特征地质体有利部位富集成矿,多呈似层状、脉状分布,矿物形成温度较低[11]。同时,只有极少数近地表产物是由岩浆熔体结晶作用形成的,岩体的自变质交代蚀变作用是稀有金属元素矿化富集的重要标志。
6 锂矿资源成因机理探讨
根据表4中9类具代表性样品的化学测试成果资料整理可知,在强云英岩化钠化钾化黑云母花岗岩和断层带原矿中Li含量为1 010.0×10-6和1 015.0×10-6,矿化较强烈;在云英岩、硅化砂岩和钨锡矿中Li含量为5 500.0×10-6、4 340.0×10-6和4 235.0×10-6,远高于前者,矿化强烈,且局部富集区已达工业品位,具有工业利用价值。同时,从Li含量与Si、Ca含量关系分布(图7)可以看出,Li与Ca呈反相关性(图7a),与Si呈正相关性(图7b),同样Li与K、Na的正相关性也较好,而主量元素Si与Ca则呈反相关性,指示了Li元素矿化与硅化、钠长石化和钾长石化密切相关,自变质和蚀变作用是稀有金属元素矿化富集的重要标志。
表4 香花岭矿田各类样品主量和稀有元素分析结果
Table 4
| 样品类型 | 样品号 | Si | Al | K | Ca | Na | W | Sn | Nb | Ta | Li | Zr |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 黑云母花岗岩 | H-(04、02) | 32.72 | 9.14 | 2.98 | 0.094 | 5653 | 21.21 | 42.75 | 71.10 | 30.90 | 1010.0 | 73.85 |
| 粗粒花岗岩 | H-(15、20) | 27.11 | 16.20 | 1.85 | 0.112 | 330 | 22.45 | 141.30 | 193.00 | 158.10 | 893.0 | 46.51 |
| 云英岩 | H-(06、16) | 26.87 | 8.59 | 4.56 | 3.021 | 1243 | 102.00 | 139.00 | 40.45 | 12.25 | 5500.0 | 11.16 |
| 断层带原矿 | H-(09、21) | 15.64 | 13.50 | 1.88 | 5.110 | 1592 | 357.90 | 454.10 | 11.41 | 3.42 | 1015.0 | 117.60 |
| 矽卡岩 | H-(12、18) | 4.92 | 3.20 | 0.57 | 27.430 | 512 | 97.85 | 206.00 | 8.14 | 3.12 | 760.0 | 8.03 |
| 白钨矿[12] | XHP-19 | 9.22 | 0.83 | 0.41 | 32.870 | 364 | 780.00 | 15.30 | 0.39 | 0.07 | 39.1 | 0.45 |
| 硅化砂岩[12] | XHP-10 | 24.54 | 7.49 | 5.08 | 5.155 | 1128 | 427.00 | 102.00 | 47.60 | 12.60 | 4340.0 | 25.90 |
| 钨锡矿[12] | XHP-08 | 30.03 | 9.27 | 3.14 | 0.584 | 393 | 132.00 | 168.00 | 119.00 | 48.40 | 4235.0 | 51.70 |
| 萤石矿[12] | XHP-11 | 2.06 | 1.77 | 0.28 | 30.280 | 705 | 14.70 | 72.10 | 1.60 | 0.31 | 240.0 | 1.29 |
注:Si、Al、K、Ca含量单位为%,其余为10-6。
图7
图7
香花岭矿田不同岩性和矿石中的Li含量与Si、Ca含量关系分布
1—黑云母花岗岩;2—粗粒花岗岩;3—云英岩;4—硅化砂岩;5—矽卡岩;6—白钨矿;7—断层带原矿;8—钨锡矿;9—萤石矿
Fig.7
Distribution diagram of the relationship between Li content and Si, Ca content in different lithology and ores in Xianghualing orefield
1—biotite granite; 2—coarse grained granite; 3—quartzite; 4—silicified sandstone; 5—skarn; 6—scheelite;7—raw ore in fault zone; 8—tungsten-tin ore; 9—fluorite mine
如前所述,壳幔混源型过铝质高钾钙碱性系列的A型花岗岩熔体在向上流动侵位的过程中逐步演化成富挥发分(F、H2O、Cl等)、稀有金属元素(Nb、Ta、Li、Rb等)以及K、Na等元素的花岗质熔体,当熔体演化到后期挥发分逐渐富集,由于挥发分F的亲合作用与稀有金属组成各类络合物迁移和富集,造成许多成矿元素在钠长石花岗岩阶段富集,部分成矿物质在靠近富Si质的围岩接触部位的封闭空间中富集。当冷却的熔体开始结晶矿物时,锂元素会以络合物的形式留在剩余的熔体中,直到熔体—流体阶段,挥发分和SiO2过饱和,在岩体顶部形成云英岩并促进锂元素的矿化富集,大多数已知的锂矿物载体存在于钠长石和云英岩中细粒花岗岩、细晶岩中就是一个佐证。区内细晶石、黄玉、香花石、锂霞石等可作为锂元素矿化的指示矿物,稀有金属元素矿化富集与岩熔体自变质和交代蚀变作用密切相关。
7 结论
对香花岭矿田稀有金属分布特征和成岩、成矿、成晕过程进行了分析研究,以出露的花岗岩体为中心划分了癞子岭—南吉冲、尖峰岭—香花铺、通天庙—瑶山里3个稀有金属Li主要成矿区段,稀有金属Li等成矿主要产于各成矿区段中细晶岩体的内部、顶部及高侵位岩枝、岩脉前锋部位和边缘相等处的自变质蚀变作用和裂隙构造部位,且有色—稀有金属元素异常组合复杂、分带性好、规模大、强度高、浓集中心明显,主要的蚀变标志有云英岩化、条纹岩化、硅化、钠长石化、钾长石化等。稀有金属往往与黑钨矿、锡石或在与富含硅质的围岩体接触带处的富硅石英脉封闭的区域中汇聚与富集,并可形成单独的锂矿化(体)。区内接替资源中细晶岩型锂矿种是新一轮找矿突破的新亮点。
随着对投资周期短、增产快的锂矿资源勘查和投资的大量进驻,香花岭矿田将成为令人关注的大型—特大型锂矿资源的找矿潜力区,蚀变中细晶岩型锂矿化体类型将是香花岭矿田探获锂矿资源最主要的方向,也是勘探和研究的重点。同时,根据区内中细晶岩型锂矿的分布和成矿成晕特点,香花岭矿田内通天庙岩体群、尖峰岭岩体群、癞子岭岩体群及通天庙穹窿东中部边缘是探获锂矿资源的重要潜力区。
参考文献
湘南尖峰岭岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及成因
[J].
Zircon U-Pb age,geochemistry and petrogenesis of Jianfengling pluton in southern Hunan Province
[J].
湘南癞子岭花岗岩体分异演化和成岩成矿
[J].
湘南癞子岭花岗岩岩株侵位于燕山早期， 其锆石U-Pb年龄为154~155 Ma， 以富含Li，Rb，Sn，W，Nb，Ta等稀有金属元素， Pb，Zn等贱金属元素以及H2O，F等挥发份为主要特征， 具有明显的垂直分带。自下而上， 在450~500 m的垂直距离范围内， 从黑鳞云母花岗岩带， 经浅色花岗岩（二云母花岗岩和锂白云母花岗岩）带、钠长石花岗岩带、云英岩带、到块状石英和黄玉伟晶岩带， 各带岩石的常量元素和微量元素组成都发生有规律的变化。高度发育的岩浆分异和热液演化， 是稀有金属和贱金属元素及挥发份逐步富集并成矿的关键机制。虽然大多数癞子岭花岗岩的样品都具有过铝的特征， 但由于该岩体特别是其较深部位的黑鳞云母花岗岩中Zr，REE，Y，Nb，Th，U等高场强元素含量高， 锆石的εHf值偏高（在-5.9和-1.9之间，平均-4.2）， Hf模式年龄tDM值偏低（在1.32 Ga~1.58 Ga之间， 平均1.47 Ga）， 都显示有地幔物质的明显参与， 推测癞子岭花岗岩的原始岩浆， 可能来源于深部铝质A型骑田岭花岗岩基， 或者是与骑田岭岩基相类似的铝质A型花岗质岩浆体的分离结晶作用。
Fractionation,evolution,petrogenesis and mineralization of Laiziling granite pluton,southern Hunan Province
[J].
湖南千里山复式花岗岩体的地球化学特征和物质来源
[J].
Geochemical characteristics and material source of Qianlishan complex granite in Hunan
[J].
湘东南骑田岭岩体A型花岗岩的地球化学特征及其构造环境
[J].
Geochemical characteristics and tectonic environment of A-type granite in South Qitianling rock mass,Southeast Hunan
[J].
湖南香花岭地区花岗岩中锂对成岩成矿的制约
[J].
Constraints of lithium on the petrogenesis and mineralization of granite in Xianghualing area, Hunan Province
[J].
湖南香花岭有色稀有多金属矿床地质
[R].
Geology of Hunan Xianghualing nonferrous rare polymetallic deposit
[R].
1/5万区域地质调查报告(矿产、物化探部分)
[R].
1/50000 regional geological survey report (mineral, geophysical and geochemical exploration part)
[R].
湖南临武香花铺矿区尖峰岭钽铌矿床地质勘探总结报告书
[R].
Summary report on geological exploration of Jianfengling Ta-Nb deposit in Xianghuapu mining area, Linwu, Hunan
[R].
香花岭穹窿区花岗岩的岩石特征和蚀变矿化分带
[J].
Rock characteristics and alteration and mineralization zoning of granite in Xianghualing dome area
[J].
湖南尖峰岭稀有金属花岗岩地球化学特征及成矿作用
[J].
Geochemical features and mineralization of Jianfengling rare metals Granite in Hunan Province
[J].
稀有金属花岗岩型矿床成因讨论
[J].
Discussion on the genesis of rare metal granite deposit
[J].
湖南香花岭矿区稀有金属分布特征和成矿模式
[J].
Distribution characteristics and mineralization models of rare metals in Xianghualing ore district of Hunan
[J].
湖南杉木溪矿区雄黄矿体地质特征及找矿前景
[J].
Geological characteristics and prospecting prospect of realgar orebody in Shanmuxi mining area, Hunan
[J].
湖南省临武县杉木溪矿区铷多金属矿普查报告
[R].
Survey report of rubidium polymetallic deposit in Shanmuxi mining area, Linwu County, Hunan Province
[R].
