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物探与化探, 2025, 49(6): 1261-1270 doi: 10.11720/wtyht.2025.0067

地质调查资源勘查

江南造山带中段巨型花岗岩型锂矿集区水系沉积物异常信息提取

刘爽,1, 卢亚鑫2, 周雪桂1, 吴俊华3, 冯佳鑫2, 李艳军,2

1.江西省地质局 生态地质大队, 江西 南昌 330025

2.中国地质大学(武汉) 资源学院, 湖北 武汉 430074

3.江西省地质局, 江西 南昌 330036

Extraction of geochemical anomalies from stream sediments in the giant granite-hosted lithium ore cluster within the middle segment of the Jiangnan Orogen

LIU Shuang,1, LU Ya-Xin2, ZHOU Xue-Gui1, WU Jun-Hua3, FENG Jia-Xin2, LI Yan-Jun,2

1. Ecological Geology Brigade of Jiangxi Bureau of Geology, Nanchang 330025, China

2. School of Earth Resources, China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan 430074, China

3. Jiangxi Bureau of Geology, Nanchang 330036, China

通讯作者: 李艳军(1982-),男,副教授,博士生导师,主要从事矿床地球化学、成矿规律与成矿预测教学和研究工作。Email:liyj@cug.edu.cn

第一作者: 刘爽(1984-),男,高级工程师,主要从事地质矿产研究工作。Email:104638894@qq.com

收稿日期: 2025-03-11   修回日期: 2025-06-18  

基金资助: 江西省科学技术厅“科技+”联合计划项目(2023KDG01005)

Received: 2025-03-11   Revised: 2025-06-18  

摘要

近年来,江西宜丰—奉新地区花岗岩型锂矿勘查取得了巨大突破,已成为我国重要的锂矿集区之一,但锂矿相关找矿技术方法应用及成果报道极少。本文利用宜丰—奉新地区1∶5万水系沉积物地球化学测量的2 343件样品,分析统计了20余种元素的地球化学参数特征,确定Be、Li、Nb、Rb和Sn为与锂矿床成矿及伴生有关的元素,其中Li和Sn等元素具有强富集、强分异特征;进一步通过聚类分析和因子分析等统计方法,将5种元素划分为Rb-Be、Li-Sn和Nb 3个组合,采用迭代法对宜丰—奉新地区水系沉积物测量数据进行处理分析,确定异常下限,并研究单元素地球化学异常和组合元素地球化学异常;Li作为主成矿元素,异常主要位于测区北部和北东部,异常显著且规模大,浓集中心位于白云母花岗岩出露区域,Li-Sn作为花岗岩型锂矿床的指示元素组合,与矿体分布部位吻合,表明水系沉积物测量Li-Sn组合异常可定位花岗岩型锂矿床的分布。结合1∶5万水系沉积物测量异常特征,在外围圈定了2处找矿远景区,为下一步锂矿勘查指明方向。

关键词： 花岗岩型锂矿床; 水系沉积物; 地球化学异常; 找矿远景区; 宜丰—奉新地区

Abstract

In recent years, the Yifeng-Fengxin area of Jiangxi Province has witnessed significant breakthroughs in the exploration of granite-hosted lithium deposits, making it one of China's significant lithium ore clusters. However, there have been few reports on the application and achievements of lithium-related techniques. Focusing on 2,343 stream sediment samples from a 1∶50,000 geochemical survey in the Yifeng-Fengxin area, this study statistically analyzed geochemical parameters of over 20 elements. Subsequently, beryllium (Be), lithium (Li), niobium (Nb), rubidium (Rb), and tin (Sn) were determined as elements related to the mineralization and association of lithium deposit. Among these, Li and Sn showed strong enrichment and significant differentiation. Using statistical methods such as cluster and factor analyses, the five elements were further grouped into three assemblages: Rb-Be, Li-Sn, and Nb. Besides, this study processed and analyzed the stream sediment data from the Yifeng-Fengxin area using the iterative method, determining the lower threshold of both geochemical anomalies. Then, single-element and multi-element geochemical anomalies were investigated, with lithium identified as the primary ore-forming element. These anomalies, featuring prominence and large scale, were primarily situated in the northern and northeastern parts of the survey area, with concentration centers located in muscovite granite outcrops. The Li-Sn assemblage, serving as an indicator for granite-hosted lithium deposits, coincides well with the distribution of ore bodies. This confirms that Li-Sn assemblage anomalies in stream sediments can effectively delineate granite-hosted lithium deposits. Based on the anomaly characteristics from the 1∶50,000 stream sediment survey, two prospect areas were delineated in the periphery, providing guidance for further lithium exploration.

Keywords： granite-hosted lithium deposit; stream sediment; geochemical anomaly; prospect area; Yifeng-Fengxin area

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刘爽, 卢亚鑫, 周雪桂, 吴俊华, 冯佳鑫, 李艳军. 江南造山带中段巨型花岗岩型锂矿集区水系沉积物异常信息提取[J]. 物探与化探, 2025, 49(6): 1261-1270 doi:10.11720/wtyht.2025.0067

LIU Shuang, LU Ya-Xin, ZHOU Xue-Gui, WU Jun-Hua, FENG Jia-Xin, LI Yan-Jun. Extraction of geochemical anomalies from stream sediments in the giant granite-hosted lithium ore cluster within the middle segment of the Jiangnan Orogen[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2025, 49(6): 1261-1270 doi:10.11720/wtyht.2025.0067

0 引言

锂是重要的战略性关键矿产资源,在洁净能源、信息产业、航空航天和国家安全等重要高新技术领域具有不可替代的重大用途[1-3]。目前我国锂资源对外依存度高达80%以上,严重影响了国家经济和国防安全[4-5]。全球锂矿的类型包括卤水型、硬岩型和黏土型3种,分别占全球锂矿资源的64%、26%和10%[6]。现今锂主要开采对象为硬岩型和卤水型[7],其中以“低品位、大吨位、易开采”为特征的花岗岩型锂矿逐渐受到了广泛关注,并成为可工业开采的硬岩型锂矿的新主导类型[8-9]。我国花岗岩型锂矿床绝大部分分布在江南造山带、南岭造山带和武夷造山带中,以江西宜春414、广西栗木和湖南尖峰岭等为代表[10-14]。

江西省地质局自2021年5月开始在江南造山带中段的宜丰—奉新地区开展含锂瓷石矿整装勘查项目“大会战”,取得了花岗岩型锂矿巨大找矿突破,新增Li2O资源量920万t[15],进一步改变了中国硬岩型锂矿的资源格局。宜丰—奉新地区花岗岩型锂矿与甘坊复式岩体有关,其中的白云母花岗岩和白云母二长花岗岩是锂等稀有金属矿床主要赋矿岩体[15-17]。这些含矿花岗岩形成于同碰撞或后碰撞早期阶段的伸展构造背景下,岩浆源区为富黏土矿物的变质泥质岩[18]。龚敏等[17]通过锡石和锆石U-Pb定年厘定江西大港锂矿床的形成经历了130~125 Ma和~100 Ma两期成矿作用,锂富集经历了早期岩浆分异和晚期热液交代两个阶段。尽管该地区锂矿取得了巨大找矿突破,但包括化探在内的相关找矿技术方法及成果报道极少,亟须补充相关研究,进一步指导华南地区同类型锂矿床的找矿突破。本文以宜丰—奉新地区1∶5万同安幅水系沉积物地球化学测量数据为基础,对Li及伴生元素进行多元统计分析,确定迭代法圈定的Li-Sn地球化学异常与已知花岗岩型锂矿床对应关系,判断该类型锂矿床勘查过程中迭代法圈定化探异常的有效性,并在此基础上结合矿化特征指明外围下一步找矿方向。

1 区域成矿地质背景

华南地区由扬子克拉通和华夏板块组成,中新元古代大洋闭合,两板块间陆—陆碰撞形成江南造山带(图1)。江南造山带总体呈NE-NEE向展布,全长约1 500 km,宽约200 km[19-20],经历多期构造—岩浆活动,形成了大量不同时代的花岗岩。九岭岩体(824~822 Ma)位于区内广泛分布的新元古代花岗岩的中段,为华南地区最大的花岗质岩基之一,侵入于新元古界双桥山群中[21-25]。区域内断裂构造以NE向为主,局部存在NNE和EW向断裂,共同控制侵入体的形成和成矿[26];发育多期次构造岩浆事件,形成了多个晚侏罗世—早白垩世的复式岩体,如大湖塘、甘坊、古阳寨和丫吉山等岩体[11,27-28]。复式花岗岩体与Li、Nb、Ta等稀有金属元素成矿密切相关[29]。

图1

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图1   九岭地区大地构造位置示意(a)及花岗岩型锂矿床分布(b)[33]

Fig.1   The tectonic location (a) and the distribution of granite-type lithium deposits (b) in the Jiuling area[33]


宜丰—奉新地区是江西省重要的锂矿集区之一。区内断裂构造主要发育有呈NW向的上富—兰溪断裂,且局部次级断裂发育(图1b)[27]。宜丰—奉新矿集区内出露地层主要为双桥山群安乐林组和宜丰岩组[30]。锂成矿作用与甘坊复式岩体具有密切的成因关系。甘坊岩体位于上富—甘坊—潭山镇一带,出露面积为224 km2,为九岭岩体南缘规模最大的中生代花岗岩体[31]。该复式岩体在晚侏罗世—早白垩世经历多期多阶段岩浆侵位,造成了岩相的复杂性和多样性[32-34]。甘坊复式岩体岩性从早到晚划分为中粗粒似斑状黑云母花岗岩、中粗粒至细粒似斑状二云母花岗岩、似斑状白云母二长花岗岩、中细粒白云母二长花岗岩和中细粒钠长石化白云母花岗岩[15-17],晚期还发育少量伟晶岩壳和细晶岩脉等。稀有金属矿体主要赋矿于中部白—灰白白云母(二长)花岗岩中,呈中细粒结构、块状构造,主要矿物为半自形钠长石(~30%)、他形石英(~40%)、片状(含锂)白云母(~15%)、半自形—自形斜长石(~10%)和他形钾长石(~10%),副矿物主要为锆石。与成矿有关的蚀变类型主要有钠长石化、锂(白)云母化、云英岩化(白云母—石英)和高岭土化,局部可见黄玉化、萤石化和硅化等。且甘坊复式岩体具有垂向蚀变分带特征,从浅部至深部呈现出强烈的钠长石化和白云母化、中等钠长石化蚀变、弱钠长石化蚀变和未蚀变花岗岩[15-17]。宜丰—奉新地区矿产资源丰富,整装勘查先后发现圳口里、金子峰、石家里等多个超大型花岗岩型锂矿床[15]。

2 地理景观及数据来源

宜丰—奉新地区处于赣西九岭山脉南麓一带,区内水资源丰盈,湖泊河流众多,最终汇入长江流域;四季分明,年平均温度为18 ℃,为中低山丘陵景观和亚热带温润季风气候。该区降水量充沛,河流纵横交错,流域网络发达,具有多样化水系结构,有利于开展1∶5万水系沉积物地球化学测量工作[23]。本文使用的地球化学数据来源于江西省地质局提供的1∶5万同安幅水系沉积物测量结果,共2 343件样品。采样点依据水系分布形态、地理地貌特点设置于一级水系,采样密度为4~6个点/km2。本文结合该区成矿地质背景、主成矿元素和区域异常特征,分析统计了20余种元素的地球化学参数特征,确定Be、Li、Nb、Rb和Sn为与锂矿床成矿及伴生有关的元素,主要对这5种元素进行讨论。

3 数据处理

目前大多数传统的基于统计学的化探数据处理均以数据服从正态分布或对数正态分布为前提[35]。本文对原始数据取对数后,运用SPSS软件绘制Q-Q概率图对5种元素含量进行正态分布检验(图2)。5种元素含量的分位数与理论分布的分位数并不在一条直线,头、尾部出现偏离,因此5种元素含量不完全服从对数正态分布。

图2

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图2   宜丰—奉新地区水系沉积物测量各元素含量Q-Q概率

Fig.2   The Q-Q probability graph of elements in stream sediments in the Yifeng-Fengxin area


本次运用迭代法确定异常下限,需对数据进行迭代处理,通常以均值加(减)K倍标准离差作为阈值,不断剔除超过范围异常值,直至数据不超过阈值而符合正态分布或对数正态分布。本文经过多次实验选取K=2.5。一般剔除数据中部分特高或特低值后,结果将会趋近于正态分布,再由式(1)算出背景值和异常值[36]。

${C}_{0}=\frac{1}{n}\sum _{i=1}^{n}{x}_{i}=\stackrel{-}{x};{C}_{A}={C}_{0}+1\approx 2.5\sigma$

式中:σ为标准离差;C0为背景值;CA为异常下限值。

4 地球化学特征分析

4.1 地球化学数据特征

本文针对宜丰—奉新地区与锂成矿相关的Be、Li、Nb、Rb和Sn共5种元素,对其质量分数最大值、最小值、平均值、标准差、富集系数和变异系数等地球化学特征参数进行统计(表1),并阐明各元素分布规律。富集系数为宜丰—奉新地区各元素含量均值与全国水系沉积物对应元素背景值之间的比值,一般用来描述元素富集和贫化程度[37]。Be、Li、Nb和Sn富集系数依次为7.07、8.37、1.11和9.80,表明矿集区内各元素丰度均大于区域背景值,有利于元素富集成矿,尤其是Li、Sn和Be的富集系数更是达到5以上,具有强富集特征。变异系数(CV)由元素标准离差除以平均值得出,一般代表元素含量集中和分散程度[38]。Li、Sn和Be变异系数(CV)分别为1.56、1.68和1.14,表明其分异性强,易于迁移成矿,形成局部富集趋势,成矿前景较好[39-40];但Nb和Rb变异系数CV分别为0.75和0.78,在该区分布相对均匀。

表1   宜丰—奉新地区水系沉积物地球化学特征参数

Table 1  Geochemical parameters of stream sediments in the Yifeng-Fengxin area

元素最大值/10-6最小值/10-6均值/10-6标准差/10-6变异系数(CV)富集系数(Q)全国水系沉积物背景值[43]
Li4 800.001.50251.00392.01.568.3730.0
Nb141.001.0016.6012.50.751.1115.0
Rb2 580.005.00442.00345.00.78
Sn936.00026.5044.61.689.802.70
Be174.000.2514.1016.11.147.072.00

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聚类分析和因子分析是常用的多元统计方法,用来划分元素之间相关关系[41-43]。利用SPSS软件对各元素标准化处理后数据进行R型聚类分析(图3)。

图3

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图3   宜丰—奉新地区水系沉积物测量元素R型聚类分析谱系

Fig.3   R-type clustering analysis pedigtee of stream sediments from the Yifeng-Fengxin area


结果表明,取相关临界值为5时,5种元素可分为3组:Rb-Be、Li-Sn和Nb。Li-Sn组合中Li为稀有金属锂矿床的成矿元素,可作为花岗岩型锂矿找矿的直接指示元素;Rb-Be组合代表高分异花岗岩晚期矿化作用,Rb和Be的共生关系往往指示着与白云母、铍矿物等相关的富集过程;Nb单独为一组,Nb为不相容元素,在演化晚期不容易受到流体影响保留在固相中[44-45]。因子分析采用SPSS软件主成分方法进行斜方差矩阵分析,最大方差法旋转后共提取了3个主要因子,由正交旋转因子载荷矩阵(表2)可以看出,提取的3个因子累积方差贡献率为97.56%,表明这3个因子足够代表矿集区成矿和伴生元素运移特征,能更好解释自变量。其中F1因子特征值为1.90,方差贡献率为38.40%,载荷大于0.6的元素组合为Be-Rb,为一套与Be、Rb矿化有关的元素组合;F2因子特征值为1.47,方差贡献率为29.70%,载荷大于0.6的元素为Nb;F3因子特征值为1.46,方差贡献率为29.46%,元素组合为Li-Sn,为一套与Li、Sn矿化有关的元素组合,可作为寻找锂矿床指示元素组合。因子分析与聚类分析划分的元素组合结果一致,说明数据分析结果吻合度高、可靠性强。

表2   宜丰—奉新地区水系沉积物测量元素正交旋转因子载荷矩阵

Table 2  Orthogonal rotation load matrix of stream sediments from the Yifeng-Fengxin area

元素F1F2F3
Li0.530.500.65
Nb0.390.850.36
Rb0.780.430.42
Sn0.540.420.71
Be0.760.400.48
特征值1.901.471.46
方差贡献率/%38.4029.7029.46
累积贡献率/%38.4068.1097.56

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4.2 地球化学异常特征

4.2.1 异常下限确定

利用迭代法对宜丰—奉新地区水系沉积物地球化学测量数据进行处理,剔值后的数据近似服从正态分布,按式(1)计算Li、Sn、Rb、Be和Nb异常下限值。因稀有金属元素化学性质稳定和离散性小等特点,在反复对比不同异常带值圈定的异常效果后,采用异常下限1倍、1.5倍和2倍分别作为异常外带值、中带值和内带值(表3)。

表3   宜丰—奉新地区水系沉积物测量各元素异常浓度分带值

Table 3  Lower limit and concentration zoning of single element anomaly values of stream sediments from the Yifeng-Fengxin area

元素剔值后均
值/10-6		剔值后标准
差/10-6		异常下限
值/10-6		异常中带
值/10-6		异常内带
值/10-6
Li126.0089.90351526701
Nb13.105.67274155
Rb396.00262.00105115762102
Sn15.3011.60446689
Be5.944.75182736

注:各元素含量单位为10-6。

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4.2.2 单元素地球化学异常

Li异常特征:Li异常表现显著且规模较大,最高值达4 800.00×10-6,最小值为1.50×10-6,两者相差高达3 200倍;异常有6个,主要分布于矿集区北部和北东部,异常带呈不规则椭圆状,整体沿东西向展布(图4)。异常带长约为13 km,宽约为11 km,面积约86.2 km2。异常浓度分带主要为三级,局部为一级。Li-1号异常位于二云母二长花岗岩、花岗岩脉及中粒黑云母二长花岗岩中,呈闭合椭圆状分布,异常分带只有外带,最大值为462.00×10-6。Li-2号异常存在较多高异常点,最高值为968.00×10-6,位于内长滩一带花岗岩脉中,呈未封闭三级浓度分带,浓集中心明显但面积较小。Li-3号异常规模最大,异常面积达到76 km2,近EW走向不规则状环带展布于白果—白水洞一带,受断层控制主要分布在NE—SW走向兰溪—上富断裂东西两侧的白云母花岗岩和白云母二长花岗岩中,异常浓度分带为三级,浓集中心具有该区最高值。Li-4号和Li-6号异常为两处单点异常,前者为中带异常,后者为内带异常,两者面积较小,分别为0.27 km2和0.29 km2。Li-5号异常浓度分带为三级,毗邻Li-3号异常,呈北南向分布在同安—鹅颈一带,可能与同安细晶岩脉有关,异常面积为5.04 km2,含量最大值为837×10-6。

图4

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图4   宜丰—奉新地区地球化学单元素异常分布

Fig.4   Distribution of single-element geochemical anomalies in the Yifeng-Fengxin area


Sn异常特征:Sn异常分布与主成矿元素Li分布位置大致相似,异常呈不规则宽度条带状,整体沿北西向展布,面积约66.87 km2。共圈出异常8处,浓度分带主要为三级,局部存在二级和一级(图4b)。Sn含量为(1.20~936.00)×10-6,平均26.48×10-6。Sn-5号异常分布范围最大,具有三级分带,断裂两侧高岭和白果等地浓集中心含量高,有明显梯度变化。除Sn-5外其他异常区分带现象不明显,异常强度较低。

Rb异常特征:Rb异常共有7处,分布于矿集区北东部石家里—割石里一带,异常多呈闭合不规则椭圆状,仅Rb-6号异常呈未闭合条带状,整体沿东西向展布,总异常面积约20.93 km2,异常浓度分带多为二级(图4c)。Rb异常最大值为2 580.00×10-6,位于狮子岭附近。Rb-5号异常浓集中心呈三级浓度分带,面积为7.88 km2,异常衬度最高。Rb-3和Rb-6号异常为二级浓度分带,位于Rb-5号异常东西两侧。Rb-1、Rb-2、Rb-4和Rb-7号异常为多点外带异常,异常范围小。

Be异常特征:Be异常共有5处(图4d)。Be-1号异常位于北西部,呈二级浓度分带,面积为20.69 km2。Be-2号位于北东部,规模最大,面积为67.69 km2,最大值为174.00×10-6,浓度分带为三级,存在多个浓集中心,两处内带范围集中在白石里和白水洞地区,异常形态呈未闭合不规则条带状。Be-4号异常位于南部同安一带,面积为2.80 km2,异常形态为闭合不规则条带状,与细晶岩走向一致。Be-3和Be-5号浓度分带均为二级,异常面积较小。

Nb异常特征:Nb异常主要分布于矿集区北部和北东部,异常呈不规则宽度条带状,整体沿北西向展布,面积约60.09 km2。异常有5个,异常浓度分带主要为三级,局部为一级(图4e)。Nb-1、Nb-2和Nb-3号异常集中分布在北西部,为外带异常且呈闭合不规则椭圆状展布,面积分别为0.76 km2、1.82 km2和0.90 km2。Nb-4号异常规模、强度和面积均最大,面积达到55.98 km2,极大值为141.00×10-6,异常分带主要为三级,存在多个浓集中心,分别位于茜坑、白石里、枧子窝、白水洞和坪头一带。Nb-5号异常可能是由小岩脉引起的外带异常,规模和面积较小,零星分布在矿集区西南侧。

4.2.3 组合元素地球化学异常

基于指示元素间相关关系和单元素异常分布特征,宜丰—奉新地区所测水系沉积物元素划分为Be-Rb和Li-Sn两个元素组合。结合成矿地质特征和元素异常分布,共圈定4处Li-Sn组合异常,分别为HS01、HS02、HS03和HS04(图5)。这些异常主要集中分布于矿集区北部、北西部及东部,具有多个浓集中心,且分布位置相同,异常形态也相似,环带分布特征明显,多呈不规则面状异常。相对于Sn,Li异常内带分布面积更大、更集中,这表明Li相比较于Sn具有更强富集趋势和成矿前景。HS01组合异常位于龙潭—柘坪一带,由封闭带状Li-1、Sn-1和Sn-4号异常组成,三者均为一级分带,组合异常面积为6.12 km2;主要出露岩性为甘坊岩体中心相白云母花岗岩和边缘相黑云母二长花岗岩,整体大致呈NW走向;发育NW向和NE向断裂,异常范围在两种岩性接触带上。HS02组合异常位于杉竹一带,整体大致呈半圆形展布,面积约为1.86 km2,由未封闭带状Li-2和Sn-2号异常组成,其中Li-2为三级浓度分带,Sn-2为二级浓度异常;主要出露岩性为二云母二长花岗岩和花岗细晶岩脉,推测该异常是由花岗细晶岩脉引起。HS03组合异常位于洞上—港口一带,异常呈东西向椭圆状展布,异常面积为85.43 km2,包含Li三级分带(Li-3)、Li二级分带(Li-4)、Sn三级分带(Sn-5、Sn-6);异常组合异常面积、强度和衬值均最大,主要出露岩性为强钠化白云母花岗岩和白云母二长花岗岩,浓集中心形态与白云母(二长)花岗岩岩体套合一致。已探明的主要花岗岩型锂矿床均位于该异常区内。HS04号组合异常分布于庙前—新屋下一带,异常呈南北向椭圆状展布,异常面积约为16 km2,由Li三级浓度分带(Li-5和Li-6),Sn三级和二级浓度分带(Sn-7和Sn-8)组成;异常区出露岩性为中粗粒黑云母花岗岩及细晶岩脉。该异常走向与同安细晶岩脉一致,应由细晶岩脉引起,该区已发现同安细晶岩型锂矿床。

图5

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图5   宜丰—奉新地区Li-Sn组合异常分布

Fig.5   Li-Sn combination geochemical anomaly distribution in the Yifeng-Fengxin area


5 找矿远景区圈定

九岭南缘宜丰—奉新地区锂成矿与甘坊复式花岗岩体有关,其中的白云母花岗岩和白云母二长花岗岩为锂矿床主要赋存地质体[15-17]。2021年5月~2023年底,江西省地质局组织12家局属地质单位实施整装勘查工作,总投入钻探进尺30.29万m,新增总Li2O资源量达920.75万t,加上原有的和最新预测资源量,矿集区内Li2O资源量将超1 500万t[15-17]。本文利用迭代法圈定的Li-Sn组合地球化学异常HS03表现显著且规模最大,与含锂岩相分布范围吻合,且高异常区涵盖了已探明的茜坑、石家里、茅岭、大港、金子峰、圳口里和白水洞等大型—超大型锂矿床(图4f)。另外,位于复式岩体外围同安—排楼一带,组合异常HS04中各元素在该区套合较好,该区也已探明同安和鹅颈等大中型细晶岩型锂矿床(图4f),该区花岗细晶岩脉走向为NE向,主要呈侧列式脉群分布,倾向NE,脉带最长可达到800 m,Li2O含量为0.8%~2.1%,主要赋矿矿物为锂云母。上述勘查成果表明本次基于迭代法圈定的Li-Sn异常组合可有效指示花岗岩锂矿床的范围,为下一步勘查工作提供依据。

基于宜丰—奉新地区锂矿床地质特征、1∶5万水系沉积物测量元素单异常及组合异常特征,本文另圈定出2个找矿远景区,分别为内长滩—杉竹远景区(Ⅰ号)和龙潭—柘坪—黄潭厂远景区(Ⅱ号) (图6)。Ⅰ号远景区位于内长滩—杉竹一带,发育晚侏罗世黑云母花岗岩,局部出露花岗细晶岩脉;南部存在近EW向大断裂,Li、Sn、Nb浓集中心明显呈三级浓度分带,元素套合较好,内带主要位于边缘相和中心相接触带及花岗细晶岩脉附近,推测该异常是由花岗细晶岩脉引起;区内Li极值达到968.00×10-6,异常规模相对较大,找矿潜力较好。Ⅱ号远景区位于龙潭—柘坪—黄潭厂一带,从西向东出露新元古代岩体、晚侏罗世黑云母花岗岩;远景区位于NW向断裂和近EW向罗坊—甘坊断裂之间,主要异常为综合异常H${S}_{乙}^{1}$,Li、Be、Sn、Nb在岩性接触带附近套合较好,推测是由岩浆作用引起,具有一定的找矿潜力。

图6

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图6   宜丰—奉新地区地球化学元素综合异常及找矿预测

Fig.6   Integrated geochemical anomalies and prospective areas in the Yifeng-Fengxin area


6 结论

1)宜丰—奉新地区水系沉积物Li元素富集系数和变异系数均大于1,经聚类分析和因子分析将元素划分为Rb-Be、Li-Sn和Nb 3个组合,其中Li-Sn可作为花岗岩型锂矿直接指示元素组合。

2)矿集区内水系沉积物Be、Li、Nb和Sn单元素异常规模大,于矿床附近区域均出现异常,在矿床密集区域存在大范围高强度异常。Li-Sn组合异常浓集中心与含矿岩相分布一致,表明水系沉积物异常测量Li-Sn组合异常信息可指示花岗岩型锂矿床的分布范围。

3)结合地质特征和组合异常特征,在外围圈定2处找矿远景区,经实地验证发现矿化花岗岩脉,说明2个远景区具有一定找矿潜力。

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