幕阜山矿集区黄柏山锂铌钽矿床地质特征及找矿方向

江南造山带中段幕阜山稀有金属矿集区是我国东部重要的锂铌钽资源基地,区域锂资源主要集中于锂辉石伟晶岩中。但此类伟晶岩常受到岩浆出溶热液的叠加作用,导致锂不同程度的流失,因此新鲜锂辉石伟晶岩的产出条件与精准定位,成为区域成矿理论研究与锂资源勘查的突破重点。笔者研究团队近年来在幕阜山地区新发现的黄柏山锂铌钽矿床,产出了区域少有的大规模新鲜锂辉石伟晶岩脉。本次研究在黄柏山矿床已开展的化探、探槽、钻探等勘查工作基础上,系统总结了矿床的地质条件,精确厘定其成矿时代,初步建立了仁里-黄柏山矿田成矿模型,并进一步指出区域找矿方向。黄柏山矿床位于幕阜山岩体西南缘,矿床内伟晶岩总体沿片岩片理产出,其类型主要为(白云母)钠长石伟晶岩和锂辉石钠长石伟晶岩,稀有金属矿化组合为Be-Nb-Ta-Li,稀有金属矿物主要为绿柱石、铌钽铁矿和锂辉石。矿床内锂辉石多为新鲜无蚀变(>96%),少数晶体边缘具弱蚀变或锂辉石+石英蠕虫状共生结构,为岩浆演化晚阶段流体出溶导致的弱酸性交代所致。三种类型锂辉石的Li 2O为7.72%~7.82%,基本未发生锂的流失,这与区域构造交汇导致容矿空间封闭性弱,岩浆演化出溶热液第一时间运移扩散有关。黄柏山矿床稀有金属成矿作用发生在早白垩世(133.0±1.5Ma),与幕阜山矿集区二云母花岗岩成矿阶段时限(135.8~133.0Ma)一致。本次工作通过对仁里-黄柏山矿田伟晶岩地表类型分带的重新厘定,结合区域已有的成矿母岩及伟晶岩垂向分带研究成果,提出黄柏山矿床、仁里矿床、深部成矿母岩三者从西至东呈现出由高至低的三维空间分布特征,初步建立矿田“体中体”模型。该模型及稀有金属成矿作用特点显示,矿田西南部冷家溪群与幕阜山岩体接触带区域,尤其是高地形地区,仍具有锂找矿潜力。

湘东北幕阜山地区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系

湘东北幕阜山地区分布传梓源(锂矿、铌钽矿)、仁里(钽铌矿)和虎形山(钨矿、铍矿)大型稀有金属矿床,是湖南省重要的伟晶岩型稀有金属矿集区。通过对幕阜山地区花岗岩和伟晶岩开展年代学和地球化学研究,探讨该区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系,结果表明:该区岩浆活动自侏罗纪(154 Ma)持续到白垩纪(92 Ma),形成了复式花岗岩体和伟晶岩脉,伟晶岩空间具有含矿分带性;伟晶岩的成矿年龄(130~127 Ma)与二云母二长花岗岩的成岩年龄(137~129 Ma)相近,成矿作用与岩浆高分异演化密切相关;伟晶岩含矿分带性受成矿流体温度影响,矿流体温度由岩体向外成逐渐降低,形成了“岩体内伟晶岩型铍矿带—距岩体0~3 km伟晶岩型铌钽矿带—距岩体3~5 km伟晶岩型锂铌钽矿带—距岩体5~10 km石英脉型铍矿带”的环状分布格局。

湘北仁里伟晶岩型稀有金属矿田的地质特征及成矿机制概述

湘北仁里稀有金属伟晶岩矿田位于江南造山带中段,由仁里铌钽铍矿床、永享-传梓源锂铍铌钽矿床和黄柏山锂铍铌钽矿床组成,是我国近年来东部新发现的特大型花岗伟晶岩型锂铍铌钽矿田。该矿田内各伟晶岩脉围绕矿田北部的幕阜山西南缘花岗岩杂岩体成群成带分布,自杂岩体向外,微斜长石型、微斜长石-钠长石型、钠长石型和钠长石-锂辉石型伟晶岩依次产出。仁里矿床5号脉是区内规模最大的铌钽矿脉,表现出岩浆和热液两阶段成矿的特征;永享-传梓源矿床206号脉是区内规模最大的锂辉石伟晶岩脉,锂辉石遭受了强烈的晚阶段热液交代作用,多转化为腐锂辉石;黄柏山矿床603号脉是区内新发现的锂辉石伟晶岩矿脉,具有交代作用弱、品位高的特点。仁里5号脉的流体包裹体特征显示该矿脉的热液阶段成矿作用较为发育,由流体包裹体显微测温结果估算5号脉核部带形成于约550℃、约350 MPa。综合已有资料,仁里矿田表现出:燕山期(约130 Ma)陆内造山作用成矿,陆内造山作用使高成熟度的沉积基底,即新元古代冷家溪群,深熔产生花岗质岩浆;在岩浆的多阶段侵入活动中,晚阶段二云母花岗岩浆分异出伟晶岩熔体;伟晶岩在经历热液交代作用改造后,富集铌钽,但贫化Li。因此,陆内造山过程中变泥质岩深熔作用、“体中体”式岩浆分异模式、岩浆和热液两阶段成矿作用叠加构成了仁里矿田的成矿特色。

湘东北幕阜山岩体南部稀有金属伟晶岩分带特征研究

湘东北幕阜山岩体南部是近年来我省新发现的一处重要花岗伟晶岩型稀有金属矿产地。该区舌状岩体内外接触带分布有众多花岗伟晶岩脉,形成了仁里超大型铌钽矿、传梓源中型锂铌钽矿等多个铌钽锂矿床(点)。本文对该区密集发育的伟晶岩脉水平分带及结构分带进行研究,从花岗岩体内至外接触带随岩浆分异演化程度不断增强,依次划分出微斜长石伟晶岩带→二云母微斜长石钠长石伟晶岩带→白云母微斜长石钠长石伟晶岩带→白云母锂辉石钠长石伟晶岩带→白云母钠长石伟晶岩带等较为完整演化序列的水平分带;不同分带伟晶岩矿物组合及地球化学特征具有一定差异,对应形成了较完整的稀有金属演化序列:Be→Be+Nb→Be+Nb+Ta→Be+Nb+Ta+Li+Cs。区内稀有金属伟晶岩可分为早晚两期,稀有金属伟晶岩类型由低至高,成矿时代由老至新,早期稀有金属伟晶岩以Be矿化为主,晚期稀有金属以Li、Be、Nb、Ta等矿化组合为主。不同期次、类型、结构分带伟晶岩应注意不同稀有金属的找矿。

湖南平江县仁里超大型伟晶岩型铌钽多金属矿床的发现及其意义

湖南平江县仁里铌钽多金属矿床是湖南省核工业地质局311大队新发现的高品位超大型伟晶岩型稀有多金属矿床,经过多年的地质勘查,在幕阜山复式花岗岩体西南缘的仁里矿区查明伟晶岩脉140条,发现铌钽矿脉14条。对主要矿脉进行了地表槽探和深部钻探验证,具有北铌钽南锂的特征,铌钽矿体具规模大、矿体形态简单、连续性好,矿化较均匀,品位富、埋藏浅,矿石质量优及资源潜力大等特点。矿区估算(333+334)Ta2O5资源量10791 t,Nb2O5:14057 t,平均品位Ta2O5:0.036%,Nb2O5:0.047%,达到超大型规模。仁里超大型铌钽多金属矿床的发现,突破以往对大岩基难以形成和找到超大型伟晶岩型稀有金属矿床的既往认识,提出幕阜山矿集区定位于构造岩浆隆起带,仁里矿床大型层状构造与燕山期岩浆岩联合控矿、含铌钽矿伟晶岩脉形成于区域后造山构造环境的伸展构造体制的新认识,分析了区域上的找矿方向,丰富和发展了稀有金属成矿理论,为华南地区稀有金属矿产找矿实现了重大突破,使幕阜山地区有望成为我国一个新的重要铌钽等稀有金属资源基地。

华南幕阜山花岗伟晶岩的矿物化学特征及指示意义

华南晚中生代幕阜山花岗复式岩基内部及周缘广泛发育花岗伟晶岩脉,部分岩脉富含Li-Nb-Ta等元素,形成大型-超大型稀有金属矿床.本文以幕阜山北缘断峰山地区贫锂伟晶岩类和南缘仁里地区新发现的富锂伟晶岩为主要研究对象,通过详细的岩相学和主要及特征矿物(长石、云母、电气石、石榴子石、绿柱石、铌钽铁矿)的微区原位EPMA和LA-ICP-MS主微量元素地球化学的对比分析,深入探讨了伟晶岩的分类、成因演化及成矿潜力.按照特征矿物组合将伟晶岩划分为断峰山地区电气石伟晶岩、电气石-绿柱石伟晶岩、绿柱石伟晶岩、铌钽铁矿-绿柱石伟晶岩和仁里地区的锂电气石-锂云母伟晶岩5类.5类岩脉中的长石、云母、电气石和/或石榴子石的化学成分记录了不同程度花岗伟晶岩脉的演化阶段,按岩浆演化程度由低至高依次为电气石伟晶岩→电气石-绿柱石伟晶岩→绿柱石伟晶岩→铌钽铁矿-绿柱石伟晶岩→锂电气石-锂云母伟晶岩,并分别对应伟晶岩稀有金属富集程度分类中的无矿→(含Be)→富Be→富Be、Nb、Ta→富Li、Be、Nb、Ta阶段.这一结果表明仁里地区伟晶岩已演化至晚期富集多种稀有金属元素阶段,具有Li-Nb-Ta多金属成矿潜力,而断峰山地区的伟晶岩演化程度相对较低.断峰山电气石-绿柱石伟晶岩中的色带电气石晶体发育强烈成分环带,由内向外可明显分为5环,自核部至边部,Li、Zn、Ga、Ge、Nb、Ta、Sn、Pb等不相容元素和金属元素含量逐渐升高,清晰记录了正常岩浆演化序列及稀有金属富集过程.结合前人有关幕阜山花岗岩类的研究资料,本文认为幕阜山伟晶岩为该地区晚中生代巨量花岗质岩浆经历长期结晶分异作用晚期的分异产物.