分享

蒋少涌:一种新的锂矿床类型——隐爆角砾岩筒型锂矿

 雨尘书屋 2021-12-02

一种新的锂矿床类型

——隐爆角砾岩筒型锂矿

蒋少涌1、苏慧敏1、祝新友2、朱康钰1、段振鹏1

1.中国地质大学(武汉),2.北京矿产地质研究院有限责任公司

编者按:锂是我国紧缺的重要战略性能源金属。锂矿床的类型主要有四种:盐湖卤水型、LCT伟晶岩型、高分异花岗岩型和碳酸盐-黏土型。近年来,一些新类型的锂矿床也开始得到关注和研究。世界上产有许多隐爆角砾岩筒型铜矿、金矿、钨锡矿等,但该类型锂矿还知之甚少。本报告介绍了产于大兴安岭中南段的内蒙维拉斯托锡锂多金属矿床的最新研究成果。该矿床的一个显著特色是多种矿化类型并存,包括花岗岩型铷和锡锌矿、隐爆角砾岩筒型锂铷矿、石英脉型锡锌矿和硫化物脉型铜锌铅银矿,其中隐爆角砾岩筒型锂铷矿在国内外还十分罕见,是一种值得我们重点关注的新类型稀有金属矿床。本文是根据蒋少涌教授在“南京大学地质学科发展论坛暨百年地科庆祝大会”上的报告(PPT版本)重新排版而成。如有错漏,敬请鉴谅。

作者简介

蒋少涌是中国地质大学(武汉)校长助理兼紧缺战略矿产资源省部共建协同创新中心主任,教授, 博士生导师。

图片

长期从事矿床地球化学和同位素地球化学方面的教学与科研工作,主持基金委杰出青年基金项目、创新群体基金项目、重点项目,科技部973项目和国家重点研发计划项目等多个国家级项目,发表包括Nature、Geology在内的一作或通讯作者SCI论文220余篇,曾获教育部自然科学奖一等奖3次和中国青年科技奖、李四光地质科技奖等多项奖励。

一、锂矿床的主要类型


1. 盐湖卤水型锂矿床

图片

“锂三角”(玻利维亚、阿根廷、智利)地区的盐湖卤水型锂提供了全球60%锂资源供应

2. LCT伟晶岩型锂矿床

通常与过铝质S型花岗岩具成因联系; 富集 Li、Rb、Cs、Be、Ga、Sn、Ta>Nb、B、P、F 等元素; 发育特征的区域分带

图片

LCT伟晶岩的区域分带(Trueman& Černý1982)

LCT伟晶岩型锂矿床实例:湖南仁里伟晶岩型钽铌锂矿床

图片

3. 高分异花岗岩型锂矿床

典型实例:宜春(414)Li-Nb-Ta矿床

图片

随分异演化程度逐渐增高,花岗岩类型演化如下:

黄玉-锂云母-钠长石花岗岩

钠长石花岗岩

白云母花岗岩

二云母花岗岩(150-160 Ma)

矿石矿物主要为:

锂云母、钽锰矿-铌锰矿, 富钽铌的金红石, 锡石, 细晶石, 黑钨矿等

4. 碳酸盐-黏土型Li(-Ga-REE)矿床

火山灰在火山湖中的低温条件下沉积形成的粘土型Li矿床:矿石矿物主要为锂蒙脱石和贾达尔石。(Benson et al., 2017)

世界上知名的黏土型锂矿床有美国内华达州北部的Mc Dermitt(King Valley)锂矿床、墨西哥中部盆地的Sonora 锂矿床、塞尔维亚的Jadar锂矿床等

图片

二、隐爆角砾岩筒型矿床

图片

角砾岩筒形成模式

图片

角砾岩筒及其相关矿床(Mao JW)

角砾岩筒型矿床典型实例:
1. 河南熊耳山地区祁雨沟金矿
产于太华群片麻岩和熊耳群火山岩接触带附近32个角砾岩筒(含金角砾岩有6个),金矿的储量超过60 t 。

图片

2. 江西大湖塘钨铜矿床

图片

蒋少涌等, 2020, 2015;Peng NJ, Jiang SY et al., 2018

图片

据(王照波,2001,蒋禺恒等,2019)修改。
1.原断裂破碎带及爆破裂隙 2.顶部隐爆角砾岩 3.正常隐爆角砾岩 4.隐爆-塑变角砾岩 5.隐爆-交代角砾岩 6.围岩震碎碎裂岩 7.侵入体

角砾岩筒与斑岩型铜金矿床、金矿床以及钨锡矿床等有着密切关系,但目前没有关于角砾岩筒稀有金属锂矿床的报导。

三、内蒙维拉斯托锡锂多金属矿床

图片

1. 矿床特征:多种矿化类型并存

花岗岩型Rb

花岗岩型Sn-Zn矿

隐爆角砾岩型Li矿

石英脉型Sn-Zn矿

硫化物脉型Cu-Zn-Pb-Ag矿

图片

早期以开采硫化物脉及石英脉型Sn、Cu、Zn矿床为主,后勘探到深部一隐爆角砾岩筒顶部蕴藏有花岗岩型Sn、Rb矿,经进一步勘察发现该隐爆角砾岩筒中富集Li,为隐爆角砾岩筒型Li矿床一典型实例

经大量勘探工作,探明该隐爆角砾岩筒Li矿

矿石量2780万吨
Li2O 35.7万吨 品位1.28%
Rb2O 9.4万吨 品位0.34%

图片


2. 隐爆角砾岩特征如下:
总体走向NE30
长约250m
平均宽约100m宽
延深640m

图片

底部与花岗岩迅速过渡;角砾岩岩性变化不明显

角砾:云英岩化片麻岩、石英闪长岩

胶结物:云英岩,石英、黄玉、白云母、萤石、钠长石、闪锌矿、毒砂……

钠长石分布范围广(岩浆期-热液期)
3. 矿石特征

图片

隐爆角砾岩中上部
胶结物成分变化不大
钠长石少,广泛分布,至角砾岩顶部
隐爆角砾岩下部
胶结物:Tpz、Ms、Qz,含Ab、Sp、Cst
至少在下部30m范围内,熔流包裹体:存“浆”
花岗岩顶部
分离出多相,大量石英相、黄玉相

图片


4. 岩浆演化

花岗岩以似斑状结构为主

斑晶:石英、钾长石、钠长石
基质:石英、黄玉、萤石……

图片

图片


5. 花岗岩结构:
顶部花岗岩中可见典型的石英斑晶雪球结构
多级斑晶: 石英→钾长石→钠长石

图片

6. 岩浆晚期相分离产物——珠滴

富锡石-硫化物相
锡石-闪锌矿珠滴
共生白云母、黄玉

图片

图片

7. 包裹体:岩浆→热液演化过程

花岗岩-熔融包裹体

云英岩-熔流包裹体

石英脉-气液包裹体

熔流包裹体固相物-玻璃质、钠长石、黄玉

图片


8. 副矿物:岩浆→热液演化过程

图片


9. 不同阶段矿物定年
图片图片图片

不同阶段矿物定年结果(左右滑动查看更多)


10. 云母地球化学

图片

以铁锂云母、锂云母为主

图片

图片

图片

Fe含量:岩体高于热液云母,低于围岩;

Mg含量:岩体低,角砾岩高,Mg来自围岩;

Rb含量:岩体最高,角砾岩次之。


11. 闪锌矿地球化学

岩体中的闪锌矿()-深棕色

云英岩中的闪锌矿()-棕色

石英脉中的黑色闪锌矿(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)-褐绿色、深棕色、棕红色

图片

图片

图片图片

闪锌矿地球化学特征(左右滑动查看更多)

图片图片

依据闪锌矿温度计恢复的温度变化趋势(左右滑动查看更多)


12. 成矿模型

图片

图片

END

排版编辑:瞿川豪

后期校正:欧阳柳芸

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多