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找矿重大突破:福建首次发现并探明中型伟晶岩型锂矿床

找矿重大突破:福建首次发现并探明中型伟晶岩型锂矿床 阳光创译语言翻译
2025-08-17
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导读:福建将乐枫地伟晶岩型锂多金属矿的发现及找矿意义吴长锋1,易友根1,吴久芳1,罗碧笏1,余挺21 福建省闽西地质



福建将乐枫地伟晶岩型锂多金属矿的发现及找矿意义

吴长锋1易友根1吴久芳1罗碧笏1余挺2

1 福建省闽西地质大队

2 将乐县自然资源局

 

第一作者:吴长锋,硕士,高级工程师,现主要从事地质勘查工作。

通讯作者:易友根,高级工程师,现主要从事地质勘查工作。

 

导读:

近年来,我国硬岩型锂矿找矿工作取得一系列重要突破,但矿床空间分布不均衡四川、新疆、西藏等西部地区相继发现一批大型-超大型花岗伟晶岩型锂矿床华南地区硬岩型锂矿主要分布于武夷造山带和江南造山带,以江西、湖南较为集中而位于华南南缘的福建省,此前鲜有伟晶岩型锂矿的发现,一直未取得具工业价值锂矿床的找矿突破。

2023年,福建省闽西地质大队在将乐县枫地开展高岭土(瓷石)矿调查评价时,发现区内伟晶岩含锂辉石、铌钽铁矿及绿柱石等稀有金属矿物,初步分析显示该区具伟晶岩型稀有金属矿找矿潜力随后以“先寻伟晶岩体,后找稀有金属矿”为思路,开展详细野外地质调查,并加强稀有金属成矿指示矿物综合研究。

通过专项地质调查、野外地质填图、探槽施工及钻探验证等工作,在闽西北将乐县枫地一带新发现一处中型伟晶岩型锂多金属矿床估算LiO资源量逾1万吨(达中型规模),平均品位1.13%,并共伴生铍、铌、钽、铷等稀有金属矿产。这是福建省首次发现具工业价值的锂多金属矿床,填补了省内锂矿资源空白,显著拓展了紧缺战略性稀有金属矿产的找矿前景。

矿区内共圈定9条含稀有金属伟晶岩脉,以密集脉群形式产出,其中主矿脉长度>1350m,宽度3~200m矿石矿物以锂辉石、磷铝锂石为主,含少量铌钽铁矿、绿柱石等;推测其成矿时代与南平西坑钽铌矿一致,属加里东期

研究表明,该矿床的发现是福建省伟晶岩型锂矿找矿的重大突破,对区域伟晶岩型锂多金属矿勘查与预测具重要指导意义。北武夷隆起区的南平-宁化构造岩浆带,有望成为福建及华南地区寻找大型伟晶岩型锂矿床的有利靶区

福建首次发现具工业价值伟晶岩型锂多金属矿床,是我国锂多金属矿床空间分布格局的一次突破。所采用的勘查思路与过程,对全国其他地区找矿工作具有重要启示。

说明:(1)参考文献以原文为准,本推文未作详细标注。(2)本号推文素材来源于公开发表的专业/学术期刊,仅供学习交流之用,相关事实恕不另行核实。

 

------内容提纲------

0 引言

1 地质背景

2 枫地伟晶岩型锂多金属矿的发现

3 矿床地质特征

3.1 矿区地质特征

3.2 矿体地质特征

3.3 矿石特征

4 讨论

5 找矿意义

6 结论

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0 引言

锂由于性能优良,被广泛应用于高能电池、储能、航空航天、受控核反应等多个新兴行业和领域,被誉为“21世纪能源金属”和“白色石油”。随着新能源产业的发展,锂资源需求急剧增加,锂成为我国乃至国际至关重要的战略资源。近年来,全球锂资源需求端持续旺盛,据国际能源署(正)预计,2040年全球锂需求量约为1400万吨(碳酸锂当量),将是2020年的40倍以上(邢凯等,2023;张遵遵等,2023)。目前,我国已成全球最大的锂资源消费国和贸易国,但国内锂资源供应不足,取得的找矿进展和实际增加的资源储量非常有限(代鸿章等,2023),对外依存度高达67%(邢凯等,2023)。因此,在我国提出新一轮找矿战略突破行动中,开展锂矿资源勘查,寻找新的硬岩型锂矿后备资源基地显得十分重要。

近些年,我国的硬岩型锂矿找矿工作取得较多重要突破,在西部地区的四川、新疆和西藏等地相继发现了一批大型-超大型花岗伟晶岩型锂矿床,尤其是川西甲基卡-西昆仑白龙山锂矿带构成了全球最为瞩目的古特提斯巨型锂成矿带(王核等,2022);而华南地区硬岩型锂矿则主要分布于武夷造山带和江南造山带,以江西和湖南分布较为集中(王核等,2022)。前人研究表明,华南地区已查明的硬岩型锂矿主要有2种类型,一类为花岗岩型,含锂矿物为锂云母,江西宜春的414铌钽锂矿为代表,或含锂矿物为磷锂铝石,以西九岭的含锂瓷石矿为代表另一类为伟晶岩型,含锂矿物主要为锂辉石,以江西河源锂辉石矿和湖南传梓源锂矿床、黄柏山铌钽锂矿等为代表,含矿伟晶岩多为钠长石化锂辉石伟晶岩,锂常与铌、钽、铍、铯等稀有金属矿共生

总体上看,华南地区硬岩型锂矿成矿条件优越,但伟晶岩型锂矿在数量和规模上相对西部均较小,且地处华南南缘的福建地区鲜有伟晶岩型锂矿的报道,仅闽北建瓯一带发现有锂辉石伟晶岩南平西坑一带铌钽矿中发现有钠长石锂辉石伟晶岩(杨岳清等,1987;陈国建,2014),而具工业价值的锂矿床一直未取得突破2023年,福建省闽西地质大队通过开展专项地质调查等工作,在闽西北的将乐枫地一带新发现1处中型伟晶岩型锂多金属矿,是福建省首次发现具有工业价值的锂多金属矿,填补了福建省锂矿资源的空白,同时该矿床共伴生有铍、铌、钽、铷等稀有金属矿,极大地拓展了福建省紧缺战略性稀有金属矿产资源的找矿空间。

1 地质背景

将乐枫地锂多金属矿区构造上位于北武夷隆起带南端,南平-宁化构造岩浆带中段北侧,距南平西坑大型钽铌矿田的西侧约70km(图1a)。矿区区域上出露地层自老到新有新元古代黄潭组、新元古代下峰组、早侏罗世梨山组上段、中侏罗世漳平组、晚侏罗世南园组第二段和第四系全新统。其中黄潭组在区内大面积分布(图1b),是含稀有金属伟晶岩脉的围岩。区内构造以北东向断裂构造最为发育,次为南北向(图1b)。岩浆活动强烈,侵入岩从基性-中性-酸性均有产出,以酸性岩、脉岩最为发育,其次为花岗伟晶岩脉,尤以燕山早期花岗岩分布最广,为本区许多内生金属矿产的重要成矿母岩总之,该矿床在区域上经历了多期构造事件,特别是中侏罗世-白垩纪的古太平洋板块与欧亚大陆斜俯冲运动,发生了大规模的岩浆侵入活动,为稀有金属成矿提供了非常有利的地质条件。

图1福建枫地锂多金属矿矿区区域位置(a)及地质简图(b)

1-第四系全新统;2-晚侏罗世南园组二段;3-中侏罗世漳平组;4-早侏罗世梨山组上段;5-新元古代下峰组;6-新元古代黄潭组;7-石英脉;8-花岗伟晶岩及编号;9-花岗斑岩;10-花岗闪长岩;11-晚侏罗世石英二长斑岩;12-正断层;13-逆断层;14-性质不明断层;15-地质界线;16-不整合地质界线;17-片理产状;18-地层产状;19-古火山口20-矿区范围;21-A-A’地质剖面测线

2 枫地伟晶岩型锂多金属矿的发现

1968年,福建南平西坑发现了大型的伟晶岩型钽铌矿床,21世纪初进行了工业开采,但其周边成矿带一直未发现其他具规模的伟晶岩型稀有金属矿床2023年,福建省闽西地质大队在将乐枫地开展高岭土(瓷石)矿调查评价的过程中发现区内的伟晶岩中含有锂辉石、铌钽铁矿和绿柱石等稀有金属矿物,初步分析该区具有寻找伟晶岩型稀有金属矿的较大潜力。

因此,依据伟晶岩成群成组分布的特点,福建省闽西地质大队提出先找“伟晶岩”,后找“稀有金属矿”的找矿思路,在现有1:5万、1:20万区域地质图上解析伟晶岩的分布,且对比江西、四川等地典型伟晶岩型稀有金属矿的成矿规律,对将乐枫地一带进行详细的野外地质调查,开展了野外地质填图、探槽施工和钻探验证等工作,并加大区内稀有金属成矿指示矿物的综合研究,确定了将乐枫地为1处新的中型伟晶岩型锂多金属矿床,其Li2O资源量突破1万吨,Li2O平均品位1.13%,是福建地区首次发现具有工业价值的锂矿床,同时共伴生有铍、铌、钽、铷等稀有金属矿,是福建省稀有金属矿找矿的重大突破。

3 矿床地质特征

3.1 矿区地质特征

将乐枫地矿区构造发育较为简单,主要呈一单斜构造,各种岩石中片理和节理均比较发育,常出现紧闭小褶皱。矿区内地层出露简单,从老到新只有新元古代黄潭组及第四系全新统。其中,黄潭组分布全区,呈北东东向展布,总体倾向南南东,倾角一般55°~75°,岩性组合以黑云二长变粒岩和黑云斜长变粒岩为主,偶夹二云石英片岩。岩石中局部见揉曲现象区内出露的岩浆岩主要为侏罗纪石英二长斑岩,分布于矿区南部,受热液蚀变作用影响,岩石普遍具绢云母化

矿区内伟晶岩脉以紧密相伴的多个脉体组成的脉群出现为主要特征,现共发现9条伟晶岩脉,总体呈北北东向展布,倾向北西西,倾角34°~53°,在平面上呈近乎平行排列或斜列特点,空间上呈“S”形或反“S”形弯曲(1b)。其中,伟晶岩脉(1p号)长度大于1350m,宽度3~200m,于地表顺坡产出,深部揭露真厚度0.92~17.83m。其他伟晶岩脉长度最长的1600m,宽度5~100m伟晶岩脉多斜交侵入地层中,与围岩之间的界线清楚(图2),同一岩脉之顶底板产状基本一致。伟晶岩形态一般呈较规则的长脉状,局部呈细脉状、透镜状。部分伟晶岩脉存在中段膨大,两端变薄分支尖灭的特征。含矿伟晶岩脉主要由石英、钠长石和锂辉石组成,其次为磷铝锂石、白云母、正长石等,局部可见铌钽铁矿、绿柱石、磷锂锰矿、铁锂云母、铁磷锂矿等。

枫地矿区伟晶岩野外照片

a-高岭土化伟晶岩侵入围岩;b-钻孔中含矿伟晶岩与围岩接触关系

 

矿区内伟晶岩分带性较为明显,中北部伟晶岩主要为钠长石伟晶岩,为石英-钠长石-锂辉石(磷铝锂石)-白云母带(图1bI带),岩石呈灰白色、白色,长石以钠长石为主,锂辉石等含锂矿物含量明显高于南部地区;中南部伟晶岩主要为钾长石伟晶岩,主要为石英-钾长石-斜长石-白云母带(图1bn带),岩石总体呈浅肉红色,长石以钾长石为主,含锂矿物相对偏少。

3.2 矿体地质特征

将乐枫地锂多金属矿共圈定18个稀有金属矿体,均赋存于区内中东部地区的伟晶岩脉中,总体呈北北东向展布,倾向北西西,倾角37°~48°,多呈长脉状、细脉状、部分为透镜状,属伟晶岩型稀有金属矿,锂-铍-铌-钽-铷的元素富集组合是该矿床的稀有金属组合特色。

从矿体品位上看,共圈定16个工业矿体和2个低品位矿体。从矿种上看,共圈定3个锂矿体、2个铍矿体、11个铌钽矿体和2个低品位铌钽矿体。从空间分布上看,在区内中部1P号含矿伟晶岩中圈定13个稀有金属矿体,在区内东部其他伟晶岩中圈定5个稀有金属矿体,且1p号含矿伟晶岩在深部未见尖灭,仍具有较大的找矿潜力。总体上,区内稀有金属矿的矿体连续性较好,产状相对稳定,厚度较稳定,矿体在伟晶岩脉中呈异体共生特征,工业矿体在空间分布上相互错开,多数低品位矿体上下包裹着工业矿体(图3)。

图3 枫地锂矿床A-A’地质剖面图

1-第四系全新统;2-新元古代黄潭组;3-伟晶岩脉及编号;4-锂矿体;5-铍矿体;6-铌钽矿体;7-低品位铌钽矿体;8-完工钻孔;9-钻孔采样位置.

 

(1)Li2锂矿体:共9个钻孔工程控制。矿体长度约1000m,控制倾向斜深175m,矿体的走向25°,倾向295°,倾角34°~44°,矿体埋深0~188m,赋存标高+332~+622m,形态呈长脉状,矿体整体呈现为中段膨大,两端变薄分支尖灭特征。矿体真厚度1.09~6.18m,平均真厚度3.25m矿体厚度变化系数55.99%,属较稳定类型Li2锂矿体是本区的最主要矿体。

单工程平均品位Li2O=0.89%~1.93%,BeO=0.010%~0.056%,Nb2O5=0.012%~0.030%,Ta2O5=0.0033%~0.098%,Rb2O=0.097%~0.29%矿体平均品位:Li2O=1.13%,伴生BeO=0.04%,伴生Nb2O5=0.022%,伴生Ta2O5=0.0074%,伴生Rb2O=0.21%。Li2O品位变化系数54.55%,属均匀类型。

(2)Li1锂矿体:共3个钻孔工程控制,为隐伏矿体,未出露地表矿体长度约300m,控制倾向斜深109m,矿体走向25°,倾向295°,倾角42°~44°,矿体埋深22~93m,赋存标高+412~+527m。初步认为Li1锂矿体为Li2号锂矿体的分枝矿体,形态呈透镜状,矿体真厚度5.6m矿体平均品位:Li2O=0.95%,伴生BeO=0.04%,伴生Nb2O5=0.027%,伴生Ta2O5=0.0088%,伴生Rb2O=0.18%Li2O品位变化系数47.28%,属均匀类型。

(3)Be1铍矿体:共6个钻孔工程和1个槽探工程控制。矿体长度约595m,控制倾向斜深169m,矿体走向25°,倾向295°,倾角34°~44°,矿体埋深0~50m,赋存标高+385~+558m,形态呈长脉状,矿体真厚度3.62~4.90m,平均真厚度4.26m。矿体厚度变化系数21.25%,属较稳定类型。

单工程平均品位BeO=0.086%~0.090%,Li2O=0.056%~0.057%,Nb2O5=0.032%~0.037%,Ta2O5=0.0102%~0.012%,Rb2O=0.20%~0.21%矿体平均品位:BeO=0.088%,伴生Nb2O5=0.035%,伴生Ta2O5=0.011%,伴生Rb2O=0.2%。BeO品位变化系数12.14%

(4)Nb-Ta1铌钽矿体:共8个钻孔工程和4个槽探工程控制。矿体长度约1100m,控制倾向斜深130m,矿体走向25°,倾向295°,倾角34°~48°,矿体埋深0~197m,赋存标高+295~+582m,形态呈长脉状,矿体真厚度1.16~5.91m,平均真厚度3.28m。矿体厚度变化系数62.69%

单工程平均品位Nb2O5=0.022%~0.037%,Ta2O5=0.012%~0.027%,Li2O=0.005%~0.15%,BeO=0.007%~0.055%,Rb2O=0.04%~0.25%矿体平均品位Ta2O5=0.0134%,Nb2O5=0.026%,伴生BeO=0.038%,伴生Rb2O=0.13%Ta2O5品位变化系数54.50%,属均匀类型。

(5)Nb-Ta2铌钽矿体:共10个钻孔工程控制。矿体长度约900m,控制倾向斜深280m,矿体走向25°,倾向295°,倾角34°~44°,矿体埋深0~128m,赋存标高+395~+595m,形态呈长脉状,矿体真厚度0.81~7.72m,平均真厚度2.42m。矿体厚度变化系数101.41%

单工程平均品位Nb2O5=0.017%~0.038%,Ta2O5=0.012%~0.018%,Li2O=0.004%~0.20%,BeO=0.003%~0.079%,Rb2O=0.04%~0.19%矿体平均品位Ta2O5=0.0126%,Nb2O5=0.024%,伴生BeO=0.044%,伴生Rb2O=0.12%Ta2O5品位变化系数39.88%,属均匀类型。

其它13条稀有金属矿体在区内属次要矿体,部分规模较小,特征详见表1。

表1 枫地锂矿床矿体特征一览表

3.3矿石特征

将乐枫地锂多金属矿的矿石结构以伟晶结构为主(图4a),按造岩矿物粒度又可划分为细晶结构(<0.2cm)、细粒伟晶结构(0.22.5cm)、中粒伟晶结构(2.510cm)和粗粒伟晶结构(1020cm)和块体伟晶结构(>20cm)矿石中以细晶结构和中细粒伟晶结构为主,占80%,中粒伟晶结构稍次,占15%,粗粒伟晶结构仅局部出现,矿石中局部见有似斑状结构和交代结构矿石构造主要为块状构造,次为斑杂状构造和条带状构造,偶见浸染状构造。

枫地锂矿床伟晶岩手标本及显微镜照片

a-白云母钠长石伟晶岩;b、c-钠长石锂辉石伟晶岩;d-绢云母化白云母锂辉石伟晶岩(正交偏光);e、f-白云母锂辉石伟晶岩(正交偏光);g-钠长石磷铝锂石伟晶岩(正交偏光);h-伟晶岩中绿柱石(单偏光)i-伟晶岩中铌钽铁矿(反射单偏光);Qz-石英;Ms-白云母;八人-钠长石;Ser-绢云母;Cly-粘土矿物;Spd-锂辉石;Amb-磷铝锂石;Brl-绿柱石;Col-铌钽铁矿

 

区内矿石的矿物成分复杂,已发现矿物30余种。其中,脉石矿物有石英、钠长石、钾长石、绢云母和其他粘土矿物等,占总矿物量的70%以上。矿石矿物主要为含稀有元素矿物,如锂辉石、磷铝锂石、磷锂锰矿、铁锂云母、铁磷锂矿、铌钽铁矿、绿柱石等。其他副矿物主要为磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿、磷灰石、电气石、方柱石、锆石;次生蚀变矿物主要为叶腊石、滑石、绢云母、绿泥石等。锂辉石是区内最主要的工业矿物,含量3%~30%,呈灰白色,半自形、自形板状、柱状、针状晶体,排列杂乱(图4b、c),常与各类长石、白云母、石英共生,粒径多为0.2~30mm。早期原生锂辉石,与原生石英、钠长石紧密共生,晚期锂辉石富集于细粒微晶交代带中与叶片状、糖粒状钠长石紧密共生,晶体细小,排列杂乱,常与石英、钠长石连生。早期原生锂辉石有被晚期矿物交代穿插呈残晶(图4d、e)。多见锂辉石局部被次生粘土矿物集合体交代,晶体残缺,呈浑圆、港湾等熔蚀残余形态,形成交代残余结构(图4e、f)。磷铝锂石也属区内重要的工业矿物,含量2%~30%,与锂辉石类似,为灰白、浅绿色,半自形、自形的板状、柱状、针状晶体(图4g),排列杂乱,粒径多为0.5~20mm,常与石英、钠长石连生,个别磷铝锂石局部被胶状磷灰石交代。

绿柱石为较次要工业矿物,含量总体较少,主要在钠长石阶段生成。浅绿色,晶体细小,多呈粒状(图4h),粒径多在0.02~0.09mm,少数晶形完整,呈六方柱状,常与石英、白云母、钠长石嵌生铌钽铁矿含量微,黑色薄板状、厚板状、针状,晶粒细小(图4i),主要嵌于各矿物间,或包裹于造岩矿物中。

4 讨论

我国已发现的花岗伟晶岩型稀有金属矿床多分布于西部地区,但华南地区稀有金属成矿条件有利,锂、铍、铌、钽等稀有金属可产出于岩体上部及顶部与钠长石(钠交代作用)有关的矿床。福建南平西坑大型伟晶岩型钽铌矿田位于中国重要的伟晶岩型稀有金属成矿区之一的闽西北隆起区(北武夷隆起区),主要受南平-宁化构造岩浆带控制,构成矿脉的伟晶岩主要为白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩,成矿作用与钠长石的大量发育密切相关(陈国建,2014),含锂辉石花岗伟晶岩的成矿作用延续到了海西,其铌钽铁矿和锆石U-Pb及全岩K-Ar年龄为424~387Ma(Tangetal.,2017;赵如意等,2024)。而将乐枫地锂多金属矿与南平西坑钽铌矿田同属南平-宁化构造岩浆带,地理位置接近(图1a),产出环境相同,含矿岩石也为白云母钠长石锂辉石伟晶岩,推测将乐枫地锂多金属矿成矿时代可能与南平西坑相同,属加里东期,但还亟待进一步研究确定结合近期福建省地质调查研究院于南平-宁化构造岩浆带西南部的宁化地区(图1a)新发现了伟晶岩型铍多金属矿,初步认为南平-宁化构造岩浆带可能是该区一条重要的稀有金属成矿带,建议今后应在该区加强稀有金属矿的找矿工作,可能会发现更多伟晶岩型稀有金属矿。

5 找矿意义

将乐枫地伟晶岩型锂多金属矿的发现,是对华南地区稀有金属矿找矿工作的重要补充,也是福建省首次发现具有工业价值的伟晶岩型锂矿床该发现打破了福建省内“西坑之外再无西坑”的传统论断,证实了福建地区具有寻找伟晶岩型锂矿的重大潜力,极大拓展了福建省紧缺战略性稀有金属矿产资源的找矿空间,坚定了在该区寻找锂矿的信心,并对区域内伟晶岩型锂多金属矿的地质勘查和找矿预测具有较好的指导意义同时,我们在将乐枫地矿区东部约3km的鸡扫把一带发现有一系列伟晶岩脉群(图1b),总体走向北东-北北东向,其长度最大1600m,宽度最大460m,其岩石学特征与枫地矿区含矿伟晶岩脉极具相似性,其含矿性还有待查证,但相信通过进一步的勘查评价,该区有望成为福建省重要的稀有金属矿产地,且可以预测围绕北武夷隆起区的南平-宁化构造岩浆带可能是福建地区乃至华南地区今后寻找大型锂矿床的有利区带

6 结论

(1)在福建将乐枫地新发现1处中型规模伟晶岩型锂多金属矿床,估算的Li2O资源量突破1万吨,Li2O平均品位1.13%,同时共伴生有铍、铌、钽、铷等稀有金属矿。

(2)福建将乐枫地共发现9条伟晶岩脉,以紧密相伴的多个脉体组成的脉群出现,主含矿伟晶岩脉长度大于1350m,宽3~200m。矿石矿物主要为锂辉石、磷铝锂石,少量铌钽铁矿、绿柱石等。

(3)推测福建将乐枫地锂多金属矿成矿时代可能与南平西坑大型钽铌矿相同,属加里东期

(4)将乐枫地伟晶岩型锂多金属矿是福建省首次发现具工业价值的锂矿床,对区域内伟晶岩型锂多金属矿的地质勘查和找矿预测具有较好的指导意义,可以预测围绕北武夷隆起区的南平-宁化构造岩浆带可能是福建地区乃至华南地区今后寻找大型伟晶岩型锂矿床的有利区带




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