云南省禄劝县恩泽河锂矿围岩蚀变特征及找矿标志

云南省禄劝县恩泽河锂矿围岩蚀变特征及找矿标志

李江博  翟鑫  杨旭

（云南省有色地质局勘测设计院，云南昆明，650000）

摘要：云南省禄劝县恩泽河锂矿，矿体呈脉状、似层状、透镜状赋存于二叠统下统梁山组（P1l）中上部的黏土岩中，与矿化密切相关的蚀变主要有碳酸盐化、黄铁矿化、高岭石化等，找矿标志主要为地层标志、岩性标志、矿化标志、矿物标志和地形地貌标志。

关键词：碳酸盐黏土型锂矿 找矿标志 成矿要素

云南省禄劝县恩泽河锂矿大地构造位置属上扬子古陆块康滇基底断隆带转龙陆内裂谷（Ⅵ-2-11-3）北部，处于东川-易门Fe-Cu-Pb-Zn-Ti-Sn-Al-W-Mn-P-S-重晶石-盐类矿带（Ⅳ23）内，位于普渡河断裂带、小江断裂带之间。

1.矿区地层

区内出露的地层主要有：寒武系中下统（∈1-2）、二叠系下统梁山组（P1l）、二叠系中统阳新组（P2y）以及二叠系中统峨眉山玄武岩组（P2e）。各地层单元由老至新分述如下：

（1）寒武系中下统（∈1-2），由下至上分别为：

渔户村组（∈1y）灰、浅灰色薄层状粉晶白云岩，局部含硅质团块、重晶石。上部为灰黑色微薄层状含胶磷矿粉砂质泥岩，部分地段为深灰色薄至中层状白云质磷块岩。中部为浅灰色薄层状含粉砂质泥岩；下部为浅灰紫色微层状含胶磷矿粉砂质泥岩、灰紫色薄至中层状含燧石粘土质磷质岩。

筇竹寺组（∈1q）灰绿、灰黄色泥岩、粉砂质页岩夹灰色薄层状细砂岩，黑色页岩。

沧浪铺组（∈1c）灰、灰绿、灰黄色页岩，含云母砂质页岩夹黄棕色薄层状含云母长石粉砂岩、灰色细晶白云岩。

龙王庙组（∈1l）灰、深灰色中至厚层状细粒岩屑石英岩夹黄绿、灰紫色页岩 、钙质页岩。

陡坡寺组（∈2d）紫红色薄层状粉砂岩、泥质粉砂岩与黄、黄绿色泥质粉砂岩、页岩互层。

双龙潭组（∈2s）浅灰－深灰色薄、中层状粉晶白云岩夹粉晶内碎屑白云岩、浅紫色淀晶内碎屑白云岩，分布于梁山组底部和两侧。

（2）二叠系下统梁山组（P1l）是主要的含矿地层，地表可见含矿地层岩性从上到下为灰黑色炭质黏土岩，灰白色中-强风化、弱风化铝土岩，灰紫色微风化铁铝岩，沿走向较连续、较稳定，但岩相复杂。地表可见地层岩性从上到下为灰白色中-强风化、弱风化铝土岩，灰紫色微风化铁铝岩。上覆地层为二叠系中统阳新组白云岩、白云质灰岩、虎斑状灰岩，下伏地层为寒武系中统双龙潭组浅灰－深灰色薄、中层状粉晶白云岩夹粉晶内碎屑白云岩、浅紫色淀晶内碎屑白云岩。主要分布于清水河、恩泽河两岸陡崖山腰间，大部分露头为人类工程活动开挖出露，天然露头极少，地层岩性为高岭土、铝土岩、黏土岩为主、砂页岩夹硅质岩，顶部煤线。部份地段相变为泥页岩。

（3）二叠系中统阳新组（P2y）灰、深灰色厚层到块状豹皮（或疏豹皮）细晶、泥晶灰岩，内碎屑骨屑灰岩夹中至细晶白云岩，浅灰白色含硅质白云质灰岩，深灰色白云质硅质灰岩夹白云岩，白云质及硅质呈条带状，微、细-粗晶结构薄层状—厚层状构造白云岩，弱风化为主，岩石主要矿物成分为白云石、硅质氧化物。灰白色、浅灰色细-中晶结构白云岩、灰岩为主，上段上部为隐晶灰岩、中部细晶白云岩、下部具云朵构造的隐晶灰岩。下段为隐晶灰岩夹白云岩，底部为白云岩及隐晶质灰岩。

（4）二叠系中统峨眉山玄武岩组第一喷发旋迴（P2e）灰黄、灰绿、蓝灰色块状基性火山角砾岩、中性火山角砾凝灰岩夹玄武质集块岩，玄武岩一般为灰绿、深灰色，风化后出现黄色。致密块状，多见气孔构造或杏仁状构造，可有玛瑙和碧玉充填。按矿物组分和构造，可分为斜斑玄武岩、杏仁状玄武岩、致密块状玄武岩等。

2.矿石特征

矿石结构主要为砂屑鲕粒-豆粒泥晶结构、鲕粒砂屑泥晶结构、砂屑亮晶结构、泥晶砂屑鲕粒-豆粒结构。

构造主要以块状结构为主，局部呈层状构造、条带状构造、角砾构造等。

矿石中的金属矿物主要有：赤铁矿（含量1~5%），褐铁矿（含量2~8%），磁铁矿（含量约2%）和黄铁矿（含量2~10%）；非金属矿物主要为胶结物（含量25~65%）、内碎屑（含量10~20%）、石英（含量约5%）、云母（含量约5%）和极少量的金红石等。

经基本分析，矿石中Li2O含量0.10~0.61%，平均0.21%；Al2O3含量22.63~62.14%，平均39.47%；SiO2含量8.64~53.56%，平均36.28%。

通过分析，初步认为Li元素主要赋存于胶结物和内碎屑中的铝土矿物或粘土矿物中，因铝土矿物与粘土矿物多为隐晶质，且混杂分布，具体成分和特征于偏光显微镜下难以确认，故进行了X射线衍射分析。

3.围岩蚀变

区内含矿岩系梁山组（P1l）从下至上为含铁质、铝质黏土岩（铁铝岩）、黏土岩、煤层（线）、泥岩、砂岩等，颜色呈紫红、灰色、浅红色，团粒、砂泥质结构为主，少量鲕粒结构，矿物颗粒普遍较小，推测沉积期间水动力环境较弱。顶板岩系以灰岩、方解石、方解石夹灰岩为主，底板岩系以白云岩夹泥岩为主。勘查区内围岩蚀变特征明显，其主要为碳酸岩化、白云石化、黄铁矿化、高岭土化等为主。局部出现方解石化。方解石呈细小网脉状发育，脉宽一般0.1～2cm，分布不规律。

（1）碳酸盐化、白云石化

碳酸盐化、白云石化主要于矿体顶板阳新组（P2y）岩系，岩系上段灰岩为主，下段白云岩为主，白云石和方解石均属于碳酸盐岩，方解石形成后，遭到海水侵蚀Ca离子与Mg离子发生部分交换，形成白云岩。

锂的化学性质活泼，在氧化环境中易形成锂氧化物或盐类等易溶性物质，底板寒武系双龙潭组（∈2s）白云岩碳酸盐岩风化，为梁山组（P1l）中蒙脱石等黏土矿物提供良好的形成和吸附环境，利于锂矿的形成。物源区能否为锂的富集提供足够的锂离子是黏土型锂矿形成的前提。

（2）黄铁矿化

地表铁铝岩黄铁矿含量较高的岩石受风化作用呈现出褐红色、褐黄色。浅红色的致色元素以三价铁为主，是典型的氧化条件的产物。

地下岩石基质和胶结物主要为泥质矿物，以致密块状构造产出，少部分矿石可见有平行层理构造，整体质地坚硬，可见黄铁矿部分聚集成团块，团块直径 1-2cm 不等，含量在岩石中占比约 20%~40%，局部可见黄铁矿全部或部分交代含铝矿物。部分地区可见豆、鲕状构造，豆、鲕粒中一水铝石、黄铁矿呈星散状均匀分布，黄铁矿含量约40%左右，鲕粒外部常被泥质环带包裹。

（3）高岭土化

黏土岩中黏土矿物主要赋存矿物为高岭石，原生酸不溶物中铝硅酸盐矿物Si的溶解度较高，并以硅酸溶液的形式迁移，与Al、Fe等不活动元素分离。红土化过程导致酸锂的化学性质活泼，不溶物中的大部分Fe和Al残留，黏土矿物脱硅形成高岭石，高岭石又能进而转化为三水铝石，在风化壳上部形成富含高岭石、三水铝石和铁矿物的风化壳层。风化程度较低的含铝溶蚀物则形成黏土岩(铝土岩)，在生物作用下形成碳质泥岩；碳酸盐黏土型锂矿中锂主要以吸附形式存在高岭石等黏土矿物的层间。

锂在含铝岩系中的富集与黏土矿物密切相关，受到物源条件、沉积时的水体环境等因素的控制。研究表明，高岭石、蒙脱石等黏土矿物在偏碱性的条件下对水体中的 Li+具有良好的吸附作用。

4.找矿标志

（1）地层标志

二叠系下统梁山组（P1l）是主要的含矿地层，同时也是最重要的找矿标志。

（2）岩性标志

梁山组含矿岩系自上而下分别为炭质粘土（煤线）→铝土质黏土岩→豆鲕状铝土岩→致密块状铝土岩→碎屑状铝土岩→铝土质页岩→砂岩，碳酸盐黏土型锂矿在上述岩性段内均有不同程度的发育，上述岩性组合可作为直接的找矿标志。

（3）矿化标志

发育含矿岩系的地段，Li+富集与铝土矿（岩）呈现“依存又分离”关系，有铝土矿（岩）的地段可能富集Li+，而富集Li+的含矿岩系不一定为铝土矿（岩），所以寻找铝土矿（化）同样是重要的锂矿找矿标志。

（4）矿物标志

含锂矿物肉眼不可见，但梁山组地层内可见豆状黄铁矿结核或厚10cm左右的褐铁矿夹层，锂矿矿石中常见有硬水铝石、高岭石、伊利石、绿泥石，均可作为间接找矿标志。

（5）地形地貌标志

岩溶洼地部位和地形的陡缓交界处往往分布梁山组含矿岩系，可作为间接的找矿标志。

5.结语

云南省禄劝县恩泽河锂矿是严格受二叠系下统梁山组含铝岩系控制的碳酸盐黏土型锂矿，其在本区域内地层岩性条件和岩相古地理条件优越，围岩蚀变与成矿关系密切，找矿标志明显，应加强对矿床成因及地质演化的研究，为进一步寻找到可供利用的碳酸盐黏土型锂矿床提供更为充足的依据。