云南省禄劝县恩泽河锂矿成矿条件及矿床成因

(整期优先)网络出版时间:2024-02-21
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云南省禄劝县恩泽河锂矿成矿条件及矿床成因

李江博 翟鑫  杨帅

(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,成矿条件主要为地层岩性条件和岩相古地理条件,矿床成因可分为陆表风化阶段、沉积改造阶段和埋藏保存阶段。

关键词:碳酸盐黏土型锂矿 成矿条件 矿床成因

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。

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3.成矿条件

(1)地层岩性条件

梁山组岩性为砂岩、铝土质页岩、铝土质黏土岩、铁铝岩、煤层,为碳酸盐黏土型锂矿的主要含矿层位,根据区域地质调查资料显示,勘查区内梁山组地层走向延伸数十公里,地层岩性条件良好。

(2)岩相古地理条件

梁山组地层主要沉积于滨海沼泽泻湖环境,本次勘查区位于以昆明—安宁—晋宁—呈贡为中脊的沉积隆起(滨海低丘平原)区北侧,为地势较低的滨海沼泽区,有利于Li

+、Al+等元素的聚集沉淀。

石炭纪末,形成滇中古陆和牛头山古岛二个以碳酸盐岩为主的古陆,其逐步上隆并遭受剥蚀,形成富含铝、锂沉积物的物源供应区。

二叠纪早期,在两个古陆夹持带之间,形成总体呈南北走向的滨海沉积区,并发生较强烈的钙红土化和红土化作用,形成含铝、锂沉积物的原始堆积,从而形成以残积成因为主的铝土矿、碳酸盐黏土型锂矿。

二叠纪后期,海水浸没区面积不断扩大,从而形成滨海沼泽相异地沉积碳酸盐黏土型锂矿。

在本成矿期前后,本地区温暖潮湿的古气候,为区内岩石红土化及碳酸盐黏土型锂矿的形成提供了重要的成矿背景。

4.矿床成因

(1)陆表风化阶段

梁山组(P1l)含矿岩系形成的漫长时间演化过程中,一直处于低纬度区,据含矿岩系中植物化石碎片特征,推测认为当时古气候总体特征为炎热潮湿、雨量充足,有利于暴露地表的基底岩层发生碎裂,并发生物理、化学风化。古陆地层(碳酸盐岩类)的风化,为梁山组(P1l)中Li+富集提供物质来源,Li+初步富集于粘土矿物内,风化产物经水流搬运沉积,Li+随粘土矿物同迁移、同富集,形成梁山组(P1l)Li+初始富集层。

(2)沉积改造阶段

经风化形成的粘土矿物,在不断交替的海侵、海退过程中沉淀富集。海侵过程中,富含Na+、K+、Cl-等离子的海水易于将离子态的REE、Sc3+、Li+等浸出,带入海水体系,Al3+易形成稳定络合物,携带部分REE、Li+、Sc3+等;海退过程中,随着水动力条件、氧化环境差异等变化,首先发生轻、重矿物分异,而呈离子态迁移的部分Li+,则在适宜的环境中聚集沉淀,形成Li+富集段。

(3)埋藏保存阶段

据以往工作资料显示,风化越严重的含锂矿体,其锂品位越低,因为风化、淋滤作用,可导致含矿岩系内易溶组分Li+流失,地表风化淋滤作用对矿体品位影响较大,会导致近地表Li2O品位降低,深部Li2O品位升高。

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,但区域内梁山组地层岩性岩相变化大,在找矿过程中应特别注意岩相的变化,并随之加强对岩相古地理方面的研究工作,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。

云南省禄劝县恩泽河锂矿成矿条件及矿床成因

李江博 翟鑫  杨帅

(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,成矿条件主要为地层岩性条件和岩相古地理条件,矿床成因可分为陆表风化阶段、沉积改造阶段和埋藏保存阶段。

关键词:碳酸盐黏土型锂矿 成矿条件 矿床成因

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(P

2y)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。

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3.成矿条件

(1)地层岩性条件

梁山组岩性为砂岩、铝土质页岩、铝土质黏土岩、铁铝岩、煤层,为碳酸盐黏土型锂矿的主要含矿层位,根据区域地质调查资料显示,勘查区内梁山组地层走向延伸数十公里,地层岩性条件良好。

(2)岩相古地理条件

梁山组地层主要沉积于滨海沼泽泻湖环境,本次勘查区位于以昆明—安宁—晋宁—呈贡为中脊的沉积隆起(滨海低丘平原)区北侧,为地势较低的滨海沼泽区,有利于Li+、Al+等元素的聚集沉淀。

石炭纪末,形成滇中古陆和牛头山古岛二个以碳酸盐岩为主的古陆,其逐步上隆并遭受剥蚀,形成富含铝、锂沉积物的物源供应区。

二叠纪早期,在两个古陆夹持带之间,形成总体呈南北走向的滨海沉积区,并发生较强烈的钙红土化和红土化作用,形成含铝、锂沉积物的原始堆积,从而形成以残积成因为主的铝土矿、碳酸盐黏土型锂矿。

二叠纪后期,海水浸没区面积不断扩大,从而形成滨海沼泽相异地沉积碳酸盐黏土型锂矿。

在本成矿期前后,本地区温暖潮湿的古气候,为区内岩石红土化及碳酸盐黏土型锂矿的形成提供了重要的成矿背景。

4.矿床成因

(1)陆表风化阶段

梁山组(P1l)含矿岩系形成的漫长时间演化过程中,一直处于低纬度区,据含矿岩系中植物化石碎片特征,推测认为当时古气候总体特征为炎热潮湿、雨量充足,有利于暴露地表的基底岩层发生碎裂,并发生物理、化学风化。古陆地层(碳酸盐岩类)的风化,为梁山组(P1l)中Li+富集提供物质来源,Li+初步富集于粘土矿物内,风化产物经水流搬运沉积,Li+随粘土矿物同迁移、同富集,形成梁山组(P1l)Li+初始富集层。

(2)沉积改造阶段

经风化形成的粘土矿物,在不断交替的海侵、海退过程中沉淀富集。海侵过程中,富含Na+、K+、Cl-等离子的海水易于将离子态的REE、Sc3+、Li+等浸出,带入海水体系,Al3+易形成稳定络合物,携带部分REE、Li+、Sc3+等;海退过程中,随着水动力条件、氧化环境差异等变化,首先发生轻、重矿物分异,而呈离子态迁移的部分Li+,则在适宜的环境中聚集沉淀,形成Li+富集段。

(3)埋藏保存阶段

据以往工作资料显示,风化越严重的含锂矿体,其锂品位越低,因为风化、淋滤作用,可导致含矿岩系内易溶组分Li+流失,地表风化淋滤作用对矿体品位影响较大,会导致近地表Li2O品位降低,深部Li2O品位升高。

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,但区域内梁山组地层岩性岩相变化大,在找矿过程中应特别注意岩相的变化,并随之加强对岩相古地理方面的研究工作,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。

云南省禄劝县恩泽河锂矿成矿条件及矿床成因

李江博 翟鑫  杨帅

(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,成矿条件主要为地层岩性条件和岩相古地理条件,矿床成因可分为陆表风化阶段、沉积改造阶段和埋藏保存阶段。

关键词:碳酸盐黏土型锂矿 成矿条件 矿床成因

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。

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3.成矿条件

(1)地层岩性条件

梁山组岩性为砂岩、铝土质页岩、铝土质黏土岩、铁铝岩、煤层,为碳酸盐黏土型锂矿的主要含矿层位,根据区域地质调查资料显示,勘查区内梁山组地层走向延伸数十公里,地层岩性条件良好。

(2)岩相古地理条件

梁山组地层主要沉积于滨海沼泽泻湖环境,本次勘查区位于以昆明—安宁—晋宁—呈贡为中脊的沉积隆起(滨海低丘平原)区北侧,为地势较低的滨海沼泽区,有利于Li+、Al+等元素的聚集沉淀。

石炭纪末,形成滇中古陆和牛头山古岛二个以碳酸盐岩为主的古陆,其逐步上隆并遭受剥蚀,形成富含铝、锂沉积物的物源供应区。

二叠纪早期,在两个古陆夹持带之间,形成总体呈南北走向的滨海沉积区,并发生较强烈的钙红土化和红土化作用,形成含铝、锂沉积物的原始堆积,从而形成以残积成因为主的铝土矿、碳酸盐黏土型锂矿。

二叠纪后期,海水浸没区面积不断扩大,从而形成滨海沼泽相异地沉积碳酸盐黏土型锂矿。

在本成矿期前后,本地区温暖潮湿的古气候,为区内岩石红土化及碳酸盐黏土型锂矿的形成提供了重要的成矿背景。

4.矿床成因

(1)陆表风化阶段

梁山组(P1l)含矿岩系形成的漫长时间演化过程中,一直处于低纬度区,据含矿岩系中植物化石碎片特征,推测认为当时古气候总体特征为炎热潮湿、雨量充足,有利于暴露地表的基底岩层发生碎裂,并发生物理、化学风化。古陆地层(碳酸盐岩类)的风化,为梁山组(P1l)中Li+富集提供物质来源,Li+初步富集于粘土矿物内,风化产物经水流搬运沉积,Li+随粘土矿物同迁移、同富集,形成梁山组(P1l)Li+初始富集层。

(2)沉积改造阶段

经风化形成的粘土矿物,在不断交替的海侵、海退过程中沉淀富集。海侵过程中,富含Na+、K+、Cl-等离子的海水易于将离子态的REE、Sc3+、Li+等浸出,带入海水体系,Al3+易形成稳定络合物,携带部分REE、Li+、Sc3+等;海退过程中,随着水动力条件、氧化环境差异等变化,首先发生轻、重矿物分异,而呈离子态迁移的部分Li+,则在适宜的环境中聚集沉淀,形成Li+富集段。

(3)埋藏保存阶段

据以往工作资料显示,风化越严重的含锂矿体,其锂品位越低,因为风化、淋滤作用,可导致含矿岩系内易溶组分Li+流失,地表风化淋滤作用对矿体品位影响较大,会导致近地表Li2O品位降低,深部Li2O品位升高。

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,但区域内梁山组地层岩性岩相变化大,在找矿过程中应特别注意岩相的变化,并随之加强对岩相古地理方面的研究工作,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。

云南省禄劝县恩泽河锂矿成矿条件及矿床成因

李江博 翟鑫  杨帅

(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,成矿条件主要为地层岩性条件和岩相古地理条件,矿床成因可分为陆表风化阶段、沉积改造阶段和埋藏保存阶段。

关键词:碳酸盐黏土型锂矿 成矿条件 矿床成因

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。

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3.成矿条件

(1)地层岩性条件

梁山组岩性为砂岩、铝土质页岩、铝土质黏土岩、铁铝岩、煤层,为碳酸盐黏土型锂矿的主要含矿层位,根据区域地质调查资料显示,勘查区内梁山组地层走向延伸数十公里,地层岩性条件良好。

(2)岩相古地理条件

梁山组地层主要沉积于滨海沼泽泻湖环境,本次勘查区位于以昆明—安宁—晋宁—呈贡为中脊的沉积隆起(滨海低丘平原)区北侧,为地势较低的滨海沼泽区,有利于Li+、Al+等元素的聚集沉淀。

石炭纪末,形成滇中古陆和牛头山古岛二个以碳酸盐岩为主的古陆,其逐步上隆并遭受剥蚀,形成富含铝、锂沉积物的物源供应区。

二叠纪早期,在两个古陆夹持带之间,形成总体呈南北走向的滨海沉积区,并发生较强烈的钙红土化和红土化作用,形成含铝、锂沉积物的原始堆积,从而形成以残积成因为主的铝土矿、碳酸盐黏土型锂矿。

二叠纪后期,海水浸没区面积不断扩大,从而形成滨海沼泽相异地沉积碳酸盐黏土型锂矿。

在本成矿期前后,本地区温暖潮湿的古气候,为区内岩石红土化及碳酸盐黏土型锂矿的形成提供了重要的成矿背景。

4.矿床成因

(1)陆表风化阶段

梁山组(P1l)含矿岩系形成的漫长时间演化过程中,一直处于低纬度区,据含矿岩系中植物化石碎片特征,推测认为当时古气候总体特征为炎热潮湿、雨量充足,有利于暴露地表的基底岩层发生碎裂,并发生物理、化学风化。古陆地层(碳酸盐岩类)的风化,为梁山组(P1l)中Li+富集提供物质来源,Li+初步富集于粘土矿物内,风化产物经水流搬运沉积,Li+随粘土矿物同迁移、同富集,形成梁山组(P1l)Li+初始富集层。

(2)沉积改造阶段

经风化形成的粘土矿物,在不断交替的海侵、海退过程中沉淀富集。海侵过程中,富含Na+、K+、Cl-等离子的海水易于将离子态的REE、Sc3+、Li+等浸出,带入海水体系,Al3+易形成稳定络合物,携带部分REE、Li+、Sc3+等;海退过程中,随着水动力条件、氧化环境差异等变化,首先发生轻、重矿物分异,而呈离子态迁移的部分Li+,则在适宜的环境中聚集沉淀,形成Li+富集段。

(3)埋藏保存阶段

据以往工作资料显示,风化越严重的含锂矿体,其锂品位越低,因为风化、淋滤作用,可导致含矿岩系内易溶组分Li+流失,地表风化淋滤作用对矿体品位影响较大,会导致近地表Li2O品位降低,深部Li2O品位升高。

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,但区域内梁山组地层岩性岩相变化大,在找矿过程中应特别注意岩相的变化,并随之加强对岩相古地理方面的研究工作,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。