Occurrence of Lithium in the Baishuidong Granite-Hosted Lithium Deposit, Southern Margin of the Jiuling Mountain, Jiangxi Province
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摘要:
白水洞锂矿床是江西九岭复式岩体南缘巨型花岗岩型锂矿集区代表性矿床之一，以品位高和规模大为特征，但锂的赋存状态仍缺乏研究。本文通过化学分析、光学显微镜、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)和激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)等方法，对该矿床矿石矿物组成、矿物的嵌布特征和成矿元素的赋存状态等进行了详细研究。结果表明，白水洞矿床矿石主要岩性为中细粒钠长石化白云母花岗岩，Li2O平均品位0.51%；白水洞花岗岩属于过铝质钙碱性系列，矿石主要含锂矿物为锂白云母和锂云母，占矿石矿物总量的18%，云母中Li2O含量变化较大(0.821%~5.086%)，还有少量锂赋存在铁锂云母、磷锂铝石和锂绿泥石中，磷锂铝石含有较高的Li2O(平均9.585%)，但在矿石中分布极不均匀。本研究为后续合理确定选矿工艺提供了参考依据；白水洞矿床磷锂铝石和锂云母的出现指示甘坊岩体为高度演化的岩体，因此，在今后九岭地区的锂矿找矿勘查工作中应关注此类岩体。
Abstract:The Baishuidong lithium deposit is a representative example within the extensive granitic lithium deposit cluster located on the southern margin of the Jiulian Mountains, characterized by its high grade and large scale, yet the occurrence state of lithium remains unknown. This paper presents a comprehensive study utilizing various methods including chemical analysis, optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), electron probe microanalysis (EPMA), and laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) to investigate the ore mineral composition, dissemination characteristics of minerals, and the occurrence state of lithium within this deposit. The findings disclose that the ore-related lithology at Baishuidong is medium-fine-grained albitized muscovite granite, with an average Li2O grade of 0.51%. The Baishuidong granite is categorized as belonging to the peraluminous calc-alkaline series. The main lithium-bearing minerals in the ore comprise lepidolite and Li-muscovite, which altogether account for 18% of the total ore minerals. Notably, the Li2O content in mica varies significantly, ranging from 0.821% to 5.086%. Additionally, trace quantities of lithium are detected in zinnwaldite, montebrasite, and cookeite; montebrasite shows a relatively high average Li2O content of 9.585%, although its distribution within the ore is highly uneven, this provides a reference basis for the subsequent rational determination of the beneficiation process.. The existence of amblygonite and lepidolite in the Baishuidong deposit indicates that the Ganfang pluton is highly evolved. In the future, attention should be paid to such plutons in the lithium ore prospecting and exploration in the Jiuling area.
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Key words:
- granite-hosted lithium deposit /
- mineralogy /
- occurrence state /
- Baishuidong /
- Jiuling
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图 5 白水洞锂矿床矿石SiO2-(K2O+Na2O)图解(a)、A/CNK-A/NK图解(b)、SiO2-K2O图解(c)和A.R.-SiO2图解(d)
Figure 5.
表 1 白水洞锂矿床矿石化学成分分析结果（%）
Table 1. Chemical composition results （%）of ores from the Baishuidong lithium deposit
SiO2 TiO2 Al2O3 TFe2O3 CaO Na2O K2O Li2O BSD-1 72.95 0.02 14.96 1.12 0.33 3.52 3.25 0.65 BSD-2 72.23 0.02 14.90 1.30 0.76 3.64 3.63 0.49 BSD-3 69.87 0.02 17.21 1.00 0.34 4.97 3.44 0.40 BSD-4 73.06 0.02 15.30 1.00 0.19 4.22 3.40 0.50 
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表 2 白水洞锂矿床矿石矿物组成及含量
Table 2. Mineral composition and content of the Baishuidong lithium deposit
矿物 含量（%） 矿物 含量（%） 矿物 含量（%） 石英 33.6482 磷锂铝石 0.0122 磷铁锰矿 0.0117 钠长石 32.8744 硅铍石 0.0261 锆石 0.0064 锂白云母 15.0890 高岭石 0.0127 硬锰矿 0.0357 钾长石 12.4005 锡锰钽矿 0.0002 硬钾矿 0.0878 锂云母 2.7697 细晶石 0.0001 黄铁矿 0.0084 锂绿泥石 1.6991 锡石 0.0114 其他 0.2702 磷灰石 0.6847 铌钽锰矿 0.0005 合计 100.0000 绿泥石 0.1607 萤石 0.0037 黄玉 0.1651 磷铝锰矿 0.0231
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表 3 白水洞锂矿床矿物化学成分分析结果（%）表
Table 3. Chemical compositions (%) of minerals from the Baishuidong lithium deposit
矿物 Li2O K2O Na2O CaO MgO Al2O3 SiO2 MnO TiO2 TFeO P2O5 F 磷锂铝石 9.545 - - 0.013 0.001 35.742 0 0.014 0.006 0.001 51.315 2.007 9.623 0.007 - 0.012 0.017 35.116 0.063 0.035 - - 49.862 1.921 9.587 0.042 - 0.012 - 36.064 0.024 - - - 50.907 1.759 云母 5.006 10.118 0.300 0.045 - 22.788 52.61 0.523 - 0.015 0.026 6.808 5.086 10.081 0.307 0.019 - 23.377 52.411 0.673 0.011 0.035 0.009 6.889 5.009 10.138 0.319 0.028 - 23.694 51.963 0.676 - 0.061 0.025 6.811 0.874 10.102 0.483 0.058 0.001 32.790 45.611 0.405 0.044 1.978 0.023 1.825 0.917 9.962 0.633 0.055 0.023 32.594 45.313 0.327 0.051 2.657 0.018 1.892 0.821 9.719 0.549 0.040 - 30.151 42.607 0.354 0.071 2.944 0.027 1.742 3.172 8.868 0.182 0.640 0.640 21.840 43.440 0.914 - 11.344 0.047 4.826 3.146 9.227 0.198 0.680 0.680 21.777 43.537 0.940 - 10.967 0.021 4.796 3.927 9.544 0.119 0.743 0.743 22.146 44.424 0.897 0.074 10.877 0.008 4.968 锂绿泥石 2.860 0.045 0.027 0.048 0.038 44.775 37.672 - - 0.128 - - 2.860 0.071 0.026 0.003 0.043 43.625 37.346 0.026 - 0.134 - - 2.860 0.111 - 0.007 0.066 43.408 36.243 0.013 - 0.368 0.041 0.119 石英 0.008 0.036 0.124 0.015 0.006 0.147 100.802 - - 0.017 0.008 - 0.006 0.006 0.010 0.003 0.005 0.098 101.624 - - 0.014 - - 0.003 0.006 0.010 - - 0.055 101.736 0.018 - - 0.024 - 钠长石 0.001 0.096 10.984 0.133 - 19.819 68.443 0.021 - - 0.480 - 0.002 0.109 11.222 0.162 - 19.647 68.245 - 0.010 - 0.440 - 0.001 0.074 11.159 0.310 0.009 19.054 69.063 0.034 - - 0.250 - 钾长石 0.008 16.363 0.274 - - 17.752 64.254 - 0.001 0.018 0.028 - 0.012 16.277 0.325 0.081 - 18.036 63.865 0.008 - - 0.219 - 0.005 16.158 0.251 - - 17.317 62.466 - - 0.021 0.060 - 注：由于电子探针不能检测Li元素，Li2O含量由激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS）测试得到；锂绿泥石由于颗粒太小，Li2O含量为根据标准矿物计算所得；“-”表示低于检出限.
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图(9)
表(3)
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