湖北省紅安縣華河螢石礦床成礦特征及鄰近區(qū)域類似礦床的找礦方向探討

葉昌智，劉明文，黎 湘

(1．湖北省地質(zhì)調(diào)查院 鄂東北所，湖北 孝感 432100;2．湖北省地質(zhì)調(diào)查院，湖北 武漢 430034)

0 引言

湖北省紅安縣華河螢石礦床屬于豫南—鄂北螢石礦礦集區(qū)。該礦集區(qū)西北自河南省嵩縣，東南至湖北省紅安縣，面積5．6萬 km2，有螢石礦床14個(gè)，以大中型為主，查明螢石礦資源/儲(chǔ)量約1 296萬t。區(qū)內(nèi)螢石礦床主要分布于河南省嵩縣、信陽，湖北省紅安、大悟縣等地。以螢石型、石英—螢石型礦石為主。華河螢石礦床為典型的脈狀熱液充填型螢石礦床［1］。

湖北省紅安縣華河螢石礦床位于紅安縣城西北方向10 km的華家河鎮(zhèn)礦山村。礦區(qū)地理坐標(biāo):東經(jīng)114°31'56″～ 114°32'43″;北緯 31°22'04″～ 31°22'45″，面積 1．575 km2［2］。

華河螢石礦床大地構(gòu)造位置位于大別—蘇魯?shù)貕K(Ⅰ2)桐柏—大別(超)高壓折返帶(Ⅰ2－1)英山—紅安超高壓變質(zhì)巖系折返帶(Ⅰ2－1－2)。成礦區(qū)帶屬于秦嶺—大別成礦省(Ⅱ－7)桐柏—大別—蘇魯(造山帶)Au—Ag—Fe—Cu—Zn—Mo—金紅石—螢石—珍珠巖成礦帶(Ⅲ－67)。參見圖1。

圖1 華河螢石礦區(qū)所在成礦區(qū)帶位置圖Fig．1 Location map of metallogenic belts in Huahe fluorite ore district

華河螢石礦所在區(qū)域內(nèi)出露大量的新元古代武當(dāng)(巖)群一巖組，巖性為白云斜長片麻巖，間夾黑云角閃斜長片麻巖;武當(dāng)(巖)群二巖組，巖性為白云質(zhì)大理巖等。區(qū)域內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，主要為燕山早期正長斑巖、晚期矽質(zhì)(石英)脈巖，此外可見少量的石英斑巖等①湖北省地質(zhì)調(diào)查院，中華人民共和國1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果報(bào)告麻城市幅，2003。。參見圖2。

圖2 湖北省紅安縣華河螢石礦區(qū)域地質(zhì)圖Fig．2 Regional geological map of Huahe fluorite deposit in Hong’an County，Hubei province1．沖積層;2．武當(dāng)巖群一巖組;3．武當(dāng)巖群二巖組;4．裂解巖片;5．柏樹灣巖體;6．勝利片麻巖;7．酸性/基性侵入巖;8．蝕變巖帶;9．一級(jí)斷裂構(gòu)造;10．二級(jí)斷裂構(gòu)造;11．三級(jí)斷裂構(gòu)造;12．華河螢石礦區(qū)范圍。

1 礦區(qū)地質(zhì)

1．1 地層

華河螢石礦區(qū)內(nèi)出露大量的新元古界武當(dāng)(巖)群一巖組的白云斜長片麻巖，間夾黑云角閃斜長片麻巖等。

1．2 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，主要為燕山早期正長斑巖、晚期矽質(zhì)(石英)脈巖，此外可見少量的石英斑巖等。

1．3 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為簡單，控制礦體的構(gòu)造為一明顯的破碎帶，位于寨山，呈北東—南西向展布，傾向305°～315°，傾角65°～70°，寬數(shù)米至數(shù)十米，破碎帶總長達(dá)700 m以上，其北東端尖滅于土門山，南西端根據(jù)鉆孔資料顯示呈隱伏狀態(tài)。在破碎帶內(nèi)，各種碎裂巖、角礫巖發(fā)育，巖石較破碎，硅化、絹云母化等熱液蝕變較普遍，沿?cái)嗔哑扑閹С涮钪罅康奈炇V脈、石英—螢石礦脈、重晶石—螢石礦脈及少量的石英脈。參見圖3。

2 礦床地質(zhì)

2．1 礦體特征

華河螢石礦體主要出露在寨山地段，呈簡單分枝脈狀，總體產(chǎn)狀變化不大，傾向?yàn)?10°～316°，傾角為65°～68°。礦體分為主礦脈和分枝礦脈。主礦脈(Ⅰ):沿破碎帶上盤分布，地表可見長度330 m，連續(xù)出露，水平厚度平均6．7 m，最大為10 m，向兩端變窄趨于尖滅。礦脈在NE端尖滅，并被分枝礦脈(Ⅰ－1)所取代，根據(jù)鉆孔資料表明:沿SW端則呈隱伏狀態(tài)。主要分枝礦脈(Ⅰ－1)沿破碎帶下盤分布，在與主礦脈復(fù)合處其出露水平厚度最大為14米，向兩端急驟變窄直至尖滅，礦體規(guī)模大且穩(wěn)定，總長500 m以上，平均延深140 m，平均水平厚度7 m(包括分枝礦脈)①湖北省地質(zhì)局第十二地質(zhì)隊(duì)，湖北紅安華河螢石礦寨山礦體初步地質(zhì)勘探報(bào)告，1969。。

根據(jù)主礦脈和分枝寬脈出露的水平厚度，求得其厚度變化系數(shù)為34%，說明礦體厚度變化屬于中等。

圖3 湖北省紅安縣華河螢石礦礦區(qū)地質(zhì)圖Fig．3 Geological map of Huahe fluorite ore district in Hong’an County，Hubei Province1．第四系殘坡積及沖洪積層;2．武當(dāng)(巖)群一巖組;3．接觸產(chǎn)狀/正長斑巖;4．石英脈;5．碎裂巖;6．角礫巖;7．礦化角礫巖;8．螢石礦體及編號(hào);9．礦化體;10．礦體產(chǎn)狀;11．片麻巖產(chǎn)狀;12．實(shí)測(cè)地質(zhì)界線;13．白云斜長片麻巖。

2．2 礦石類型

礦石工業(yè)類型主要有:螢石型、石英—螢石型。

2．3 礦石特征

礦石礦物主要為螢石，與其伴生的礦物主要有石英和重晶石，有時(shí)含石髓并往往含片麻巖的角礫，且部分螢石晶粒中含榍石、金紅石、鋯石的包裹體等。

礦石結(jié)構(gòu):礦石主要以粗粒結(jié)構(gòu)為主，其次為不等?；◢徑Y(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu)等。

礦石構(gòu)造:礦石以塊狀及似條帶狀構(gòu)造為主，角礫狀構(gòu)造、云霧狀構(gòu)造其次。

2．4 礦石有益、有害組分

有益組分主要為氟化鈣，一般含量在80% ～85%;有害組分主要為二氧化硅。氟化鈣與二氧化硅含量在礦石中呈反比函數(shù)關(guān)系。

2．5 礦石化學(xué)成分特征

礦石化學(xué)成分以CaF2、SiO2為主，占礦石總含量95%以上，其次為Al2O3，少量CaO等。

2．6 礦體圍巖蝕變

礦體圍巖蝕變主要為絹云母化、硅化，其次有高嶺土化等。

2．7 成礦時(shí)代

根據(jù)成礦帶、區(qū)域構(gòu)造及巖漿活動(dòng)等推測(cè)，華河螢石礦成礦時(shí)代應(yīng)該為燕山晚期。

3 礦床成因初探

3．1 礦床成因分析

由于在構(gòu)造破碎帶內(nèi)各種角礫巖、碎裂巖發(fā)育，絹云母化、硅化等熱液蝕變普遍，同時(shí)破碎帶也為熱液成礦提供了良好場(chǎng)所。其成礦物質(zhì)(Ca、F)均來自圍巖，介質(zhì)為大氣降水，熱源來自構(gòu)造—巖漿活動(dòng)，成礦溫度為130～180℃。熱液在滲透、遷移過程中從圍巖中吸取礦質(zhì)形成礦液，礦液在遷移演化過程中，由于物理、化學(xué)條件的變化，在適宜的地質(zhì)構(gòu)造場(chǎng)所中沉淀，形成中低溫?zé)嵋盒臀炇V，于是在賽山—許記山破碎帶充填螢石礦脈形成螢石型螢石礦;在馬頭山—初見山—黃石崗破碎帶上充填螢石—石英脈形成螢石—石英型螢石礦，局部形成螢石—重晶石型螢石礦。

3．2 礦床成礦模式

根據(jù)上述礦石特征及礦床產(chǎn)出特征，華河螢石礦床成因類型屬于中低溫?zé)嵋盒偷V床［3－5］。成礦模式見圖4。

圖4 華河螢石礦床成礦模式圖Fig．4 Metallogenic model of Huahe fluorite deposit1．南華系一巖組;2．正長斑巖;3．構(gòu)造破碎帶;4．螢石礦體;5．燕山期花崗巖脈;6．高壓液體;7．?dāng)鄬印?/p>

4 找礦標(biāo)志及預(yù)測(cè)模型

(1)充填正長斑巖、角礫巖、碎裂巖為主的構(gòu)造破碎帶，其充填巖石往往為螢石礦體頂、底板。

(2)與F、Au等元素有關(guān)的異常。

(3)破碎帶中熱液成因的重晶石往往與螢石伴生，也是尋找螢石礦的重要標(biāo)志。

(4)沿地表、破碎帶下盤分布的暗紅色含赤鐵礦、褐鐵礦角礫巖。

(5)與熱液成礦活動(dòng)有關(guān)的圍巖蝕變，主要是絹云母化、硅化［6］。參見圖 5。

圖5 華河螢石礦床找礦預(yù)測(cè)模型圖Fig．5 Prospecting prediction model of Huahe fluorite deposit1．南華系一巖組;2．正長斑巖;3．構(gòu)造破碎帶;4．螢石礦體;5．?dāng)鄬?6．氟元素曲線;7．金元素曲線。

5 找礦方向探討

5．1 擴(kuò)大找礦遠(yuǎn)景

加強(qiáng)對(duì)大別—蘇魯(造山帶)Au—Ag—Fe—Cu—Zn—Mo—金紅石—螢石—珍珠巖成礦帶螢石礦體分布規(guī)律的研究，在華河及其鄰近區(qū)域地表進(jìn)行土壤測(cè)量，以發(fā)現(xiàn)新的與螢石礦床有較好套合關(guān)系的F、Au異常，擴(kuò)大找礦遠(yuǎn)景①紅安縣國土資源局，2006—2020年紅安縣礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃，2009。。

5．2 就礦找礦

在華河及其鄰近區(qū)域采取路線地質(zhì)剖面追索為主的方法調(diào)查已知礦及其外圍區(qū)，以期擴(kuò)大找礦范圍，發(fā)現(xiàn)新的礦(化)點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上再開展進(jìn)一步的探礦工程等工作。

5．3 地質(zhì)追索重點(diǎn)

由于該類型礦床目標(biāo)比較明確，根據(jù)以上找礦標(biāo)志，在實(shí)際工作中應(yīng)注意以下兩點(diǎn):

(1)注意構(gòu)造 礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，各序次的各類斷層、破碎帶數(shù)十條，其中，北東—南西向構(gòu)造破碎帶為螢石礦導(dǎo)礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造，尋找類似破碎帶是比較理想的選擇。

(2)注意巖體(脈) 正長斑巖(脈)侵入破碎帶中，一般平行破碎帶上盤分布，呈較穩(wěn)定的分枝脈狀，巖石受后期構(gòu)造影響且具壓碎構(gòu)造，并被晚期石英細(xì)脈切割。

5．4 尋找隱伏伴生礦產(chǎn)

破碎帶中常出現(xiàn)熱液成因的螢石—重晶石型螢石礦脈，重晶石可以作為隱伏礦體的重要指示物，對(duì)尋找其下是否有鉛礦及多金屬礦具有指示意義。

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