福建省建陽市回潭螢石礦礦床成因

劉賢林 贛州市地質隊

1 區(qū)域地質

本區(qū)位于新華夏系武夷山隆起帶北段的東側。北東向斷裂和基底褶皺構造發(fā)育。區(qū)內(nèi)地層分布較單一，主要有前震旦系、侏羅系及零星分布的三疊系地層。巖漿巖主要為燕山早期白云母化中細粒二長花崗巖、燕山晚期花崗斑巖和中酸性脈巖。

㈠、地層

①.前震旦系（AnZ）

分布于西部和東南部，由西向東自下而上為龍北溪組（AnZl），由云母石英片巖、角閃片巖、石英巖組成；大嶺組（AnZdl），主要巖性為云母石英片巖、石英云母片巖，夾黑云變粒巖；麻潭組（AnZm），主要巖性為變粒巖、黑云石英片巖。上述地層常呈不同程度的混合巖化。地層走向北東，傾向南東或北西，傾角一般30～70°。部份巖層呈捕擄體或殘留頂垂體在巖漿巖中零星分布。各組地層均呈整合接觸。

②.三疊系（T）

上三疊統(tǒng)焦坑組（T3j），零星分布在南西角和北面，多呈斷塊產(chǎn)出。主要巖性為炭質泥巖、粉砂巖、砂巖，夾煤線。

③.侏羅系（J）

分布于東部和北部邊緣。下統(tǒng)梨山組（J1l），由炭質泥巖、粉砂巖、砂巖、砂礫巖組成，夾煤線，與焦坑組為不整合接觸；上統(tǒng)長林組（J3c），主要巖性為凝灰質砂巖、粉砂巖，礫巖和凝灰?guī)r；上統(tǒng)南園組（J3n），巖性為中酸性熔巖夾火山碎屑巖，與長林組為噴發(fā)不整合接觸。地層走向北東，傾向南東或北西，傾角15～35°。

以上中生代地層與前震旦系地層均呈不整合接觸。

㈡、構造

本區(qū)斷裂構造十分發(fā)育，褶皺構造主要發(fā)育在基底變質巖中，常形成北東走向的線形褶皺，呈緊密的復式向斜、背斜。中生代地層一般呈北東走向的、寬展的單斜或開闊的向斜、背斜，在斷裂帶附近，局部產(chǎn)生較強烈的褶皺。主要斷裂有縱貫全區(qū)的呈北東30～45°走向的五夫——興田和大將——崇雒壓扭性斷裂，以及與它們配套的北西走向的張性斷裂。它們切穿了燕山期巖漿巖和中生代以前的所有地層。北東向斷裂在走向上呈舒緩波狀，傾向南東，傾角40～60°，寬數(shù)米至200余米，沿斷裂帶的巖石受強烈擠壓破碎，形成破碎巖、碎粉巖、碎斑巖和構造角礫巖、構造壓扁角礫巖等各種構造巖。斷裂帶中常有石英脈充填，并普遍具強烈硅化和綠泥石化。斷裂面上常見擦痕和階步，據(jù)此判斷斷裂上盤曾相對向北東方向斜沖。由于斷裂具多次活動特點，除具壓扭性特征外，還經(jīng)常顯示疊加的張性破裂面特征。興田——五夫斷裂是本區(qū)的控礦構造。

㈢、巖漿巖

區(qū)內(nèi)燕山期巖漿侵入活動比較強烈，酸性巖體和中酸性巖廣泛分布。主要有燕山早期白云母化中細粒二長花崗巖、黑云母花崗巖和燕山晚期石英閃長巖、花崗斑巖以及安山玢巖、細晶巖、偉晶巖、正長斑巖、石英斑巖、石英脈、霏細斑巖等。

白云母化中細粒二長花崗巖（γ52（2）），即回潭巖體，呈北東向脈狀分布，長22公里，寬5公里。巖石呈灰白至淡紅色，中細粒結構，分相不明顯，主要礦物為石英、微斜長石、更長石、少量黑云母，副礦物有少量磷灰石、鋯石。巖體普遍受不太強烈的白云母化。

黑云母花崗巖（γ52（3）C）、石英閃長巖（δο53（1）2）僅在西部變質巖中零星出露。

花崗斑巖（γπ53（1）d），多呈小巖脈和巖株產(chǎn)出，規(guī)模最大的長3.5公里、寬1公里，侵入于回潭巖體中。

2 礦區(qū)地質特征

本礦區(qū)位于閩西北隆起帶北段東側，建陽竹洲—寧化下伊斷裂帶的北端。

㈠、地層

礦區(qū)地層較單一，除第四系殘坡積、沖洪積層外，僅見前震旦系大嶺組（AnZdl）地層。大嶺組巖性主要為富黑云變粒巖，次為黑云石英片巖。主要分布于礦區(qū)的南東部，均為捕擄體或殘留頂垂體，呈北東45-50°分布于花崗巖中，厚度不詳。其片理產(chǎn)狀：40-50°，傾向南東、局部北西，傾角30-70°。在構造破碎帶中或近側的巖石裂隙發(fā)育，局部見螢石脈充填，但未具工業(yè)價值。

巖石中裂隙發(fā)育，且多具不同程度的混合巖化作用。

㈡、構造

區(qū)內(nèi)構造主要為斷裂構造，以北東向斷裂為主，其次為北東東向壓扭性斷裂、近南北向的裂隙及規(guī)模極小的斷裂。

北東向壓扭性控礦斷裂屬區(qū)域構造——五夫-興田斷裂的一部分。斷裂在走向、傾向上略呈舒緩波狀，走向上總體表現(xiàn)為一長透鏡狀的構造破碎帶，上寬下窄，橫剖面上似長楔形，總體產(chǎn)狀：走向為北東45-55°、傾向南東、傾角55-60°。該斷裂縱貫全區(qū)，地表長1000余米，最寬達87米，最窄7.5米，一般寬45-65米。深部已控制的最大斜深390米，標高-18米。北東向斷裂經(jīng)多次活動，形成了寬大的構造破碎帶，螢石礦體即充填其中。礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀受斷裂性質、方向的制約，為礦區(qū)的控礦構造。

另外北東東向壓扭性斷裂也屬于五夫-興田斷裂的組成部分，斷裂產(chǎn)狀：55-65°/SE∠60-70°。破碎帶寬5-8米，走向上呈舒緩波狀，向南西延伸較遠，推測長度達3000米。近南北向的斷裂主要分布在分布在礦區(qū)中南部，以裂隙為主，局部見張、張扭性小斷裂。這兩組方向的斷裂對礦體的完整性無明顯的破壞作用。

㈢、侵入巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為燕山早期白云母化中細粒二長花崗巖，屬回潭巖體的一部分 ，位于該巖體的南西段。巖石呈灰白色，風化后呈黃白色，多已絹云母化、葉臘石化、綠泥石化。

其次為燕山晚期花崗斑巖，呈巖株狀侵入于花崗巖中。巖石為灰白色，近破碎帶具絹云母化、葉臘石化、綠泥石化。在礦體底板的構造角礫巖中見其角礫，說明花崗斑巖屬成礦前侵入。

礦區(qū)內(nèi)石英脈分布廣泛，期次頻繁，尤其在礦體或構造巖中極為發(fā)育。石英脈對礦體品位有直接的影響，脈多的地方，礦石品位下明顯降低。

區(qū)內(nèi)另有少量中、酸性巖脈。主要有閃長玢巖、安山玢巖、花崗偉晶及霏細巖。脈巖產(chǎn)狀受北東向構造控制，多沿北東30-50°方向展布。

㈣、變質作用與圍巖蝕變

礦區(qū)的變質作用主要為動力變質。原巖在多次的動力作用下，發(fā)生了不同程度的破碎、形變和重結晶，形成了一套在成份、結構構造上相似，但又不盡相同的構造巖組合。早期形成的構造巖經(jīng)多次的動力疊加作用，其裂隙發(fā)育，局部生成角礫，被再次膠結形成新的構造巖。一般情況下，區(qū)域變質巖（大嶺組地層）受擠壓后多產(chǎn)生柔性變形和流劈理構造，新生的應力礦物具明顯的定向排列。巖漿巖及螢石受力后常形成碎斑或角礫。受動力變質作用的巖石的破碎程度，隨著遠離構造破碎帶的中心部位而逐漸消失。動力變質作用所形成的巖石主要有：碎裂巖、碎斑巖、花崗質碎斑巖、花崗質構造角礫巖、構造角礫巖、糜棱巖化構造角礫巖。

圍巖蝕變主要有硅化、碳酸鹽化，它與成礦關系密切。其次為絹云母化、葉臘石化、綠泥石化、黃鐵礦化，主要發(fā)生在成礦前，與成礦關系不大。

3 礦體地質

㈠、礦體特征

回潭螢石礦屬單脈型的大型螢石礦床。主要礦體I號礦體，在地表出露最高標高為291米，最低標高-18米，，推測最低延深標高-40米。東溪以西，主礦體大片裸露于地表。東溪以東，地表只微弱礦化，礦體見于深部50米標高平巷。

在I號礦體旁側見四個從屬礦體（編號為 I1、I2、I3、I4），規(guī)模和厚度都較小，在此不作進一步說明。

①、I號礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀

本礦區(qū)主礦體形態(tài)簡單，頂?shù)捉缑嫜刈?、傾向上呈舒緩波狀，總體形態(tài)為一長的透鏡體。其長軸為北東向，三軸的比例約為30∶10∶1（長∶寬∶厚）。

在188米露采底盤，僅在2-4線、7線見透鏡狀夾石；在140米中段采空區(qū)中，僅在4線見夾石；在100米中段生探巷道及采空區(qū)中，在8-10線見石英脈貫入，使礦體走向上發(fā)生分叉，分成二層。近底盤一層在8-10線間尖滅，另一層過10線后尖滅；50米中段生探巷道中，6線以北礦體尖滅，10線以南尖滅。

傾向上，礦體的形態(tài)主體上呈長楔形，局部為透鏡狀。在3、4、6、7線礦體具分叉現(xiàn)象，8線深部略膨大。傾角在地表和深部（140米標高以下）較陡，一般在60-70°左右。礦體的底界線似“W”形，其凹處位于4線（標高120米），凸處位于2線、8線（標高為78米、-40米）。

主礦體總體產(chǎn)狀：在140米、100米、50米中段，礦體走向為北東41-55°、傾向南東、傾角57-67°。自8線往南西，礦體走向向南偏轉20-30°，呈北東15-30°。礦體南西端收斂角約為60°、北東端的收斂角約為30°。

②、I號礦體的長度與延深

主礦體走向上在140米中段長度約848米，實際控制長度約520米，分布于106線東50米到10線西35米；在100米中段上長度約827米，實際控制礦體長度約500米，分布于1線到10線西5米；在50米中段上長度約160米，實際控制礦體長度約160米，分布于6線到10線。礦體往兩端收斂，趨于尖滅。

礦體的延深，總體上北東淺、南西深，其中6-8線延深較大?，F(xiàn)已控制最大延深333米、標高為-18米（ZK803孔），下推最大斜深358米、標高-40米（8線）；下推最小斜深25米、標高105米（102線）。

③、I號礦體厚度及其變化

礦體厚度走向上：在140米中段，最大9.53米（5線），最小4.36米（10線），一般5-9米，平均厚度約8.34米，厚度變化系數(shù)51.67%；在100米中段，最大10.60米（7線），最小2.24（2線），一般5-8米，平均厚度約6.23米，厚度變化系數(shù)67.42%；在50米中段，最大5.66米（9線），最小2.85（7線），一般3-5米，平均厚度約4.64米，厚度變化系數(shù)50.24%。礦體厚度從地表往深部由厚變薄。屬中等變化類型。

礦體厚度傾向上：基本是中部厚，地表略薄，往深部變薄至尖滅。中部較厚地段主要分布在250-100米之間，其厚度一般為10-26米。厚度變化系數(shù)最大為58.56%，最小為30.67%，一般為30-40%。

㈡、礦石質量

礦石物質組成主要為螢石（主要呈翠綠色、淺綠色，其次為淺紫色、淡白色）、石英，少量方解石、蛋白石、黃鐵礦，微量的絹云母、鉀長石及鈉長石。礦石結構主要有它形板狀結構、角礫狀結構，次為半自形粒狀結構、半自形—它形粒狀結構，偶見自形晶結構、放射狀結構。構造主要為塊狀，其次為角礫狀、網(wǎng)脈狀、條帶狀、斑團狀構造，偶見腦紋狀、晶簇狀構造。

礦石的有益組分為CaF2。全區(qū)單樣含量：最高94.41%（CaF2含量，下同），最低20.05%，一般50-60%。單工程含量：最高79.54%，最低29.43%，一般45-65%。礦床平均品位37.76%。礦石的有害組分：有害組分主要為SiO2，主要來自石英和蛋白石礦物。

㈢、礦石類型

組成礦石的主要礦物成份為螢石和石英，二礦物在礦石中含量一般都在80%以上。根據(jù)二者在礦石中的含量多少，礦區(qū)內(nèi)礦石類型分為螢石—石英型和石英—螢石型，其中以螢石—石英型礦石為主要類型。

㈣、礦體圍巖蝕變

圍巖蝕變主要為硅化、碳酸鹽化、絹云母化、葉蠟石化、綠泥石化、黃鐵礦化等。硅化、碳酸鹽化與成礦關系密切。

4 礦床成因

1）礦床成因

回潭螢石礦是受斷裂構造控制的脈狀礦體。礦體圍巖為花崗巖，近礦蝕變?yōu)橹小蜏責嵋何g變。礦脈沿構造破碎帶的裂隙充填，與圍巖的接觸界線清楚，具有充填式特征。根據(jù)礦床地質特征，成礦作用，礦物組合及測溫結果，回潭螢石礦床的成因類型屬：巖漿期后氣化——熱液的中——低溫熱液充填礦床。工業(yè)類型屬：硅酸鹽巖石中的螢石礦床。本礦床有兩次成礦期，共劃分4個成礦階段。第一期為主要的成礦期，有3個成礦階段，其第二、四次成礦階段規(guī)模最大。第二期較微弱，已趨于成礦的尾聲。據(jù)各期的礦物共生組合特點，本礦床的礦石建造有三種：第一期①螢石單礦物建造；②螢石——石英建造；第二期③螢石——方解石建造。

2）控礦因素、礦化富集規(guī)律及找礦標志

斷裂構造是本礦床形成的主要控礦因素。五夫——興田斷裂通過花崗巖類等剛性巖石分布地段時，產(chǎn)生規(guī)模較大的強烈構造破碎帶，在斷裂作用多次活動和應力不斷轉換的條件下，導致深部成礦熱液不斷上升沉淀形成礦床。斷裂構造的主結構面既是導礦構造又是貯礦構造。構造作用與成礦作用在時間上密切相關，一脈相承。

呈舒緩波狀的斷裂面的兩盤凹面接觸處往往產(chǎn)生寬厚的構造巖和空間，有利于礦液上升、沉淀；而先于氟化鈣沉淀的強烈硅化作用造成良好的封閉條件，因而礦體的規(guī)模和富集一般與構造巖的規(guī)模和硅化強度成正比關系。反之，則礦體規(guī)模小、品位低。

礦區(qū)的控礦構造特征是主要的找礦標志，低溫圍巖蝕變中的硅化是良好標志。此外，在硅化強烈及構造巖發(fā)育地段多形成正地形也是找礦的輔助標志。在區(qū)域上可根據(jù)以上標志進行找礦。