福建寧化中沙礦區(qū)馬槽窠礦段螢石礦地質(zhì)特征及找礦前景分析

林 喜

(福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，福州，350013)

1 區(qū)域地質(zhì)概況

勘查區(qū)位于閩西北隆起帶南端，南平—寧化構(gòu)造-巖漿帶與光澤—武平斷裂帶的接合部，光澤—建寧—寧化螢石成礦帶的西南端[1，2]。地層不甚發(fā)育，僅零星出露中-晚元古代黃潭(巖)組變質(zhì)巖基底及少量中生代白堊紀(jì)沙縣組、崇安組紫紅色碎屑巖蓋層。巖漿活動強烈，主要為志留紀(jì)西溪超單元茶山下單元和留斜單元似斑狀中(細)粒二長花崗巖，為寧化巖體的組成部分。

區(qū)域構(gòu)造以斷裂為主，主要為北東(東)向，其次為北西向。其中北東(東)向斷裂帶內(nèi)多充填有石英脈、螢石礦脈，與成礦關(guān)系密切，系礦區(qū)的主要控礦及容礦構(gòu)造*福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，福建省寧化縣中沙礦區(qū)馬槽窠礦段螢石礦詳查地質(zhì)報告，2009。。區(qū)域內(nèi)已發(fā)現(xiàn)中沙、安遠等中型螢石礦床。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)僅中部馬槽窠一帶出露地層為中生代早白堊世沙縣組下段，以不整合覆蓋于志留紀(jì)二長花崗巖之上，巖性為紫紅-灰褐色厚層狀復(fù)成分礫巖、砂礫巖夾含礫長石巖屑雜砂巖。此外，于東部山間洼地分布第四紀(jì)松散沉積物，為坡積層含砂礫粘土、洪積層砂礫粘土和沖積層松散狀砂、礫石(圖1)。

2.2 侵入巖

區(qū)內(nèi)侵入巖極為發(fā)育，主要出露志留紀(jì)西溪超單元留斜單元和茶山下單元二長花崗巖，系螢石礦體的貯礦圍巖。

留斜單元：分布礦區(qū)的南部，往南延出區(qū)外，巖性為淺灰色似斑狀中細粒二長花崗巖，巖石具似斑狀中細粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，局部具片麻狀構(gòu)造。似斑晶為鉀長石，呈自形-半自形板柱狀，粒度6～20 mm，含量約10%；基質(zhì)粒度1～3 mm，成分為鉀長石、斜長石、石英及黑云母等，鉀長石成分多為微斜長石，呈他形粒狀，見分解、交代條紋及格子狀雙晶，斜長石多具半自形板柱狀晶形，常見聚片雙晶。

茶山下單元：分布于礦區(qū)北部，呈東西向展布，往北、東、西均延出區(qū)外，巖性為灰白色似斑狀中粒二長花崗巖，巖石具似斑狀中粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造。似斑晶為鉀長石，呈自形-半自形板柱狀，粒度10～20 mm，含量15%～20%。基質(zhì)粒度4～5 mm，成分為鉀長石、斜長石、石英及黑云母等。

2.3 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要發(fā)育有北東-北東東向斷裂帶(F1～F3)，是區(qū)內(nèi)控礦、儲礦構(gòu)造。

F1斷裂：呈北東-北東東向橫貫礦區(qū)，兩端均延出區(qū)外，出露長度大于3 km，寬度10～50 m，局部地段可見膨脹達數(shù)十米，呈舒緩波狀延伸。礦區(qū)內(nèi)該斷裂破碎帶總體走向70°～80°，傾向南東，傾角75°～80°。斷裂帶內(nèi)巖石硅化強烈，形成大量硅化巖，并見有較多構(gòu)造角礫巖，角礫成分主要為碎裂花崗巖、粉砂巖，偶爾見碎裂的螢石角礫，形態(tài)呈不規(guī)則狀，大小不一，粒徑3～5 cm，最大可達12 cm，顯示該斷裂具多期次活動的特征。斷裂帶與圍巖界線比較清晰。Ⅰ螢石礦體和東北部中沙礦區(qū)的3個礦體均以長條狀、透鏡狀，呈近等間距產(chǎn)于該斷裂破碎帶內(nèi)的硅化巖中。

F2斷裂：分布于礦區(qū)東部，出露長度165 m，寬度1.11～1.37 m，走向65°～70°，傾向南東，傾角67°～75°。斷裂內(nèi)巖石較破碎，硅化、綠泥石化強烈，局部螢石礦化較強烈的地段，呈脈狀展布，并常見有石英脈貫入，石英脈寬幾厘米至幾十厘米。Ⅱ螢石礦體產(chǎn)于該斷裂中。

F3斷裂：分布于礦區(qū)西部，出露長度150 m，寬度5.0～7.9 m，走向50°～70°，傾向南東或北西，傾角70°～80°。斷裂帶內(nèi)巖石較破碎，硅化、綠泥石化強烈，局部螢石礦化較強，呈脈狀。Ⅲ螢石礦體受該斷裂控制。

2.4 圍巖蝕變

圍巖蝕變有硅化、綠泥石化、葉蠟石化、黃鐵礦化、絹英巖化、高嶺土化等中低溫?zé)嵋何g變組合。

硅化為礦區(qū)重要的蝕變，其與區(qū)內(nèi)螢石成礦關(guān)系最為密切，往往分布于礦體兩側(cè)，蝕變強烈部位形成硅化蝕變巖，厚1～3 m，較厚的部位形成礦體的頂、底板。硅化蝕變較弱或者較小的部位則形成石英細脈，穿插于螢石礦化脈中。硅化蝕變構(gòu)成與礦體形影相伴的硅化帶，蝕變由礦體向外逐漸減弱。綠泥石化、葉蠟石化、絹英巖化、高嶺土化、綠簾石化、黃鐵礦化等蝕變較弱，且分布不均勻。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀特征

區(qū)內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)螢石礦體3個(編號Ⅰ～Ⅲ)，其中Ⅰ礦體規(guī)模最大，且控制程度較高(圖2)。

Ⅰ礦體：分布于礦區(qū)西北部，地表有系列槽探工程揭露，深部有穿脈硐及鉆孔控制?？刂崎L度334 m，垂深85～93 m。礦體平面形態(tài)呈脈狀，走向80°，傾向南東，傾角58°～64°。單工程礦體厚度0.45～9.05 m，平均3.01 m。單工程礦體品位：CaF230.83%～46.12%，平均36.77%。礦石由螢石、石英等組成，夾石較少見，出露較連續(xù)，沿走向、傾向未發(fā)現(xiàn)尖滅、中斷、消失等現(xiàn)象，但厚度具膨脹、收縮現(xiàn)象。從剖面上看，往深部礦體有厚度增大、品位增高的趨勢。

Ⅱ礦體：位于礦區(qū)東南部，產(chǎn)于F2斷層帶中，礦體局部出露地表，平面形態(tài)呈脈狀，總體走向65°～70°，傾向南東，傾角67°～75°。地表有1處剝土控制，深部有2個鉆孔控制，控制長度200 m，垂深90～108 m，厚度1.02～1.30 m，單工程礦體品位：CaF220.83%～57.12%。

Ⅲ礦體：分布于Ⅰ礦體南部，產(chǎn)于F3斷層帶中，平面形態(tài)呈脈狀，走向50°～70°，傾向南東或北西，傾角70°～80°。目前僅地表1條槽探控制，礦體厚度2.65 m，CaF2平均品位 48.52%。

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石主要有自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)。礦石主要有塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造，局部為條帶狀構(gòu)造。

3.2.2 礦石組分

礦石礦物主要為螢石，以淡綠色、白色為主，少數(shù)呈淺紫紅色，呈半透明-透明狀。結(jié)晶較粗大，粒徑0.1～6 mm，以0.5～5 mm為主，解理發(fā)育，顆粒間相互嵌接成團塊狀集合體。多數(shù)為半自形晶的不同顏色螢石集合體，少數(shù)為螢石、石英結(jié)合體。脈石礦物由石英、蛋白石等組成。其中石英為深灰色，隱晶質(zhì)或半自形晶，呈犬牙狀，聚集呈脊?fàn)?、梳狀、放射狀、櫛狀巨晶和石英晶洞產(chǎn)出。蛋白石呈淡乳白色，隱晶質(zhì)，呈團塊狀、不規(guī)則狀、細脈狀或條帶狀與石英、螢石共生。

3.2.3 礦石化學(xué)成分

礦石化學(xué)成分以CaF2、SiO2為主，它們互為消長關(guān)系，CaF2含量高則SiO2含量低，反之亦然。CaF2為礦石中唯一的有益組分，區(qū)內(nèi)單樣含量最高為74.68%，最低為20.82%。礦石有害元素含量低(CaCO32.21%～3.23%、BaSO42.52%、S 0.03%～0.09%、P 0.09%～0.16%)，均小于規(guī)范對雜質(zhì)含量要求。

3.3 礦石類型

區(qū)內(nèi)礦石類型按礦石的主要礦物組合可劃分為石英-螢石型、螢石-石英型、螢石型3種，以前二者為主，后者為次。按礦石的構(gòu)造特征亦可劃分3種礦石類型：塊狀礦石、角礫狀礦石及條帶狀礦石。

3.4 礦石圍巖及夾石

區(qū)內(nèi)礦體貯存于北東東向斷裂帶中，其頂、底板巖性為硅化角礫巖、硅化巖和似斑狀中粒二長花崗巖。礦化連續(xù)性較好，所圈定礦體未發(fā)現(xiàn)有分叉現(xiàn)象，其厚度、品位沿走向、傾向基本保持連續(xù)和穩(wěn)定。

4 成礦地質(zhì)條件與礦床成因

(1)構(gòu)造條件。區(qū)內(nèi)螢石礦主要受北東東向斷裂(F1)及其次生斷裂(F2、F3)控制。其中F1斷裂屬區(qū)域南平—寧化構(gòu)造-巖漿帶一部分，既是導(dǎo)礦構(gòu)造，又是貯礦構(gòu)造，區(qū)內(nèi)Ⅰ主礦體及寧化中沙礦區(qū)石寨、大嶺排、長遠礦段螢石礦均受該斷裂帶所控制。該斷裂帶具有多期次，并具繼承性活動特點。在力學(xué)性質(zhì)上早期為壓扭性，形成擠壓破碎帶，斷裂下切深度大，為后期礦液上升運移的通道；后期力學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)為張性，給礦液的運行充填、聚集沉淀提供有利空間。構(gòu)造作用與成礦作用在時間和空間上有密切相關(guān)、一脈相承，是成礦不可缺少的最佳條件。

(2)巖漿巖條件。區(qū)內(nèi)大面積出露志留紀(jì)西溪超單元留斜單元和茶山下單元似斑狀中(細)粒二長花崗巖(區(qū)域上稱寧化巖體)。根據(jù)區(qū)調(diào)地質(zhì)資料[3]，寧化巖體屬過鋁鈣堿性巖，巖石化學(xué)成分含量平均值分別為SiO270.85%、TiO20.48%、Al2O313.44%、Fe2O30.78%、FeO 2.81%、MnO 0.05%、MgO 1.01%、CaO 1.35%、Na2O 3.25%、K2O 4.52%、P2O50.21%、F 0.07%。灼減0.86%，SiO2、堿總量(7.77%)、DI(82.39)、FL(79.25)、LI(22.18)值和K /(K+N)值較大，SI(8.25)值較低，反映了巖石酸度較高，較富含鉀質(zhì)成分，巖漿分異程度較高，且分離結(jié)晶較徹底。兩單元巖石具“S”型特點，巖石化學(xué)成分以高硅、富堿為特征，且較富含揮發(fā)組分F，在空間上顯示與區(qū)內(nèi)螢石成礦關(guān)系較為密切，為螢石礦的形成提供了成礦熱液和物質(zhì)來源。礦區(qū)資料表明，茶山下單元中螢石礦體規(guī)模大。

(3)成礦階段。從區(qū)內(nèi)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物組合和不同脈體穿插膠結(jié)關(guān)系，可把螢石成礦劃分為早、晚兩個階段。早階段區(qū)內(nèi)以發(fā)育石英脈為主，SiO2含量普遍高，構(gòu)成螢石礦體硅質(zhì)頂蓋的主體部分，圍巖強硅化，被后期階段形成的石英-螢石礦脈穿插膠結(jié)，巖石呈角礫狀構(gòu)造；晚階段以發(fā)育石英-螢石脈體為主，該階段中礦石中化學(xué)成分以CaF2為主，SiO2含量次之，圍巖蝕變以螢石化、黃鐵礦化、高嶺土化為主，礦石多發(fā)育塊狀構(gòu)造或條帶狀構(gòu)造。

(4)成礦環(huán)境。區(qū)內(nèi)礦體近礦圍巖的蝕變礦物組合表明，螢石礦是在中低溫條件下聚集沉淀形成的。在硅化強烈且范圍寬廣的部位，若伴有綠泥石化、葉蠟石化，則深部可能有厚大的礦體產(chǎn)出。

綜上所述，區(qū)內(nèi)螢石礦礦體空間分布及形態(tài)特征受斷裂構(gòu)造控制明顯，礦體多產(chǎn)在北東東向斷裂帶中，北東東向斷裂是螢石成礦的主要控礦構(gòu)造，加里東期酸性花崗巖為螢石主要貯礦圍巖。通過分析礦區(qū)地質(zhì)、成礦地質(zhì)條件及控礦因素等，認(rèn)為礦床成因類型應(yīng)屬巖漿期后中低溫?zé)嵋撼涮钚兔}狀礦床[4-6]。

5 找礦標(biāo)志及找礦前景分析

5.1 找礦標(biāo)志

(1)區(qū)內(nèi)開展過1∶20萬河流重砂測量，所圈定的螢石重砂異常分布范圍，是區(qū)內(nèi)直接找礦標(biāo)志。

(2)地表的螢石礦體自然露頭及其受物理、化學(xué)作用形成的塊狀螢石、礫狀螢石、殘留多孔狀硅化巖、硅化角礫巖亦也是區(qū)內(nèi)直接找礦標(biāo)志。

(3)區(qū)內(nèi)北東東向斷裂破碎帶規(guī)模大、延伸長，伴隨著強烈硅化蝕變，已發(fā)現(xiàn)多個螢石礦點。因硅化帶難剝蝕風(fēng)化，地貌上往往呈正地形，且基巖露頭良好，因此，該斷裂帶是重要找礦地段。

5.2 找礦前景分析

(1)工作區(qū)處于閩西北光澤—建寧—寧化螢石成礦帶西南端，區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源比較豐富，已發(fā)現(xiàn)的非金屬礦產(chǎn)主要有高嶺土、螢石、脈石英、鉀長石等。近年來在該成礦帶上，先后在工作區(qū)及其周邊巖體內(nèi)或單元與單元之間(涌動)接觸帶的北東(東)向斷裂帶中，發(fā)現(xiàn)有多處螢石礦床(點)，且具有一定的等距性，如寧化中沙礦區(qū)(包括石寨Ⅰ礦體、大嶺排Ⅱ礦體、長遠Ⅲ礦體)、安遠礦區(qū)等眾多中型礦床，其礦床特征及成因類型與該區(qū)極為相似，成礦地質(zhì)條件良好。

(2)區(qū)內(nèi)Ⅰ螢石礦體經(jīng)階段性詳查工作，探求并備案(332+333)礦石量為14.05萬t，已可供地方開采。

(3)前期詳查所獲資料表明該礦體目前控制標(biāo)高300～405 m，對比鄰區(qū)(中沙礦區(qū))同條斷裂帶內(nèi)螢石礦體貯存標(biāo)高220～450 m。分析認(rèn)為Ⅰ礦體東部在傾向上仍有較大的資源潛力，如經(jīng)進一步地質(zhì)工作，尚可擴大礦床規(guī)模，增加礦床資源量。

(4)西部地表出露硅化破碎帶較寬大，目前地表槽探揭露螢石礦化雖然不強，但不排除其下部(深部)可能礦化會更好，建議選擇適當(dāng)時機，根據(jù)工作需要，合理時布置個別鉆孔進行驗證，有望取得突破。

(5)此外，區(qū)內(nèi)Ⅱ、Ⅲ礦體目前總體控制程度較低，但其地質(zhì)構(gòu)造條件、巖漿巖特征均與Ⅰ礦體類似，下步可選擇1～2條勘探線為主干剖面進行系統(tǒng)的工程控制，進一步了解礦體傾向延伸變化情況。

6 結(jié)論

(1)區(qū)內(nèi)螢石礦體均受斷裂構(gòu)造控制，總體形態(tài)呈脈狀或透鏡狀，與圍巖的接觸界線清楚，具有充填式特征；圍巖蝕變?yōu)橐惶字?低溫?zé)嵋何g變組合?？偨Y(jié)認(rèn)為，其礦床成因類型屬巖漿期后中低溫?zé)嵋撼涮钚兔}狀礦床。

(2)馬槽窠礦段螢石礦石質(zhì)量好，多為質(zhì)地較純的螢石且礦石品位較高。就目前礦床規(guī)模尚屬“分散型”礦產(chǎn)資源，鑒于礦區(qū)良好的成礦地質(zhì)條件，隨著詳查工作進一步加深，繼續(xù)沿各礦體的走向、傾向進行有效工程控制，不斷拓展礦山資源儲量，全區(qū)螢石礦石礦床規(guī)模則有望達到中型。

(3)值得注意的是，諸多資料研究表明閩西北地區(qū)螢石成礦與燕山期中酸性花崗巖(尤其是早期)有著密切的成因聯(lián)系，為螢石礦形成提供了成礦熱液和物質(zhì)來源，系螢石礦的成礦母巖，此類礦床數(shù)量在該地區(qū)約占80%。而該區(qū)貯礦圍巖則為加里東期酸性花崗巖，與前者所認(rèn)同的螢石成礦物質(zhì)來源存在時間、空間上的差異性，還有待于今后詳查工作進一步深入研究。

該文是在工作區(qū)階段性詳查基礎(chǔ)上，根據(jù)礦區(qū)資料編撰而成，感謝項目組同仁大力支持。在成文過程中得到陳火炮工程師、張開畢教授級高級工程師的熱情指導(dǎo)，承蒙胡榮華、吳資龍高級工程師審閱，提出寶貴的修改意見，在此深表謝意！

1 福建省地質(zhì)礦產(chǎn)局.福建省區(qū)域地質(zhì)志.北京：地質(zhì)出版社，1985.

2 福建地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局.福建省地質(zhì)圖(1∶50萬)說明書.福州：福建省地圖出版社，1998.

3 鄭聲儉，嚴(yán)炳銓，黃泉禎.福建省侵入巖巖石譜系單位劃分.廈門：廈門大學(xué)出版社，2000.

4 涂祥謀，傅樹超，陳興高.福建三明地區(qū)螢石礦地質(zhì)特征．福建地質(zhì)，2004，23(2).

5 林國宣.閩西北地區(qū)螢石礦成礦地質(zhì)規(guī)律及找礦方向.化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2004，26(3).

6 劉磊，林國宣，謝曉亮.武夷成礦帶閩西北螢石礦地質(zhì)特征及找礦啟示.中國礦業(yè)，2013，22(增刊).