黔北務(wù)川
—沿河螢石(重晶石)礦床界面控礦特征及其找礦意義

盧樹藩，賀永忠

(貴州省地質(zhì)調(diào)查院，貴州　貴陽　550018)

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黔北務(wù)川
—沿河螢石(重晶石)礦床界面控礦特征及其找礦意義

盧樹藩，賀永忠

(貴州省地質(zhì)調(diào)查院，貴州貴陽550018)

黔北務(wù)川—沿河地區(qū)是貴州重要的螢石礦產(chǎn)基地，礦床(點(diǎn))分布密集，顯示該地區(qū)有較好的螢石(重晶石)找礦潛力。調(diào)查顯示該區(qū)螢石(重晶石)礦的產(chǎn)出明顯受北西向節(jié)理的控制，并主要賦存在奧陶系桐梓組、紅花園組灰?guī)r中，表現(xiàn)為既受北西向節(jié)理面的控制、也受湄潭組頁巖的明顯封蓋影響，具有明顯的Si/Ca界面控礦的特征。根據(jù)界面控礦對(duì)該地區(qū)螢石礦的控制特征，在隱伏區(qū)北西向節(jié)理和湄潭組頁巖之下，在有利的構(gòu)造虛脫空間內(nèi)，是尋找大規(guī)模螢石礦床的有利位置。

黔北；螢石；界面控礦

P619.21+5

A

1000-5943(2016)02-0096-05

1　引言

黔北務(wù)川—沿河地區(qū)屬于濱太平洋成礦域—揚(yáng)子成礦省—上揚(yáng)子中東部(臺(tái)褶帶)Pb-Zn-Cu-Ag-Fe-Mn-Hg-Sb磷鋁土礦硫鐵礦成礦帶之湘鄂西—黔中南Hg-Sb-Au-Fe-Mn(SnW)-磷-鋁土礦-硫鐵礦-石墨成礦亞帶[1]，是貴州省重要的螢石產(chǎn)區(qū)之一，伴生有重晶石、鉛鋅礦等，向北延伸至重慶，目前在務(wù)川—沿河約2 500 km2范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)礦床32個(gè)，礦點(diǎn)11個(gè)，主要集中分布在鎮(zhèn)南背斜和金雞嶺背斜(圖1)，有的礦床規(guī)模達(dá)到中型，盡管至今發(fā)現(xiàn)單礦床規(guī)模未達(dá)到大型、超大型，但由于礦床數(shù)量較多，密度較大，總體顯示該地區(qū)較好的成礦地質(zhì)條件，具有進(jìn)一步勘探找礦的重大潛力。但前人針對(duì)該地區(qū)的螢石礦床研究較少，僅見少量文獻(xiàn)報(bào)道，不能進(jìn)一步指導(dǎo)找礦勘探工作。因此，本文通過對(duì)分析沿河—吳川地區(qū)螢石(重晶石)礦體的產(chǎn)出特征，結(jié)合界面控礦理論，初步指出該區(qū)具有更大螢石礦床找礦潛力的有利構(gòu)造位置。

2　界面控礦

界面控礦理論對(duì)找礦工作具有重要的實(shí)際意義，長期以來受地質(zhì)界的關(guān)注，特別是近年來的礦床調(diào)查工作。程裕淇等[2，3]提出礦床的形成受“相帶”界面的控制，該界面對(duì)礦床形成研究、成礦規(guī)律探討和指導(dǎo)找礦具有著重要作用； 趙鵬大等[4]則提出，地質(zhì)界面實(shí)質(zhì)上屬于物質(zhì)組成、物理化學(xué)屬性的分界面，有利于成礦；段世鐸和譚逸玲[5]進(jìn)一步指出兩相間接觸的交界部分存在一個(gè)物理—化學(xué)界面，該界面影響控制了成礦作用；李呂輝等[6]和李葵英[7]指出兩相之間存在一過渡層，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與相鄰兩側(cè)的各種物相體的性質(zhì)都不一樣。吳淦國等[8]分析認(rèn)為地質(zhì)構(gòu)造界面、巖石物理界面、元素聚散物理化學(xué)界面是成礦界面的主要類型，以上界面既是物理化學(xué)條件突變的空間，也是變化的場(chǎng)所，因此認(rèn)為該界面是礦物沉淀和富集的場(chǎng)所；胡明安等[9]詳細(xì)提出指出地質(zhì)界面是多尺度的，既有微觀的、中觀的，也有宏觀的，具體可分為大地構(gòu)造邊緣、不同地質(zhì)體接觸帶、構(gòu)造界面和地層接觸界面等；張長青等[10]具體認(rèn)為Si / Ca 界面是重要的界面類型之一，并明確定義該界面為含硅酸鹽類巖石(Si)與含碳酸鹽類巖石(Ca)之間形成的巖性界面，該界面對(duì)國內(nèi)如廣東凡口、四川大梁子、新疆彩霞山等鉛鋅礦床具有明顯的控制作用。

圖1研究區(qū)地質(zhì)略圖及礦床(點(diǎn))分布圖

Fig.1Geologic sketch and deposits distribution of the target area

1—礦床；2—礦點(diǎn)；3—研究區(qū)；4—斷層；5—向斜；6—背斜；7—寒武系；8—奧陶系桐梓組、紅花園組；9—奧陶系湄潭組；10—奧陶系湄潭組之上地層；11—志留系；12—二疊系；13—三疊系

綜上所述，界面對(duì)成礦流體發(fā)生沉淀富集的控制作用，對(duì)宏觀指導(dǎo)找礦具有重要指示意義。下面分別就務(wù)川—沿河地區(qū)螢石(重晶石)礦床的地質(zhì)特征出發(fā)，結(jié)合界面控礦分析其有利的找礦位置。

3　礦床地質(zhì)特征

3.1地層

桐梓組(O1t)：為深灰色、灰色中—中厚層含生物屑泥晶灰?guī)r、藻砂屑灰?guī)r，底部見約幾米厚的灰綠色頁巖，灰?guī)r局部發(fā)生白云巖化，本地層是螢石、重晶石礦脈的重要賦礦層位，部分礦脈在該地層減薄尖滅；

紅花園組(O1h)：為灰、深灰色中—厚層生物屑灰?guī)r、鮞粒砂屑灰?guī)r、含砂礫屑生屑灰?guī)r，夾泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r，螢石礦、重晶石礦呈脈狀切層產(chǎn)出，主要以螢石礦為主，為研究區(qū)螢石、重晶石礦脈最重要的賦礦層位；

湄潭組(O1-2m)：總體為淺灰綠、黃綠色、灰褐色泥(頁)巖、含粉砂質(zhì)泥(頁)巖、中部夾一套灰色中厚層含生物屑灰?guī)r、含生物屑泥質(zhì)灰?guī)r。該泥巖層是工作區(qū)螢石礦、重晶石礦形成時(shí) “遮擋層”，礦體沒有切層現(xiàn)象。主要分布于區(qū)內(nèi)寬緩背斜的兩翼。

圖2礦區(qū)關(guān)鍵地層柱狀圖

Fig.2Histogram of key stratums in the mining area

3.2構(gòu)造

研究區(qū)屬于華南板塊揚(yáng)子陸塊上揚(yáng)子地塊[11]，該區(qū)褶皺、斷裂構(gòu)造非常發(fā)育，褶皺整體上以北東向或北北東向展布為主，主要以寬緩狀背斜和緊閉狀向斜為特征，為特征的侏羅山式褶皺帶[12]。

3.3礦體特征

根據(jù)對(duì)礦體的詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查工作，總結(jié)出該區(qū)礦體呈近直立狀產(chǎn)出，具上寬下窄、上螢石下重晶石、分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)等特征，根據(jù)地層產(chǎn)狀變化，其產(chǎn)出特征各具特色。

4　成礦作用

前人對(duì)該地區(qū)螢石礦成礦作用有少量的研究分析[13，14]。針對(duì)研究區(qū)經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，褶皺、構(gòu)造均較為發(fā)育，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，但沒有巖體的發(fā)育，因而研究區(qū)主要受淺表的逆沖褶皺作用控制，整個(gè)構(gòu)造背景表現(xiàn)了淺表的中低溫成礦背景條件。該地區(qū)是Hg、As、Sb、Pb、Zn、Ba、F等成礦元素的高異常帶，見鉛鋅、汞、螢石、重晶石等中—地溫?zé)嵋旱V床均發(fā)育分布。而研究區(qū)螢石(重晶石)受燕山期構(gòu)造作用的控制明顯，成礦時(shí)期應(yīng)屬于燕山晚期。

成礦過程是由大氣降水、地表水沿背斜核部張性斷裂下滲，并在地層巖石、構(gòu)造空間向兩翼運(yùn)移，并受地溫的加熱和地層壓力的加壓，萃取了途徑地層中的成礦元素，在背斜兩翼北西向節(jié)理中充填并向上運(yùn)移，上升至湄潭組與紅花園組頁巖與灰?guī)r界面受到限制，進(jìn)而富集成礦。該上升的過程中，由于重晶石比重較螢石大得多，因此表現(xiàn)為單個(gè)礦體上部以螢石為主，下部則以重晶石為主的特征。

5　界面控礦特征

工作區(qū)螢石礦既受北西向次級(jí)節(jié)理的影響，也受地層的明顯控制，其中奧陶系桐梓組、紅花園組是礦體的主要產(chǎn)出地層(其中北西向次級(jí)節(jié)理未切穿紅花園組之上的湄潭組頁巖地層，從而保證了該頁巖層對(duì)成礦熱液的良好封蓋性)。目前所發(fā)現(xiàn)礦體均在湄潭組頁巖之下，說明研究區(qū)螢石、重晶石礦不僅受到節(jié)理的控制，而且也受到湄潭組和紅花園組地層界面的控制，體現(xiàn)了紅花園組與湄潭組之間的灰?guī)r/頁巖(Si/Al)界面對(duì)成礦的控制作用。

圖3　黔北螢石礦體展布及找礦方向圖

湄潭組地層主要以泥巖為主，巖石總厚度>200 m，泥巖中主要以大量的泥級(jí)礦物組成，礦物顆粒細(xì)小，巖石結(jié)構(gòu)致密，孔隙不發(fā)育，節(jié)理、裂隙也不發(fā)育，在成礦過程中，含礦熱液受上覆地層湄潭組泥巖的遮擋，進(jìn)而在紅花園組、桐梓組地層內(nèi)次級(jí)節(jié)理容礦空間內(nèi)富集成礦，界面控礦特征明顯，根據(jù)該界面控礦特征，其礦體具有較為具體的產(chǎn)出空間，對(duì)找礦工作具有重要的指示。

6　找礦方向探討

通過以上分析，初步總結(jié)提煉出了三個(gè)找礦標(biāo)志，第一，該區(qū)螢石礦床明顯受北西向次級(jí)節(jié)理的控制，該節(jié)理是研究區(qū)找礦最重要的構(gòu)造標(biāo)志；第二，對(duì)礦體產(chǎn)出具明顯控制的地層—奧陶系桐梓組和紅花園組，為地層找礦標(biāo)志；第三，紅花園組與湄潭組之間的灰?guī)r、頁巖間的Si / Al界面，是礦體就位的頂界，也是高品位螢石的產(chǎn)出部位。

目前地表淺部礦床的空間分布已經(jīng)基本調(diào)查清楚，未來的找礦工作主要集中在隱伏區(qū)內(nèi)，隱伏區(qū)找礦工作需要加強(qiáng)物探勘查，目的是查清隱伏區(qū)的北西向節(jié)理、桐梓組和紅花園組的分布、紅花園組與桐梓組之間Si / Al界面的深度。為了尋找更大規(guī)模的螢石(重晶石)礦床，需要詳細(xì)剖析紅花園組與湄潭組之間界面的構(gòu)造特征，如與北西向次級(jí)節(jié)理配套的背斜虛脫構(gòu)造，是很好的容礦空間。根據(jù)螢石、重晶石礦體的地溫成礦屬性，其熱液活動(dòng)強(qiáng)度有限，蝕變交代作用不強(qiáng)烈，動(dòng)力有限，倘若沒有構(gòu)造作用形成虛脫空間，難以形成大規(guī)模礦床，如果有該虛脫空間的存在，在該界面的控制下，將會(huì)形成更大規(guī)模的礦體。微弱該構(gòu)造+界面控礦的組合樣式，是未來極其重要的找礦勘探方向。

7　結(jié)論

(1)黔北務(wù)川—沿河螢石(重晶石)礦床(點(diǎn))較多，主要分布在北北東向背斜翼部北西向大型節(jié)理之中。

(2)礦體常產(chǎn)于特定的層位，其中寒武系之上早奧陶世桐梓組和紅花園組灰?guī)r是螢石(重晶石)的主要產(chǎn)出地層，而紅花園組之上的湄潭組泥巖內(nèi)無礦體產(chǎn)出，兩套地層之間的Si / Al界面控制了該礦體的產(chǎn)出，見礦體在該界面富集腫大加厚，湄潭組泥巖起到類似蓋層的封蓋作用，促使成礦物質(zhì)進(jìn)一步富集成礦，界面控礦特征明顯。

(3)該地區(qū)螢石(重晶石)礦床的找礦方法建議是首先利用物探找出隱伏區(qū)北西向大型節(jié)理(未切穿湄潭組頁巖)。在紅花園組和湄潭組之間Si / Ca界面位置，尤其是在褶皺作用形成的虛脫空間部位，更有利于成礦物質(zhì)的較大規(guī)模富集成礦。因此，這些特殊的界面+構(gòu)造部位是尋找更大規(guī)模螢石(重晶石)礦床的潛在區(qū)域。

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The Interface Controlling Characteristic and Prospecting Significance of Wuchuan-Yanhe Area Fluorite(barite)Mine in Northern Guizhou province

LU Shu-fan，HE Yong-zhong

(GuizhouAcademyofGeologySurvey，Guiyang550005，Guizhou，China)

Wuchuan-Yanhe area is an important base of fluorite in the northern Guizhou province.In the area the deposits are range and Concentrated and is expected have good exploration potential for the Fluorite(barite).The distribution of Fluorite(barite) ore was significantly affected by the joint of North West direction，and exist in the Ordovician Tongzi and Honghuayuan formation limestone.Overall display not only affected by the joint plane，is also affected by the Meitan formation shale，which is upper the Honghuayuan formation，obvious seal.Interface control characteristics of the ores is obvious.According to the interface ore controlling of fluorite mine，in the area control features in concealed area north west to joints，under the Meitan formation shale，and in the favorable structural collapse space are looking for potential large-scale fluorite deposit resources.

Northern Guizhou province.Fluorite，Interface controlling

2016-03-05

貴州省地勘基金項(xiàng)目務(wù)川—沿河螢石礦找礦戰(zhàn)略選區(qū)的資助。

盧樹藩(1984—)，男，工程師，在讀博士，主要從事礦床地質(zhì)調(diào)查研究工作。