廣東省五華縣中洞螢石礦床礦化特征及控礦因素*

陳少青

(廣東省有色金屬地質(zhì)局九三一隊(duì) 汕頭 515041)

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廣東省五華縣中洞螢石礦床礦化特征及控礦因素*

陳少青

(廣東省有色金屬地質(zhì)局九三一隊(duì) 汕頭 515041)

文章論述廣東省五華縣中洞螢石礦床的成礦地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)特征、圍巖蝕變、礦石類型、礦化垂直分帶和有用組分的空間分布規(guī)律以及礦床成因和控礦因素等。通過綜合分析各類探礦工程及資料，認(rèn)為該礦床礦化具有多階段性和垂直分帶性，有用組分(CaF2)沿水平及垂直方向變化，礦床為高溫?zé)嵋何炇⑿偷V床；地層巖性、構(gòu)造、巖漿巖是該螢石礦床的主要控礦因素。這對同類型礦床的地質(zhì)勘查和研究有一定的指導(dǎo)和參考。

五華中洞螢石礦床；礦化特征；控礦因素

五華縣中洞螢石礦床是目前正在開發(fā)的中型礦床。廣東地礦局723地質(zhì)隊(duì)及廣東有色局931隊(duì)曾在該區(qū)開展地質(zhì)調(diào)查工作，對礦床、礦體地質(zhì)特征及資源潛力等進(jìn)行評價(jià)與研究[1-3]，但對于該礦區(qū)礦化特征及控礦因素尚未進(jìn)行深入研究。筆者總結(jié)近幾年來對該礦床地質(zhì)勘查及資源評價(jià)工作部分成果，對各類探礦工程及測試資料進(jìn)行綜合分析，對該礦床礦化特征、礦床成因及控礦因素提出新的認(rèn)識，為該區(qū)或同類型礦床地質(zhì)勘查及資源潛力評價(jià)提供參考。

1　成礦地質(zhì)背景

2　礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)出露地層為震旦系(Z)變質(zhì)巖系，屬淺海相復(fù)理石碎屑巖建造，巖性有絹云母砂質(zhì)千枚巖、板巖、變質(zhì)石英砂巖及混合巖等，產(chǎn)狀走向近東西，傾向南，傾角為30°～55°。由于受多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，地層產(chǎn)狀變化大，巖性復(fù)雜，變晶結(jié)構(gòu)明顯，但巖層整體走向仍為近東西向；構(gòu)造以斷裂為主，有NNW向、NW向及NE和EW向四組，其中NW向斷裂是本區(qū)螢石礦床的主要導(dǎo)礦與容礦構(gòu)造。巖漿巖主要為花崗閃長斑巖及流紋斑巖[3](圖2)。

3　礦體地質(zhì)特征

礦體呈不規(guī)則脈狀、囊狀產(chǎn)于北西西向張性或扭性斷裂破碎帶中，帶寬7～12 m，由多條厚約0.50～2.0 m的單脈組成，礦脈帶走向300°～310°，傾向SW，傾角75°～80°，延長800～1200 m，往深部有變厚趨勢，主要有V1、V2、V3礦脈，其中V2為礦區(qū)主要礦體。

V2：受F5、F10斷裂控制，并受F6、F7、F8斷裂影響，呈脈狀、囊狀，延長>800 m，走向300°～310°，傾向SW，傾角75°～80°。沿NW向有分支斷裂，礦體產(chǎn)狀變化大，剖面呈舒緩波狀。礦體中富礦較多，根據(jù)采樣分析，CaF2含量最高為97.31%，礦體厚度最小為0.80 m，最大為6 m以上，平均厚度>3 m(圖3)。

圖1　廣東五華縣中洞螢石礦床區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)文獻(xiàn)[1-2]修編)Fig.1　Regional geologic map of the Zhongdong fluorite deposit in Wuhua County, Guangdong Province1-第四系殘坡積層；2-上白堊統(tǒng)；3-上侏羅統(tǒng)；4-上三疊-中侏羅統(tǒng)；5-震旦系；6-細(xì)?；◢弾r；7-中粗?；◢弾r；8-混合花崗巖；9-實(shí)測、推測地質(zhì)界線；10-角度不整合地質(zhì)界線；11-實(shí)測、推測逆斷層；12-實(shí)測、推測正斷層。

礦石組分主要為螢石，次為石英以及少量重晶石、方解石、黃鐵礦、絹云母等。礦石類型主要有螢石礦石、石英螢石礦石、重晶石石英螢石礦石和重晶石螢石礦石。

礦石主要呈他形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)，具塊狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造及角礫狀構(gòu)造等。

礦體圍巖蝕變主要有硅化、褪色化、螢石化、黃鐵礦化，次為綠泥石化、絹云母化等。前四種蝕變見于礦體兩側(cè)圍巖，常同時(shí)出現(xiàn)，表現(xiàn)為老地層(震旦系)由較深色褪色為淺灰或灰白色，石英脈不規(guī)則穿插其中。泥質(zhì)或絹云母常被硅質(zhì)交代,螢石沿巖石孔隙及裂隙充填呈團(tuán)狀、粒狀、細(xì)脈狀,黃鐵礦呈細(xì)脈狀或星點(diǎn)狀分布于石英脈或巖石中。綠泥石化主要見于片理化閃長玢巖中，為綠泥石交代其中的角閃石。褪色化、硅化、螢石化與成礦關(guān)系密切。

礦體產(chǎn)于破碎帶中并與具熱液來源的石英關(guān)系密切。因此，初步認(rèn)為螢石礦成礦作用與火山期后高溫氣化熱水溶液有關(guān)，為高溫?zé)嵋何炇⑿偷V床[4-9]。

圖2　廣東五華縣中洞螢石礦床地質(zhì)簡圖(據(jù)文獻(xiàn)[3]修編)Fig.2　Generalized geologic map of the Zhongdong fluorite deposit in Wuhua County, Guangdong Province1-第四系殘坡積層；2-震旦系上部；3-震旦系中部；4-震旦系下部；5-流紋斑巖；6-花崗閃長斑巖；7-實(shí)測、推測地質(zhì)界線及產(chǎn)狀；8-斷裂破碎帶及產(chǎn)狀；9-含礦破碎帶；10-礦(化)脈及編號、產(chǎn)狀；11-見礦鉆孔及編號；12-未見礦鉆孔及編號；13-勘探線及編號。

圖3　廣東五華中洞螢石礦床13號線剖面圖Fig.3　Profile of exploration line 13 in the Zhongdong fluorite deposit in Wuhua County, Guangdong Province1-第四系殘坡積層；2-震旦系上部；3-震旦系中部；4-震旦系下部；5-流紋斑巖；6-細(xì)砂巖；7-變質(zhì)砂巖；8-砂質(zhì)千枚巖；9-流紋斑巖；10-混合巖化流紋斑巖；11-眼球狀、角礫狀混合巖；12-實(shí)測、推測地質(zhì)界線及產(chǎn)狀；13-破碎帶；14-斷裂破碎帶及產(chǎn)狀；15-礦(化)脈及編號、產(chǎn)狀；16-斜井及編號；17-已施工鉆及編號；18-品位(CaF2% SiO2%)/厚度·采取率

4　礦化特征及控礦因素

4.1礦化特征

4.1.1礦化多階段性

根據(jù)該礦床礦石類型及其相互關(guān)系可分為三個(gè)成礦階段，即硅化階段、石英螢石階段和硫酸鹽—碳酸鹽階段。

硅化階段：礦化較弱，以硅化、弱綠泥石化及黃鐵礦化為主，常形成石英螢石礦石類型(圖4a、圖4b)；礦石以灰白色為主，次為淺藍(lán)、淺綠及紫色，呈松散狀、角礫狀，偶見條帶狀；主要礦物組分為螢石，次為石英，有時(shí)見圍巖角礫，常含微量重晶石。該階段CaF2含量一般較低，難形成富礦體。

石英螢石階段：為主要成礦階段，常形成螢石礦石和石英螢石礦石類型(圖4c)，主要礦物組分為螢石，次為石英，礦石一般呈淺綠、灰白及紫色，呈他形—半自形晶粒結(jié)構(gòu)，塊狀或浸染狀構(gòu)造，偶見角礫狀或條帶狀構(gòu)造。該階段常形成工業(yè)礦體，礦石礦物富集，CaF2含量高達(dá)90%以上。

硫酸鹽—碳酸鹽階段：常形成重晶石石英螢石礦石及重晶石螢石礦石兩種礦石類型(圖4d)，礦物組份以螢石、重晶石為主，次為石英、方解石、絹云母、黃鐵礦等；礦石一般呈灰白色、淺綠色、淺藍(lán)色，具他形晶粒結(jié)構(gòu)，塊狀或浸染狀構(gòu)造。該階段礦化不均，CaF2含量多為20%～90%。

圖4　中洞螢石礦床各成礦階段形成的礦石類型Fig.4　Ore types formed at different metallogenic stages of the Zhongdong fluorite deposit

4.1.2礦化垂直分帶性

該區(qū)在0 m及+20 m標(biāo)高以上常見石英和螢石共生的呈脈狀、網(wǎng)脈狀的螢石礦石(圖4a、圖4b)；而在-55 m及-10 m常見淺藍(lán)色、綠色呈塊礦、團(tuán)塊狀螢石礦石(圖4c)；在-90 m及-120m坑道中可見板狀重晶石充填于螢石中(圖4d)，有時(shí)見切穿石英脈和螢石的現(xiàn)象，常見方解石呈星散狀及細(xì)脈狀分布在螢石顆粒及石英脈中。這些現(xiàn)象反映該礦床礦化從頂部至深部具有石英、螢石→螢石→螢石、重晶石、方解石的垂直分帶特征[10]。

4.1.3有用組分含量的變化特征

(1)平面變化特征：坑探工程揭露(圖5)及樣品分析結(jié)果(表1)表明，礦區(qū)主要有用組分(CaF2)含量在平面的變化為，從東部到中部(即11線到15線)及從西部到中部(即21線到15線)CaF2含量有逐漸增高(礦化逐漸增強(qiáng))的趨勢。如11線和13線CaF2平均品位分別為61.15%和70.29%，21線、19線和17線CaF2平均品位分別為34.37%、49.38%和54.66%，而中部15線CaF2平品位為74.71%，表明礦區(qū)螢石(CaF2)具有由東、西部向中部富集的趨勢。

圖5　五華中洞礦床V2礦體垂直縱投影圖Fig.5　Vertical projection of the V2 orebody in the Zhongdong fluorite deposit，Wuhua County1-礦體；2-斷層破碎帶及編號；3-未見礦鉆孔及編號；4-見礦鉆孔及編號；5-豎井及編號；6-斜井及編號；7-品位(CaF2% SiO2%)/厚度·采取率；8-勘探線及編號。

礦體號勘探線厚度/m品位/%厚度與品位乘積平均品位/%CaF2SiO2CaF2SiO2CaF2SiO211線0.7864.1533.1364.1533.133.6367.7923.34246.077784.724213線2.9273.3625.84214.211275.452870.2923.016.2066.9626.20415.152162.442.6578.1311.97207.044531.7205V215線2.4574.7113.2474.7113.241.2854.1935.0369.363244.838417線1.2861.8531.3279.16840.089654.6634.661.5849.2237.0677.767658.554819線1.447.6931.7466.76644.43649.3833.861.6550.8235.6583.85358.822521線1.3534.3753.3834.3753.38

(2)垂直變化特征: 根據(jù)坑探工程揭露(圖5)及樣品分析結(jié)果(表2)，礦區(qū)主要有用組分(CaF2)含量在垂直方向的變化表現(xiàn)為，從淺部到中深部(即從+50 m到-55 m)及從深部到中深部(即從-120 m到-55 m)CaF2含量具有逐漸增高(礦化逐漸增強(qiáng))的趨勢。如在+50 m、+20 m、-10 m中段CaF2平均品位分別為67.64%、46.23%和69.59%，在-120 m、-90m中段CaF2平均品位分別為37.96%和48.37%，而在-55 m中段CaF2平均品位為74.38%，表明礦區(qū)螢石(CaF2)具有在中深部富集的趨勢。一般0～-55 m是較有利的富集地段，常形成厚大工業(yè)礦體。

表2　V2礦體中段平均品位計(jì)算結(jié)果

4.2控礦因素

4.2.1地層巖性

該區(qū)礦體產(chǎn)于震旦系中部(Zb)變質(zhì)巖系中，巖性為絹云母砂質(zhì)千枚巖、板巖夾薄層變質(zhì)砂巖，巖石具混合巖化作用。由于該層巖性較脆弱，易受構(gòu)造活動(dòng)影響形成破碎裂隙而成為熱液的運(yùn)輸通道及礦質(zhì)成分的富集空間。由于區(qū)域性變質(zhì)作用尤其混合巖化作用使原巖物質(zhì)組分發(fā)生改變而產(chǎn)生大量含礦物質(zhì)，地層水及大氣降水淋濾、溶解、萃取不同地層中的Ba、S、Ca、F等成礦元素后，使成礦元素富集到成礦熱液中，構(gòu)造和地層溫壓梯度使成礦熱液沿構(gòu)造帶上涌至震旦系中部(Zb)變質(zhì)巖系中，使得BaSO4和CaF2結(jié)晶、成礦[11]。

4.2.2構(gòu)造控礦

從地質(zhì)簡圖(圖2)可知，本區(qū)發(fā)育有NNW向、NW向、NE向和EW向四組斷裂，NNW向及NE向斷裂為后期產(chǎn)生，錯(cuò)斷了NW向斷裂，對NW向礦脈起破壞作用，礦體完全受NW向斷裂控制。礦體呈脈狀、囊狀產(chǎn)于NW向張性、扭性斷裂破碎帶中，NW向斷裂是主要的導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造。

4.2.3巖漿巖控礦

與該區(qū)成礦有關(guān)的巖漿巖主要為流紋斑巖和花崗閃長斑巖，呈酸性及中酸性，均為富SiO2的鈣堿性巖、酸性及中酸性熱液攜帶Ca、F等成礦物質(zhì)沿?cái)嗔哑扑閹仙?，與溶解老地層成礦物質(zhì)的下滲地下水混合，在有利的中深部裂隙交匯處、張性張扭性裂隙形成的空隙富集成礦。

5　結(jié)論

五華縣中洞螢石礦床礦體呈不規(guī)則脈狀、囊狀產(chǎn)于震旦系中部巖層的斷裂破碎帶中，礦化共分為硅化階段、石英螢石階段和硫酸鹽—碳酸鹽階段，形成螢石礦石、石英螢石礦石、重晶石石英螢石礦石及重晶石螢石礦石類型。從頂部至深部呈現(xiàn)石英、螢石→螢石→螢石、重晶石、方解石的垂直分帶特征。有用組分含量在平面上表現(xiàn)為螢石(CaF2)從東、西部向中部富集的趨勢，垂向上表現(xiàn)為螢石(CaF2)具有在中深部富集的趨勢。該螢石礦床為高溫?zé)嵋何炇?石英型礦床。巖性較脆弱的震旦系中部(Zb)變質(zhì)巖系、NW向斷裂破碎帶、流紋斑巖和花崗閃長斑巖等酸性、中酸性巖類是該石英螢石礦床的主要控礦因素。

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Mineralization characteristics and ore-controlling factors of the Zhongdong fluorite deposit in Wuhua County, Guangdong Province

CHEN Shao-qing

(NonferrousMetalsGeologicalBureauofGuangdongProvince931Battalion,Shantou515041,China)

On the basis of the geological backgrounds and characteristics of the Zhongdong fluorite deposit in Wuhua County, Guangdong Province, this study conducted comprehensive discussion on the wall-rock alteration, ore types, vertical zoning of mineralization, and spatial distribution of useful components so as to better understand the ore-forming mechanism and ore-controlling factors of this deposit. Detailed analysis of various prospect engineering and test data suggest that the mineralization is characterized by multi-stage and vertical zoning with the useful component (CaF2) changing along horizontal direction and vertical direction. It can be inferred that the deposit belongs to high temperature hydrothermal fluorite-quartz type deposit and the stratigraphic lithology, structure, magmatic rocks are the main ore-controlling factors of the fluorite deposit. This study has practical guiding significances for exploration and study of deposits of the same type.

Zhongdong fluorite deposit in Wuhua County; mineralization characteristics; ore-controlling factors

10.16788/j.hddz.32-1865/P.2016.03.007

2015-11-24改回日期：2015-12-16責(zé)任編輯：譚桂麗

廣東省蓮花山斷裂帶西段錫銅多金屬礦整裝勘查區(qū)關(guān)鍵基礎(chǔ)地質(zhì)研究(項(xiàng)目編號：12120114015901)。

陳少青，1964年生，男，高級工程師，長期從事地質(zhì)調(diào)查及科研工作。

P916.21+5

A

2096-1871(2016)03-207-07