湖南省螢石礦成礦地質(zhì)特征及成礦帶劃分

付勝云， 唐分配， 李大江， 黃革非， 羅小亞， 曾 勇， 鄧 蕾， 肖冬貴

(湖南省地質(zhì)調(diào)查院，長沙 410116)

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湖南省螢石礦成礦地質(zhì)特征及成礦帶劃分

付勝云， 唐分配， 李大江， 黃革非， 羅小亞， 曾 勇， 鄧 蕾， 肖冬貴

(湖南省地質(zhì)調(diào)查院，長沙 410116)

螢石礦是湖南省優(yōu)勢礦種，資源豐富，類型齊全，開發(fā)歷史悠久，找礦潛力巨大。為滿足國內(nèi)外對螢石礦日益增長的消費需求，深入研究湖南省螢石礦的控礦因素和富集規(guī)律具有重要的現(xiàn)實意義。介紹了湖南省螢石礦的成礦地質(zhì)背景、資源特征、控礦因素及礦石類型； 結(jié)合實際地質(zhì)資料, 綜合分析湖南省螢石礦的成礦分布特征，總結(jié)螢石礦的成礦地質(zhì)特征，劃分了礦床成礦系列。研究認為，湖南省螢石找礦，需進一步開展礦產(chǎn)資源潛力評價、礦產(chǎn)資源調(diào)查及勘查工作。

螢石礦； 成礦地質(zhì)特征； 成礦帶； 湖南

0 引言

螢石舊稱氟石，屬鹵化物礦物，是自然界主要的含氟礦物。湖南螢石礦勘探開采歷史悠久，長期被地質(zhì)學者重視[1-8]。目前，對螢石礦區(qū)域成礦地質(zhì)特征的研究工作不多，涉及螢石礦區(qū)域成礦規(guī)律的研究成果也很少[2-4]?；凇昂鲜〉V產(chǎn)地質(zhì)與區(qū)域成礦規(guī)律綜合研究”項目，通過收集并研究湖南省具有代表性的螢石礦地質(zhì)資料，結(jié)合長期野外找礦實踐及野外調(diào)研，總結(jié)湖南螢石礦成礦地質(zhì)特征及成礦帶劃分，為進一步開展湖南螢石找礦工作提供決策依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)背景

湖南省地跨揚子和華夏古陸塊，位于文家—永興—郴州一線形成一條俯沖碰撞拼合帶，其北西側(cè)屬于揚子被動陸緣，南東側(cè)為華夏陸塊活動陸緣。該拼合帶活動時間早，產(chǎn)于該帶的基性火山巖Sm-Nd同位素年齡表明其屬中元古代中晚期，該區(qū)域武陵運動為拼合碰撞期的構造活動。揚子被動陸緣演化至中志留世加里東運動結(jié)束，加里東運動使揚子陸塊和華夏陸塊最終拼合形成統(tǒng)一大陸板塊，陸間盆地閉合成為陸表海環(huán)境。自晚古生代開始，湖南省主要是板塊內(nèi)部構造演化，構造變形以分層逆掩、推覆為特點，巖漿主要分布在基底隆起帶，以重熔型花崗巖為主體[1]。

湖南省侵入巖發(fā)育，出露總面積約1 680 km2，占湖南省巖漿巖面積的95%，與重晶石礦、螢石礦有關的巖體主要是印支期—燕山期花崗巖[1]，即三疊紀—侏羅紀—白堊紀花崗巖，如衡南縣雙江口螢石礦與將軍廟花崗巖成礦關系密切，礦體產(chǎn)在巖體的外接觸帶。

2 礦床分布特征

至2011年底，湖南省已發(fā)現(xiàn)探明儲量的螢石礦床21處(表1)，其中大型礦床5處、中型礦床5處、小型礦床11處，累計探明儲量約1.17億t[2]。其中4處礦產(chǎn)地為主要礦產(chǎn)，7處礦產(chǎn)地為單一礦產(chǎn)，5處礦產(chǎn)地為共生礦產(chǎn)，5處礦產(chǎn)地為伴生礦產(chǎn)，主要與鉛鋅礦或鎢錫礦共伴生。

由表1可知，湖南省螢石礦床主要分布于湘東北—湘南地區(qū)的臨湘市—安化縣、茶陵縣—炎陵縣—醴陵市、衡南縣—衡東縣—衡陽縣、郴州市—桂陽縣、汝城縣—臨武縣—宜章縣，礦床規(guī)模為小型—大型，礦床數(shù)量18個; 在湘西北桑植縣分布3個小型礦床。

3 控礦因素

地層巖性、構造、巖漿巖、變質(zhì)作用以及重砂異常等共同控制螢石礦床的產(chǎn)出。

(1)地層巖性。碳酸鹽巖、硅酸鹽巖或兩者接觸帶是螢石礦的主要圍巖。

(2)構造。螢石及銀礦床(體)產(chǎn)出位置多處于次級褶皺(如背斜核部、兩翼或轉(zhuǎn)折端)、短軸背斜、火山穹隆、火山盆地邊緣,或環(huán)形構造與線性構造交匯部位。

成礦構造主要為斷裂構造，是螢石礦床成礦的必要因素。斷裂構造既是巖漿上升的通道，又是深部成礦熱液上升的通道，控制了巖體和熱液型螢石礦床的分布。其次，花崗巖與碳酸鹽巖接觸帶控制了矽卡巖的分布，矽卡巖控制伴生型螢石礦床的分布。

湖南加里東期、印支期屬于擠壓造山構造環(huán)境，燕山期為伸展拉張構造環(huán)境，與螢石礦成礦關系密切。湖南構造線方向為NE、NNE、NW和SN，與成巖及螢石礦成礦關系均較密切。

(3)巖漿巖。區(qū)內(nèi)花崗巖與螢石礦床在時空及成因上密切相關，對成礦具有重要的控制作用。在成礦過程中，除提供熱源、流體及部分成礦有益元素外，還具有連通深部熱液上升通道的作用，對礦源層成礦物質(zhì)具有改造、富集作用?；鹕綆r、侵入巖(花崗巖、次火山巖等)是螢石礦床成礦的必要要素[3]。

(4)變質(zhì)作用。早期花崗巖巖體沿破碎帶常發(fā)育強烈的硅化，巖漿熱液型螢石礦與硅化密切相關。矽卡巖化分布在巖體外接觸帶靠碳酸鹽巖一側(cè)，是深部成礦熱液上升后與碳酸鹽巖發(fā)生化學反應的產(chǎn)物，與鎢、錫礦化關系密切。

(5)重砂。螢石重砂礦在湖南省分布范圍有限，零星分布于湘西北、湘東北幕阜山巖體接觸帶及湘西、湘中、湘南部分地區(qū)，總體上湘東、湘南較其他地區(qū)螢石重砂礦分布普遍，從螢石重砂礦物的空間分布看，與斷裂構造具有明顯的依賴關系，湘東北、湘東、湘南地區(qū)螢石重砂礦物的分布與巖漿巖有關，其根源為斷裂構造所致。

全省重砂樣品中螢石礦物出現(xiàn)率為0.47%，螢石重砂礦物含量最高的地區(qū)為潘家沖，其次為桃林、瑤崗仙、水口山、梅樹灣、筆架山等，螢石重砂礦物在上述區(qū)域具有較高的異常[4]。螢石呈紫色、淺紫色、無色透明，表面有裂紋，呈板狀、不規(guī)則粒狀及次棱角狀，玻璃光澤，偏光鏡下呈均質(zhì)體，具完全解理，硬度小，粒徑0.1～1 mm。

4 礦床類型與礦石類型

湖南省螢石礦成礦與巖漿作用有關，主要有矽卡巖型鎢錫礦床伴生產(chǎn)出的螢石礦及與脈狀鉛鋅礦床伴生產(chǎn)出的螢石礦，次為巖漿熱液充填型螢石礦及熱鹵水充填形成的螢石重晶石礦。按礦物組成，可分為單一型、共伴生但以螢石礦為主型(如雙江口)和共伴生但以螢石礦為次要型(如柿竹園、桃林)3種類型。共生、伴生螢石礦是湖南省主要礦床類型(表1、表2)。

礦石類型分為單一螢石、硫化礦伴生螢石、石英-螢石型、黃玉云母螢石型及螢石白鎢礦石5個類型。

5 成礦時空分布特征

目前，湖南省大多數(shù)螢石礦還沒有確切的同位素年齡數(shù)據(jù)報道,雖然個別礦床已有同位素年齡數(shù)據(jù)報道，但是否為礦化年齡尚存在爭議。螢石礦化年齡通常與銀礦化年齡相似或接近[5]，湖南省銀礦主要成礦時代集中在印支—燕山期,其中以燕山期為主。

按全國礦產(chǎn)預測類型劃分方案，湖南省螢石礦共劃分矽卡巖型、巖漿熱液型和層控熱液型3類預測類型，根據(jù)實際劃分了柿竹園式矽卡巖型鎢錫鉬鉍螢石礦、雙江口式巖漿熱液型螢石礦、桃林式巖漿熱液型鉛鋅銀銅螢石礦和油坊式熱液充填型螢石重晶石礦4個亞類。其中柿竹園式矽卡巖型鎢錫鉬鉍螢石礦主要分布于湘南地區(qū)，共圈出水口山—大義山、香花嶺—千里山、都龐嶺—九嶷山、鄧阜仙—錫田和萬洋山—諸廣山5個預測區(qū)； 雙江口式巖漿熱液型螢石礦主要分布于衡陽和郴州，共圈出雙江口、錫田、彭公廟—萬洋山和騎田嶺4個預測區(qū)； 桃林式巖漿熱液型鉛鋅銀銅螢石礦主要分布于湘東地區(qū)，共圈出幕阜山—望湘、溈山—紫云山、將軍廟—丫江橋和高掛山—關帝廟4個預測區(qū)； 油坊式熱液充填型螢石重晶石礦主要分布于湘西北地區(qū)，共圈出桑植—五道水、沙壩—溫塘和瀘溪—興隆3個預測區(qū)。各預測類型和預測區(qū)見表3，分布范圍見圖1。

6 成礦帶劃分

根據(jù)同位素年齡資料[4]，湖南省螢石礦成礦時代為印支期—燕山期，主要成礦時代為燕山期。硅酸鹽巖石中的充填型螢石礦、矽卡巖型鎢錫多金屬礦中伴生的螢石礦主要分布于湘南，碳酸鹽巖熱液型礦床主要分布于湘西北，而熱液充填型鉛鋅礦中共伴生的螢石礦在湘南、湘中、湘東北均有分布。

湖南省螢石礦成礦區(qū)帶劃分見表4、表5及圖2。

7 礦床成礦系列

在分析湖南省螢石礦成礦作用與礦產(chǎn)特征的基礎上，依據(jù)陳毓川等[9]2006年劃分的“全國礦床成礦系列”，將全省螢石礦產(chǎn)資源劃分為2個系列組(表6)。其中，與巖漿作用有關的礦床成礦系列組合劃分了3個成礦系列和3個成礦亞系列; 與熱鹵水作用有關的礦床成礦系列組合劃分了1個成礦系列和1個成礦亞系列[6-7]。

8 結(jié)論

湖南省螢石礦床具有類型復雜、時代多、大體呈線性分布的特點。礦床的形成與巖漿巖、斷裂或背斜構造、硅化等密切相關，主要形成矽卡巖型鎢錫多金屬共伴生螢石礦和脈狀充填型螢石礦。

螢石礦床具有一定的時空分布規(guī)律。全省螢石礦共劃分為矽卡巖型、巖漿熱液型和層控熱液型3類，柿竹園式矽卡巖型鎢錫鉬鉍螢石礦、雙江口式巖漿熱液型螢石礦、桃林式巖漿熱液型鉛鋅銀銅螢石礦和油坊式熱液充填型螢石重晶石礦4大亞類。

全省螢石礦產(chǎn)資源劃分為與巖漿作用有關的礦床成礦系列組合及與熱鹵水作用有關的礦床成礦系列組合。其中，與巖漿作用有關的礦床成礦系列組合共劃分為南嶺與燕山期中淺成花崗巖類有關的REE、稀有、有色金屬及U礦床成礦系列，江南地軸與燕山期殼源花崗巖有關的W、Sn、Mn、Hg、Sb、Be、Nb、Ta、Pb、Zn、螢石礦礦床成礦系列和江南古陸與印支期巖漿活動有關的Nb、Ta、W、Sn、Au、Ag、Mo、Pb、Zn、紅柱石、剛玉、螢石礦礦床成礦系列； 湘南地區(qū)與燕山期殼(幔)源花崗巖類有關的W、Sn、Pb、Zn、Cu、Ag、Au、Nb、Ta、Li、Cs、REE、Ga、In、Be、Mo、Cu、Fe、B、Sb、螢石礦及U礦床成礦亞系列，湘東北地區(qū)與燕山期花崗巖類有關的W、Cu、Pb、Zn、Au、Sb、Ga、In、B、Fe礦床成礦亞系列和湘中南地區(qū)與印支期殼源花崗巖有關的W、Nb、Ta、Li、Cs、Rb礦床成礦亞系列。與熱鹵水作用有關的礦床成礦系列組合劃分了上揚子臺褶帶沉積巖容礦的Pb、Zn、Hg、Ag、Sb、As、螢石、重晶石礦床成礦系列。

在湖南尋找螢石礦，應加強地球化學異常、地層、構造、巖漿巖的綜合研究，需要進一步開展資源潛力評價，地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查及勘查工作。

[1] 賈寶華,黃建中,孟德保,等.湖南省區(qū)域地質(zhì)志[R].湖南：湖南省地質(zhì)調(diào)查院,2012.

[2] 趙亞輝,魏軍才,趙建光,等.湖南省礦產(chǎn)資源儲量表[R].湖南：湖南省國土資源廳,2012.

[3] 王吉平,商朋強,熊先孝,等.中國螢石礦床成礦規(guī)律[J].中國地質(zhì),2015,42(1):18-32.

[4] 賈寶華,黃革非,孫海清,等.湖南省礦產(chǎn)資源潛力評價成果報告[R].湖南：湖南省地質(zhì)調(diào)查院,2013.

[5] 劉鐵庚,葉霖,李乙雨,等.銀礦與螢石的時空關系[J].礦物學報,2002,22(2):169-174.

[6] 唐分配,安江華,李大江,等.湖南省主要成礦作用與礦床成礦系列[J].礦床地質(zhì),2015,34(6):1255-1269.

[7] 蔣中和,徐惠長,魏紹六.湖南省礦床成礦系列及其礦產(chǎn)預測[R].湖南：湖南省地質(zhì)調(diào)查院,2001.

[8] 孫玉梅.內(nèi)蒙古螢石礦資源開發(fā)利用動態(tài)分析與建議[J].中國地質(zhì)調(diào)查,2015,2(3):10-13.

[9] 陳毓川，朱裕生，肖克炎，等.中國成礦區(qū)(帶)的劃分[J].礦床地質(zhì)，2006，(增刊1):1-6.

(責任編輯： 常艷)

Geological characteristics of fluorite ore deposits and division of fluorite metallogenic belts in Hunan Province

FU Shengyun, TANG Fenpei, LI Dajiang, HUANG Gefei, LUO Xiaoya, ZENG Yong, DENG Lei, XIAO Donggui

(HunanInstituteofGeologicalSurvey,Changsha410116,China)

Fluorite ore is a dominant mineral in Hunan Province, because of large resource, multifarious types, a long history of development and great prospecting potential. With the growing demand of fluorite ore at home and abroad, important practical significance has shown in further study of controlling factors and enrichment regularity of fluorite ore. This paper introduces metallogenic geological background, resource characteristics, ore-controlling factors and fluorite ore types in Hunan Province. On the basis of the actual geological data, this paper analyzes the mineralization distribution of fluorite ore, summarizes the metallogenic geological characteristics of fluorite ore, and divides the metallogenic series of fluorite deposits. The further prospecting work of fluorite deposit includes mineral resources potential evaluation, mineral survey and exploration in Hunan Province.

fluorite ore; metallogenic geological characteristics; metallogenic belt; Hunan Province

10.19388/j.zgdzdc.2017.02.03

2016-05-25；

2016-07-24。

中國地質(zhì)調(diào)查局“中國礦產(chǎn)地質(zhì)與成礦規(guī)律綜合集成和服務(礦產(chǎn)地質(zhì)志)(編號： DD20160346)”項目資助。

付勝云(1965—)，男，高級工程師，主要從事礦產(chǎn)勘查、湖南省礦產(chǎn)地質(zhì)與區(qū)域成礦規(guī)律綜合研究等工作。

Email:741212046@qq.com。

付勝云，唐分配，李大江，等.湖南省螢石礦成礦地質(zhì)特征及成礦帶劃分[J].中國地質(zhì)調(diào)查,2017,4(2): 22-31.

P619.215

A

2095-8706(2017)02-0022-10