邵武南山下礦區(qū)螢石礦地質(zhì)特征及礦床成因

黃衛(wèi)文

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心福建總隊(duì)，福建 福州 350001）

邵武南山下礦區(qū)螢石礦地質(zhì)特征及礦床成因

黃衛(wèi)文

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心福建總隊(duì)，福建 福州 350001）

本文闡述了邵武南山下螢石礦的地質(zhì)背景、礦床特征，并對(duì)礦床的形成原因及找礦標(biāo)志進(jìn)行分析。礦床位于閩西北隆起帶上的崇安—泰寧斷裂帶上，為中低溫巖漿熱液充填型螢石礦，其地質(zhì)特征對(duì)于在閩西北地區(qū)尋找螢石礦具有參考意義。

螢石；南山下；地質(zhì)特征

1 區(qū)域地質(zhì)特征

南山下螢石礦區(qū)位于北東向書(shū)坊—萬(wàn)安復(fù)式背斜西翼、崇安—泰寧大斷裂南東側(cè)。螢石礦床受次一級(jí)北東向斷裂控制，位于崇安—邵武螢石成礦帶上。其北西側(cè)為邵武坳上—寧化安遠(yuǎn)螢石成礦帶。區(qū)內(nèi)地層單一，主要為震旦系建甌群(AnZjn)(見(jiàn)下圖)。

南山下礦區(qū)螢石礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層較簡(jiǎn)單，主要為前震旦系建甌群(AnZjn)、零星分布的中生界上侏羅統(tǒng)長(zhǎng)林組(J3c)及下侏羅統(tǒng)梨山組(J1l)和第四系(Q)地層。

1.2 構(gòu)造

構(gòu)造主要為北東向的斷裂，華夏系與新華夏系構(gòu)造均表現(xiàn)強(qiáng)烈。華夏系構(gòu)造控制了燕山早期巖漿巖和少量酸—中基性脈巖的分布。新華夏系構(gòu)造繼承、強(qiáng)化、遷就了華夏系構(gòu)造，形成了走向北東35～40°，寬達(dá)幾米至數(shù)十米的擠壓破碎帶(控礦構(gòu)造)。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動(dòng)強(qiáng)烈，酸性侵入巖分布廣泛，主要為燕山早期第三階段第三次的侵入巖。

(1) 第三階段第三次侵入的黑云母花崗巖(γ52(3)c)。

該次侵入巖十分發(fā)育，受華夏系構(gòu)造控制，多呈巖基、巖株、巖瘤狀產(chǎn)出。廣泛出露于本區(qū)北東部和西部。巖性以中—細(xì)粒黑云母花崗巖為主，可見(jiàn)似斑狀黑云母花崗石，巖性較穩(wěn)定。該巖體微量元素含量高，副礦物豐富，與內(nèi)生多金屬礦及螢石礦關(guān)系密切。

(2) 脈巖。

區(qū)內(nèi)脈巖見(jiàn)有花崗斑巖、石英斑巖、花崗細(xì)晶巖、閃長(zhǎng)玢巖、輝綠巖和石英脈巖等。多呈北東、北西向產(chǎn)于花崗巖裂隙中。

1.4 區(qū)域礦產(chǎn)

區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)豐富，有南山下螢石礦床，石壁溪、楊家墟、弓墩橋螢石礦點(diǎn)及爐上、郭墩黑鎢礦點(diǎn)。

區(qū)域成礦特點(diǎn)屬高—中、低溫?zé)嵋盒?，?yán)格受構(gòu)造斷裂控制，又與巖漿活動(dòng)有關(guān)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層單一，除第四系殘坡積層外，僅見(jiàn)前震旦系建甌群(AnZjn)，現(xiàn)分述如下：

2.1.1 前震旦系建甌群(AnZjn)

地表主要分布在礦區(qū)南東部和蜈蚣山北坡。呈條帶狀分布，褶皺不發(fā)育，一般片理傾向265～305°，傾角在30～60°之間。由于變質(zhì)巖系在本區(qū)出露不全，未見(jiàn)頂?shù)捉纾势浜穸炔辉敗?/p>

主要巖性有石英云母片巖、長(zhǎng)石云母石英片巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖、角閃云母石英片巖、黑云母條帶狀混合巖和黑云母斜長(zhǎng)片麻巖。

2.1.2 第四系(Q)

本區(qū)殘坡積、沖積物發(fā)育，主要為碎石和殘坡積土混雜堆積，沿斗門(mén)河分布。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造不發(fā)育，主要為斷裂構(gòu)造，以控礦構(gòu)造北東向壓扭性斷裂為主體，螢石礦體即充填于這個(gè)斷裂破碎帶中。構(gòu)造的性質(zhì)、方向控制礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀。構(gòu)造形跡主要表現(xiàn)為舒緩波狀的寬大擠壓破碎帶，伴以其他形式的擠壓破碎現(xiàn)象。

該控礦構(gòu)造為崇安—泰寧斷裂的一部分，礦區(qū)的走向長(zhǎng)度1 200m。斷裂總體走向北東30～40°，傾向有南東也有北西，傾角80～89°，甚至直立。斷裂兩側(cè)巖石破碎，近斷裂處發(fā)育密集的剪節(jié)理。

破碎帶中充填物成分較復(fù)雜，見(jiàn)構(gòu)造透鏡體、構(gòu)造角礫巖、碎斑巖等。在整個(gè)構(gòu)造活動(dòng)過(guò)程的同時(shí)，由于受熱液作用，產(chǎn)生了以硅化為主，綠泥石化、高嶺土化和葉蠟石化為次的一系列熱液變質(zhì)構(gòu)造巖(硅化巖)，由硅化巖組成了硅化帶。

總之，該斷裂的整個(gè)活動(dòng)過(guò)程，為螢石礦液的運(yùn)移、沉淀提供了有利的導(dǎo)礦和儲(chǔ)礦場(chǎng)所。

2.3 巖漿巖

巖漿巖分布廣泛，以燕山早期第三階段第三次侵入巖(γ52(3)c)為主。除此之外尚有規(guī)模很小的脈巖，侵入于花崗巖或變質(zhì)巖中。現(xiàn)分述如下：

礦區(qū)內(nèi)大片分布。巖石呈肉紅色(風(fēng)化后呈黃褐色)，受蝕變作用局部呈褐綠色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

斑晶以條紋長(zhǎng)石為主，呈自形板柱狀，粒徑0.8～2cm，含量約5%～10%。斑晶中另有少量中長(zhǎng)石和黑云母自形晶，并有鈉化條紋出現(xiàn)。

基質(zhì)呈他形晶的條紋長(zhǎng)石，其含量30%～40%，粒徑0.5～2mm；呈聚片雙晶和肖鈉雙晶的更長(zhǎng)石，其含量30%～35%，粒徑1.5～5mm；鱗片狀黑云母，其含量5%～10%，粒徑1～2mm；角閃石個(gè)別達(dá)1%。副礦物為微量的榍石、磷灰石和鋯石。靠近斷裂的巖石具不同程度的綠泥石化、絹云母化、葉蠟石化等蝕變。

(2) 脈巖。

地表及深部鉆探見(jiàn)有閃長(zhǎng)玢巖、石英斑巖、輝綠巖、花崗細(xì)晶巖、花崗斑巖、偉晶巖和石英脈等，呈不規(guī)則脈狀穿插在南山下花崗巖體內(nèi)。脈寬一般為1～6m。

在主斷裂帶中見(jiàn)有閃長(zhǎng)玢巖和石英斑巖的角礫，且脈體的產(chǎn)狀與控礦構(gòu)造的產(chǎn)狀一致，為斷裂活動(dòng)前的產(chǎn)物，對(duì)主礦體無(wú)破壞作用。輝綠巖、花崗細(xì)晶巖、花崗斑巖和偉晶巖均呈脈狀侵入于花崗巖中，為成礦后期產(chǎn)物，但對(duì)主礦體無(wú)破壞。石英脈在各個(gè)構(gòu)造活動(dòng)期和成礦期都有出現(xiàn)，對(duì)主礦體的影響極微。

2.4 圍巖蝕變及其與礦產(chǎn)的關(guān)系

由于斷裂的作用，巖石破碎，裂隙、節(jié)理發(fā)育，且愈靠近斷裂裂隙節(jié)理愈發(fā)育，為熱液運(yùn)移提供了通道。在含礦熱液作用過(guò)程中，通過(guò)組分的帶進(jìn)帶出，產(chǎn)生以硅化為主，絹云母化、葉蠟石化、綠泥石化為次，并共生有碳酸鹽化、黃鐵礦化、高嶺土化的蝕變組合。蝕變沿?cái)嗔褍蓚?cè)分布，愈靠近斷裂蝕變作用愈強(qiáng)。由于含礦熱液間歇性活動(dòng)，各種蝕變類(lèi)型相互迭加、改造，不具分帶性。

硅化在礦體附近普遍存在，與礦體生存密切相關(guān)。沿礦體兩側(cè)呈條帶狀分布，硅化寬度一般為10～40m。礦區(qū)內(nèi)花崗巖均有不同程度的綠泥石化，成礦破碎帶兩側(cè)更為強(qiáng)烈。葉蠟石化主要見(jiàn)于礦體或成礦破碎帶附近，是一個(gè)比較明顯的找礦標(biāo)志，蝕變寬度較窄，蝕變寬度一般5～15m。絹云母化常與硅化、葉蠟石化同時(shí)出現(xiàn)。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)共圈定主礦體一個(gè)，礦體受斷裂帶控制，賦存于北東向斷裂帶中，屬于單脈型礦床。副礦體若干個(gè)，分布于斷裂破碎帶兩側(cè)。

主礦體在走向上、傾向上表現(xiàn)為舒緩波狀，總的形狀為一個(gè)大扁豆體，中部大、兩端小且有分叉復(fù)合現(xiàn)象?？傮w上走向北東35～40°，傾角80～87°，中部處近直立。由于礦體在傾向上局部表現(xiàn)為舒緩波狀，故礦體傾向各處不盡相同，傾向北西和南東均有，總體趨勢(shì)為南東傾。主礦體地表由北東到南西走向連續(xù)長(zhǎng)890m，自上往下走向上礦體長(zhǎng)度變短。礦體賦存標(biāo)高370～70m，最大延深約280m。主礦體的中部延深大，兩側(cè)小。

副礦體是指控礦構(gòu)造破碎帶以外的礦體。多數(shù)位于主礦體附近，離主礦體5～10m，平行或基本平行于主礦體。一般規(guī)模小，走向延長(zhǎng)短，延深淺，厚度小。多數(shù)沿裂隙貫入，呈細(xì)脈狀和角礫狀。

3.2 礦石特征

(1) 礦石結(jié)構(gòu)。

區(qū)內(nèi)礦石主要為半自形粒狀結(jié)構(gòu)、碎粒結(jié)構(gòu)、碎斑膠結(jié)結(jié)構(gòu)。次為交代溶蝕結(jié)構(gòu)、自形晶結(jié)構(gòu)。

(2) 礦石構(gòu)造。

礦石主要構(gòu)造類(lèi)型為致密團(tuán)塊狀、角礫狀和網(wǎng)脈狀，其次為條帶狀、晶簇晶洞狀、細(xì)脈狀構(gòu)造。

(3) 礦石礦物成分。

礦石的礦物成分主要有螢石、蛋白石、石英、黃鐵礦、絹云母、高嶺石、菱鐵礦。

螢石以綠色為主，次有淡綠色、淺紫色和深紫色等。多呈半自形粒狀，少量為自形粒狀。粒徑大者20～40mm，小者2～5mm。石英呈白色、乳白色，隱晶質(zhì)或半自形晶，呈脈狀、梳狀、放射狀，少量聚晶和石英晶洞。一般粒徑0.01～1.0cm，與螢石密切共生，含量5%～50%。蛋白石為灰白—白色，主要呈團(tuán)塊狀、脈狀穿插于礦石之中。少部分以膠結(jié)物形式出現(xiàn)。絹云母多呈細(xì)小的鱗片狀分布在礦石中。高嶺石常為白色，土狀，多見(jiàn)于螢石的晶面上或裂隙中。其中螢石為礦石礦物，其余為脈石礦物。

(4) 礦石化學(xué)成分。

礦石化學(xué)成分主要為CaF2與SiO2。富礦約占礦石總量的40.52%，CaF2含量一般62%～86%，平均67.87%。貧礦約占礦石總量的59.48%，CaF2含量一般26%～59.28%，平均32.99%。區(qū)內(nèi)CaF2平均品位為51.36%。SiO2以蛋白石、玉髓及石英礦物形式出現(xiàn)，其含量8%～73%(平均37%)。SiO2含量與CaF2呈消長(zhǎng)關(guān)系。

(5) 礦石自然類(lèi)型及品級(jí)。

礦石自然類(lèi)型為螢石—石英型以及石英—螢石型，礦體中部礦石呈淺綠色—深綠色，往兩側(cè)礦石呈淺色間夾淺綠色。

礦石品級(jí)分為富礦石(CaF2≥60%)及貧礦石(25%～60%)。

3.3 礦體圍巖及夾石

礦體圍巖主要為硅質(zhì)角礫巖、破碎的中粗粒斑狀黑云母花崗巖和黑云母長(zhǎng)石石英片巖。

礦體夾石的巖性為硅質(zhì)巖和花崗巖。夾石的形態(tài)主要為狹長(zhǎng)透鏡狀，亦是礦體分叉復(fù)合的夾層位置。

4 礦床成因

(1) 成礦物質(zhì)來(lái)源。

據(jù)區(qū)調(diào)資料，區(qū)內(nèi)燕山早期第三階段第三次侵入的黑云母花崗巖(γ52(3)c)，具有富硅、富堿、貧鈣鎂的特點(diǎn)，該巖漿巖中氟含量為0.15%～0.18%，為同類(lèi)型侵入巖中氟克拉克值的6～7倍，說(shuō)明深部巖漿的氟十分豐富，可為螢石礦的形成提供充足的成礦物質(zhì)。巖漿的侵入，也為螢石礦的形成提供了足夠的熱源。而本區(qū)的前震旦系建甌群地層提供了成礦所需的鈣。

(2) 構(gòu)造控礦條件。

礦區(qū)的控礦構(gòu)造為北東向壓扭性斷裂，由于強(qiáng)烈擠壓，多次活動(dòng)，形成寬大的破碎帶。含礦熱液沿著破碎帶不斷上升，而先于氟化鈣沉淀的二氧化硅形成良好的封閉空間，利于螢石礦的形成。礦體的規(guī)模大小、富集程度與硅化強(qiáng)度呈正相關(guān)，而礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀又受到破碎帶的性質(zhì)、產(chǎn)狀的控制。因此，北東向的斷裂既是導(dǎo)礦構(gòu)造又是儲(chǔ)礦構(gòu)造。構(gòu)造作用與成礦作用在時(shí)間與空間上是密切相關(guān)的。

(3) 成礦環(huán)境。

礦體的圍巖為前震旦系的變質(zhì)巖與燕山早期的黑云母花崗巖，礦體與圍巖界線清楚，具充填礦床的特征，且圍巖中見(jiàn)不同程度的硅化、絹云母化、葉蠟石化、綠泥石化等熱液蝕變，礦石礦物組合基本上是螢石和石英，硫化礦物極微，高溫和氣成礦物沒(méi)有見(jiàn)到。因此，本礦床成因?yàn)閹r漿期后中—低溫?zé)嵋撼涮钚偷V床。

5 找礦標(biāo)志

(1) 北東向斷裂擠壓破碎帶是控礦主要因素，也是找礦主要標(biāo)志。

(2) 構(gòu)造破碎帶中硅化、葉蠟石化、絹云母化、螢石礦化強(qiáng)烈地段為直接的找礦標(biāo)志。

(3) 區(qū)域上，燕山早期第三階段第三次侵入巖體中北東向斷裂應(yīng)為其區(qū)域上主要找礦標(biāo)志。

[1]劉磊，林國(guó)宣，謝曉亮.武夷成礦帶閩西北部螢石礦床地質(zhì)特征及成礦啟示[J].中國(guó)礦業(yè)，2013(S1)：139-142，200.

[2]林國(guó)宣.閩西北地區(qū)螢石礦成礦地質(zhì)規(guī)律及找礦方向[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2004，26(3)：155-161.

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A

1007-9386(2017)01-0037-03

2016-06-30