贛南地區(qū)螢石礦床成礦規(guī)律及勘查方向的探討

陳 鋮，陳四寶，成緒光

（江西省煤田地質(zhì)局 二二四地質(zhì)隊，江西 分宜 336600）

贛南地區(qū)是江西省南部區(qū)域的地理區(qū)域簡稱，地理坐標為：東經(jīng)113°49′～116°40′，北緯24°28′～27°07′，面積3.94萬平方公里，占江西省的總面積的1/4。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源極為豐富，素有“世界鎢都”和“稀土王國”之稱，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)礦種106種，其中探明資源儲量的有75種，有色和非金屬礦產(chǎn)以鎢、錫、稀土、螢石最突出。礦業(yè)經(jīng)濟已經(jīng)成為贛南的經(jīng)濟支柱，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展起了重要作用。

螢石是國家規(guī)定限制性開采礦種，是一種不可再生的有限的礦產(chǎn)資源。區(qū)內(nèi)螢石資源基本情況：礦區(qū)（點）72處，其中大型4處、中型7處、小型8處，礦點55處；持證礦山開采的礦區(qū)59個，生產(chǎn)礦石能力80萬噸/年。螢石礦區(qū)（點）除安遠、大余兩縣外，其他縣市均有分布，開采集中在興國、瑞金、會昌、寧都四縣市。長期以來，人們對區(qū)內(nèi)螢石礦床的成因、地質(zhì)特征進行了多方面、多方位的研究，積累了大量的地質(zhì)資料及研究成果。本文在分析現(xiàn)有資料的基礎(chǔ)上，從螢石礦所處地質(zhì)環(huán)境入手，運用成礦的物質(zhì)和構(gòu)造因素以及巖漿巖分布情況，分析探討本區(qū)域成礦的一般規(guī)律，為未來的勘查方向提供一些認識。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

贛元屬華南褶皺系之東北域，是江西省乃至華中地區(qū)重要的螢石成礦區(qū)。

在地層上，與賦礦地層有關(guān)的主要為中生界白堊紀（K）、侏羅紀（J）；古生界奧陶紀（O）、寒武紀（ε）；新元古界震旦紀（Z）。在構(gòu)造和巖漿巖上，分別以晚三疊世—新生界發(fā)展時期（即燕山、喜馬拉雅旋迥）和晚三疊世—白堊紀巖漿巖，對螢石成礦最為有利。

2 螢石礦分布及礦床地質(zhì)特征

2.1 螢石礦的分布

區(qū)內(nèi)螢石礦點主要分布在于都至興國、寧都；崇義至上猶；信豐至?xí)寥鸾?；三南及尋烏地區(qū)。以此相對應(yīng)，依據(jù)螢石礦點出露所在地及礦點出現(xiàn)的頻率將全區(qū)分成五個區(qū)段，見表1、圖1。

表1 贛南螢石礦點分布

2.2 礦床地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)螢石礦（化）體基本賦存在北北東向和北東東向的斷裂破碎帶中，其空間形態(tài)、分布主要受斷裂控制，礦體沿走向和傾向具有膨大或縮小現(xiàn)象，總體形態(tài)呈脈狀、透鏡狀，藕節(jié)狀、團塊狀。礦石的物質(zhì)組成主要有螢石、石英、長石、黑云母，副礦物主要有黃鐵礦、方解石、粘土礦物等；礦石結(jié)構(gòu)為玻璃～油脂光澤，自形至半自形似偉晶-偉晶；構(gòu)造為塊狀、條帶狀、角粒狀、粒狀、環(huán)帶狀；礦物共生組合多為螢石、石英、方解石；礦石類型主要的三類：螢石型、石英—螢石型和螢石—石英型；近礦圍巖及夾石主要為構(gòu)造角礫巖、花崗巖、石英巖脈、硅化巖，圍巖蝕變多表現(xiàn)為硅化、絹云母化、綠泥石化、高磷土化。

2.3 螢石礦區(qū)（點）的分布與圍巖關(guān)系

對此區(qū)域51個礦區(qū)（點）進行數(shù)學(xué)統(tǒng)計，見表2。從表中可以看出同，螢石礦（點）在燕山期的花崗巖中出現(xiàn)次數(shù)為：早期37次，占72.6%；中期9次，占17.6%；小計46次，占90.2%；其它時期花崗巖出現(xiàn)次數(shù)為5次，占9.8%。螢石礦（點）周圍地層出現(xiàn)的次數(shù)為：白堊紀與震旦、寒武、奧陶紀地層出現(xiàn)小計次數(shù)為32次，占62.7%；震旦與侏羅、石炭、泥盆、寒武、奧陶紀地層出現(xiàn)合計次數(shù)為19次，占37.2%。由此可見，螢石礦體主要形成于燕山早期，成礦主要在白堊紀中。

表2 螢石礦（點）與不同時期花崗巖和周圍地層次數(shù)統(tǒng)計

圖1 贛南構(gòu)造螢石礦點

3 成因分析

同其它種類礦床一樣，控制螢石成礦作用的主要因素為巖石類型和構(gòu)造。適宜的巖相和巖性，往往是螢石成礦物質(zhì)來源的重要基礎(chǔ)；一定的褶皺和斷裂，為成礦溶液提供通道和有利的容礦空間。

這方面研究成果有：姚洪烈認為成礦溶液為中－低溫?zé)嵋?，礦床成因類型為中－低溫火山熱液充填型礦床；張惠堂等（1984年）在研究了武義地區(qū)螢石礦床物質(zhì)來源和成礦作用特征后指出，物質(zhì)來源與火山活動及淋濾作用有關(guān)，分散的氟聚集于地下水體，再上升成礦；徐有華的《贛南螢石礦成礦地質(zhì)條件及成礦預(yù)測研究》（2008年5月）一文中通過對礦物包裹體研究，提出螢石礦形成的溫度變化在102°～378°間，最適合的為130°～190°。從區(qū)域螢石礦床分布情況來看，礦體周圍地層以震旦紀和白堊紀為主，侏羅紀次之，礦床往往賦存于巖體的邊緣相或過渡相，特別是巖體的外接觸帶，礦體有成群出現(xiàn)的現(xiàn)象，如興國一帶的螢石礦床和全南青龍山礦。礦體與圍巖的接觸關(guān)系，表現(xiàn)為界線清楚，圍巖蝕變以硅化為主，次有高嶺土化、絹云母化、黃鐵礦化、綠泥石化，螢石的顏色變化等，表明區(qū)內(nèi)礦床成因類型為中－低溫火山熱液充填型礦床。

3.1 成礦物質(zhì)來源

贛南地區(qū)的螢石礦體多儲存在基巖為中酸性—酸性的花崗巖中，不同時期的花崗巖類化學(xué)成分各有差異，此類花崗巖主要有加里東運動期和燕山運動期。

（1）加里東運動期：造巖礦物主要為斜長石、鉀長石、石英、黑云母等?；◢弾r中斜長石含量遠超過鉀長石含量，石英的含量為不飽和狀態(tài)，以暗色的親鐵、鎂礦物為主，屬半原地型混合花崗巖和混染型花崗巖。從圖1可知螢石礦點基本上分布在此類花崗巖中。

（2）燕山運動期：該時期對螢石礦成因來說最為有利。從物質(zhì)上，其基巖為一套中粗粒似斑狀黑云母花崗巖，鉀長石含量大于斜長石，石英的含量基本達到飽和狀態(tài)。礦物以淺色親氧礦床為主，屬陸殼改造型花崗巖成巖系列共生組合。石英脈成礦模式為黑云母花崗巖—鉀長石化花崗巖—鈉長石化花崗巖—云英巖化花崗巖—云英巖—似偉晶巖殼—石英脈。用石英脈成礦模式來推演螢石成礦模式有著相似的一面，兩者都為花崗巖結(jié)晶分異—交代蝕變偉晶型礦床。區(qū)內(nèi)螢石礦體硅化是螢石礦床最普遍的蝕變現(xiàn)象，硅化不僅是一種重要的找礦標志，而且一般形成于早期階段，成為一種天然隔擋層，有利于含氟流液的成礦作用。有的礦床，隨硅化強度的增加，礦體加厚，規(guī)模增大。有時地表有一定規(guī)模的硅化時，常指示下部有盲礦體存在。從區(qū)內(nèi)螢石礦出露情況可以證實：礦體圍巖多為震旦紀和白堊紀地層，物質(zhì)成分多來源于震旦紀的變質(zhì)巖和巖漿巖本身，多形成于燕山運動晚期。

3.2 巖漿作用與成礦

從圖2可知，區(qū)內(nèi)分布有不同時期的巖漿巖，其地質(zhì)時代的確定由以往的同位素年齡數(shù)據(jù)佐證。分布狀態(tài)是：北部與南部出露面積大，各時期巖漿巖都有分布；西部呈條帶狀出露在南嶺斷裂帶至湖南一線；東部呈零星狀分布在武夷山構(gòu)造帶附近。分布基本規(guī)律是：從北部到南部，從西北向東南，從西向東，巖漿巖類的時代漸趨變新。大量的資料證明螢石的成礦總是伴隨著強烈的構(gòu)造運動和巖漿活動。因此，應(yīng)對螢石礦賦存環(huán)境和成礦空間進行分析。從區(qū)內(nèi)螢石礦點分布情況可知，酸性—中酸性花崗巖類對成礦最為有利。

（1）加里東運動的花崗巖：區(qū)內(nèi)都有表現(xiàn)，其特點是經(jīng)過“深熔作用”形成的花崗巖類。早期為原地型、半原地型混合花崗巖；晚期，由于“深熔作用”的不斷發(fā)展，導(dǎo)致花崗巖漿上侵，形成以混染型花崗巖和巖漿侵入型花崗巖?；旌匣◢弾r均賦存中震旦—寒武系地層中，如會昌城西郊；混染型花崗巖形成晚奧陶世；巖漿侵入型花崗巖形成于志留紀時期，如信豐龍迥巖體，上猶巖體。

（2）印支運動的巖漿巖：零星出露在寧都附近、會昌的東部。巖性由花崗巖、二長花崗巖組成。對螢石成礦基本上不構(gòu)成影響。

（3）燕山運動的花崗巖：整個燕山期，巖漿巖均有分布，表現(xiàn)也最強烈。據(jù)研究成果表明為多期多階段性，如下：

① 早期（晚三疊世—中侏羅世）：主要分布在崇義至興國、龍南至?xí)痪€。此期巖漿巖可分為二類，即基性巖類和花崗巖類，前者多侵入于震旦—寒武變質(zhì)巖中且被中侏羅世巖漿體侵入，分布面積不大，如三南和尋烏地區(qū)；后者按其先后可分為二個階段，第一階段巖體多侵入泥盆系地層和石炭系地層中，如于都和三南地區(qū)；第二階段，其巖體多繼承、疊加在早侏羅世花崗巖體之上，如寧都羅坑、興國月形黑云母花崗巖。

② 中期（晚侏羅世—早白堊世）：大面積分布在三南及九連山地區(qū)，寧都、興國地段也有零星出露。此期火山活動可分二階段，第一階段（晚侏羅世）主要由黑云母花崗巖組成，部分地段也有玄武巖（巖熔巖類）出現(xiàn)，如龍南東坑的玄武巖，屬火山巖和次火山巖類；第二階段（早白堊世）是侏羅世巖漿活動的繼續(xù)，一般疊加在晚侏羅世花崗巖體中或其周圍，形成復(fù)式巖體，巖石多為酸性熔巖及火山碎屑巖類。

③ 晚期（晚白堊世—早第三紀）：零星分布在九連山地區(qū)，是燕山運動早、中期分異產(chǎn)物，規(guī)模較小，巖性為細?；◢弾r、花崗斑巖及少量的石英斑巖，如贛州組巖層。

3.3 構(gòu)造作用與成礦

該區(qū)構(gòu)造單元為華南褶皺系之東北域，不但具有構(gòu)造運動、巖漿活動、變質(zhì)作用、沉積作用及成礦作用的多旋迥性，而且具有地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展的多階段性及其在空間上的不平衡性。但就本區(qū)域內(nèi)螢石礦床形成時代而言，主要為晚三疊—新生代發(fā)展時期（燕山—喜馬拉雅旋迥），即濱太平洋大陸邊緣活動階段。在洋殼板塊與歐亞板塊之間相互作用和俯沖擠壓下，總的特點表現(xiàn)為大陸地殼在隆起的背景上，以強烈而廣泛的差異塊斷運動為主，并在先成或新生斷裂的影響或制約下，形成一系列規(guī)模不等的塊斷隆起和盆地。這些斷陷盆地或斷陷帶，主要受基底構(gòu)造和深大斷裂的控制，呈北北東向和北東東向展布。區(qū)內(nèi)主要有興國盆地、贛州盆地、池江盆地、信豐盆地、菖蒲盆地、會昌盆地。

斷裂裂隙既是成礦溶液的通道，又是容礦的空間。在相同條件下，斷裂裂隙發(fā)育、巖石構(gòu)造破碎的地段容易成礦。從圖1可知，區(qū)內(nèi)主要發(fā)育三條呈北北東向展布深大斷裂以及呈北北東向、北東東向數(shù)百條各類性質(zhì)、大小不等的斷裂。螢石礦體基本上儲存在斷裂帶、斷陷盆地或斷陷帶中，且在構(gòu)造帶密集交錯處，北東-北東向斷裂與東西向斷裂的復(fù)合部位，螢石礦體發(fā)育更好，明顯受控于斷裂帶的性質(zhì)和大小及展布。區(qū)內(nèi)螢石礦體總體呈北北東向、北東東向展布。其規(guī)模大小與斷裂性質(zhì)有著密切的關(guān)系，從區(qū)內(nèi)已開采的螢石礦可知，大中型礦賦存在壓扭性斷裂中，中小型礦在壓扭、張性斷裂中都可見。究其原因，可能壓扭性斷裂不易導(dǎo)水，不便于礦流長期流動富集和儲存空間較小有關(guān)聯(lián)。

3.4 成礦模式

成礦物質(zhì)的演化：成礦物質(zhì)是不同性質(zhì)的熱水溶液交代過程中獲得的，并在有利的物理—化學(xué)條件下和有利于成礦的地段集中的，是在不斷的環(huán)流和交代蝕變作用下，不斷獲得成礦物質(zhì)和聚集成礦的，反映了成礦流體隨條件不同而變化的一個復(fù)雜過程。

由于燕山早期構(gòu)造運動的影響，為成礦元素的遷移提供了沉淀和富集的空間，地下水沿裂隙運動，地溫也隨著巖漿的噴發(fā)和地?zé)崽荻鹊脑龈叨黾?，形成熱液；此時花崗巖的分異演化作用以及熱液過程的堿交代作用，使成礦元素從原巖中的分散狀態(tài)，類質(zhì)同像、包裹體和離子吸附狀態(tài)得已釋放，并與圍巖發(fā)生物質(zhì)交換，改變熱液物質(zhì)成分；氟元素和鈣元素在化學(xué)上都屬于活性離子比其他元素更容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，也容易活化；這些熱液在后期構(gòu)造運動中，沿斷裂上升，并使圍巖產(chǎn)生硅化、絹云母化、綠泥石化等蝕變，含礦熱液在條件合適的破碎帶空隙中，尤其是在斷裂產(chǎn)狀變化處，更容易結(jié)晶形成螢石—石英脈、石英—螢石脈、螢石脈。期后斷裂繼續(xù)活動，致使先形成的礦石破碎成角礫狀，如此循環(huán)，早期形成的螢石角礫被晚期螢石礦液膠結(jié)或呈脈狀再次充填，形成厚大和品位較富的螢石礦體。

成礦物質(zhì)富集推演模式為花崗巖在交代和重熔作用過程中，金屬活性元素鈣與非金屬活性元素氟得到活化和結(jié)合，然后再轉(zhuǎn)移，當(dāng)結(jié)合達到飽和狀態(tài)時，開始沉淀富集，如此不斷地多次循環(huán)，導(dǎo)致成礦元素在年青的燕山運動期后花崗巖中不斷充填，最終成大小不等的礦床。

4 成礦規(guī)律

通過上述對螢石礦點所處的地質(zhì)環(huán)境分析，認為礦體與巖漿巖、構(gòu)造和地層有著緊密關(guān)系，在長期的演化過程中，它們相互關(guān)聯(lián)和制約著礦體的發(fā)育成長，在三者適宜條件下，造就螢石礦床。其螢石成礦規(guī)律概括如下：

1）螢石礦床基本生長在燕山運動期的黑云母花崗巖中，具有多期多階段成礦特點，礦床成因類型主要為中－低溫?zé)嵋撼涮钚偷V床，礦床發(fā)育在燕山早、中期，大中型礦成礦在晚期。

2）濱太平洋大陸邊緣活動階段的構(gòu)造是成礦的容礦空間，主導(dǎo)控礦斷裂為北北東向和北東東向，且在構(gòu)造帶密集交錯處、北東-北東向斷裂與東西向斷裂的復(fù)合部位，螢石礦體發(fā)育更好。

3）礦體周圍以震旦紀、白堊紀地層出現(xiàn)最為頻繁，因此認為圍巖為震旦紀、白堊紀地層最有利于成礦；成礦的物質(zhì)主要來源于震旦紀的變質(zhì)巖和侵入巖體本身；在花崗巖體的邊緣相或過渡相，特別是花崗巖體的外接觸帶處，大、中型螢石礦床多于其他地段，且有礦體成群出現(xiàn)的現(xiàn)象。

4）從加里東期至印支期，再到燕山期，都有巖漿巖頻繁活動，往往造就大中型礦床，如興國地區(qū)就有此現(xiàn)象。分布基本規(guī)律是：從北部到南部，從西北向東南，從西向東巖漿巖類的時代漸趨變新。

5）礦體產(chǎn)于花崗巖中的構(gòu)造破碎帶；如具有硅化、褐鐵礦化、綠泥石化和螢石礦化，或因風(fēng)化淋濾作用產(chǎn)生的蜂窩狀構(gòu)造的硅化，成為找礦標志。

5 找礦模型和勘查方向

通過上述對比分析，以現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的螢石礦體所處的地質(zhì)環(huán)境為依據(jù)，找出其相似或相關(guān)聯(lián)之處，預(yù)測未來的勘查方向。預(yù)測模式見圖2。

圖2 劃分螢石礦勘查區(qū)模式

從預(yù)測模式圖可知，對規(guī)劃勘查區(qū)和遠景規(guī)劃勘查區(qū)的劃分是區(qū)內(nèi)螢石礦體賴以生存的地質(zhì)環(huán)境背景下，運用條件判斷得出結(jié)論，即4個規(guī)劃勘查區(qū)；3個遠景規(guī)劃勘查區(qū)，共計7個區(qū)段。規(guī)劃勘查區(qū)為所有的條件滿足可作為勘查的地段；遠景規(guī)劃勘查區(qū)為部分條件不滿足或如今螢石礦點出露少的地段，可作為未來勘查方向，具體見圖1、表3。

表3 贛南螢石礦規(guī)劃勘查區(qū)

6 結(jié)語

從螢石礦點所處的地質(zhì)環(huán)境入手，分析成礦規(guī)律，在此基礎(chǔ)上建立起預(yù)測模式，預(yù)測勘查方向。其論據(jù)圍繞著螢石礦體成礦的物質(zhì)來源，巖漿、構(gòu)造作用對成礦的影響，找出成礦相同或相近的內(nèi)在聯(lián)系，推導(dǎo)成礦模式，用“條件判斷”得出結(jié)論。理論依據(jù)運用了“就礦找礦理論”進行劃分，同時認為可建立一套數(shù)學(xué)模型，當(dāng)條件數(shù)據(jù)的不斷完善與充實后，用計算機處它建立將為礦政管理部門提供科學(xué)管理的依據(jù)。

本文是在華星氟化學(xué)公司的支持幫助下，得到了該公司和礦產(chǎn)部門專家的指導(dǎo)，在此一并致謝。由于作者水平有限，缺點和不足難免，敬請批評指正。

〔1〕A.N列別金采夫.螢石礦礦床類型和勘探方法.

〔2〕江西省地質(zhì)礦產(chǎn)局《江西區(qū)域地質(zhì)志》.北京地質(zhì)出版社，1984（6）.

〔3〕《江西省贛州市螢石礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)規(guī)劃》（2005-2010年）.江西省贛州市人民政府，2005（9）.

〔4〕張惠堂，等.武義地區(qū)螢石礦床物質(zhì)來源和成礦作用特征研究，1984.

〔5〕徐有華.贛南螢石礦成礦地質(zhì)條件及成礦預(yù)測研究，2008（5）.