山東蓬萊雙山螢石礦地質(zhì)特征及找礦方向

馬建勝

摘? 要：蓬萊雙山螢石礦位于膠北突起的中部，區(qū)內(nèi)地層不發(fā)育，斷裂構(gòu)造發(fā)育，分為北北東向和近東西向兩組，在北北東向區(qū)域性斷裂之間的近東西向張性斷裂，是良好的導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)巖漿巖廣泛發(fā)育，期次多，以早白堊世偉德山序列任家溝單元為主體。區(qū)內(nèi)共圈定3條螢石礦脈，賦存在斷裂帶硅化角礫巖內(nèi)，呈脈狀沿東西向斷裂帶展布。該礦床的成因類型屬淺成中低溫?zé)嵋毫严冻涮蠲}型螢石礦床。

關(guān)鍵詞：螢石;地質(zhì)特征;找礦方向;雙山

中圖分類號：P619.215? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）06-0079-02

螢石是唯一能形成工業(yè)礦產(chǎn)的氟化物，是世界上20幾種重要的非金屬礦物原料之一，廣泛用于鋼鐵、氟化工、煉鋁、建材工業(yè)、精密光學(xué)儀器、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、航天、原子能等行業(yè)。隨著工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其需求量不斷增加，我國螢石的開采、消費(fèi)和出口量長期居世界首位[1]，加強(qiáng)螢石資源開發(fā)利用十分迫切。山東較大的螢石礦床均分布在沂沐斷裂帶東側(cè)白堊紀(jì)火山-沉積巖系附近的燕山期花崗質(zhì)侵人巖及早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系中，主要有3個螢石礦集中區(qū)[2]。該區(qū)即位于其中的膠遼隆起區(qū)膠北隆起中北部蓬萊至棲霞一帶燕山晚期艾山-雨山二長花崗巖和花崗閃長巖分布區(qū)。膠北隆起的基底變質(zhì)巖系受到晚中生代構(gòu)造熱事件的影響[3]，構(gòu)造活動強(qiáng)烈，巖漿活動比較頻繁，該區(qū)螢石礦也多與此有關(guān)，如蓬萊市巨山溝螢石礦、蓬萊市古城李家柳格莊螢石礦、棲霞市郭家店螢石礦、龍口市竹園螢石礦等。本文旨在通過工作中對該區(qū)取得資料的綜合研究，探討成礦規(guī)律及找礦標(biāo)志，以指導(dǎo)找礦工作。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

該區(qū)大地構(gòu)造位置位于華北板塊、膠遼隆起區(qū)、膠北隆起、膠北斷隆、膠北凸起。區(qū)域上出露地層主要為古元古代粉子山群、新元古代蓬萊群、白堊紀(jì)青山群、王氏群、第四系等。區(qū)域上中生代以來構(gòu)造活動強(qiáng)烈，兩條區(qū)域性斷裂控制了螢石成礦帶的分布，東為林家莊-上莊斷裂，西為鳳儀店-下莊斷裂。在兩條斷裂之間，由于南北扭力作用產(chǎn)生的近東西向斷裂，是區(qū)內(nèi)的導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造，形成了艾山-雨山南北向螢石成礦帶。區(qū)域上巖漿活動頻繁，期次多，多為中酸性侵入巖，主要有新太古代棲霞序列、中生代燕山早期文登序列和玲瓏序列、燕山晚期郭家?guī)X序列、偉德山序列、雨山序列等巖體。區(qū)域礦產(chǎn)以螢石礦為主，螢石礦床（點(diǎn)）眾多，還發(fā)現(xiàn)多處小型金礦床。

2 地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)地層不發(fā)育，僅見第四系，出露臨沂組和山前組。臨沂組為一套灰黃色河流沖積相碎屑沉積，由粘土質(zhì)粉砂、含礫中粗砂組成;山前組為殘、坡積相，為砂質(zhì)粘土和含礫砂質(zhì)粘土。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，分為北北東向和近東西向兩組。

（1）北北東向斷裂。柳格莊-戰(zhàn)駕莊斷裂：屬林家莊-上莊斷裂的中段，區(qū)內(nèi)長度4500m，走向15°左右，傾向東偏南，傾角65°-78°。此斷裂嚴(yán)格控制著螢石成礦帶的東部邊界。由兩條近于平行的斷裂（F1、F2）組成，斷裂帶縱穿南北，寬數(shù)十米～數(shù)百米，局部呈束狀平行排列。斷裂帶走向上呈波狀彎曲，巖石破碎，糜棱巖化、高嶺土化十分強(qiáng)烈。斷層角礫巖發(fā)育，角礫大小不等，磨圓中等-較好，顯示壓扭性特征。雙山以北發(fā)育3條北北東向斷裂，由東向西分述如下：F3長1200m，寬多在10-20m之間，局部達(dá)80m，產(chǎn)狀109°∠83°-89°，沿斷裂發(fā)育硅質(zhì)巖脈，因抗風(fēng)化能力強(qiáng)，形成陡峭的隴崗地貌;F4區(qū)內(nèi)長500余m，寬10-20m，產(chǎn)狀100°∠83°，斷面平直，角礫巖不發(fā)育，沿斷裂見花崗閃長斑巖脈充填;F5長500余m，寬20m左右，產(chǎn)狀95°∠85°，沿斷裂見巖墻狀花崗斑巖充填。（2）近東西向斷裂。區(qū)內(nèi)近東西向斷裂為螢石礦控礦構(gòu)造，規(guī)模較大的3條，分述如下：F6：發(fā)育在礦區(qū)南部，橫貫全區(qū)，全長4000m，總體走向103°，傾向北，傾角70°±。西段走向110°，東段走向85°，中段向南凸出。斷裂帶西段較窄，一般寬1-3m。東段明顯變寬，寬度一般5-20m，最寬處達(dá)到30余m。東段北傾，西段南傾，傾角75°-85°。斷裂帶內(nèi)碎裂巖發(fā)育，有明顯的分帶性，中間為硅質(zhì)巖，螢石礦化比較普遍，硅質(zhì)巖以脈狀、團(tuán)塊狀不規(guī)則見于碎裂巖中。碎裂巖帶內(nèi)的硅化、高嶺土化、綠泥石化十分普遍，局部見黃鐵礦化、糜棱巖化。F7：長1500m，寬一般3-7m，走向100°±，南傾為主，東端北傾，傾角70°-83°。中間形成斷續(xù)相連硅化帶，兩側(cè)為碎裂巖。巖石破碎，構(gòu)造角礫巖發(fā)育，角礫大小不等，棱角較明顯，發(fā)育較強(qiáng)烈硅化、高嶺土化。F8：長1450m，寬5-10m，產(chǎn)狀10°∠73°-85°。中間為硅化帶，兩側(cè)為強(qiáng)高嶺土化、硅化之碎裂巖，巖石破碎，角礫發(fā)育，角礫大小不等，棱角明顯。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖廣泛發(fā)育，期次多，以中生代巖漿活動最為強(qiáng)烈，分述如下：新太古代棲霞序列新莊單元：分布于東部，呈巖株狀產(chǎn)出，經(jīng)歷了變質(zhì)變形作用改造。巖性為片麻狀中細(xì)粒含角閃黑云英云閃長巖。中生代早白堊世郭家?guī)X序列羅家單元：分布于南部，呈巖株狀產(chǎn)出。巖性為斑狀中細(xì)粒含角閃二長花崗巖。中生代早白堊世偉德山序列任家溝單元：為礦區(qū)侵入巖的主體，大體以雙山為中心，屬艾山巖體，呈巖株狀產(chǎn)出。巖性為斑狀中粗粒二長花崗巖，巖石遭受了較強(qiáng)烈的風(fēng)化，風(fēng)化層的厚度可達(dá)數(shù)十米。中生代早白堊世偉德山序列虎頭石單元：主要分布于西部，零星見于南部，呈NNE向巖帶狀侵入于任家溝單元中。巖性為細(xì)粒二長花崗巖，巖石致密堅硬，構(gòu)成西部山體，高差達(dá)400m。區(qū)內(nèi)的脈巖與燕山晚期侵入巖相伴產(chǎn)生，呈北北東向展布，主要為花崗斑巖脈和花崗閃長斑巖脈。

2.4 螢石礦化硅質(zhì)巖帶地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)6條近東西向螢石礦化硅質(zhì)巖帶，規(guī)模較大的有3條，分述如下：（1）Ⅰ號螢石礦化硅質(zhì)巖帶：受F5斷裂控制，總體走向近東西，斷續(xù)延長4000m。中間為第四系覆蓋區(qū)，可分為東西兩段。西段長1400m，走向100°，傾向南偏西，傾角75°-85°。厚度一般為2-3m，硅化厚度1m左右且不連續(xù)。西端有一螢石礦化點(diǎn)，規(guī)模小無法圈定礦體。東段長2000m，走向85°，傾向北偏西，傾角76°-82°。厚度一般5-20余m。硅化帶一般出現(xiàn)在中部，厚度多在2-8m之間，局部達(dá)10m以上，較連續(xù)。硅質(zhì)帶的東段出現(xiàn)分枝，主脈與支脈的夾角約20°。硅質(zhì)巖帶中局部賦存螢石礦體，礦體走向上或傾向上均為透鏡狀，膨縮現(xiàn)象明顯。（2）Ⅱ號螢石礦化硅質(zhì)巖帶：受F6斷裂的控制，長1100m，總體走向100°，傾向南偏西，厚度變化較大。中間部分為硅化核，不太連續(xù)，厚度一般在1-3m不等，局部達(dá)5m以上，螢石礦化較弱。（3）Ⅲ號螢石礦化硅質(zhì)巖帶：受F7斷裂控制，長900m，寬一般5-10m。產(chǎn)狀10°∠75°±。中間為硅化核，連續(xù)性較好，螢石礦化較弱。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

在Ⅰ號螢石礦化硅質(zhì)巖帶內(nèi)圈定3個螢石礦體，礦體的形態(tài)及分布受斷裂控制，在走向和傾向上有膨縮及尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象，品位變化較大。分述如下：Ⅰ-1號礦體：位于Ⅰ號螢石礦化硅質(zhì)巖帶的中段第22勘探線，長100m，22線礦體水平厚度為1.60m，產(chǎn)狀13°∠70°，平均品位39.08%。深部未見螢石礦，僅見到強(qiáng)高嶺土化硅質(zhì)帶。Ⅰ-2號礦體：位于Ⅰ號螢石礦化硅質(zhì)巖帶主帶的東端，長170m，產(chǎn)狀7°∠75°，水平厚度為0.75m-1.13m，延深73m，CaF2平均品位43.58%。Ⅰ-3號礦體：發(fā)育在Ⅰ號螢石礦化硅質(zhì)帶的東端，表現(xiàn)為一支脈。長305m，水平厚度分別為0.63m-2.67m，延深97m，CaF2平均品位55.41%。

3.2 礦石特征

礦石礦物主要為螢石，見有少量的重晶石，脈石礦物主要為石英，其次為方解石、白云母、綠泥石等。礦石結(jié)構(gòu)以自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主，柱狀結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)次之。礦石主要為塊狀構(gòu)造，其次為條帶狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造和斑雜狀構(gòu)造。礦石化學(xué)成分主要是CaF2，其它組分都沒有達(dá)到綜合利用的含量。

3.3 圍巖蝕變

礦體圍巖主要為偉德山序列任家溝單元斑狀中粗粒二長花崗巖，近礦圍巖由于受斷裂活動的影響，形成碎裂結(jié)構(gòu)，并伴隨著螢石化、硅化、高嶺土化、絹云母化、綠泥石化等。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

雙山螢石礦位于艾山-雨山螢石礦帶的中部，中生代燕山晚期花崗質(zhì)巖石含F(xiàn)較高，由于區(qū)域性斷裂構(gòu)造發(fā)育，大氣降水在沿構(gòu)造破碎帶途中溶濾汲取巖石中F-和Ca2+等成分，隨著構(gòu)造破碎帶的擠壓和地?zé)嵩鰷兀⑴c地下熱水混合循環(huán)。在循環(huán)過程中不斷溶濾汲取圍巖中的F-和Ca2+，使循環(huán)溶液中的F-和Ca2+的濃度增高，在達(dá)到適合CaF2沉淀的物理化學(xué)條件時，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)在淺部巖石裂隙中沉淀充填成螢石礦體。

根據(jù)本區(qū)成礦地質(zhì)條件、主要控礦因素、圍巖蝕變類型、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，該礦床的成因類型屬淺成中低溫?zé)嵋毫严冻涮蠲}型螢石礦床。

4.2 找礦標(biāo)志

依據(jù)該區(qū)控礦因素、礦化類型，結(jié)合區(qū)域和礦區(qū)地質(zhì)特征，總結(jié)找礦標(biāo)志為：（1）螢石礦脈產(chǎn)于艾山-雨山巖體中，主要賦存于中生代偉德山序列任家溝單元斑狀中粗粒二長花崗巖內(nèi)，因此巖體巖性是找礦前提。（2）區(qū)內(nèi)凡在兩條NNE向區(qū)域性斷裂之間的近東西向張性、張扭性斷裂或壓扭性斷裂，是賦礦的良好場所，是尋找螢石礦良好的構(gòu)造找礦標(biāo)志。（3）在東西向斷裂帶發(fā)育硅化、高嶺土化、絹云母化、綠泥石化等蝕變，是尋找螢石礦的蝕變標(biāo)志。（4）硅化是尋找螢石礦重要的找礦標(biāo)志，在地貌上硅化帶一般形成山脊和陡坎。

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