我國脈石英成礦區(qū)帶初步劃分

高樹學(xué)，顏玲亞，陳正國，詹建華，焦麗香，周 雯，韓蘭臻

(1.中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山東總隊，山東 濟南 250100；2.中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心，北京100035；3.中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心安徽總隊，安徽 合肥 230031)

脈石英中SiO2含量一般在98%左右，是加工高純石英砂理想的礦物原料之一。為保障我國新材料資源安全，尋找優(yōu)質(zhì)脈石英礦，開展脈石英成礦規(guī)律及成礦區(qū)帶劃分尤為迫切。過去關(guān)于脈石英成礦區(qū)帶研究文獻較少，徐志剛等[1]完成的中國成礦區(qū)帶劃分方案，劃分了10 個水晶成礦帶，未對脈石英成礦帶進行劃分。詹建華等[2]開展了全國高純石英資源潛力評價，劃分了10 個高純石英(含脈石英)成礦遠景區(qū)?？傮w看，我國脈石英成礦區(qū)帶研究較薄弱。本文分析了脈石英成礦地質(zhì)背景，對脈石英成礦區(qū)帶進行了初步劃分，為脈石英找礦勘查部署及成礦規(guī)律研究提供參考。

1 脈石英成礦地質(zhì)特征

我國脈石英礦分布廣泛，主要分布在江西、四川、安徽、新疆、黑龍江、陜西、湖南、浙江、廣西9個省份，以中、小型礦床為主。

脈石英礦床多分布于不同構(gòu)造單元的結(jié)合處，主要分布在濱太平洋成礦域、古亞洲成礦區(qū)及秦祁昆成礦域。在華北陸塊東部、秦祁昆造山系、揚子陸塊周緣及武夷—云開—臺灣造山系分布較廣泛。脈石英成礦時代跨度較大，自新太古代至中生代在巖漿活動發(fā)育地區(qū)和變質(zhì)強烈發(fā)育地區(qū)均有形成，主要為元古代及中生代。礦床呈脈狀產(chǎn)于變質(zhì)巖或花崗巖中，賦礦圍巖主要為元古代富硅的變質(zhì)巖建造及花崗巖、花崗閃長巖。主要變質(zhì)巖建造為黑云斜長片麻巖、二長花崗質(zhì)片麻巖、花崗片麻巖等。脈石英成礦受構(gòu)造控制，往往成群出現(xiàn)。礦體中的礦物以石英以主，還有少量或微量的長石、絹云母、輝鉬礦、黃鐵礦，偶見小晶洞，常見有圍巖團塊混雜于礦體中，礦脈圍巖常見有黑云母化、絹云母化的蝕變現(xiàn)象。

2 脈石英成礦區(qū)帶劃分

2.1 劃分依據(jù)及原則

根據(jù)成礦區(qū)帶劃分方法及我國區(qū)域地質(zhì)背景資料，本次脈石英成礦區(qū)帶劃分是在總結(jié)前人勘查及研究工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合近幾年地質(zhì)調(diào)查成果，充分考慮全國三級成礦區(qū)帶劃分方案[1]，而進行劃分。劃分的脈石英成礦區(qū)帶原則上不跨越I 級構(gòu)造單元，共劃分16 個成礦區(qū)帶(表1、圖1)。

2.2 主要脈石英成礦區(qū)帶資源潛力評價

(1)Hi-1 阿爾泰地塊脈石英成礦區(qū)帶。

表1 我國脈石英成礦區(qū)帶劃分

本區(qū)屬古亞洲成礦域(Ⅰ)阿爾泰成礦省(Ⅱ-1)。阿爾泰地區(qū)的偉晶巖脈十分發(fā)育，與美國Spruce Pine 地區(qū)偉晶巖型高純石英礦有著相似的成因機制和巖石地球化學(xué)特征，具有一定的成礦潛力。已發(fā)現(xiàn)2 處脈石英礦，查明脈石英資源量197.7 萬t。其中新疆哈巴河縣齊巴爾鐵列克脈石英礦為一受北北西向張扭性斷裂構(gòu)造控制的熱液充填石英脈，圍巖為中泥盆統(tǒng)阿勒泰組灰綠色變質(zhì)砂巖，石英脈成礦時代為晚古生代，共圈定2 條礦體[3]，組分平均含量SiO298.32%、Fe2O30.23%、Al2O30.57%，查明資源量184.7 萬t。

(2)Hi-2 伊犁微板塊南緣脈石英成礦區(qū)帶。

本區(qū)屬古亞洲成礦域(Ⅰ)伊犁成礦省(Ⅱ-3)、伊犁微板塊南緣(造山帶)成礦帶(Ⅲ-11)。區(qū)內(nèi)地層主要為新太古界—元古界及早古生界，已發(fā)現(xiàn)脈石英礦床3 處，SiO2含量97.09%～98.58%，其中新疆和靜縣措爾奧脈石英礦規(guī)模較大，查明資源量308.5 萬t，具有一定的成礦潛力。

(3)Hi-3 中祁連脈石英成礦區(qū)帶。

本區(qū)屬秦祁—昆侖成礦域(Ⅰ)阿爾金—祁連成礦省(Ⅱ-5)。脈石英分布于青海省柴達木盆地北緣(柴北緣)一帶印支期花崗巖體中，該區(qū)花崗巖體分布面積大，附近有多期次巖漿活動，區(qū)域構(gòu)造活動較強烈，具有較好的石英脈成礦條件。已發(fā)現(xiàn)青海大柴旦行委大頭羊西溝脈石英礦1 處，該脈石英產(chǎn)于印支期花崗巖中，SiO2含量96.69%～99.28%。通過提純試驗，SiO2含量可達99.99%，查明資源量927.06 萬t[4]。

(4)Hi-4 東秦嶺—大別山脈石英成礦區(qū)帶。

本區(qū)屬于秦祁—昆侖成礦域(Ⅰ)秦嶺—大別成礦省(Ⅱ-7)。成因類型礦屬中—低溫巖漿熱液型和變質(zhì)熱液型。成礦帶沿東秦嶺—大別山呈北北東向展布。區(qū)內(nèi)出露地層為太古界、元古界及古生界，褶皺及斷裂發(fā)育。區(qū)內(nèi)呂梁期、燕山期花崗巖發(fā)育，且均富含硅，巖漿不僅帶來了礦液，而且為圍巖提供了大量熱源，使圍巖中硅被活化轉(zhuǎn)移，為脈石英礦體提供了豐富的成礦物質(zhì)來源。區(qū)內(nèi)已查明的脈石英礦產(chǎn)地5 處，查明脈石英資源儲量731.4 萬t。SiO2含量96.22%～99.35%。湖北蘄春縣靈虬山脈石英礦由呂梁期巖漿巖順層侵入于中元古代紅安群黑云斜長角閃巖、斜長角閃巖、角閃石巖。產(chǎn)狀與圍巖基本一致，由于發(fā)生變質(zhì)作用，圍巖普遍變?yōu)楹谠颇钙瑤r和黑云母石英片巖。共發(fā)育6 條脈石英，SiO2含量絕大部分在99%以上[5]。

圖1 我國脈石英成礦區(qū)帶劃分圖

在陜西商洛市竹林關(guān)—新廟一帶圈定脈石英(水晶)找礦靶區(qū)4 處，預(yù)測脈石英資源量336 萬t。在大別山東段提交脈石英找礦靶區(qū)3 處，預(yù)測脈石英資源量112 萬t。

(5)Hi-5 東?！M榆脈石英(水晶)成礦區(qū)帶。

本區(qū)屬于濱太平洋成礦域(Ⅰ)秦嶺—大別成礦省(Ⅱ-7)。地處華北板塊與揚子板塊之間蘇魯造山帶，是秦嶺—大別造山帶在郯廬斷裂以東的東延部分，是整個秦嶺造山帶中折返抬高部位。本區(qū)水晶、含水晶脈石英主要產(chǎn)于大別—蘇魯變質(zhì)帶的東部，集中分布在東海、新沂一帶。東?？h水晶資源豐富，是我國最重要的硅產(chǎn)業(yè)基地。脈石英(水晶礦)主要位于榴輝巖與片麻巖接觸部位，或位于榴輝巖、片麻巖和角閃巖的裂隙中，這一特征決定了水晶礦與板塊折返有關(guān)的重結(jié)晶和退變質(zhì)有關(guān)[6]。本區(qū)脈石英礦床屬于中—低溫熱液礦床，形成于印支晚期[7]，為構(gòu)造運動折返階段。本區(qū)石英SiO2含量99.5%以上，滿足高純石英砂原料的質(zhì)量要求。在該成礦帶提交了脈石英礦產(chǎn)地1 處，圈定遠景區(qū)6處，預(yù)測脈石英資源量322.24 萬t，組分含量SiO26.68% ～99.85%、Al2O30.06% ～1.83%、Fe2O30.02% ～0.30%、CaO 0.05% ～0.60%[8]，具 有 較好的成礦潛力。

(6)Hi-6 小興安嶺—張廣才嶺造山帶脈石英成礦區(qū)帶。

本區(qū)屬于濱太平洋成礦域(Ⅰ)吉黑成礦省(Ⅱ-6)，位于黑龍江南部及吉林中東部地區(qū)。區(qū)內(nèi)中生代侵入巖出露面積較廣，由老至新分別為中二疊世花崗閃長巖，晚三疊世花崗閃長巖、二長花崗巖，其次為少量輝長巖、閃長巖等。脈石英礦主要分布在吉林省汪清縣、琿春市、延吉市、龍井市及黑龍江省東寧縣。該成礦帶共發(fā)現(xiàn)小型礦床6 處，成因類型為巖漿熱液型，累計查明脈石英資源儲量134.8萬t，SiO2含量96.68%～99.85%。黑龍江東寧會川脈石英礦屬于巖漿期后熱液型，產(chǎn)于花崗巖與石炭—二疊紀楊木組云母石英片巖接觸帶附近[9]，接觸面呈不規(guī)則狀，組分平均含量SiO298.63%、Al2O30.46%、Fe2O30.091%、TiO20.01%，查明脈石英資源量93.94 萬t。

(7)Hi-7 遼東隆起脈石英成礦區(qū)帶。

本區(qū)屬于濱太平洋成礦域(Ⅰ)華北陸塊成礦省(Ⅱ-14)。該區(qū)經(jīng)歷了多期構(gòu)造運動的發(fā)展和演化，褶皺斷裂發(fā)育。區(qū)內(nèi)脈石英礦床(點)在空間分布上多以巖株(體)為中心，產(chǎn)于中生代巖漿巖巖體內(nèi)部或接觸帶附近。已發(fā)現(xiàn)熱液型脈石英礦床4 處，均為小型，查明脈石英資源量13.2 萬t。

(8)Hi-8 魯西隆起脈石英成礦區(qū)帶。

本區(qū)屬于濱太平洋成礦域(Ⅰ)華北陸塊成礦省(Ⅱ-14)。大地構(gòu)造位于魯西隆起區(qū)。區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用強烈，巖漿巖侵入頻繁。脈石英礦體賦存于新太古代二長花崗巖和閃長巖內(nèi)，在區(qū)內(nèi)傲徠山序列及泰山序列侵入巖是主要圍巖。礦床類型為變質(zhì)熱液型、巖漿熱液型、偉晶巖型。區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造為韌性剪切變形派生的雁列張裂隙[10]，脈石英主要呈北西或北北西走向，其次呈北東或北北東走向[11]。查明脈石英礦4 處，均為小型，查明資源量7.56 萬t。

在臨沂中北部地區(qū)提交了脈石英礦產(chǎn)地1 處，找礦靶區(qū)3 處，預(yù)測脈石英資源量127 萬t。SiO2含量98.71%～99.74%，成礦區(qū)帶內(nèi)及外圍低溫熱液型脈石英礦找礦前景較好。

(9)Hi-9 小秦嶺—豫西脈石英成礦區(qū)帶。

本區(qū)屬于濱太平洋成礦域(Ⅰ)華北陸塊成礦省(Ⅱ-14)。大地構(gòu)造位置位于華北陸塊南緣。脈石英礦床主要賦存于中元古界長城系熊耳群。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，其中中生代巖漿活動最為強烈。區(qū)內(nèi)主要有鉬、鎢、鉛、鋅、銀、金等金屬礦產(chǎn)資源和螢石、脈石英等非金屬礦產(chǎn)。已發(fā)現(xiàn)水晶礦點7 處，脈石英礦1 處。河南省欒川脈石英礦位于馬超營斷裂帶南側(cè)，賦存中熊耳群火山巖地層中。共有11 條具一定規(guī)模的脈石英礦體，查明脈石英資源量324.45 萬t，SiO2含量97.68%～99.00%，成礦溫度主要集中在100 ～160℃，成因類型屬于低溫巖漿熱液型[12]。

(10)Hi-10 安徽旌德—青陽—浙江安吉脈石英成礦區(qū)帶。

位于濱太平洋成礦域(Ⅰ)揚子成礦省(Ⅱ-15)。大地構(gòu)造位置位于江南隆起東段，脈石英礦床主要分布在安徽省西南部的旌德縣、青陽縣、績溪、休寧縣和浙江安吉。出露地層為中—新元古界及古生界。斷裂構(gòu)造活動強烈，北東向斷裂大量發(fā)育，同時伴隨大規(guī)模的酸性和中性火山巖噴溢，形成北東分布的井譚組。受深部巖體的頂托，廣泛發(fā)育一系列呈放射狀排列的張性裂隙，為脈石英的形成提供了良好的容礦空間。區(qū)內(nèi)查明脈石英礦7 處，成因類型為變質(zhì)熱液及巖漿熱液，查明脈石英資源量955.4 萬t，具有較好的成礦潛力。

浙江安吉縣章村脈石英礦產(chǎn)于下寒武統(tǒng)荷壙組中薄層條帶硅質(zhì)巖斷裂構(gòu)造中，共有2 個礦體，形成于燕山期，巖漿侵入伴有大量汽水熱液作用，含SiO2的熱液沿斷層灌入形成脈石英礦。圍巖受熱液蝕變作用發(fā)生強烈硅化[13]。

在成礦帶南部圈定了休寧縣五城新嶺腳—汪芝松、璜茅—米坳脈石英礦找礦靶區(qū)兩處，查明脈石英資源量66 萬t。

(11)Hi-11 上揚子?xùn)|部—龍門山—大巴山(陸緣坳陷)脈石英成礦區(qū)帶。

位于濱太平洋成礦域(Ⅰ)揚子成礦省(Ⅱ-15)龍門山—大巴山(陸緣坳陷)成礦帶(Ⅲ-73)及上揚子中—東部(坳褶帶)成礦帶(Ⅲ-77)。已發(fā)現(xiàn)脈石英礦4 處。查明脈石英資源量1 455.8 萬t。

(12)Hi-12 江南隆起西段脈石英成礦區(qū)帶。

位于濱太平洋成礦域(Ⅰ)、揚子成礦省(Ⅱ-15)，大地構(gòu)造位置位于江南隆起西段，湖南城步地區(qū)。本區(qū)位于華夏、揚子兩大地構(gòu)造單元過渡地帶，地處雪峰山弧形構(gòu)造帶南西端，桃江—城步、溆浦—武陽深大斷裂通過，是深源巖漿及成礦流體上升的通道。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，先后經(jīng)歷了加里東、印支、燕山期活動。本區(qū)構(gòu)造運動主要表現(xiàn)為擠壓及抬升，形成一系列的褶皺與逆斷層。燕山晚期為區(qū)域后造山伸展環(huán)境，張性斷層有所發(fā)育，局部引起巖石圈局部拆沉，深部高硅熱液沿張性斷裂運移最終充填次級裂隙形成脈石英礦。含晶脈石英產(chǎn)于片巖、砂質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖中，分布于斷裂兩側(cè)與之平行的低級斷裂、巖體與圍巖接觸帶、背斜轉(zhuǎn)折端或軸部附近。

在湖南城步地區(qū)發(fā)現(xiàn)脈石英找礦靶區(qū)3 處，石英礦主要賦存于青白口紀片巖及花崗巖中[14]，預(yù)測脈石英資源量463 萬t，SiO2平均含量99.55%，成礦潛力較大。

(13)Hi-13 武功山—武夷山—贛南隆起脈石英成礦區(qū)帶。

位于濱太平洋成礦域(Ⅰ)、揚子成礦省(Ⅱ-15)，大地構(gòu)造位置位于武功山—武夷山一帶，地處浙江西南部、江西東部、福建西部、廣東東北部。成礦帶位于歐亞大陸東南部中國東南活動大陸邊緣內(nèi)帶，屬華夏古陸的重要組成部分，是環(huán)太平洋中、新生代巨型構(gòu)造—巖漿巖帶中的重要成礦區(qū)之一。脈石英成因類型為巖漿熱液型、偉晶巖型。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)脈石英礦床113 處，其中中型2 處、小型111 處，查明脈石英資源量2 559.6 萬t，具有較大成礦潛力。

(14)Hi-14桂西—黔西南—滇東脈石英成礦區(qū)帶。

位于濱太平洋成礦域(Ⅰ)、華南成礦省(Ⅱ-16)。華南成礦省自元古宙以來各地質(zhì)時期的沉積作用、巖漿活動，變質(zhì)作用類型多種多樣，尤其中、新生代濱太平洋陸緣強烈的構(gòu)造—巖漿活動，印支陸塊的向北俯沖拼接，使其具有濱太平洋構(gòu)造域的特色，加之特提斯構(gòu)造的影響，形成了本區(qū)獨特的成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境、優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件和豐富的礦產(chǎn)資源。成礦區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)豐富，共發(fā)現(xiàn)脈石英小型礦床1 處，礦點34 處，水晶礦點2 處。

(15)Hi-15 閩西南拗陷帶脈石英成礦區(qū)帶。

位于濱太平洋成礦域(Ⅰ)、華南成礦省(Ⅱ-16)。脈石英礦主要分布在福建省延平區(qū)、龍溪縣、大田縣、沙縣等地。已發(fā)現(xiàn)脈石英礦8 處，均為小型，查明脈石英資源量224.2 萬t。

(16)Hi-16 粵中坳陷脈石英成礦區(qū)帶。

位于濱太平洋成礦域(Ⅰ)、華南成礦省(Ⅱ-16)。粵中坳陷帶為在加里東褶皺基地上發(fā)育的晚中生代大型坳陷帶，早古生界地層形成緊密線性褶皺組成褶皺基底。中、新生界以陸相斷陷沉積為主。燕山期以中酸性巖漿大規(guī)模侵入、形成巨型復(fù)式巖基為特征。成礦區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)主要有水晶、脈石英、螢石、高嶺土等。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)水晶11 處。在該成礦帶陽江地區(qū)圈定脈石英找礦靶區(qū)2 處，提交脈石英資源量70.9 萬t，脈石英原生流體包裹體均一溫度數(shù)據(jù)大多在130 ～140℃，為低溫巖漿熱液型脈石英礦。

3 結(jié)論

(1)本文共劃分了16 個脈石英成礦區(qū)帶。其中東秦嶺—大別、東?！M榆脈石英(水晶)、武功山—武夷山—贛南隆起、上揚子?xùn)|部—龍門山—大巴山(陸緣坳陷)、江南隆起西段脈石英成礦帶、安徽旌德—青陽—浙江安吉這6 處脈石英成礦區(qū)帶最為重要。

(2)我國脈石英礦分布廣泛，以中、小型礦床為主，主要發(fā)育在巖漿活動發(fā)育地區(qū)、區(qū)域變質(zhì)作用強烈地區(qū)。

(3)脈石英主要分布在揚子成礦省及華南成礦省，約占脈石英資源儲量的47%；其次分布在秦嶺—大別成礦省、吉黑成礦省、伊犁成礦省，在華北陸塊成礦省、阿爾金—祁連(造山帶)成礦省、阿爾泰成礦省有少量分布。

(4)近年來，通過開展脈石英調(diào)查評價，在陜西商洛、山東臨沂中北部、安徽大別山東段、江蘇東海等地共提交脈石英礦產(chǎn)地4 處，找礦靶區(qū)22 處，預(yù)測脈石英資源量1 604 萬t，顯示我國具有較好的脈石英成礦潛力。

(5)本次成礦區(qū)帶劃分主要依據(jù)以往及近幾年地質(zhì)調(diào)查成果，隨著研究程度的提高，區(qū)帶劃分需要進一步調(diào)整和完善。