青塘螢石礦床地質(zhì)特征及找礦方向

丁 亮 曾慶友 彭蜀濤 潘世語

(江西有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，江西 南昌 330001)

0 引言

青塘螢石礦位于江西省廣豐區(qū)145°方位直線距離19 km處，成因類型屬于中低溫?zé)嵋撼涮钚停摰V床自發(fā)現(xiàn)以來，地勘部門先后在該區(qū)開展了不同層次的地質(zhì)找礦工作，對(duì)礦區(qū)成礦基本地質(zhì)要素做了較詳細(xì)的研究，礦床具埋藏淺、品位富、加工技術(shù)性能好之特點(diǎn)。通過總結(jié)青塘螢石礦床地質(zhì)特征，對(duì)螢石特征及生成順序等進(jìn)行分析研究，同時(shí)指出了該區(qū)見有螢石礦與鉛、鋅、鎢、鈹、鈾共生之現(xiàn)象，此為該區(qū)后續(xù)開展綜合找礦工作提供了地質(zhì)依據(jù)。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

青塘螢石礦床在大地構(gòu)造位置上位于華南褶皺系(Ⅰ)贛中南褶隆(Ⅱ)饒南坳陷(Ⅲ)中，萍鄉(xiāng)-廣豐深斷裂帶南側(cè)，成礦區(qū)帶屬華南成礦省下屬懷玉鉭鈮多金屬-螢石-滑石非金屬成礦亞帶中廣豐礦田的一部分[1,2]。區(qū)域地層主要為侏羅系上統(tǒng)鵝湖嶺組(J3e)、白堊系下統(tǒng)石溪組(K1s)和白堊系上統(tǒng)南雄組(K2n)；區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育其中NW向斷裂帶控制著螢石礦點(diǎn)(床)的空間分布，構(gòu)成了呈NW向展布的曹坑-青塘螢石礦田(圖1)；區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，巖性主要有燕山早期花崗巖、花斑巖、花崗正長(zhǎng)巖及晚侏羅世潛火山巖。

1—白堊系上統(tǒng)南雄組；2—白堊系下統(tǒng)石溪組；3—侏羅系上統(tǒng)鵝湖嶺組；4—燕山早期花崗巖；5—燕山早期花崗斑巖；6—燕山早期花崗正長(zhǎng)巖；7—晚侏羅世潛火山巖；8—晚侏羅世潛火山巖；9—輝綠巖；10—壓扭性斷裂；11—地層產(chǎn)狀；12—螢石礦點(diǎn)(床)

1.1 地層

礦區(qū)出露地層簡(jiǎn)單，主要為白堊系上統(tǒng)南雄組下段(K2n1)和白堊系下統(tǒng)石溪組(K1s),兩者呈不整合接觸，第四系(Q)僅于溝谷零星分布。其中南雄組下段(K2n1)主要巖性為紫紅色，磚紅色厚層狀砂礫巖(雜砂礫巖)夾薄層狀粉砂質(zhì)泥巖、含礫粉砂巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、安山巖、玄武巖等；石溪組(K1s)主要巖性包括斑雜色流紋質(zhì)巖屑凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖及粉砂巖等。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)總體構(gòu)造呈單斜構(gòu)造，地層走向NW,傾向NE，傾角30°～50°，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要有NW向，次為近EW向、NE向三組斷裂。

NW向斷裂：主要有F1、F2,屬壓扭性斷裂。F1斷裂地表以硅化破碎帶形式出現(xiàn)，規(guī)模較大，走向長(zhǎng)800 m，總體走向300°～310°，傾向SW，傾角50°～65°，斷裂面上斜沖擦痕發(fā)育。地表硅化破碎帶0.2～2 m，走向上具明顯膨大縮小現(xiàn)象，呈舒緩波狀展布，破碎帶見有硅化構(gòu)造角礫巖，并被硅化(梳狀)石英脈和后期螢石脈充填(見圖2)，螢石脈中局部見殘留硅化構(gòu)造角礫巖團(tuán)塊，該斷裂系礦區(qū)M1主礦體的控礦構(gòu)造；F2斷裂地表以硅化石英脈形式出現(xiàn)，破碎帶規(guī)模不大，走向長(zhǎng)350 m，走向300°～310°，傾向SW(局部反向)，傾角65°～87°，走向上呈舒緩波狀延展，局部斷面上見擦痕和磨光面，該斷裂為次礦體M2的控礦構(gòu)造。

圖2 螢石脈及石英脈沿破碎帶充填

近EW向斷裂：主要有F3、F4、F5，呈右行側(cè)列展布，屬壓扭性斷裂。該組斷裂地表均以硅化破碎帶和硅化(梳狀)石英脈形式出現(xiàn)，淺部則有后期螢石脈充填，F(xiàn)3、F4、F5,斷裂延長(zhǎng)分別為400 m、500 m、350 m，總體走向85°～100°，傾向S，傾角65°～85°，斷裂沿走向呈鋸齒狀曲折延展，破碎帶厚度變化大，多呈串珠、透鏡狀，該組斷裂為次礦體M3、M4、M5的控礦構(gòu)造。

NE向斷裂：NE向斷裂規(guī)模小，多被石英脈和輝綠玢巖脈所充填。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)除白堊系火山巖外，尚有長(zhǎng)石斑巖、輝綠玢巖和煌斑巖出露，巖性特征分述如下：

長(zhǎng)石斑巖：為一隱伏巖體，呈巖株?duì)町a(chǎn)出，具明顯向NW傾伏之特點(diǎn)，巖體與南雄組下段地層呈侵入接觸關(guān)系，并具同化現(xiàn)象。巖石為淺灰-灰白色、淺肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由斑晶(長(zhǎng)石占5%～15%、黑云母占2%～5%)和基質(zhì)(微晶長(zhǎng)石、石英占75%～85%)組成，并含微量(1%～2%)的星散狀黃鐵礦，巖石蝕變強(qiáng)烈，長(zhǎng)石斑晶多數(shù)被絹云母和水云母置換，黑云母斑晶被綠泥石交代。

輝綠玢巖：綠色、灰綠色，呈輝綠結(jié)構(gòu)或細(xì)粒斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，由約5%斜長(zhǎng)石斑晶和約90%斜長(zhǎng)石、輝石的基質(zhì)及少量磁鐵礦等礦物組成，具綠泥石化和微弱碳酸鹽化，呈脈狀產(chǎn)出，規(guī)模小，零星分布，多見于近礦體頂、底板處，偶見于NE向斷裂帶中或其一側(cè)。

煌斑巖：灰綠色，風(fēng)化后呈土黃色，細(xì)粒斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，斑晶主要由長(zhǎng)石(60%)、輝石、角閃石、黑云母及少量石英和隱晶質(zhì)組成，具綠泥石化、碳酸鹽化，呈沿脈產(chǎn)出，規(guī)模小，偶見于斷裂帶一側(cè)。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)螢石礦(化)體的分布規(guī)模、形態(tài)產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造所控制。地表均以不含螢石的硅化破碎帶或硅化(梳狀)石英脈形式呈現(xiàn)，但沿傾向一般數(shù)至十米即可見螢石礦(化)體，屬半隱伏礦(化)體。礦區(qū)內(nèi)圈定螢石礦(化)體5個(gè)(編號(hào)分別為M1、M2、M3、M4、M5)，賦礦層位巖性均為南雄組下段砂礫巖，M1礦體為礦區(qū)主礦體。

M1礦體：呈單脈狀產(chǎn)于F1壓扭性硅化破碎帶中，總體走向300°～310°，傾向SW，傾角45°～65°，礦體走向長(zhǎng)700 m，單工程礦體厚度0.75～1.7 m，平均厚度1.03 m，厚度變化不大，礦體厚度變化系數(shù)38.9%，礦體埋深3～10 m，賦存標(biāo)高280～485 m，傾向控制延深100 m，單工程CaF2品位為62.68%～92.2%，平均品位72.46%，品位變化系數(shù)16.6%，屬有用組分分布均勻型，礦體頂?shù)装鍘r性為砂礫巖夾粉砂質(zhì)泥巖。

礦體沿走向具膨縮現(xiàn)象，礦石品位與厚度一般呈正相關(guān)系(見圖3)，沿傾向礦體厚度具有變薄或變厚現(xiàn)象，礦石品位由淺部向深部具總體變低的趨勢(shì)，且存在若干工程含礦部位(含石英脈破碎帶)連續(xù)肉眼觀察未見螢石礦物，反映出礦體沿傾向變化較大的特點(diǎn)(見圖4)；從M1礦體埋藏標(biāo)高來看，自SE向NW依次降低，與上次斑巖體的傾伏方向一致，反映出兩者可能存在一定的關(guān)聯(lián)。

圖3 沿走向礦體厚度、品位變化曲線圖

圖4 沿傾向礦體厚度、品位變化曲線圖

M2、M3、M4、M5礦體：M2礦體位于M1主礦體北西側(cè)，受NW向F2壓扭性斷裂控制，其產(chǎn)狀、形態(tài)及礦化基本與M1相似；M3、M4、M5礦體位于礦區(qū)北部，受一右行側(cè)列展布的近EW向張扭性斷裂F3、F4、F5的硅化破碎帶控制(見圖5)，礦(化)體呈串珠、透鏡狀產(chǎn)出，總體走向85°～100°，傾向S，傾角65°～85°，M3、M4、M5地表硅化(石英脈)破碎帶走向長(zhǎng)分別為400 、500 、350 m，礦體厚度0.4～1.3 m，CaF2品位45.91%～84.5%，該組礦(化)體具品位較富，厚度變化較大之特點(diǎn)。

圖5 呈右行側(cè)列展布的近EW向含礦硅化破碎帶

2.2 礦石質(zhì)量

2.2.1 礦石組成

礦石的礦物組分簡(jiǎn)單，組成礦石的主要礦物為螢石，金屬礦物微量，主要為菱鐵礦、針鐵礦、黃鐵礦及鐵錳質(zhì)氧化物，脈石礦物主要為石英，次為隱晶質(zhì)硅質(zhì)物(玉髓、蛋白石)，少量白云石、方解石、高嶺石等礦物；礦石化學(xué)成分主要為CaF2、SiO2，兩者呈明顯的鏡象負(fù)相關(guān)關(guān)系(見圖6)，其中有用組分CaF2大于65%(富礦品級(jí))，雜質(zhì)組分SiO2含量均低于32%，有害組分S含量偏低(<0.15%)。

圖6 礦石主要化學(xué)成分相關(guān)曲線圖

2.2.2 礦石組構(gòu)

礦區(qū)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀或不等粒狀結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造為塊狀構(gòu)造，少量呈碎裂狀、角礫狀構(gòu)造[3]。

2.2.3 礦石類型

按礦物礦石的礦物組分進(jìn)行劃分，礦區(qū)礦石類型主要有三類，分別為螢石型、石英-螢石型、螢石-石英型[4]。具體特征分述如下：

螢石型：主要為螢石組成，系螢石單礦物建造。由自形、半自形粒狀螢石組成致密塊狀構(gòu)造，分布于礦體膨大部位。

石英-螢石型：主要由自形、半自形螢石和它形粒狀石英組成致密塊狀構(gòu)造。其間尚見有螢石礦破碎后膠結(jié)的角礫狀構(gòu)造及其兩側(cè)淋濾形成隱晶質(zhì)皮殼狀構(gòu)造和鐘乳狀構(gòu)造，常分布于礦體由膨大趨向收縮部位。

螢石-石英型：主要由它形粒狀石英和粒狀、粉粒狀螢石呈共溶物結(jié)晶而組成致密塊狀構(gòu)造，在其旁側(cè)常見有石英與螢石相間組成條帶狀構(gòu)造，此類型礦石多分布于礦體縮小及礦脈分支處。

2.2.4 螢石特征及生成順序

區(qū)內(nèi)所見螢石顏色各異，結(jié)晶程度不一，具體特征如下：

淡綠色螢石：玻璃光澤，透明度強(qiáng)，它形粒狀結(jié)構(gòu)，性脆易碎，解理發(fā)育，偶夾無色(白色)螢石，質(zhì)地純凈，多賦存于礦脈中心部位，呈包體出現(xiàn)，偶見無色透明可作天然光學(xué)螢石之用。

翠綠色螢石：基本特征同淡綠色螢石，解理及透明度弱，與淡綠色螢石呈漸變過渡關(guān)系。

綠色、深綠色螢石：松脂光澤，結(jié)晶程度較高，見有八面體、自形立方體，塊度大，透明度較差，其間常夾玫瑰色螢石，經(jīng)手選可作工藝品。

淡紫色、紫色螢石：多為它形-自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，透明度較差、塊度大，具松脂光澤，貝殼狀斷口，多沿脈壁產(chǎn)出，有時(shí)呈單脈產(chǎn)出，切穿主礦體，偶見菱形十二面體的晶形出現(xiàn)。

上述各色螢石由礦脈中心向外至礦層頂?shù)装?，呈似?duì)稱排列，皆為漸變過渡關(guān)系，而無截然界線可尋。依據(jù)各種顏色螢石的特征和賦存部位，生成順序確定為紫色螢石-淡紫、深綠色螢石-綠色螢石-白色螢石-紫色螢石-皮殼狀、鐘乳狀螢石[5]。

2.3 蝕變與礦化關(guān)系

礦區(qū)蝕變類型簡(jiǎn)單，主要為硅化、高嶺土化，次為綠泥石化、絹云母化，近礦圍巖蝕變主要是硅化、螢石化及綠泥石化疊加現(xiàn)象，局部尚見有微弱的黃鐵礦化、針鐵礦化，在強(qiáng)蝕變花崗斑巖中，可見螢石呈微-細(xì)脈狀、細(xì)脈浸染狀、星散狀出現(xiàn)，而黑云母含量則大幅減少，蝕變帶寬度，下盤大于上盤，其高嶺土化、糜棱巖化又強(qiáng)于下盤。

3 成因類型及找礦方向

3.1 礦床類型

綜前所述，礦區(qū)礦體圍巖為砂礫巖，其空間定位及產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，呈陡傾斜脈狀產(chǎn)出，礦床類型應(yīng)屬巖漿期后中低溫?zé)嵋撼涮钚臀炇V床。

3.2 找礦標(biāo)志

礦區(qū)找礦標(biāo)志可分構(gòu)造標(biāo)志、巖漿巖標(biāo)志、圍巖蝕變標(biāo)志、民窿標(biāo)志四類。構(gòu)造標(biāo)志主要是發(fā)育有硅化(梳狀)石英脈的斷裂破碎帶，區(qū)域上以NW向斷裂成礦遠(yuǎn)景最大；巖漿巖標(biāo)志是區(qū)域上廣泛發(fā)育的火山-潛火山巖作為尋找螢石礦的間接標(biāo)志；圍巖蝕變標(biāo)志主要是硅化、螢石化及綠泥石化疊加部位，尤其是以帶狀分布的硅化可作為尋找螢石礦的重要標(biāo)志；民窿標(biāo)志是對(duì)于類似本礦區(qū)的半隱伏礦床最為直接的找礦標(biāo)志。

3.3 找礦方向

近礦床外圍為螢石成礦有利地段，螢石礦點(diǎn)星羅棋布，該區(qū)為贛東螢石成礦帶的重要組成部分，起于趙家地區(qū)，向北西延伸至東坑嶺，長(zhǎng)約20 km，寬約10 km，即位于嶺底花崗斑巖巖株外緣或接觸帶和廣豐白堊系斷陷盆地兩側(cè)，構(gòu)成嶺底地區(qū)螢石礦集區(qū)，其成礦條件優(yōu)越，具有良好找礦潛力，目前已知有東坑嶺、大東坑、三灘、青塘、半溪、石人底、趙家等螢石礦床(點(diǎn))，嚴(yán)格受NW、NE向斷裂構(gòu)造控制，故沿NW、NE向控礦構(gòu)造是今后區(qū)內(nèi)找礦的重要方向，此外，部分螢石礦與鉛、鋅、鎢、鈹、鈾共生，此為區(qū)內(nèi)綜合找礦提供了方向。

4 結(jié)語

1)螢石礦體空間定位及產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，呈陡傾斜脈狀產(chǎn)出，屬巖漿期后中低溫?zé)嵋撼涮钚臀炇V床。

2)礦體的分布規(guī)模和形態(tài)產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，礦石品位與厚度呈正相關(guān)系，礦石主要礦物為螢石，脈石礦物主要為石英，礦石類型主要有螢石型、石英-螢石型、螢石-石英型三類。

3)螢石礦受NW、NE向斷裂構(gòu)造控制，在近礦床外圍為螢石成礦有利地段，沿NW、NE向控礦構(gòu)造是今后區(qū)內(nèi)找礦的重要方向。