福建武平橋背坑螢石礦控礦斷裂特征及找礦前景分析

沈火春

（福建省第八地質(zhì)大隊(duì)，福建 龍巖 364012）

橋背坑螢石礦床位于武平縣城正北36 km，距大禾鄉(xiāng)約9 km，處于桃溪變質(zhì)核雜巖旋卷構(gòu)造中，該變質(zhì)核雜巖旋卷構(gòu)造區(qū)是武夷山成礦帶南部一個(gè)重要的環(huán)形構(gòu)造成礦帶之一，沿該旋卷構(gòu)造區(qū)已發(fā)現(xiàn)大量大型-特大型金屬-非金屬礦床，金屬礦以紫金山銅金礦、悅洋銀礦、巖背錫礦、紅山銅礦為代表[1]，非金屬礦以謝芳螢石礦（大型）、筠門嶺螢石礦（大型）[2]、橋背坑螢石礦（中型）為代表，礦床受桃溪旋卷構(gòu)造控制明顯，礦體展布以北東向?yàn)橹?、北西向次之。福建省第八地質(zhì)大隊(duì)1989—2019年對橋背坑螢石礦開展普查、儲量核實(shí)等工作，在礦區(qū)一條近北西向斷裂（F0）與一組（4條）近北東向斷裂組合成一個(gè)“歹”字型旋卷構(gòu)造中已發(fā)現(xiàn)3條螢石礦體，深部探獲3條螢石盲礦體。以往工作局限于螢石礦體的淺部找礦，本研究通過分析橋背坑螢石礦床“歹”字型旋卷構(gòu)造控制的螢石礦控礦斷裂特征、礦體分布與構(gòu)造關(guān)系，探討礦床形成原因，指出礦區(qū)找礦前景及找礦方向。

1 成礦地質(zhì)背景

區(qū)域地層主要為古元古代桃溪巖組變質(zhì)巖，巖性主要為斜長變粒巖、二長(鉀長)變粒巖夾透輝(角閃)斜長變粒巖，為區(qū)域老變質(zhì)基底地層[3]。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為斷裂構(gòu)造，共有北東向、北西向、近南北向、近東西向四組。巖漿侵入活動頻繁，從老到新有加里東晚期片麻狀黑云母花崗巖、華力西晚期鉀長花崗巖、印支期少斑中細(xì)粒黑云母鉀長花崗巖、燕山早期黑云母花崗巖、燕山晚期中細(xì)?；◢弾r（圖1），其中，燕山早期黑云母花崗巖與橋背坑螢石礦床形成密切相關(guān)。

圖1 橋背坑螢石礦床區(qū)域地質(zhì)簡圖

2 橋背坑螢石礦床地質(zhì)特征

2.1 橋背坑螢石礦床控礦斷裂

橋背坑螢石礦床賦存在受“桃溪穹窿”構(gòu)造控制的性質(zhì)相同的一條近北西向斷裂（F0）與一組（4條）近北東向斷裂組合成一個(gè)“歹”字型旋卷構(gòu)造中（圖2），由頭部構(gòu)造（主干斷裂F0）和尾部構(gòu)造（次級構(gòu)造F1、F2、F2、F2）組成，其構(gòu)造特征如下：

圖2 螢石礦體分布示意圖

主干斷裂F0:長大于1500 m、寬3～5 m，走向85°～100°，傾向南一南南西，傾角65°～70°，斷裂帶外側(cè)有寬約5～20 cm的強(qiáng)硅化帶；斷裂帶為硅化花崗質(zhì)構(gòu)造角礫巖、石英細(xì)脈、螢石礦體所充填，為“歹”字型構(gòu)造之“頭部”。

次級構(gòu)造（F1、F2、F2、F2）：長300～1000 m不等，寬0.68～7.64 m；形態(tài)在走向上為舒緩波狀，并具“鐃曲和脹縮”現(xiàn)象?？傮w走向北東東—東西向，傾向南東-南南東，傾角自南西向北東逐漸變陡，局部近直立。構(gòu)造性質(zhì)為張扭性，充填物主要為“糖塊狀”“砂土狀”螢石礦石，其次為圍巖角礫、石英細(xì)脈及黏土礦物，充填物膠結(jié)程度較低，為“歹”字型構(gòu)造之“帚”。

礦區(qū)礦體嚴(yán)格受“歹”字型構(gòu)造控制，呈舒緩波狀，并具“鐃曲和脹縮”現(xiàn)象，各礦體特征如圖3—圖4所示。

圖3 橋背坑螢石礦床勘探線剖面圖（12號線）

圖4 橋背坑螢石礦床勘探線剖面圖（1號線）

I號礦體：為主礦體，賦存于F1斷裂中，呈脈狀于地表出露，具分叉現(xiàn)象。礦體走向65°～90°，傾向南東—南南東、傾角63°～82°，走向長525 m，最大斜深120 m,礦體厚度0.71～7.64 m，平均厚度1.78 m，賦存標(biāo)高+542.36～+463 m。礦體形態(tài)總體簡單局部復(fù)雜，礦石品位32.36%～73.58%，平均品位58.53%。

Ⅱ號礦體：次要礦體，賦存于F2斷裂中，呈單脈狀出露于地表，整體形態(tài)是西緩東陡，呈波狀展布，走向95°～70°，傾向南南西—南南東、傾角65°～85°，礦體走向上長300 m，最大斜深90 m，礦體厚度0.76～1.04 m，平均厚度0.91 m，賦存標(biāo)高+465～+500 m。礦體形態(tài)簡單，礦石品位56.48%～79.62%，平均品位70.41%。

Ⅲ號礦體：為主礦體，賦存于F3斷裂中，為盲礦體。礦體總體較穩(wěn)定，走向82°～95°、傾向180°～190°，傾角57°～78°。礦體走向長約725 m，礦體厚度0.69～6.95 m，平均厚度1.67 m，賦存標(biāo)高+475～+550 m。礦體形態(tài)總體簡單局部復(fù)雜，礦石品位44.36%～85.32%，平均70.84%。

Ⅳ號礦體：主礦體，賦存于F4斷裂中，為盲礦體。礦體產(chǎn)狀變化較大，西段向南陡傾（局部向北陡傾），東段傾向南偏東，傾角78°～82°。礦體走向長約1 km，礦體厚度0.68～4.99 m，平均厚度1.70 m，賦存標(biāo)高+525～+300 m。礦體形態(tài)中等，礦石品位31.12%～96.97%，平均63.34%。

Ⅴ號礦體：次要礦體，呈透鏡體狀出露于地表。礦體產(chǎn)狀總體較穩(wěn)定，走向80°～85°，傾向170°，傾角53°～56°。礦體走向長約25 m，礦體平均厚度1.70 m，賦存標(biāo)高+485～+495 m。礦石平均品位62.86%。

Ⅵ號礦體：次要礦體，賦存于F0斷裂構(gòu)造中，為盲礦體。礦體走向長約102 m，呈透鏡體狀，礦體厚度1.27～3.06 m，平均2.13 m，賦存標(biāo)高+525～+432 m，位于Ⅳ號礦體上部，與Ⅳ號礦體近平行。礦體形態(tài)簡單，礦石品位37.37%～75.52%，平均品位57.99%。

2.2 礦石特征

礦石礦物為螢石，顏色自礦體由兩側(cè)往中間由黑色、白色—翠綠色—紫色過渡。脈石礦物主要有石英，其次為高嶺土。見圖4。

礦石化學(xué)成分主要為CaF2、SiO2，其次為Al2O3、K2O、Fe2O3、MgO。礦體礦石有益組分CaF2最高含量為96.97%，最低含量20.73%，Ⅱ、Ⅲ號礦體礦石為富礦石，其余礦體礦石為貧礦石。礦石品位總體呈由南往北、由中部（0線）往兩側(cè)略變貧；側(cè)脈、支脈品位較主脈低；由地表向深部品位略有減少趨勢。有害組分主要為Si02、Fe2O3、S、P、CaCO3，含量分別為32.81%～43.56%、0.38%～0.74%、0.011%～0.019%、0.008%～0.013%、1.75%～2.97%。

3 礦床成因探討

橋背坑螢石礦床的礦體主要賦存于與“桃溪穹窿”構(gòu)造相適應(yīng)的旋卷構(gòu)造破碎帶中，受斷裂構(gòu)造控制十分明顯，因此，斷裂構(gòu)造是該礦床形成的主要控礦因素。礦脈沿構(gòu)造破碎帶的裂隙充填，與圍巖的接觸界線清楚，部分螢石礦脈切過花崗巖進(jìn)入早元古代桃溪巖組混合巖化條帶狀黑云母斜長變粒巖中，具有充填式特征，屬于典型的熱液充填型螢石礦床。礦體的圍巖主要為燕山早期（中）細(xì)粒黑云母花崗巖，少數(shù)為華力西一印支期中粗粒似斑狀黑云母二長花崗巖,與南嶺地區(qū)產(chǎn)螢石的花崗巖主要為黑云母花崗巖[4-8]相一致。礦體近礦蝕變相對較為簡單，主要為一套中-低溫?zé)嵋何g變，包括硅化、絹云母化、方解石化、高嶺土化、葉臘石化、綠泥石化等。由于橋背坑螢石礦體均產(chǎn)于燕山早期（中）細(xì)粒黑云母花崗巖中，少部分螢石礦脈切過花崗巖進(jìn)入早元古代桃溪巖組混合巖化條帶狀黑云母斜長變粒巖中。因此，認(rèn)為橋背坑螢石礦形成所需的礦質(zhì)（F）主要來自于燕山早期的黑云母花崗巖，礦質(zhì)（Ca）來自于基底地層以及部分燕山早期花崗巖，礦床的成因類型應(yīng)屬于巖漿期后氣化熱液型中-低溫?zé)嵋撼涮畹V床。

4 找礦前景及找礦方向

4.1 巖體接觸帶找礦方向

該區(qū)燕山早期（中）細(xì)粒黑云母花崗巖為南嶺地區(qū)最重要的成礦母巖，橋背坑螢石礦即為該巖漿期后熱液充填于北東向斷裂構(gòu)造系列而形成，而且在華力西一印支期中粗粒似斑狀黑云母二長花崗巖及早元古代桃溪巖組中有適當(dāng)斷裂空間和強(qiáng)硅化圍巖蝕變的地方，均有可能發(fā)現(xiàn)新礦體。

4.2 含礦構(gòu)造帶延長部找礦方向

礦區(qū)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ螢石礦體所賦存的近北東向斷裂組合成的“歹”字型旋卷構(gòu)造規(guī)模大，延伸長。頭部主干斷裂F0，長大于1 500 m、寬3～5 m，目前僅發(fā)現(xiàn)一條控制程度低的Ⅵ號礦體，該礦體平均品位57.99%，平均厚度2.13 m，其配套的“帚”狀斷裂長亦達(dá)到長300～650 m，寬1～4.6 m,由于頭部主干斷裂F0斷裂性質(zhì)與其配套的“帚”狀斷裂相同，均為張扭性斷裂，同屬于受“桃溪穹窿”構(gòu)造逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)之相應(yīng)控制的斷裂。因此，頭部主干斷裂F0具有較大的找礦潛力，其配套的“帚”狀斷裂在含礦構(gòu)造帶延長向仍有很大的工作空間。

4.3 中深部找礦方向

該區(qū)控礦斷裂是武夷山成礦帶的一部分，斷裂具有規(guī)模大，延伸深的特點(diǎn)，所以在深部開放空間里，特別是與其他構(gòu)造交匯部位的膨大空間里是形成厚大礦體的有利部位。如礦區(qū)“帚”狀向收斂端趨向主干斷裂大致連接處的Ⅳ號礦體厚度大（達(dá)3.06 m）、礦石品位高（達(dá)76.52%），由此可見，該區(qū)中深部具有尋找厚大富礦體的潛力。

5 結(jié)論

橋背坑螢石礦床應(yīng)屬于巖漿期后氣化熱液型中-低溫?zé)嵋撼涮畹V床，目前已經(jīng)控制6條螢石礦體具有厚度大，品位高的特點(diǎn)，展示了礦區(qū)良好的找礦前景。根據(jù)礦區(qū)“歹”字型旋卷構(gòu)造的控礦斷裂特征、礦體分布與構(gòu)造關(guān)系上分析，無論是在巖體接觸帶、構(gòu)造帶兩側(cè)延長還是中深部都有很大的找礦潛力。