貴州六枝平橋螢石礦礦床地質(zhì)特征及控礦因素研究

王景騰，王世貴，賴 銀

（1.西南能礦集團(tuán)股份有限公司，貴州貴陽(yáng) 550002；2.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)股份有限公司，貴州貴陽(yáng) 550002）

螢石礦是一種重要的非金屬礦產(chǎn)資源。螢石是工業(yè)上氟元素的主要來(lái)源，是現(xiàn)代工業(yè)中重要的礦物原料，《全國(guó)礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016—2020 年）》將螢石列為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)，作為一種稀缺性戰(zhàn)物資源進(jìn)行儲(chǔ)備[1]。許多國(guó)家把它作為一種重要戰(zhàn)略資源進(jìn)行儲(chǔ)備。我國(guó)2020年固體礦產(chǎn)勘查技術(shù)規(guī)范修訂的《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 重晶石 毒重石 螢石 硼》，將螢石礦邊界品位及工業(yè)品位下調(diào)了5%。

隨著近年來(lái)新能源材料需求進(jìn)一步加大，作為稀缺性戰(zhàn)略物資的螢石礦地位更為突出，對(duì)螢石礦控礦因素的研究，推進(jìn)找礦突破具有重要的意義[2]。本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合近年在六枝平橋螢石礦地質(zhì)勘查獲得的資料和成果，通過(guò)對(duì)本區(qū)螢礦地質(zhì)特征、硅化蝕變巖與螢石礦體的就位規(guī)律、構(gòu)造角礫帶、氣孔構(gòu)造與礦體厚度的關(guān)系、背斜構(gòu)造與螢石成礦位置等關(guān)系的研究，揭示本地區(qū)螢石礦床的控礦因素，以指導(dǎo)該地區(qū)螢石礦資源的進(jìn)一步找礦工作。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造位置屬上揚(yáng)子古陸塊西南緣，處于西北向威寧-六盤水?dāng)嗔押捅睎|向師宗-盤縣斷裂夾持部位的六盤水疊加褶皺帶南東端。西部為康滇-三江復(fù)雜變形區(qū)，東南部為右江褶皺帶。區(qū)內(nèi)發(fā)育地層由老到新分別是石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、第四系。其中二疊系和三疊系的出露最為廣泛，主要呈西北向或近南北向展布（見(jiàn)圖1）。

圖1 貴州省地質(zhì)構(gòu)造圖（局部，據(jù)貴州省地調(diào)院區(qū)域地質(zhì)志修編）

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)主要表現(xiàn)為廣泛分布的二疊紀(jì)大陸溢流拉斑玄武巖，即峨眉山玄武巖。玄武質(zhì)熔巖覆于中二疊統(tǒng)茅口組灰?guī)r古侵蝕面之上，噴發(fā)時(shí)期為中二疊世末至晚二疊世初。主要分布于北西角李保寨以及北部的中寨。另?yè)?jù)近年來(lái)科研成果推測(cè)，該區(qū)存在隱伏中酸性巖漿巖。研究認(rèn)為，巖漿期后熱液活動(dòng)對(duì)本區(qū)螢石礦的形成有著密切關(guān)系。

區(qū)內(nèi)九層山背斜嚴(yán)格控制了螢石礦化體的分布范圍，螢石礦體產(chǎn)于九層山背斜軸及軸之兩翼的硅化蝕變巖中。區(qū)內(nèi)以北東向及近東西向構(gòu)造為主，次為北西向與近南北向兩組，其中東西向展布的九層山背斜及其相關(guān)次級(jí)背斜、北東向及近東西向斷層對(duì)本區(qū)螢石礦的形成有著密切關(guān)系。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 賦礦地層及巖性

區(qū)內(nèi)螢石賦礦地層為一套硅化蝕變巖，原巖為粉砂質(zhì)黏土巖、黏土巖、細(xì)砂巖、硅質(zhì)巖及灰?guī)r。呈似層狀、透鏡狀分布于九層山背斜軸部及軸之兩翼，沿九層山背斜向西延伸出研究區(qū)逐漸變薄至尖滅，沿傾向往南北方向遠(yuǎn)離背斜軸，硅化蝕變逐漸變?nèi)踔良鉁?，該套硅化蝕變巖厚10～60m。在硅化蝕變強(qiáng)，角礫巖化、氣孔發(fā)育的細(xì)砂巖、硅質(zhì)巖及灰?guī)r地段，螢石礦化普遍形成礦體。硅化蝕變巖與下伏南丹組石灰?guī)r地層呈不整合接觸，其內(nèi)可見(jiàn)形似“龜背”及“犄角”狀的構(gòu)造，研究認(rèn)為硅化蝕變巖形成可能與“隱爆巖筒”相關(guān)。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

九層山背斜是礦區(qū)主要褶皺構(gòu)造，奠定了整個(gè)礦區(qū)的基本構(gòu)造格局。軸部呈近東西向展布于礦區(qū)北部，在礦區(qū)東部向東傾伏。除九層山背斜外，由于多期變形及斷裂構(gòu)造的影響，在礦區(qū)南東部龍吟組分布區(qū)內(nèi)發(fā)育有一些軸線以西北向?yàn)橹鞯男●耷?，但?guī)模不大，對(duì)含礦地層及礦體影響不大。礦區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育，主要呈北東、北西、近東西向斷層構(gòu)造。以東西向、近東西向斷層為主，如F1、F2；北西向、近南北向斷層次之，部分?jǐn)鄬泳哂卸嘀財(cái)鄬拥男再|(zhì)（圖2）。

圖2 貴州省六枝平橋螢石礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2.3 礦（化）體特征

區(qū)內(nèi)螢石礦體多呈似層狀、透鏡體產(chǎn)于九層山背斜軸及軸之兩翼，傾角一般在35°～50°之間，局部大于60°。螢石礦化與硅化蝕變關(guān)系密切，產(chǎn)于龍吟組第一段（P1l1）硅化蝕變巖中的螢石礦體規(guī)模最大、礦化蝕變強(qiáng)度最強(qiáng)。在其他地層巖性中也有少量分布，但規(guī)模小、礦化蝕變?nèi)酢鷰r蝕變類型有硅化、黃鐵礦化、螢石礦化；地表常見(jiàn)褐鐵礦化、高嶺土化、滑石化、綠泥石化。區(qū)內(nèi)工業(yè)螢石礦體主要產(chǎn)于該套硅化蝕變巖中下部，在構(gòu)造角礫巖、節(jié)理裂隙、層間裂隙、氣孔構(gòu)造發(fā)育的硅化蝕變巖地段，螢石礦化、黃鐵礦化更強(qiáng)烈，常形成高品位的螢石礦體。在中上部硅化蝕變較弱，螢石礦化、黃鐵礦化一般，在地表常見(jiàn)褐鐵礦化、高嶺土化、滑石化。礦床螢石礦體厚1～5m，平均約3m，品位15%～40%，平均（CaF2）約25%。六枝平橋螢石礦詳查已查明CaF2資源量46萬(wàn)t，相鄰的大壩螢石礦詳查查明螢石礦資源量42萬(wàn)t。

2.4 礦石物質(zhì)成分

區(qū)內(nèi)礦石礦物以螢石為主，含石英、高嶺石等非金屬礦物，含少量的黃鐵礦、褐鐵礦、方解石、白云母等，含微量的鈉長(zhǎng)石、石膏、鐵白云石、石榴子石、鋰綠泥石、金紅石、磷灰石、白云石。

螢石：呈灰白色、紫色、綠色、褐色等，透明至不透明。呈隱晶、他形、自形結(jié)構(gòu)產(chǎn)于方解石脈、晶洞、角礫巖、節(jié)理裂隙中，結(jié)晶程度與構(gòu)造裂隙空間大小呈正相關(guān)關(guān)系，即裂隙空間大，螢石呈自形晶，反之呈隱晶。呈粒狀、透鏡狀、脈狀或晶簇等集合體分布。大多數(shù)螢石CaF2含量在99%以上，僅含少量Si或Al、Mg等雜質(zhì)。螢石晶體呈立方體或八面體。

石英：石英是礦石中含量最高的礦物，呈灰白色，淺灰色、淺灰黑色等。

高嶺土、滑石、綠泥石等黏土礦物：礦石在地表氧化后，常見(jiàn)高嶺土、滑石、綠泥石等黏土礦物。高嶺土、滑石呈灰白色、綠泥石呈黃綠色。

黃鐵礦、褐鐵礦：黃鐵礦主要在鉆孔中出現(xiàn)，黃鐵礦以星點(diǎn)狀、稀疏浸染狀分布。在地表則氧化后為褐鐵礦等。

2.5 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦區(qū)主要礦石結(jié)構(gòu)為角礫狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、半自形粒狀結(jié)構(gòu)，其次為微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)-隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。

角礫狀結(jié)構(gòu)：由“碎塊”及填隙物兩部分組成，“碎塊”主要成分為硅化巖，內(nèi)部可見(jiàn)微量泥晶方解石殘留，填隙物主要成分為螢石、石英、方解石、地開(kāi)石等。

交代殘余結(jié)構(gòu)：主要為石英交代螢石，有的礦物只被局部小范圍交代，有的交代程度較高，原礦物僅剩殘留結(jié)構(gòu)。

半自形粒狀結(jié)構(gòu)：由半自形螢石和半自形石英等粒狀集合體等鑲嵌組成。

微晶質(zhì)-隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：主要由微晶-隱晶狀螢石和石英組成。

礦區(qū)礦石構(gòu)造類型主要為無(wú)定向構(gòu)造、脈狀構(gòu)造及角礫狀構(gòu)造。

無(wú)定向構(gòu)造：鏡下顯示礦石由“碎塊”、填隙物組成，其展布無(wú)序，排列不具方向性。

脈狀構(gòu)造：礦石中常見(jiàn)螢石呈脈狀產(chǎn)出。

角礫狀構(gòu)造：螢石礦物呈角礫狀，膠結(jié)物以石英為主。

2.6 礦石有用、有害組分

礦石中有用組分為CaF2，CaF2含量15%～70%，平均含量為25%～30%。有害組分為SiO2，SiO2含量隨CaF2含量增高而降低，兩者呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其他有害組分含量甚微，一般不到礦石組分總量的2%。根據(jù)礦石組合樣分析結(jié)果，有害組分SiO2：41.88%～75.82%，S：0.38%～1.5%，P：0.01%～0.058%，As：0.001%～0.01%。經(jīng)鏡下鑒定，SiO2賦存狀態(tài)為獨(dú)立礦物，呈粒狀晶體。

3 螢石控礦因素

研究區(qū)中低溫?zé)嵋何g變作用形成了規(guī)模較大的硅化蝕變巖和螢石礦體。研究發(fā)現(xiàn)，九層山背斜構(gòu)造、硅化蝕變巖、層間構(gòu)造破碎帶、角礫巖帶、氣孔構(gòu)造與螢礦體之間存在一定的依賴關(guān)系。

3.1 九層山背斜構(gòu)造與螢石礦（化）的空間分布關(guān)系

根據(jù)目前勘查資料及研究表明，螢石礦體及礦（化）受九層山背斜控制，在背斜軸之兩翼平距800m范圍內(nèi)對(duì)成礦有利，地表大于該范圍僅見(jiàn)零星螢石礦化，鉆孔控制超過(guò)這一范圍，硅化蝕變趨弱或消失。

3.2 螢石礦（化）體與硅化蝕變巖厚度關(guān)系

分析認(rèn)為，螢石礦化、礦體厚度與硅化蝕變帶厚度沒(méi)有明顯的線性關(guān)系；但螢石礦（化）體與硅化具有正相關(guān)關(guān)系，即硅化越強(qiáng)、螢石礦化越好；螢石礦化在硅化蝕變帶內(nèi)極不均勻，變化大，常在硅化蝕變帶中孔隙度大的巖性段、構(gòu)造發(fā)育部位，螢石礦化強(qiáng)烈，易形成礦體。

3.3 氣孔含量與螢石礦體的厚度關(guān)系

硅化蝕體中的氣孔含量與螢石礦（化）體厚度成正比。據(jù)野外觀察，氣孔狀構(gòu)造越發(fā)育，螢石礦化越集中，礦石品位越高。

3.4 構(gòu)造破碎帶與螢石礦體的關(guān)系

在沿背斜軸線及軸之兩翼地層走向變化大及構(gòu)造（主要為層間）破碎帶發(fā)育地段，以及背斜軸傾伏端螢石礦化強(qiáng)度大，礦石品位高。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)貴州六枝平橋螢石熱液控礦因素的歸納總結(jié)，結(jié)合近年勘查成果資料，對(duì)本地區(qū)螢礦礦床地質(zhì)及控礦因素進(jìn)行分析，獲得的成果供地質(zhì)找礦及礦產(chǎn)勘查參考。

1）本區(qū)的螢石礦受控于九層山背斜。背斜軸及軸之兩翼硅化蝕變巖帶是螢石礦的賦礦地質(zhì)體，在背斜軸及軸之兩翼800m范圍內(nèi)螢石成礦有利，超過(guò)這一范圍，找到規(guī)模螢石礦體的可能性小。

2）含氟鹵水熱液流體是螢石成礦的必要條件。目前發(fā)現(xiàn)的螢石礦（化）體均分布于氣液活動(dòng)強(qiáng)烈的硅化蝕變巖中，無(wú)硅化蝕變的圍巖接觸帶礦化微弱。硅化蝕變巖內(nèi)發(fā)育氣孔狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、破碎構(gòu)造帶時(shí)，則容易形成螢石礦工業(yè)礦體；完整的硅化蝕變巖，螢石成礦的可能性小。

3）螢石礦成礦物質(zhì)主要來(lái)源于區(qū)內(nèi)含氟、鈣背景值極高的地層巖石，螢石是由含氟鹵水熱液流體充填改造作用多期次形成的新生礦物。

4）在野外找礦工作中，淺表螢石礦流失氣孔狀構(gòu)造發(fā)育地段可作為深部螢石礦的重要找礦標(biāo)志。強(qiáng)硅化蝕變及構(gòu)造破碎帶、角礫巖帶可作為螢石礦的一般找礦標(biāo)志。