江西萬安橫江背螢石礦礦床成因及找礦標(biāo)志*

朱文韜 朱 欽

（江西省地質(zhì)局第九地質(zhì)大隊(duì)）

萬安彈前巖體自1956 年以來有9 個(gè)不同單位先后在此進(jìn)行過勘查工作，但僅側(cè)重于鎢礦、鈾礦、稀土等礦產(chǎn)的調(diào)查，對(duì)螢石礦專項(xiàng)礦產(chǎn)地質(zhì)特征沒有系統(tǒng)地綜合整理。橫江背螢石礦找礦工作投入較少，但取得了較好的找礦成果。因此，有必要對(duì)橫江背螢石礦礦床地質(zhì)特征、礦床成因、找礦標(biāo)志做深入綜合研究分析，厘定成礦有利地段，供進(jìn)一步找礦參考［1-6］。

1 地質(zhì)背景

礦區(qū)地處江西省中南部，位于歐亞大陸板塊與濱西太平洋板塊消減帶內(nèi)側(cè)華夏板塊中、華南加里褶皺帶東南造山帶東側(cè)、南嶺東段隆起帶、羅霄—諸廣隆起北段，遂川—臨川深斷裂帶和大余—南城斷裂帶的夾持部位，區(qū)內(nèi)北北東向構(gòu)造和近東西向構(gòu)造極為發(fā)育，形成菱形構(gòu)造格局，其派生的次級(jí)斷裂縱橫交錯(cuò)，具有多期次、多階段、多方向性，見圖1。成礦區(qū)劃屬華夏成礦區(qū)南嶺成礦帶之羅霄—諸廣鎢錫鈾稀土多金屬螢石非金屬成礦亞帶，是著名的南嶺成礦帶的重要組成部分，沿此成礦帶分布多個(gè)螢石礦床，成礦條件優(yōu)越。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地 層

礦區(qū)出露地層有中寒武系高灘組（?2g）、底-早寒武系牛角河組（?0-1n）、第四系（Q）。其中中寒武系高灘組（?2g）分布在礦區(qū)北部，底-早寒武系牛角河組（?0-1n）分布在礦區(qū)中段北部，第四系（Q）分布于礦區(qū)溝谷、山麓、山坡地帶。

2.2 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，呈多期多階段性，但巖漿巖巖石類型簡(jiǎn)單，空間分布、產(chǎn)狀及形態(tài)因受區(qū)域性深斷裂構(gòu)造控制明顯，為彈前巖體（ηγJ3）組成部分。其巖漿巖為燕山早期酸性侵入巖類，巖體平面上呈北東東向不規(guī)則產(chǎn)出，其分布與斷裂密切相關(guān)，受深斷裂控制，巖漿活動(dòng)具多階段的特征，形成規(guī)模不等的巖基、巖株、巖瘤及巖脈，根據(jù)礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、化學(xué)成分及侵入關(guān)系，劃分為3個(gè)階段。

2.2.1 燕山早期第一階段（ηγJ31）

燕山早期第一階段分布于礦區(qū)古高、橫江背、白水腦一帶，是彈前巖體的主體，出露面積約5.08 km2。巖性為中粗粒似斑狀黑云母花崗巖，斑晶主要礦物含量：鉀長(zhǎng)石5%，斜長(zhǎng)石10%，石英8%，黑云母2%；基質(zhì)主要礦物含量：鉀長(zhǎng)石46%，斜長(zhǎng)石12%，石英13%，黑云母4%；副礦物：少量鋯石。巖石似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖體中局部可見偉晶巖團(tuán)塊或偉晶巖化及細(xì)粒花崗巖團(tuán)塊。

2.2.2 燕山早期第二階段（ηγJ32）

燕山早期第二階段分布于橫江背一帶，位于F1斷裂的東側(cè)，是彈前巖體的補(bǔ)體，出露面積約3.32 km2。巖性為中粒似斑狀二云母花崗巖，斑晶主要礦物含量：鉀長(zhǎng)石10%，斜長(zhǎng)石6%，石英5%，黑云母2%，白云母3%?；|(zhì)主要礦物含量：鉀長(zhǎng)石41%，斜長(zhǎng)石12%，石英18%，黑云母2%。副礦物為少量鋯石、少量磷灰石。似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

2.2.3 燕山早期第三階段（ηγJ33）

燕山早期第三階段分布于礦區(qū)中部一帶，呈巖株、巖枝、巖瘤狀產(chǎn)出，出露面積約1.03 km2。巖性為細(xì)粒黑云母花崗巖，局部可見細(xì)粒二云母花崗巖，巖石礦物成分較均勻，具似斑狀結(jié)構(gòu)，蝕變不強(qiáng)，巖體中脈體不發(fā)育。巖石主要礦物含量：鉀長(zhǎng)石56%，斜長(zhǎng)石20%，石英21%，黑云母3%。細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

2.3 構(gòu) 造

礦區(qū)北部寒武系地層發(fā)育軸向南北的褶皺。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要表現(xiàn)為斷裂、裂隙構(gòu)造，以北東向、北北東向斷裂為主，次為近東西向斷裂。在礦區(qū)北部變質(zhì)巖中發(fā)育軸向南北的背斜，區(qū)域上屬山口—沙坪背斜構(gòu)造南東翼的組成部分，在區(qū)內(nèi)總體呈現(xiàn)一單斜構(gòu)造。

北北東向斷裂為礦區(qū)主要斷裂，以壓扭性斷裂為主，局部具張扭性特征，形成時(shí)間始于燕山早期大規(guī)模的花崗巖成巖作用以后，到燕山晚期出現(xiàn)一系列的呈北北東向展布的逆沖斷層，切割燕山期花崗巖體，為礦區(qū)主干斷裂構(gòu)造，也是本礦區(qū)控礦、容礦構(gòu)造。主要有F1和F11斷裂。

北東向斷裂礦區(qū)主要出露有F3斷裂，走向從南至北由40°—25°—45°，到梅團(tuán)村尖滅，傾角70°～78°。該斷裂構(gòu)造形成較早，在礦區(qū)橫江背被F1斷裂切割、改造，原來的構(gòu)造形跡被改變，沿走向斷續(xù)出現(xiàn)，表現(xiàn)為灰白色硅質(zhì)和構(gòu)造角礫巖帶，結(jié)構(gòu)面壓性特征較明顯。

東西向斷裂主要分布在礦區(qū)外圍，如F23、F24、F25、F26，該組斷裂發(fā)育時(shí)期最早，通常被北東向及北北向斷裂切割，走向85°～110°，傾向北東或北西向，傾角70°～85°，長(zhǎng)數(shù)百米至數(shù)公里。由一套擠壓破碎帶、角礫巖、糜棱巖帶、裂隙密集帶、硅化破碎帶組成，晚期有白色石英脈，灰色、紅色硅質(zhì)脈充填。

礦區(qū)螢石礦控礦構(gòu)造以斷裂控礦為主特征。從控礦構(gòu)造方向以北北東斷裂構(gòu)造所控制，但不排除北東斷裂構(gòu)造。礦區(qū)主要有F1斷裂控礦，成礦蝕變現(xiàn)象和螢石礦化沿此斷裂發(fā)育，螢石礦體產(chǎn)于F1斷裂與其他多方向構(gòu)造的復(fù)合部位。

2.4 變質(zhì)作用和圍巖蝕變

礦區(qū)底-早寒武系牛角河組、中寒武系高灘組地層均遭受不同程度的變質(zhì)作用，其中以區(qū)域變質(zhì)作用為主。原巖泥砂質(zhì)沉積在東西向應(yīng)力長(zhǎng)期作用下，泥質(zhì)變成顯微鱗片狀絹云母、葉片狀綠泥石、黑云母等，碎屑石英具次生增大現(xiàn)象。根據(jù)巖石變質(zhì)程度，礦物組合及結(jié)構(gòu)構(gòu)造，應(yīng)屬淺變質(zhì)的綠片巖相范疇。其次為熱變質(zhì)作用，與彈前巖體接觸的寒武系地層均具程度不一的角巖化現(xiàn)象。

由于成礦熱液的作用，礦體圍巖發(fā)生程度不一的蝕變現(xiàn)象，其中以硅化為主，次為綠泥石化、高嶺土化、絹云母化、黃鐵礦化等。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦帶特征

白須腦—水草龍斷裂（F1）為區(qū)域性斷裂構(gòu)造，由1 組相互平行斷裂組成，具多期次活動(dòng)特征，沿走向呈波狀斷續(xù)延伸，平面上呈左行排列。根據(jù)區(qū)內(nèi)槽探、鉆探工程揭露的螢石礦體的空間分布規(guī)律、控礦斷裂特征，圈定了2 條螢石礦化帶，即Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)螢石礦化帶。

Ⅰ號(hào)螢石礦化帶分布于16～23 號(hào)勘探線間（圖2）。賦存于燕山期彈前巖體內(nèi)硅化破碎帶中（F1），初步控制礦化帶走向長(zhǎng)度2 000 m、寬度100 m，大致控制礦（化）體最高標(biāo)高為+362 m、最低標(biāo)高+45 m，最大傾斜延伸322 m。礦帶走向15°～22°，傾向北西，傾角71°～85°。依照工業(yè)指標(biāo)，帶內(nèi)共圈定6 個(gè)工業(yè)礦體，2 個(gè)低品位礦體，編號(hào)為V1-1、V1-4、V1-5、V1-6、V1-7、V1-8 礦體和Kh1-2、Kh1-3 礦體，均產(chǎn)于F1斷裂內(nèi)硅化構(gòu)造角礫巖中，主礦體（V1-4、V1-8）分布于F1斷裂上盤、次小礦（化）體呈脈狀分布于主礦體兩側(cè)，與主體呈近平行排列，礦（化）體沿走向呈斷續(xù)延伸或近平行排列，沿傾向呈平行側(cè)列排列，礦體形態(tài)呈透鏡狀、脈狀產(chǎn)出；礦石類型主要為螢石-石英型礦石；礦（化）體圍巖主要為硅化構(gòu)造角礫巖，頂板圍巖主要為碎裂中粒似斑狀二云母花崗巖、糜棱巖、硅化構(gòu)造角礫巖，圍巖破碎強(qiáng)烈，硅化較強(qiáng)、綠泥石、絹云母化、白云母化發(fā)育，底板圍巖為硅化構(gòu)造角礫巖，圍巖破碎較強(qiáng)，硅化強(qiáng)烈、綠泥石、絹云母化發(fā)育。

Ⅱ號(hào)螢石礦化帶分布于163～159 號(hào)勘探線（圖3），賦存于燕山期彈前巖體與寒武系淺變質(zhì)巖接觸部位硅化破碎帶中（F1），大致控制礦化帶走向長(zhǎng)度410 m、寬度80 m，控制礦（化）體最高標(biāo)高為+327 m、最低標(biāo)高+94 m，最大傾斜延伸223 m。礦帶走向北東（15°～30°），傾向北西，傾角83°～85°。依照工業(yè)指標(biāo)，帶內(nèi)共圈定2 個(gè)工業(yè)礦體，編號(hào)為V2-1、V2-2 礦體，均產(chǎn)于F1斷裂內(nèi)硅化構(gòu)造角礫巖中，沿走向、傾向呈近平行排列，礦體形態(tài)呈脈狀產(chǎn)出；礦石類型為螢石-石英型礦石；礦（化）體圍巖主要為硅化構(gòu)造角礫巖，圍巖破碎較強(qiáng)，硅化強(qiáng)烈，絹云母化、綠泥石化發(fā)育。

3.2 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)圈定了2 條螢石礦化帶，8 個(gè)工業(yè)螢石礦體和2個(gè)低品位螢石礦體，均為中低溫?zé)嵋撼涮钚兔}狀型，主要呈脈狀、透鏡狀，所有礦體均賦存于F1斷裂內(nèi)。Ⅰ號(hào)螢石帶主礦體V1-4、V1-8產(chǎn)于F1斷裂帶上盤，次小礦體分布于主礦體兩側(cè)，以主礦體上盤為主，各礦體大致呈平行排列，間距5～30 m，礦體間多為礦化段連接。Ⅱ號(hào)螢石帶V2-2 礦體產(chǎn)于F1斷裂北西側(cè)的分枝硅化破碎帶中，V2-1 礦體產(chǎn)于F1斷裂南東側(cè)的分枝硅化破碎帶中，V2-2 為隱伏礦體，V2-1礦體地表礦化呈斷續(xù)出露，兩礦體大致平行，間距為92 m。

3.3 礦石質(zhì)量特征

（1）區(qū)內(nèi)礦石礦物組成非常簡(jiǎn)單，礦石礦物僅為螢石，主要脈石礦物為石英（占脈石礦物的85%以上），次為蛋白石、長(zhǎng)石、絹云母、綠泥石，并有少量的方解石、白云母及微量的褐鐵礦、黃鐵礦等。

（2）控礦儲(chǔ)礦斷裂構(gòu)造（F1）的多次性活動(dòng)，導(dǎo)致螢石成礦過程的破碎—膠結(jié)—再破碎—再膠結(jié)的多階段特點(diǎn)，直接影響了礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。常見的礦石結(jié)構(gòu)有自形-半自形晶狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、壓碎、破碎及交代溶蝕殘余結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造有塊狀、條帶狀、角礫狀和脈狀構(gòu)造。

（3）礦石自然類型劃分為石英-螢石型礦石、螢石-石英型礦石及螢石型礦石3種，主要為螢石-石英型礦石。工業(yè)類型可作為冶金熔劑用普通螢石和化工用（酸級(jí)）普通螢石2種。

4 礦床成因

（1）礦床各礦體產(chǎn)于底-早寒武系牛角河組（∈00-1n）、中寒武系高灘組（∈2g）地層與燕山期花崗巖接觸部及燕山期花崗巖F1斷裂帶內(nèi)，從本區(qū)礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，本礦床成礦作用以充填為主，燕山期彈前復(fù)式巖體的侵位是本區(qū)氟元素偏高暈與螢石成礦的重要控制因素，巖體內(nèi)接觸帶或外接觸帶斷裂構(gòu)造（F1）是重要控礦、導(dǎo)礦、含礦構(gòu)造。

（2）彈前復(fù)式花崗巖體多期次多階段的侵位及北東斷裂帶的多期次活動(dòng)，攜帶大量含F(xiàn)-熱液向上侵位，經(jīng)歷多次與地下水交匯、循環(huán)，為區(qū)內(nèi)螢石成礦提供了重要的成礦熱源和熱液保障。

（3）本螢石礦床的形成經(jīng)歷了多次的沉淀—溶解—再沉淀—再溶解的反復(fù)過程。

（4）本區(qū)螢石成礦時(shí)間應(yīng)屬燕山早期彈前復(fù)式巖體形成之后的一長(zhǎng)段時(shí)間內(nèi)，應(yīng)為燕山晚期；成礦空間為斷裂F1構(gòu)造帶內(nèi)，主礦體定位于斷裂帶內(nèi)上盤附近。

（5）礦區(qū)內(nèi)螢石礦體嚴(yán)格受北北東向F1斷裂構(gòu)造控制，礦體產(chǎn)于斷裂帶中的硅化構(gòu)造角礫巖內(nèi)，礦體呈透鏡狀、脈狀，陡傾，界線清楚，形態(tài)較簡(jiǎn)單，充填交代現(xiàn)象明顯。礦石礦物成分簡(jiǎn)單，以螢石、石英為主。圍巖為變余長(zhǎng)石石英砂巖、微粒結(jié)晶灰?guī)r夾薄層鈣層板巖、凝灰?guī)r、中粗粒似斑狀黑云母花崗巖及中細(xì)粒似斑狀二云母花崗。圍巖熱液蝕變顯著，主要有硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、蛋白石化及白云母化。結(jié)合礦體礦物組合、控制因素和圍巖蝕變特征分析，本螢石礦床成因類型屬中低溫?zé)嵋撼涮罱淮兔}狀螢石礦床。

5 找礦標(biāo)志

5.1 地層標(biāo)志

地層主要是作為與螢石礦有關(guān)的圍巖而存在，區(qū)內(nèi)與之相關(guān)的地層主要為寒武系寒武系高灘組、牛角河組地層，其高灘組頂部為微粒結(jié)晶灰?guī)r夾薄層鈣層板巖，富含CaO，為螢石礦的成礦提供了豐富的鈣源；牛角河組地層主要為凝灰?guī)r，且凝灰?guī)r中含有較為豐富的F和Ca，為螢石礦的成礦提供部分F的物質(zhì)來源。

5.2 構(gòu)造標(biāo)志

產(chǎn)于寒武系變質(zhì)巖層與燕山期侵入巖接觸部位及燕山期花崗巖中的北北東向大斷裂及其次級(jí)斷裂帶，是區(qū)內(nèi)螢石礦控礦斷裂和容礦場(chǎng)所，螢石礦均賦存于上述斷裂構(gòu)造帶中。斷裂構(gòu)造帶規(guī)模大、活動(dòng)期次多、構(gòu)造巖分帶性明顯的地段往往是螢石礦富集最有利地段，易形成大礦體和富礦包。

5.3 巖漿巖標(biāo)志

中國(guó)東南部的螢石礦及贛中南地區(qū)的螢石礦大部分都是與燕山期花崗巖相關(guān)的螢石礦床，而白須腦—水草龍斷裂控制的螢石礦體，多產(chǎn)于燕山早期彈前復(fù)式花崗巖體內(nèi)及燕山早期彈前復(fù)式花崗巖體與變質(zhì)巖接觸帶中的硅化破碎帶中，彈前復(fù)式花崗巖體主要為中粗粒似斑狀黑云母花崗巖，其中燕山期黑云母花崗巖又是螢石成礦F 的主要來源，其巖石化學(xué)特征表現(xiàn)為富硅（SiO2均值為74.08%）、富堿（全堿平均8.08%）、富鋁（Al2O3均值13.69%），貧鐵、鎂、鈣，K2O多于Na2O的特點(diǎn)，利于巖石中F的活化與遷移。因此燕山期黑云母花崗巖等富F 巖石是區(qū)內(nèi)螢石成礦有利的找礦標(biāo)志。

5.4 礦化標(biāo)志

礦體頂?shù)装鍑鷰r受到不同的壓碎后，往往會(huì)形成寬度不等構(gòu)造破碎帶，帶內(nèi)常有石英、螢石細(xì)脈充填，有些可形成數(shù)米寬的脈體，這也是尋找螢石礦有利的標(biāo)志。地表能見爐渣狀、蜂窩狀構(gòu)造的硅化破碎帶，其下部大概率有螢石礦，可形成被網(wǎng)脈狀硅質(zhì)物包裹的螢石礦，后期由于表生風(fēng)化淋濾作用而被淋失，螢石原有賦存位置形成空洞，余下網(wǎng)格狀硅質(zhì)殘留物，形成蜂窩狀、格架狀的一種后生構(gòu)造。

5.5 圍巖蝕變標(biāo)志

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變主要有硅化、綠泥石化、碳酸鹽化、白云母化、蛋白石化等，局部具分帶特征，由中心向外常呈現(xiàn)螢石礦化→硅化（蛋白石化）→綠泥石化（絹云母化）→白云母化。螢石礦與硅化密切相關(guān)，呈負(fù)相關(guān)性；蛋白石化作為近礦找礦標(biāo)志，其內(nèi)側(cè)為螢石，并多分布于淺部，深部礦體蛋白石化較少見；深部碳酸鹽化較發(fā)育，可見黃鐵礦化，呈細(xì)脈狀、星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀散布。

5.6 地球化學(xué)標(biāo)志

氟是揮發(fā)性及活動(dòng)性較強(qiáng)的元素，區(qū)內(nèi)揮發(fā)性及活動(dòng)性較強(qiáng)的氟形成氟的原生分散暈寬度比較大且穩(wěn)定的地段，可作為區(qū)內(nèi)螢石礦直接找礦標(biāo)志。區(qū)域螢石機(jī)械分散暈及重砂異常也是尋找螢石礦的重要標(biāo)志。

6 結(jié)論

礦區(qū)與之相關(guān)的地層主要為底-早寒武系牛角河組、中寒武系高灘組地層，重點(diǎn)是與燕山期花崗巖接觸部北北東向大斷裂，是螢石礦控礦斷裂和容礦場(chǎng)所。燕山期花崗巖中的北北東向大斷裂及其次級(jí)斷裂帶，特別是幾組不同構(gòu)造交匯部位易形成礦包。構(gòu)造破碎帶膨大、轉(zhuǎn)折或交叉部位，是成礦的有利部位。斷裂構(gòu)造帶規(guī)模大、活動(dòng)期次多、構(gòu)造巖分帶性明顯的地段往往是螢石礦富集最有利地段，易形成大礦體和富礦包。F1斷裂在礦區(qū)出露長(zhǎng)約10 km，僅有少量地表工程揭露和部分深部鉆探驗(yàn)證，較大空白地的資源賦存情況有待進(jìn)一步查明。