湘西北沙塔坪萤石矿成矿地质条件及找矿标志

向华

摘要：该区位于扬子准地台的Ⅳ级构造单元武陵坳陷断裂东南缘，湘西北弧形构造弯转地段，鄂湘黔隐伏岩石圈断裂边缘。本文阐述了沙塔坪萤石矿床地质特征后，结合区域地质背景、矿床地质特征，分析了成矿地质条件，并对其找矿标志进行了探讨。

关键词：萤石矿；区域地质背景；成矿地质条件；找矿标志

0引言

我国是世界上最大的萤石生产与出口国，已经探明的保有萤石资源储量达1.3 亿吨，约占世界萤石资源储量的2/3，居世界首位。湖南省萤石矿资源储量居全国之首，其萤石矿主要集中分布在湘东南地区的郴县柿竹园、衡南县双江口、桂阳县黄沙坪南区、衡东县银矿冲以及湘东北地区的临湘市桃林等地。然而，在湘西北地区主要分布在桑植县，以沙塔坪（汪家垭—油坊—箢箕垭）一带最为集中，也最为典型最有代表性，属于低温热液裂隙充填型矿床。到目前为止已在沙塔坪一带发现小型矿床及矿点数处，但其地质勘查程度总体较低。从区域上研究该区的地质特征、成矿地质条件、找矿标志，对更好地指导在该区找矿，增加矿床资源储量具有重要意义。

1区域地质背景

该区位于扬子准地台的Ⅳ级构造单元武陵坳陷断裂东南缘，湘西北弧形构造弯转地段，鄂湘黔隐伏岩石圈断裂边缘，其经历了武陵、加里东、印支、燕山、喜山等多期构造运动。这些构造运动在区内留下了大量构造形迹，该区位于岩屋口向斜北西扬起端，鹿耳口逆断裂北东段。区域内地层从老至新有寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、二叠系、三叠系及第四系。区域矿产较丰富，主要有煤、铁、铜、铅、锌、萤石、重晶石等；萤石常与重晶石、铅锌伴生或共生产出。

2矿床地质特征

2.1 地层

该区出露地层主要有奥陶系下统南津关组（O1n）、分乡组（O1f）、红花园组（O1h）、大湾组（O1d）、牯牛潭组（O1g），奥陶系中统宝塔组（O2b）、临湘组（O2l），奥陶系上统五峰组（O3w），志系下统龙马溪群（S1nl）。

2.2 构造

区内为一北东向单斜构造，断裂构造较发育。断裂走向主要为北东向、北西向两组断裂，断层性质多为压扭性逆断层。区内主断裂为鹿耳口逆断裂，其宽几米至几十米，派生次级断裂发育。沿断裂有硅化、黄铁矿、方解石、重晶石、萤石等矿化，局部有萤石、重晶石矿体。

2.3 围岩蚀变及矿化特征

该区及周边上百公里均无岩浆岩出露，矿体围岩及含矿破碎带蚀变较强烈，主要有黄铁矿化、褪色化，次为方解石化、重晶石化、硅化，偶见绿泥石化。

1、黄铁矿化：该矿化在区内普遍见于矿体边缘及其含矿破碎带中，尤其是在规模较大的萤石矿体和含矿破碎带中分布普遍。黄铁矿多呈粒状，偶见呈团块状分布；呈粒状者多呈自形（立方体）半自形晶，粒经0.1～1mm，呈团块状者为集合体，团块大小为0.5～1.2cm。

2、褪色化：主要出现在规模较大的含萤石、重晶石脉，铅锌、萤石脉的断裂破碎带及其两侧，其往往伴随有黄铁矿化。牯牛潭组紫红色泥质灰岩褪色成灰或灰绿色，褪色带数米至数十米。

3、方解石化：该矿化在碳酸盐岩分布区的矿体和含矿破碎中普遍见及，多呈细脉状产出，偶见透镜状、团块状。方解石呈白色，透明度较差。

4、重晶石化：该矿化出现在含萤石、重晶石矿脉，以及铅锌、萤石矿脉的破碎带及其旁侧，尤其是此两类隐伏矿体的顶部均有此类蚀变。重晶石多呈细脉状、透镜体状产出，次与方解石脉相伴产出，呈乳白色、块状。

5、硅化：主要见于断裂破碎带及其旁侧,呈石英细脉产出。碳酸盐岩分布区的矿体围岩因硅化硬度增强。

6、绿泥石化:出现在破碎和蚀变都很强烈的破碎带中,呈星点状分布。

2.4 矿石特征

区内矿石按其主要矿物组分可分为萤石矿石，萤石、重晶石矿石，铅锌、萤石矿石，重晶石矿石等四种类型。

1、萤石矿石

是区内的主要矿石类型。除重晶石矿脉外，区内其它矿脉都有该类矿石，与其他矿石界线不明显，呈过渡关系。矿石的矿物成分主要为萤石，少量重晶石、方解石，局部见方铅矿、闪锌矿、黄铁矿。晶粒结构，极少量碎裂结构，块状构造。萤石以无色半透明、白色为主，少量紫色、灰色。

2、萤石、重晶石矿石

除重晶石矿体外，区内其它矿体均有该种矿石。矿石的矿物成分以萤石为主，次为重晶石，少量方解石，极少量方铅矿、闪锌矿、偶见黄铁矿。晶粒结构，块状构造。

3、铅锌、萤石矿石

见于中深部的矿体中。铅锌、萤石矿石与萤石矿石相伴出现，两者无明显界线。矿石中的矿物成分主要为闪锌矿、方铅矿、萤石、少量的重晶石、方解石、黄铁矿。晶粒结构，极少量碎裂结构。闪锌矿、方铅矿呈星点状，不规则状分布在萤石中。

4、重晶石矿石

该类型矿石单独构成矿体，但多产于以萤石为主的矿体表部和顶部。矿石的矿物成分主要为重晶石，少量为方解石、萤石，偶见黄铁矿。晶粒结构，块状构造。

3成矿地质条件及找矿标志

3. 1 成矿地质条件

1、构造条件：该区萤石矿体多产在断裂破碎带中，并严格受断裂破碎带的控制。区内断裂为鹿耳口逆断裂带北东段，鹿耳口逆断裂长达32km，呈北东向分布，它是鄂湘黔隐伏岩石圈断裂在地表的显示。沿该断裂有铅、锌、萤石、重晶石矿化，是一较好的既导矿又容矿的断裂。区内不仅北西向、北东向两组断裂发育，并且其派生的次级断裂也较发育，尤其是两组断裂在油坊矿段出现交汇，形成了有利的成矿地质构造环境。

2、地层岩性条件

区内地层除志留系和奥陶系上统五峰组外，均为碳酸盐类岩石，其化学性质较活泼，渗透性较好，易于成矿热液与其交代成矿。同时，该类岩石性脆，受应力挤压易破碎，从而为矿液的流动和矿质的停积创造了数量和类型更多的容矿空间。

3、围岩蚀变条件

区内矿体围岩及较大断裂破碎带有黄铁矿化、硅化、褪色化、重晶石化、方解石化等矿化现象，反映区内有较强的热液活动，热液带来成矿物质，使区内成矿有了物质基础。

4、地球化学条件

根据湖南省地质矿产勘查开发局四一三队在该区采集土壤化学样品进行Pb、Zn、Cu、Ag、Ba、Au等元素的分析结果表明：区内圈有Pb、Zn、Cu土壤化学综合异常3个，其中Ⅰ类异常、Ⅱ类异常各1个，这3个异常的规模都较大，元素的叠合性较好。单元素异常、综合异常的长轴方向基本为北东方向，反映异常与这断裂构造十分密切，该区内有较好的地球化学成矿条件。

3.2 找矿标志

1、构造标志：区内矿体沿北东向、北西向断裂展布，并严格受断裂构造控制。然而，在两组断裂的交汇部位萤石、铅锌均明显富集，是找富矿的构造标志。

2、围岩蚀变标志：区内矿体围岩均有较强的黄铁矿化、褪色化和硅化，热液蚀变越强矿化越好，如在该区箢箕垭矿段的蚀变带宽度达数十米，该地段的矿体为区内较好矿体之一。因此，蚀变是找矿的标志，强蚀变是找富矿的标志。

3、捕掳体标志：断裂构造附近要有灰岩捕掳体存在，以供给成矿过程中所需的钙质，并且其渗透性较好，易于成矿热液与其交代成矿。

4、地表矿化标志：断裂带中地表出露的萤石矿化体或小的萤石矿体，是萤石工业矿体的直接找矿标志。区内矿体中的矿石初步显示有垂直分带的特征，上为重晶石矿石，往下渐变成萤石、重晶石矿石和萤石矿石、萤石铅锌矿石。这种垂直分带性，预示区内矿体往深处萤石质量有变好的趋势，并随之出现铅锌矿化。因此，地表出露的的重晶石矿化体或小的重晶石矿体，也是找萤石矿的标志之一。

5、化探异常标志

根据1/20万水系沉积物测量成果及土壤地球化学异常，矿区普遍存在Pb、Zn 、Ba、Ca异常，异常与萤石矿关系极为密切。故在断裂破碎带中，若有上述综合异常出现部位，也是一种较好的找矿标志。