浙江省湖山萤石矿田控矿因素及其成矿作用浅谈

齐刚 陈升立

摘要 ：本文主要通过对湖山萤石矿田成矿地质背景、控矿因素的分析、研究，总结了其成矿作用及成矿演化规律。

关键词：湖山萤石矿田控矿因素成矿作用

中图分类号： P619.21文献标识码： A

0绪言

俗有“中国萤石在浙江，浙江萤石在湖山”一说，湖山萤石矿田已探明萤石资源量451.2万吨，为浙江省主要萤石矿产地之一。

1、湖山萤石矿田成矿地质背景及其特征

湖山萤石矿田位于中生代火山活动基底的余姚－遂昌隆起带中段，江山-绍兴深大断裂与丽水－余姚北东向大断裂之间，大柘变质岩断块北西侧的湖山白垩纪断陷盆地中。

出露地层主要有早元古代八都岩群中深变质岩系，其岩性主要为斜长角闪岩、斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、矽线黑云片岩、石英片岩、变粒岩及石英岩，分布在东侧大柘断块内和北部庙下断裂带中。早白垩世磨石山期强烈火山喷发形成一套巨厚的陆相酸性—中酸性火山碎屑岩、火山熔岩，分布于大柘断块四周。早白垩世永康期在湖山断陷盆地中沉（堆）积了一套陆源碎屑岩、火山碎屑岩建造。

北西西向断裂为湖山盆地的主要控矿储矿断裂。（见地质略图）断裂内发育有四个萤石矿带：分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ矿带，以Ⅲ矿带为规模最大。Ⅲ矿带，控矿构造带长4250米，Ⅲ-1矿体长670米，最大延深550，矿体平均厚约3.53米，最厚11.36米，最薄仅0.44米；Ⅲ-2号矿体，矿化带总长1000米，控制矿体长600米，最大延深200米，平均厚2.42米。

湖山萤石矿田地质略图

2、控矿因素分析

（1）断裂构造对萤石成矿的控制作用

主要分布白垩纪火山断陷盆地边缘断裂带中和盆内各不同方向断裂中带中及破火山、火山穹窿的构造裂隙中。

其基本特点是：

1. 矿体多呈脉状、似脉状、复脉状和透镜状，由于萤石矿脉充填于火山构造盆地、破火山和火山穹窿的构造断裂中，因此，矿体的形态、产状、规模受控于断裂的规模、形态、产状及其变化。

2. 萤石矿田与白垩纪火山构造盆地走向一致，且位于盆地外缘侏罗系地层中萤石矿的矿体规模较大，而位于白垩纪构造盆地中的矿体规模一般相对较小。

3．压扭性断裂（特别在张压后扭）断裂系统是主要控矿构造，压扭性断裂与其他性质断裂交汇复合部位对成矿更有利，往往形成规模巨大的脉体或大透镜体，规模较大断裂转弯处也是成矿有利部位。

4. 成矿围岩，为刚性易碎岩石是主要成矿围岩，侏罗系或白垩系酸性、中酸性火山岩是理想的围岩。

5. 形成萤石矿脉断裂一般主要是区域性隆起或断陷断裂，随着隆起或下陷使原来压扭性断裂引张加深，故萤石矿主要赋存于白垩纪火山盆地内及其边缘的断裂构造带中，或破火山与火山穹隆边部的环状与放射状断裂中。

6. 萤石矿的围岩蚀变特征是：以硅化为主，其次是绢云母化、绿泥石化、叶蜡石化、碳酸盐化及少量黄铁矿化。硅化与萤石矿的形成在时空上关系密切。说明氟在成矿流体中运移是及不稳定的SiF4为基本形式，在物化条件改变时，即分解为F和硅胶，而F与Ca结合形成萤石，硅胶形成石英、蛋白石和玉髓，故此，硅化是火山热液型萤石矿床的最重要的标志。近年来越来越多的资料说明，在萤石成矿作用过程，有中低温热液型金矿化作用相伴生。

（2）岩浆活动对萤石成矿的控制作用

洪公岩体与区内萤石成矿密切相关，可分为三个单元，呈环形套叠形式，由外而内依次为西畈单元斑状微细粒石英正长岩（含氟1216ppm，最高达2551ppm）、下西坑单元斑状细粒石英正长岩（含氟181ppm）、和福石岭单元多斑状细粒石英正长岩（含氟324ppm）。下西坑单元涌动侵入西畈单元，而福石岭单元脉动侵入下西坑单元。根据已有的岩石化学资料，洪公岩体除最早形成的西畈单元含氟量较高外，其它单元（岩体主体）相对于周围的酸性火山岩（氟含量约500-1000ppm），其氟含量偏低，也未见其它萤石矿体。可见洪公岩体边缘（主要为西畈单元）则对萤石成矿有利。

湖山Ⅲ矿区位于洪公岩体北东侧边缘部分，落在西畈单元内，为萤石矿体的主要围岩，且形成的矿体厚度较大，矿体最厚部位即在石英正长岩内。经从矿体向外侧围岩（石英正长岩）500m范围内系统采样，500m外石英正长岩含氟518ppm，近矿部位（0-150m）石英正长岩中含氟量较高（含氟598-1297ppm），特别是在150-250m部位，其含氟量高达2551ppm，超过正常岩体4倍以上。由于氟的迁移，形成了石英正长岩中近500m距离之内的氟的异常，迁移的结果致使远矿至近矿部位，石英正长岩中氟的含量先逐渐升高，在150-250m附近，岩石中氟的含量最高。在近矿部位，由于越靠近矿体（构造带），其压力差越大，致使氟的迁移量增大，因而从近矿250m至矿体附近，石英正长岩中含氟量明显降低，出现氟的负增长带。认为本矿床氟的来源，主要来自石英正长岩。

3、萤石矿成矿作用

（1）成矿物质来源

A．钙的来源

早期萤石中87Sr/86Sr，接近石英正长岩（即洪公岩体），推知早期成矿钙来于石英正长岩；晚期成矿87Sr/86Sr值接近钙质结核初始值，推测部分钙来源于围岩钙质结核（见表6-1）。

表6-1湖山萤石矿床岩石及萤石87Sr/86Sr值

岩矿名称 样 品 87Sr/86Sr初 87Rb/86Sr 87Sr/86Sr

石英正长岩 全 岩 0.71351 39.774 0.76844

馆头组钙质结核 结 核 0.9818 0.71110

早期矿石 萤 石 0.11477 0.713345

晚期矿石 萤 石 0.00630 0.70939

B．氟的来源

矿田内石英正长岩为高氟岩体，最高达2551ppm，超过正常岩体4倍以上，馆头组基性火山岩含氟也比较高，馆头组的砂砾岩、粉砂岩及西山头组的粉砂岩、泥岩含氟量均较高，均可提供大量成矿物质。经从矿体向外侧围岩（石英正长岩）系统采样，从近矿250米至矿体附近，在250米范围内出现氟的负增长带。研究认为本矿床氟的来源，主要来自石英正长岩。

C．水的来源

矿床早、晚期萤石矿物中氢同位素值如表6-3所列，据泰勒资料，岩浆水δD= -50~-60‰,大气降水δD= -29.7~-47.4‰，可以认为成矿溶液水源主要是大气降水，而早期成矿溶液可能混入岩浆水。

（2）成矿热液的热动力

湖山矿床在勘查过程中发现有较高的井温，Ⅲ矿带抽1孔为37℃，Ⅱ矿带Ⅱ-2矿体钻探10个钻孔，有8个孔水温37-39℃。据计算矿区地增温梯度为2.1-6.5℃/100m，平均3.44℃/100m，高于全省2-3℃/100m的平均值。

据钻孔中地热水化学分析，以非晶质SiO2和Na/K值，估算地下热储温度。以SiO2浓度48-58mg/l计算，热储温度T=94-104℃。以Na/K值13.49-35.78计算，T=80-160℃。另据Mg、Mg/Ca、Na/Ca等值推算，热储温度在100-200℃左右。据研究，本矿床岩石矿石天然放射性强度很低（4-43γ），地下水中氡含量0.71-2爱曼，Ra 1.33×10-13～2.1595×10-9g/l，排除热储放射成因的可能。据观察地温等值线与深部石英正长岩的不整合面的抬升相一致。说明岩浆侵入岩与上覆红色沉积岩热导系数的差异，是形成热储的主要原因。