探讨皖西猫儿山萤石矿地质特征及找矿标志

李志勇

猫儿山萤石矿床位于皖鄂两省区交界处，于上世纪70年代由民采发现80年代曾由当地政府组织正规开采，现矿床开采已进入后期阶段。笔者综合研究了该矿床的地质特征及矿地质条件，认为该萤石矿床是岩浆低温热液型脉状矿床，并总结了找矿标志。

1、 成矿地质背景

萤石矿床区域构造位置处于断褶带之猫儿山背斜中部。区域内出露地层有上元古界板溪群、震旦系变质岩系，下古生界寒武系浅变质砂页岩及奥陶地层。区域内断裂构造比较发育，不同时期的SN向、NW向及NE向及NE向构造线纵横交错。其中以NE-NNE向断裂构造最为显著，是本区主要的控矿、赋矿构造。区域内岩浆活动强烈，广泛分布有加里东期黑云母花岗岩，侵入于板溪群、震旦系、寒武系和奥陶系，构成猫儿山复式岩体的主体，燕山期花岗岩则呈大小不等的岩株群产出，侵入于加里东期猫儿山花岗岩和围岩中，多沿着断裂构造分布，与从多矿产的形成关系密切。萤石矿床即产于燕山早期黑云母花岗岩中。

2、 矿区地质概况

2.1 地层

矿区出露地层主要是上元古界震旦系南沱组（Zln）黄褐色长石石英砂岩、不等粒砂岩、泥质粉砂岩，夹含砾砂岩、绢云板岩、钙质板岩、泥灰岩和透镜状白云岩。与猫儿山花岗岩体呈侵入接触关系，接触面与岩层产状基本一致，外接触带发育有角岩化、硅化蚀变。

2.2 构造

2.2.1 褶皱

矿区褶皱主要为猫儿山复式背斜，轴向NE-NNE，次级褶皱不发育，岩层产状较平缓，构造变型不甚剧烈。沿复式背斜轴部侵入有加里东期花岗岩体。

2.2.2 断裂

矿区断裂十分发育，主要为NE向，具张扭性质。较大的断裂有F1、F2、F3、F4断裂，前3者汇合形成枝状断裂。断裂带宽5-54m，长180-3600m，整个断裂一大一小展布，局部略呈扫帚状、小分岔出现，倾向NW，倾角57-75?。断裂具多期活动性质，前期的断裂破碎带经富含SiO2的热液充填与交代，形成硅化压碎央，并以脉状产出，数量约70余多，多沿NE和NNE走向略呈侧现排列，萤石矿脉（体）即充填于这种硅化压碎岩带中。

2.3 岩浆岩

矿区岩浆主要为加里东期黑云母花岗岩，广泛分布，呈岩基产出，为猫儿山复式岩体的主体岩石，侵入于下古生界地層中，具绢云母化、白云母化蚀变和去钙化作用。燕山期黑云母花岗岩呈大小不等的岩株群或岩脉产出，侵入于加里东期花岗岩中，岩石具绢云母化、绿石化和去钙化作用，局部硅化。与华南花岗的平均值（贵阳地化所，1979）相比，矿区花岗岩以高SiO2、K2O、P2O5，低Al2O3、TiO2、Fe2O3、CaO、MgO、MnO、Na2O为特征，属钙碱性过铝质花岗岩。

3、矿床地质特征

3.1 矿体的形态、产状与规模

萤石矿体充填于燕山早期花岗岩NE向的断裂硅化压碎岩带中，其中F1断裂带中有6a号矿体，F2断裂带中有6h、7、8、10号矿体，F3断裂带中有13、14、15号矿体（见图1）。从多矿体中具工业价值的为1-8号矿体。其中又以8号矿体规模最大。

图1 萤石矿区断裂及硅化压碎岩带平面示意图

1-断裂带及编号；2-矿脉带编号；3-硅化压碎岩；4-燕山早期黑云母花岗岩。

矿体多呈脉状、透镜体状产出，产状（295-310?）∠（65-85?），沿走向或倾向时有膨大、缩小变化现象。矿体的整个形态，在纵剖面上多呈倒三角形，上大下小，水平长度与垂深之比约9：10。个别矿体略向NE侧状，侧伏角75?。具有工业价值的矿体多分布于矿区西部的F3、F2断裂带中岩脉密集的地段。

具有工业价值的矿体中，单个矿体长108-248m，厚1.08-20.09m，平均6.55m，延伸175-30lm。含CaF220.14-67.34%，平均41.03%；SiO232-86%；S0.008-0.038%；Ph0.0028-0.017%；Cu0.0028-0.010%.

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石矿物组合

矿石中主要矿物为萤石、石英，其次为长石、绢云母，微量矿物有绿泥石、水云母、白云母、黄铁矿、褐铁矿、金红石、锆石、电气石、磷灰石等。萤石和石英常聚集成条带状，一部分萤石和石英相互镶钳接触。石英常沿萤石边缘聚集分布或沿萤石裂纹充填分布。

3.2.2 矿石结构构造

（1）矿石结构：萤石晶粒透明-半透明，玻璃光泽，呈聚晶产出，晶粒呈八面体，少数立方体，自形-半自形晶结构；石英呈粒状或柱状，多具波状消光。

（2）矿石构造：萤石常与石英、长石共生，形成条带状、环带状及脉状穿插等构造，其中以条带状构造为主。在条带状构造的矿石中，萤石与石英（部分长石）呈消长关系产出。

3.2.3 矿石类型

根据矿物的共生组织特征，矿石类型分为4种：萤石型（含CaF255～75%，Sio220～40%），包知含萤石的的硅化压碎岩及花岗压碎岩。

3.3 围岩蚀变特征

围岩主要蚀变为硅化、绢云母化、绿泥石化和萤石化。主要沿矿体两侧近矿围岩呈条带状分布。其中硅化蚀变强度大，并与矿体的产出密切相关，硅化宽度一般1～5m，越靠近矿体硅化越强烈，远离矿体则减弱，直到消失。

4、矿床控矿因素及成因

（1）矿床位于燕山早期黑云母花岗岩体中，萤石矿体形成时的热液来源似与岩体密切相关，岩浆活动为矿体形成带来了大量富含挥发组分的Sio2的溶液。

（2）矿区赋矿围岩为黑云母花岗岩，属于钙碱性系列花岗岩。花岗岩中的CaO含量一般在1.04～1.77%，但在靠近矿体处数十米宽范围内，CaO含量由0.90%逐渐下降到0.38%，而在矿体内CaO却突然大量升高，表明花岗岩为萤石矿体的形成提供了大量的CaO。

（3）花岗岩体中的断裂发育，尤其是NE向断裂构造特别发育，不仅为矿液来源提供了通道，而且为矿液提供了储存空间，并密切影响矿体的产出和规模。在有矿体产出的地段，破碎带的宽度与矿体厚度呈现正消长关系，破碎带宽度越大，矿体厚度相应变大。

综上所述，初步认为萤石矿床类型属断裂破碎带充填型，其成因类型为岩浆低温热液型脉状矿床。矿床受岩体、岩性及断裂的控制。

5、找矿标志

（1）岩体岩性标志：萤石矿体产出于燕山早期黑云母花岗岩中，矿体的形成与花岗岩体在有着密切的关系。因此，燕山早期黑云母花岗侵入岩体可作为矿区及其外围寻找萤石矿的岩体岩性标志。

（2）构造标志：岩体中NE向断裂构造及其旁侧次级断裂，控制了本区萤石矿床的分布，故沿该组断裂构造带寻找同类矿床是行之有效的方法。

（3）脉岩标志：矿体顶底板围岩（花岗岩）均受到过程度不同的压碎，沿着这些压碎裂隙，常有石英、萤石细脉充填贯入，并可组成数米宽的细脉带。因此有石英、萤石细脉发育的地段，就有可能找到矿。

（4）围岩蚀变标志：萤石矿休常与硅化压碎岩相依产出，找到硅化压碎岩就可能找到萤石矿脉。由地硅化压碎岩岩性坚硬，抗风化能力强，故地貌上往往形成NE向延伸的正地形或较为连续的小陡坎和绝壁。此种地貌特征易于识别，是重要的找矿标志。