福建宁化中沙矿区马槽窠矿段萤石矿地质特征及找矿前景分析

林 喜

(福建省地质调查研究院，福州，350013)

1 区域地质概况

勘查区位于闽西北隆起带南端，南平—宁化构造-岩浆带与光泽—武平断裂带的接合部，光泽—建宁—宁化萤石成矿带的西南端[1，2]。地层不甚发育，仅零星出露中-晚元古代黄潭(岩)组变质岩基底及少量中生代白垩纪沙县组、崇安组紫红色碎屑岩盖层。岩浆活动强烈，主要为志留纪西溪超单元茶山下单元和留斜单元似斑状中(细)粒二长花岗岩，为宁化岩体的组成部分。

区域构造以断裂为主，主要为北东(东)向，其次为北西向。其中北东(东)向断裂带内多充填有石英脉、萤石矿脉，与成矿关系密切，系矿区的主要控矿及容矿构造*福建省地质调查研究院，福建省宁化县中沙矿区马槽窠矿段萤石矿详查地质报告，2009。。区域内已发现中沙、安远等中型萤石矿床。

2 矿区地质特征

2.1 地层

区内仅中部马槽窠一带出露地层为中生代早白垩世沙县组下段，以不整合覆盖于志留纪二长花岗岩之上，岩性为紫红-灰褐色厚层状复成分砾岩、砂砾岩夹含砾长石岩屑杂砂岩。此外，于东部山间洼地分布第四纪松散沉积物，为坡积层含砂砾粘土、洪积层砂砾粘土和冲积层松散状砂、砾石(图1)。

2.2 侵入岩

区内侵入岩极为发育，主要出露志留纪西溪超单元留斜单元和茶山下单元二长花岗岩，系萤石矿体的贮矿围岩。

留斜单元：分布矿区的南部，往南延出区外，岩性为浅灰色似斑状中细粒二长花岗岩，岩石具似斑状中细粒花岗结构，块状构造，局部具片麻状构造。似斑晶为钾长石，呈自形-半自形板柱状，粒度6～20 mm，含量约10%；基质粒度1～3 mm，成分为钾长石、斜长石、石英及黑云母等，钾长石成分多为微斜长石，呈他形粒状，见分解、交代条纹及格子状双晶，斜长石多具半自形板柱状晶形，常见聚片双晶。

茶山下单元：分布于矿区北部，呈东西向展布，往北、东、西均延出区外，岩性为灰白色似斑状中粒二长花岗岩，岩石具似斑状中粒花岗结构，块状构造、片麻状构造。似斑晶为钾长石，呈自形-半自形板柱状，粒度10～20 mm，含量15%～20%。基质粒度4～5 mm，成分为钾长石、斜长石、石英及黑云母等。

2.3 构造

区内构造主要发育有北东-北东东向断裂带(F1～F3)，是区内控矿、储矿构造。

F1断裂：呈北东-北东东向横贯矿区，两端均延出区外，出露长度大于3 km，宽度10～50 m，局部地段可见膨胀达数十米，呈舒缓波状延伸。矿区内该断裂破碎带总体走向70°～80°，倾向南东，倾角75°～80°。断裂带内岩石硅化强烈，形成大量硅化岩，并见有较多构造角砾岩，角砾成分主要为碎裂花岗岩、粉砂岩，偶尔见碎裂的萤石角砾，形态呈不规则状，大小不一，粒径3～5 cm，最大可达12 cm，显示该断裂具多期次活动的特征。断裂带与围岩界线比较清晰。Ⅰ萤石矿体和东北部中沙矿区的3个矿体均以长条状、透镜状，呈近等间距产于该断裂破碎带内的硅化岩中。

F2断裂：分布于矿区东部，出露长度165 m，宽度1.11～1.37 m，走向65°～70°，倾向南东，倾角67°～75°。断裂内岩石较破碎，硅化、绿泥石化强烈，局部萤石矿化较强烈的地段，呈脉状展布，并常见有石英脉贯入，石英脉宽几厘米至几十厘米。Ⅱ萤石矿体产于该断裂中。

F3断裂：分布于矿区西部，出露长度150 m，宽度5.0～7.9 m，走向50°～70°，倾向南东或北西，倾角70°～80°。断裂带内岩石较破碎，硅化、绿泥石化强烈，局部萤石矿化较强，呈脉状。Ⅲ萤石矿体受该断裂控制。

2.4 围岩蚀变

围岩蚀变有硅化、绿泥石化、叶蜡石化、黄铁矿化、绢英岩化、高岭土化等中低温热液蚀变组合。

硅化为矿区重要的蚀变，其与区内萤石成矿关系最为密切，往往分布于矿体两侧，蚀变强烈部位形成硅化蚀变岩，厚1～3 m，较厚的部位形成矿体的顶、底板。硅化蚀变较弱或者较小的部位则形成石英细脉，穿插于萤石矿化脉中。硅化蚀变构成与矿体形影相伴的硅化带，蚀变由矿体向外逐渐减弱。绿泥石化、叶蜡石化、绢英岩化、高岭土化、绿帘石化、黄铁矿化等蚀变较弱，且分布不均匀。

3 矿体地质特征

3.1 矿体形态、规模、产状特征

区内目前已发现萤石矿体3个(编号Ⅰ～Ⅲ)，其中Ⅰ矿体规模最大，且控制程度较高(图2)。

Ⅰ矿体：分布于矿区西北部，地表有系列槽探工程揭露，深部有穿脉硐及钻孔控制。控制长度334 m，垂深85～93 m。矿体平面形态呈脉状，走向80°，倾向南东，倾角58°～64°。单工程矿体厚度0.45～9.05 m，平均3.01 m。单工程矿体品位：CaF230.83%～46.12%，平均36.77%。矿石由萤石、石英等组成，夹石较少见，出露较连续，沿走向、倾向未发现尖灭、中断、消失等现象，但厚度具膨胀、收缩现象。从剖面上看，往深部矿体有厚度增大、品位增高的趋势。

Ⅱ矿体：位于矿区东南部，产于F2断层带中，矿体局部出露地表，平面形态呈脉状，总体走向65°～70°，倾向南东，倾角67°～75°。地表有1处剥土控制，深部有2个钻孔控制，控制长度200 m，垂深90～108 m，厚度1.02～1.30 m，单工程矿体品位：CaF220.83%～57.12%。

Ⅲ矿体：分布于Ⅰ矿体南部，产于F3断层带中，平面形态呈脉状，走向50°～70°，倾向南东或北西，倾角70°～80°。目前仅地表1条槽探控制，矿体厚度2.65 m，CaF2平均品位 48.52%。

3.2 矿石质量

3.2.1 矿石结构构造

矿石主要有自形-半自形粒状结构、碎裂结构。矿石主要有块状构造、角砾状构造，局部为条带状构造。

3.2.2 矿石组分

矿石矿物主要为萤石，以淡绿色、白色为主，少数呈浅紫红色，呈半透明-透明状。结晶较粗大，粒径0.1～6 mm，以0.5～5 mm为主，解理发育，颗粒间相互嵌接成团块状集合体。多数为半自形晶的不同颜色萤石集合体，少数为萤石、石英结合体。脉石矿物由石英、蛋白石等组成。其中石英为深灰色，隐晶质或半自形晶，呈犬牙状，聚集呈脊状、梳状、放射状、栉状巨晶和石英晶洞产出。蛋白石呈淡乳白色，隐晶质，呈团块状、不规则状、细脉状或条带状与石英、萤石共生。

3.2.3 矿石化学成分

矿石化学成分以CaF2、SiO2为主，它们互为消长关系，CaF2含量高则SiO2含量低，反之亦然。CaF2为矿石中唯一的有益组分，区内单样含量最高为74.68%，最低为20.82%。矿石有害元素含量低(CaCO32.21%～3.23%、BaSO42.52%、S 0.03%～0.09%、P 0.09%～0.16%)，均小于规范对杂质含量要求。

3.3 矿石类型

区内矿石类型按矿石的主要矿物组合可划分为石英-萤石型、萤石-石英型、萤石型3种，以前二者为主，后者为次。按矿石的构造特征亦可划分3种矿石类型：块状矿石、角砾状矿石及条带状矿石。

3.4 矿石围岩及夹石

区内矿体贮存于北东东向断裂带中，其顶、底板岩性为硅化角砾岩、硅化岩和似斑状中粒二长花岗岩。矿化连续性较好，所圈定矿体未发现有分叉现象，其厚度、品位沿走向、倾向基本保持连续和稳定。

4 成矿地质条件与矿床成因

(1)构造条件。区内萤石矿主要受北东东向断裂(F1)及其次生断裂(F2、F3)控制。其中F1断裂属区域南平—宁化构造-岩浆带一部分，既是导矿构造，又是贮矿构造，区内Ⅰ主矿体及宁化中沙矿区石寨、大岭排、长远矿段萤石矿均受该断裂带所控制。该断裂带具有多期次，并具继承性活动特点。在力学性质上早期为压扭性，形成挤压破碎带，断裂下切深度大，为后期矿液上升运移的通道；后期力学性质转为张性，给矿液的运行充填、聚集沉淀提供有利空间。构造作用与成矿作用在时间和空间上有密切相关、一脉相承，是成矿不可缺少的最佳条件。

(2)岩浆岩条件。区内大面积出露志留纪西溪超单元留斜单元和茶山下单元似斑状中(细)粒二长花岗岩(区域上称宁化岩体)。根据区调地质资料[3]，宁化岩体属过铝钙碱性岩，岩石化学成分含量平均值分别为SiO270.85%、TiO20.48%、Al2O313.44%、Fe2O30.78%、FeO 2.81%、MnO 0.05%、MgO 1.01%、CaO 1.35%、Na2O 3.25%、K2O 4.52%、P2O50.21%、F 0.07%。灼减0.86%，SiO2、碱总量(7.77%)、DI(82.39)、FL(79.25)、LI(22.18)值和K /(K+N)值较大，SI(8.25)值较低，反映了岩石酸度较高，较富含钾质成分，岩浆分异程度较高，且分离结晶较彻底。两单元岩石具“S”型特点，岩石化学成分以高硅、富碱为特征，且较富含挥发组分F，在空间上显示与区内萤石成矿关系较为密切，为萤石矿的形成提供了成矿热液和物质来源。矿区资料表明，茶山下单元中萤石矿体规模大。

(3)成矿阶段。从区内矿石结构构造、矿物组合和不同脉体穿插胶结关系，可把萤石成矿划分为早、晚两个阶段。早阶段区内以发育石英脉为主，SiO2含量普遍高，构成萤石矿体硅质顶盖的主体部分，围岩强硅化，被后期阶段形成的石英-萤石矿脉穿插胶结，岩石呈角砾状构造；晚阶段以发育石英-萤石脉体为主，该阶段中矿石中化学成分以CaF2为主，SiO2含量次之，围岩蚀变以萤石化、黄铁矿化、高岭土化为主，矿石多发育块状构造或条带状构造。

(4)成矿环境。区内矿体近矿围岩的蚀变矿物组合表明，萤石矿是在中低温条件下聚集沉淀形成的。在硅化强烈且范围宽广的部位，若伴有绿泥石化、叶蜡石化，则深部可能有厚大的矿体产出。

综上所述，区内萤石矿矿体空间分布及形态特征受断裂构造控制明显，矿体多产在北东东向断裂带中，北东东向断裂是萤石成矿的主要控矿构造，加里东期酸性花岗岩为萤石主要贮矿围岩。通过分析矿区地质、成矿地质条件及控矿因素等，认为矿床成因类型应属岩浆期后中低温热液充填型脉状矿床[4-6]。

5 找矿标志及找矿前景分析

5.1 找矿标志

(1)区内开展过1∶20万河流重砂测量，所圈定的萤石重砂异常分布范围，是区内直接找矿标志。

(2)地表的萤石矿体自然露头及其受物理、化学作用形成的块状萤石、砾状萤石、残留多孔状硅化岩、硅化角砾岩亦也是区内直接找矿标志。

(3)区内北东东向断裂破碎带规模大、延伸长，伴随着强烈硅化蚀变，已发现多个萤石矿点。因硅化带难剥蚀风化，地貌上往往呈正地形，且基岩露头良好，因此，该断裂带是重要找矿地段。

5.2 找矿前景分析

(1)工作区处于闽西北光泽—建宁—宁化萤石成矿带西南端，区域内矿产资源比较丰富，已发现的非金属矿产主要有高岭土、萤石、脉石英、钾长石等。近年来在该成矿带上，先后在工作区及其周边岩体内或单元与单元之间(涌动)接触带的北东(东)向断裂带中，发现有多处萤石矿床(点)，且具有一定的等距性，如宁化中沙矿区(包括石寨Ⅰ矿体、大岭排Ⅱ矿体、长远Ⅲ矿体)、安远矿区等众多中型矿床，其矿床特征及成因类型与该区极为相似，成矿地质条件良好。

(2)区内Ⅰ萤石矿体经阶段性详查工作，探求并备案(332+333)矿石量为14.05万t，已可供地方开采。

(3)前期详查所获资料表明该矿体目前控制标高300～405 m，对比邻区(中沙矿区)同条断裂带内萤石矿体贮存标高220～450 m。分析认为Ⅰ矿体东部在倾向上仍有较大的资源潜力，如经进一步地质工作，尚可扩大矿床规模，增加矿床资源量。

(4)西部地表出露硅化破碎带较宽大，目前地表槽探揭露萤石矿化虽然不强，但不排除其下部(深部)可能矿化会更好，建议选择适当时机，根据工作需要，合理时布置个别钻孔进行验证，有望取得突破。

(5)此外，区内Ⅱ、Ⅲ矿体目前总体控制程度较低，但其地质构造条件、岩浆岩特征均与Ⅰ矿体类似，下步可选择1～2条勘探线为主干剖面进行系统的工程控制，进一步了解矿体倾向延伸变化情况。

6 结论

(1)区内萤石矿体均受断裂构造控制，总体形态呈脉状或透镜状，与围岩的接触界线清楚，具有充填式特征；围岩蚀变为一套中-低温热液蚀变组合。总结认为，其矿床成因类型属岩浆期后中低温热液充填型脉状矿床。

(2)马槽窠矿段萤石矿石质量好，多为质地较纯的萤石且矿石品位较高。就目前矿床规模尚属“分散型”矿产资源，鉴于矿区良好的成矿地质条件，随着详查工作进一步加深，继续沿各矿体的走向、倾向进行有效工程控制，不断拓展矿山资源储量，全区萤石矿石矿床规模则有望达到中型。

(3)值得注意的是，诸多资料研究表明闽西北地区萤石成矿与燕山期中酸性花岗岩(尤其是早期)有着密切的成因联系，为萤石矿形成提供了成矿热液和物质来源，系萤石矿的成矿母岩，此类矿床数量在该地区约占80%。而该区贮矿围岩则为加里东期酸性花岗岩，与前者所认同的萤石成矿物质来源存在时间、空间上的差异性，还有待于今后详查工作进一步深入研究。

该文是在工作区阶段性详查基础上，根据矿区资料编撰而成，感谢项目组同仁大力支持。在成文过程中得到陈火炮工程师、张开毕教授级高级工程师的热情指导，承蒙胡荣华、吴资龙高级工程师审阅，提出宝贵的修改意见，在此深表谢意！

1 福建省地质矿产局.福建省区域地质志.北京：地质出版社，1985.

2 福建地质矿产勘查开发局.福建省地质图(1∶50万)说明书.福州：福建省地图出版社，1998.

3 郑声俭，严炳铨，黄泉祯.福建省侵入岩岩石谱系单位划分.厦门：厦门大学出版社，2000.

4 涂祥谋，傅树超，陈兴高.福建三明地区萤石矿地质特征．福建地质，2004，23(2).

5 林国宣.闽西北地区萤石矿成矿地质规律及找矿方向.化工矿产地质，2004，26(3).

6 刘磊，林国宣，谢晓亮.武夷成矿带闽西北萤石矿地质特征及找矿启示.中国矿业，2013，22(增刊).