邵武南山下矿区萤石矿地质特征及矿床成因

2017-03-27黄卫文

中国非金属矿工业导刊 2017年1期

关键词：黑云母萤石北东

黄卫文

（中国建筑材料工业地质勘查中心福建总队，福建福州 350001）

邵武南山下矿区萤石矿地质特征及矿床成因

黄卫文

（中国建筑材料工业地质勘查中心福建总队，福建福州 350001）

本文阐述了邵武南山下萤石矿的地质背景、矿床特征，并对矿床的形成原因及找矿标志进行分析。矿床位于闽西北隆起带上的崇安—泰宁断裂带上，为中低温岩浆热液充填型萤石矿，其地质特征对于在闽西北地区寻找萤石矿具有参考意义。

萤石；南山下；地质特征

1 区域地质特征

南山下萤石矿区位于北东向书坊—万安复式背斜西翼、崇安—泰宁大断裂南东侧。萤石矿床受次一级北东向断裂控制，位于崇安—邵武萤石成矿带上。其北西侧为邵武坳上—宁化安远萤石成矿带。区内地层单一，主要为震旦系建瓯群(AnZjn)(见下图)。

南山下矿区萤石矿地质简图

1.1 地层

区内出露地层较简单，主要为前震旦系建瓯群(AnZjn)、零星分布的中生界上侏罗统长林组(J3c)及下侏罗统梨山组(J1l)和第四系(Q)地层。

1.2 构造

构造主要为北东向的断裂，华夏系与新华夏系构造均表现强烈。华夏系构造控制了燕山早期岩浆岩和少量酸—中基性脉岩的分布。新华夏系构造继承、强化、迁就了华夏系构造，形成了走向北东35～40°，宽达几米至数十米的挤压破碎带(控矿构造)。

1.3 岩浆岩

区内岩浆侵入活动强烈，酸性侵入岩分布广泛，主要为燕山早期第三阶段第三次的侵入岩。

(1) 第三阶段第三次侵入的黑云母花岗岩(γ52(3)c)。

该次侵入岩十分发育，受华夏系构造控制，多呈岩基、岩株、岩瘤状产出。广泛出露于本区北东部和西部。岩性以中—细粒黑云母花岗岩为主，可见似斑状黑云母花岗石，岩性较稳定。该岩体微量元素含量高，副矿物丰富，与内生多金属矿及萤石矿关系密切。

(2) 脉岩。

区内脉岩见有花岗斑岩、石英斑岩、花岗细晶岩、闪长玢岩、辉绿岩和石英脉岩等。多呈北东、北西向产于花岗岩裂隙中。

1.4 区域矿产

区内矿产丰富，有南山下萤石矿床，石壁溪、杨家墟、弓墩桥萤石矿点及炉上、郭墩黑钨矿点。

区域成矿特点属高—中、低温热液型，严格受构造断裂控制，又与岩浆活动有关。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露地层单一，除第四系残坡积层外，仅见前震旦系建瓯群(AnZjn)，现分述如下：

2.1.1 前震旦系建瓯群(AnZjn)

地表主要分布在矿区南东部和蜈蚣山北坡。呈条带状分布，褶皱不发育，一般片理倾向265～305°，倾角在30～60°之间。由于变质岩系在本区出露不全，未见顶底界，故其厚度不详。

主要岩性有石英云母片岩、长石云母石英片岩、黑云斜长变粒岩、角闪云母石英片岩、黑云母条带状混合岩和黑云母斜长片麻岩。

2.1.2 第四系(Q)

本区残坡积、冲积物发育，主要为碎石和残坡积土混杂堆积，沿斗门河分布。

2.2 构造

区内褶皱构造不发育，主要为断裂构造，以控矿构造北东向压扭性断裂为主体，萤石矿体即充填于这个断裂破碎带中。构造的性质、方向控制矿体的形态和产状。构造形迹主要表现为舒缓波状的宽大挤压破碎带，伴以其他形式的挤压破碎现象。

该控矿构造为崇安—泰宁断裂的一部分，矿区的走向长度1 200m。断裂总体走向北东30～40°，倾向有南东也有北西，倾角80～89°，甚至直立。断裂两侧岩石破碎，近断裂处发育密集的剪节理。

破碎带中充填物成分较复杂，见构造透镜体、构造角砾岩、碎斑岩等。在整个构造活动过程的同时，由于受热液作用，产生了以硅化为主，绿泥石化、高岭土化和叶蜡石化为次的一系列热液变质构造岩(硅化岩)，由硅化岩组成了硅化带。

总之，该断裂的整个活动过程，为萤石矿液的运移、沉淀提供了有利的导矿和储矿场所。

2.3 岩浆岩

岩浆岩分布广泛，以燕山早期第三阶段第三次侵入岩(γ52(3)c)为主。除此之外尚有规模很小的脉岩，侵入于花岗岩或变质岩中。现分述如下：

矿区内大片分布。岩石呈肉红色(风化后呈黄褐色)，受蚀变作用局部呈褐绿色，似斑状结构，块状构造。

斑晶以条纹长石为主，呈自形板柱状，粒径0.8～2cm，含量约5%～10%。斑晶中另有少量中长石和黑云母自形晶，并有钠化条纹出现。

基质呈他形晶的条纹长石，其含量30%～40%，粒径0.5～2mm；呈聚片双晶和肖钠双晶的更长石，其含量30%～35%，粒径1.5～5mm；鳞片状黑云母，其含量5%～10%，粒径1～2mm；角闪石个别达1%。副矿物为微量的榍石、磷灰石和锆石。靠近断裂的岩石具不同程度的绿泥石化、绢云母化、叶蜡石化等蚀变。

(2) 脉岩。

地表及深部钻探见有闪长玢岩、石英斑岩、辉绿岩、花岗细晶岩、花岗斑岩、伟晶岩和石英脉等，呈不规则脉状穿插在南山下花岗岩体内。脉宽一般为1～6m。

在主断裂带中见有闪长玢岩和石英斑岩的角砾，且脉体的产状与控矿构造的产状一致，为断裂活动前的产物，对主矿体无破坏作用。辉绿岩、花岗细晶岩、花岗斑岩和伟晶岩均呈脉状侵入于花岗岩中，为成矿后期产物，但对主矿体无破坏。石英脉在各个构造活动期和成矿期都有出现，对主矿体的影响极微。

2.4 围岩蚀变及其与矿产的关系

由于断裂的作用，岩石破碎，裂隙、节理发育，且愈靠近断裂裂隙节理愈发育，为热液运移提供了通道。在含矿热液作用过程中，通过组分的带进带出，产生以硅化为主，绢云母化、叶蜡石化、绿泥石化为次，并共生有碳酸盐化、黄铁矿化、高岭土化的蚀变组合。蚀变沿断裂两侧分布，愈靠近断裂蚀变作用愈强。由于含矿热液间歇性活动，各种蚀变类型相互迭加、改造，不具分带性。

硅化在矿体附近普遍存在，与矿体生存密切相关。沿矿体两侧呈条带状分布，硅化宽度一般为10～40m。矿区内花岗岩均有不同程度的绿泥石化，成矿破碎带两侧更为强烈。叶蜡石化主要见于矿体或成矿破碎带附近，是一个比较明显的找矿标志，蚀变宽度较窄，蚀变宽度一般5～15m。绢云母化常与硅化、叶蜡石化同时出现。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

矿区共圈定主矿体一个，矿体受断裂带控制，赋存于北东向断裂带中，属于单脉型矿床。副矿体若干个，分布于断裂破碎带两侧。

主矿体在走向上、倾向上表现为舒缓波状，总的形状为一个大扁豆体，中部大、两端小且有分叉复合现象。总体上走向北东35～40°，倾角80～87°，中部处近直立。由于矿体在倾向上局部表现为舒缓波状，故矿体倾向各处不尽相同，倾向北西和南东均有，总体趋势为南东倾。主矿体地表由北东到南西走向连续长890m，自上往下走向上矿体长度变短。矿体赋存标高370～70m，最大延深约280m。主矿体的中部延深大，两侧小。

副矿体是指控矿构造破碎带以外的矿体。多数位于主矿体附近，离主矿体5～10m，平行或基本平行于主矿体。一般规模小，走向延长短，延深浅，厚度小。多数沿裂隙贯入，呈细脉状和角砾状。

3.2 矿石特征

(1) 矿石结构。

区内矿石主要为半自形粒状结构、碎粒结构、碎斑胶结结构。次为交代溶蚀结构、自形晶结构。

(2) 矿石构造。

矿石主要构造类型为致密团块状、角砾状和网脉状，其次为条带状、晶簇晶洞状、细脉状构造。

(3) 矿石矿物成分。

矿石的矿物成分主要有萤石、蛋白石、石英、黄铁矿、绢云母、高岭石、菱铁矿。

萤石以绿色为主，次有淡绿色、浅紫色和深紫色等。多呈半自形粒状，少量为自形粒状。粒径大者20～40mm，小者2～5mm。石英呈白色、乳白色，隐晶质或半自形晶，呈脉状、梳状、放射状，少量聚晶和石英晶洞。一般粒径0.01～1.0cm，与萤石密切共生，含量5%～50%。蛋白石为灰白—白色，主要呈团块状、脉状穿插于矿石之中。少部分以胶结物形式出现。绢云母多呈细小的鳞片状分布在矿石中。高岭石常为白色，土状，多见于萤石的晶面上或裂隙中。其中萤石为矿石矿物，其余为脉石矿物。

(4) 矿石化学成分。

矿石化学成分主要为CaF2与SiO2。富矿约占矿石总量的40.52%，CaF2含量一般62%～86%，平均67.87%。贫矿约占矿石总量的59.48%，CaF2含量一般26%～59.28%，平均32.99%。区内CaF2平均品位为51.36%。SiO2以蛋白石、玉髓及石英矿物形式出现，其含量8%～73%(平均37%)。SiO2含量与CaF2呈消长关系。

(5) 矿石自然类型及品级。

矿石自然类型为萤石—石英型以及石英—萤石型，矿体中部矿石呈浅绿色—深绿色，往两侧矿石呈浅色间夹浅绿色。

矿石品级分为富矿石(CaF2≥60%)及贫矿石(25%～60%)。

3.3 矿体围岩及夹石

矿体围岩主要为硅质角砾岩、破碎的中粗粒斑状黑云母花岗岩和黑云母长石石英片岩。

矿体夹石的岩性为硅质岩和花岗岩。夹石的形态主要为狭长透镜状，亦是矿体分叉复合的夹层位置。

4 矿床成因

(1) 成矿物质来源。

据区调资料，区内燕山早期第三阶段第三次侵入的黑云母花岗岩(γ52(3)c)，具有富硅、富碱、贫钙镁的特点，该岩浆岩中氟含量为0.15%～0.18%，为同类型侵入岩中氟克拉克值的6～7倍，说明深部岩浆的氟十分丰富，可为萤石矿的形成提供充足的成矿物质。岩浆的侵入，也为萤石矿的形成提供了足够的热源。而本区的前震旦系建瓯群地层提供了成矿所需的钙。

(2) 构造控矿条件。

矿区的控矿构造为北东向压扭性断裂，由于强烈挤压，多次活动，形成宽大的破碎带。含矿热液沿着破碎带不断上升，而先于氟化钙沉淀的二氧化硅形成良好的封闭空间，利于萤石矿的形成。矿体的规模大小、富集程度与硅化强度呈正相关，而矿体的形态、产状又受到破碎带的性质、产状的控制。因此，北东向的断裂既是导矿构造又是储矿构造。构造作用与成矿作用在时间与空间上是密切相关的。

(3) 成矿环境。

矿体的围岩为前震旦系的变质岩与燕山早期的黑云母花岗岩，矿体与围岩界线清楚，具充填矿床的特征，且围岩中见不同程度的硅化、绢云母化、叶蜡石化、绿泥石化等热液蚀变，矿石矿物组合基本上是萤石和石英，硫化矿物极微，高温和气成矿物没有见到。因此，本矿床成因为岩浆期后中—低温热液充填型矿床。