河南省栾川县杨山萤石矿床地质特征及成因研究

邓红玲，张苏坤，汪江河，刘耀文，冯绍平，张 豪，王潇洒，黄 岚

(1.河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院，河南 洛阳 471023；2.河南省金银多金属成矿系列与深部预测重点实验室，河南 洛阳 471023)

河南省栾川县杨山萤石矿床地质特征及成因研究

邓红玲1,2，张苏坤1,2，汪江河1，刘耀文1，冯绍平1，张 豪1，王潇洒1，黄 岚1

(1.河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院，河南 洛阳 471023；2.河南省金银多金属成矿系列与深部预测重点实验室，河南 洛阳 471023)

杨山萤石矿赋存于合峪花岗岩基内，严格受控于构造破碎带，探明储量已达中型规模。本文通过矿床地质特征、围岩蚀变特征及成矿流体研究，认为杨山萤石矿应属构造充填的热液脉型萤石矿床。

萤石矿床；地质特征；矿床成因

Abstract: Yangshan fluorite deposit occurs in Heyu granite base, strictly controlled by tectonic fracture zone, has proven reserves of medium-sized scal. According the study to the geological features, the alteration characteristics and the ore-forming fluids of Yangshan fluorite deposit, display Yangshan fluorite deposit have the obvious characteristics of the hydrothermal ore deposits.

Key words: fluorite deposit; geological characteristics; deposit genesis

萤石(CaF2)，又名氟石，是一种具有国家战略性非金属矿产资源，主要用于制造氢氟酸及炼钢的助熔剂等[1]。萤石作为氟元素的主要来源，随着氟化工产品的不断升级，其产品附加值快速增长，未来需求空间巨大。我国萤石矿储量居世界第三位，产量居世界首位[2]。本文研究的杨山萤石矿位于豫南萤石矿成矿带(ⅢF-7)[2]，该成矿带是我国重要的萤石成矿带之一，分布着陈楼、杨山、柳扒店等大中型萤石矿床。截至2009年，杨山萤石矿累计查明资源储量已达中型规模，对其进行矿床地质特征及成因研究，可有效指导矿床深部及外围找矿勘查工作。

1 区域成矿地质特征

杨山萤石矿位于栾川县合峪镇，南西距栾川县城42km，大地构造位于华北地台南缘，华熊台隆外方山断隆区。区域出露地层主要为前寒武纪太华群变质基底，岩性主要为斜长角闪片麻岩、混合片麻岩等；中元古界熊耳群火山岩系，岩性主要为安山岩、流纹岩等；中元古界官道口群，岩性主要为白云岩；中元古界宽屏群，岩性主要为石英片岩，中元古界地层呈角度不整合覆于前寒武纪太华群结晶基底之上(见图1)。区内断裂构造发育，南部主要为近EW向的马超营断裂和车村—鲁山断裂，中部和北部为一系列NE向、NWW向断裂互相交织呈网状。区内岩浆活动强烈，主要表现为中元古代熊耳期的火山喷发(溢)及熊耳晚期、华力西期和燕山期的岩浆侵入[3]，其中燕山期合峪花岗岩体与区内萤石矿关系密切，该岩体为4次侵入的复式岩体[4]，不同期次侵入体的接触边界处可见冷凝边、暗化边及侵入流面等现象，侵入接触关系明显，各期次侵入体矿物成分基本相同，岩性主要为似斑状或斑状黑云母二长花岗岩，年龄集中于127～136Ma[5]。

2 矿床地质特征

矿区范围出露几乎全为燕山期合峪花岗岩基，仅在矿区局部分布少量第四系冲坡积物。矿区范围内出露的合峪花岗岩基，岩性主要为巨斑状黑云母二长花岗岩、中粒黑云母二长花岗岩。巨斑状黑云母二长花岗岩，灰白、灰紫色，似斑状结构，块状构造，斑晶大小(4×6～8×12)mm，成分为长石，含量20%～40%，基质主要为条纹长石、斜长石、石英，次为黑云母。矿区范围断裂构造发育，并与萤石矿化关系密切，构造带在走向及倾向上均具舒缓波状和膨缩特征，构造内充填岩石主要为构造角砾岩、碎裂岩、萤石、糜棱岩，主要断裂特征见表1。

图1 豫西地区萤石矿资源分布图

表1 栾川杨山萤石矿区主要断裂特征

表2 栾川杨山萤石矿区主要矿体特征

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

矿区范围已发现萤石矿体共9条(表2)，全部赋存于合峪花岗岩基的断裂带中，严格受断裂破碎带控制。矿体边界清楚(图2b)，形态多为脉状、透镜状，矿体在走向、倾向均具波状舒缓和膨大尖缩现象。矿体在厚度较大时，与围岩接触面粗糙，矿体中见有较多的花岗岩角砾(图2d)；在厚度较小时，与围岩接触面较平直，此时萤石含量高，质较纯。杨山萤石矿总体为簿脉型矿床，局部CaF2含量很高，属富矿，整体萤石质量一般。

3.2 矿石特征

杨山萤石矿床的矿石及矿物特征显示，该矿床成因类型为裂隙充填的热液脉状萤石矿床。根据矿物组合特征，杨山萤石矿可分为萤石型、石英—萤石型、重晶石—萤石型、方解石—萤石型等几类矿石，其中以萤石型、石英—萤石型为主；根据矿石结构构造可分为粗晶块状(图2c)、条带状(图2a)、角砾状(图2d)以及浸染状等几类矿石。

矿石主要结构有自形—半自形结构(图2f)、他形粒状结构，碎裂结构(图2e)；主要构造有块状构造、角砾状构造、条带状构造、团块状构造。矿物成分以萤石、石英为主，次为斜长石、玉髓 、高岭土等。萤石多为紫色、淡绿色，半透明—不透明，自形—半自形晶体，集合体产状为脉状、团块状、晶簇状；硅化主要表现为石英脉和石英团块，常与萤石共生，形成构造岩的胶结物，其中部分呈乳白色，光泽不强不透明成石髓。

3.3 围岩蚀变特征

区内萤石矿体赋存于合峪花岗岩中，围岩蚀变仅限于构造破碎带及其上下盘围岩附近，具有明显低温热液蚀变特征，主要蚀变类型、强度及其与矿化的关系如下：

(1) 硅化：与萤石成矿关系密切，主要在矿体及破碎带中。硅化在矿区主要有两种表现形式：一是以石英团块或石英颗粒的形式分布于矿石及矿体附近的花岗岩中；二是以石英细脉的形式网脉状产于矿石或构造破碎岩中。

(2) 绢云母化：与成矿关系密切，主要以片状绢云母的形式，分布于近矿围岩与构造破碎带中，常与硅化伴生，局部形成绢英岩甚至云英岩。

(3) 高岭土化：主要分布于近矿围岩与构造破碎带中，主要为近矿围岩中长石风化形成，为后生矿物，对找矿具有指示作用。

4 矿床成因研究

4.1 矿石化学成分特征

对矿石进行了全岩化学成分分析(表3)，结果显示CaF2含量在36.70%～90.07%，平均72.97%，化学成分与观察到的矿物组合相对应，并且CaF2与SiO2成明显负相关(图3)，表现出热液脉型矿床的特征。

表3 矿石化学成分统计(%)

图2 杨山萤石矿床矿石手标本及镜下显微照片

4.2 成矿流体特征

赵玉等[5]曾对与杨山萤石矿床相邻的马丢萤石矿床进行过流体包裹体研究，马丢萤石矿赋矿围岩、矿体产出特征、矿石组分、矿石结构构造、围岩蚀变等特征与杨山萤石矿高度相似，作者认为二者包裹体特征应一致。马丢萤石矿的包裹体呈群带状和孤立分布，数量较少，主要为液相包裹体，包裹体形态多样，多为拉长的椭圆形或不规则形，反映了该矿床后期经历过一定的构造变形。马丢萤石矿包裹体均一、温度主要集中于150～180℃，平均为176.3℃，根据测温结果计算得出马丢萤石矿床的成矿流体属低温、低盐度、低密度的NaCl-H2O 体系流体，指示该矿床属于低温热液矿床。

图3 CaF2-SiO2相关系数图解

5 结语

杨山萤石矿床与区域其他萤石矿床相似，赋存于合峪花岗岩基内，严格受构造破碎带控制，矿体边界清晰，形态多为脉状、透镜状；矿石类型以萤石型、石英—萤石型为主，且萤石与石英呈现“此消彼长”的特征，萤石多为自形—半自形晶体，以脉状、团块状、晶簇状产出，显示出热液矿床的特征。

矿区围岩蚀变仅限于构造破碎带及其上下盘围岩附近，主要蚀变为硅化、绢云母化，具有明显低温热液蚀变特征；邻近萤石矿床的流体包裹体特征显示，成矿流体属低温、低盐度、低密度的NaCl-H2O体系流体，指示该矿床属于低温热液矿床。综上，杨山萤石矿应为构造充填的热液脉型萤石矿床。

[1]成功，邱献引.中国萤石矿床地质特征与成因综述[J].中国非金属工业导刊，2013(5)：47-52.

[2]王吉平，商朋强，熊先孝，等.中国萤石矿床成矿规律[J].中国地质，2015，42(1)：18-32.

[3]姚书振，丁振举，周宗桂，等.秦岭造山带金属成矿系统[J].地球科学，2002，27(5)：599-604.

[4]李永峰.豫西熊耳山地区中生代花岗岩类时空演化与钼(金)成矿作用[D].北京：中国地质大学(北京)，2005：1-143.

[5]赵玉，张寿庭，裴秋明，等.河南栾川马丢萤石矿床流体包裹体研究[J].矿物学报，2015(S1)：649-649.

Geological Characteristics and Genesis of the Yangshan Fluorite Deposit in Luanchuan, Henan Province

DENG Hong-ling1,2, ZHANG Su-kun1,2, WANG Jiang-he1, LIU Yao-wen1,FENG Shao-ping1, ZHANG Hao1, WANG Xiao-sa1, HUANG Lan1
(1. First Institute of Geological and Mineral Resources Survey, Henan Geological Exploration Bureau, Luoyang 471023, China;2. Key Laboratory of Au-Ag-Polymetallic Deposit Series and Deep-seated Metallogenic Prognosis of Henan, Luoyang 471023, China)

P619.215

A

1007-9386(2017)03-0037-04

2016-08-09

河南省国土资源科技攻关项目(编号：2015-258-03)。