福建省光泽县测家山-罗家坑一带萤石矿成矿地质特征及找矿潜力分析❶

2020-05-16栗克坤陈新立于超韩志坤胡电梅车苗

化工矿产地质 2020年1期

栗克坤陈新立于超韩志坤胡电梅车苗

中化地质矿山总局河南地质局，河南郑州 450000

萤石是一种重要的非金属矿物原料，广泛用于冶金、玻璃、陶瓷、水泥工业，是建筑和造船工业的焊剂，也是生产氢氟酸及其衍生物的重要原料[1-2]。随着现代工业的发展，萤石的应用范围不断扩大，如制造大功率的激光装置的部件，生产火箭燃料等，是现代工业部门十分重要的非金属矿产。

研究区位于福建省西北光泽县寨里镇测家山-罗家坑一带，区内萤石矿资源成矿条件好，分布着罗家坑、测家山等萤石矿（床）点。前人在该区进行过1:5万区域矿产地质调查工作，主要针对金属矿产进行了研究，而对区内重要的萤石矿未进行综合研究，对区内萤石矿的找矿潜力缺少系统评价。2016～2018年中化地质矿山总局河南地质局进行“东部地区硼磷萤石等重要非金属矿调查”项目时，发现研究区断裂构造发育，硅化、萤石矿化强烈，物化探异常明显，新发现多处萤石矿（床）点，综合分析区内具有较大的萤石矿找矿潜力。本文在结合本次研究成果及前人成果资料的基础上，对该区萤石矿成矿地质特征、萤石矿找矿潜力进行总结分析，以期对该区进一步开展萤石矿找矿和勘查工作有所帮助。

1 区域成矿地质背景

研究区位于欧亚大陆板块东南缘，濒临大平洋板块，区域大地构造单元属武夷-云开-台湾造山系（Ⅰ级）、华夏陆块（Ⅱ级）、武夷古弧盆系（Ⅴ-3-1）、光泽-泰宁古弧间盆地（Ⅴ-3-1-1）、司前-光泽燕山期构造岩浆岩带；成矿区划属滨太平洋成矿域（Ⅰ-4），华南成矿省（Ⅱ-16），浙中-武夷隆起萤石成矿带（Ⅲ-81）[3-4]、闽西北萤石矿成矿亚带（Ⅳ-1）、光泽司前-李坊萤石矿成矿远景区（Ⅴ-2）[5]（图1）。

司前-光泽燕山期构造岩浆岩带呈北东向分布，具有多期次活动特点，主要有加里东期、燕山早期及燕山晚期。加里东期岩浆岩为志留纪二云正长花岗岩、二长花岗岩，呈较大的岩基、岩株、岩瘤分布，并被后期构造岩浆活动破坏、肢解。燕山早期岩浆活动强烈，花岗岩受北东向构造控制，呈北东向岩基分布，主要为早侏罗世（含）黑云母正长花岗岩和晚侏罗世正长花岗岩，该期岩浆岩构成司前-光泽燕山期构造岩浆岩带的主体，与区内萤石矿关系密切。

区内断裂构造发育，大致可以分为北东向、北西向、近南北向和近东西向四组断裂[6]。其中以北东向断裂为主，该组断裂规模大，数量多，蚀变强烈，具有多期多次、先压扭后引张的特点，为区内萤石矿的主要控矿构造[7-8]。区域上已发现的萤石矿床基本上均分布于燕山期花岗岩与围岩内外接触带及岩体内部的北东、北东东向断裂破碎带内。

图1 研究区成矿区带划分及大地构造位置简图Fig 1 Division of metallogenic zone and sketch map of geotectonic location in the study area

2 研究区地质特征

2.1 地层

区内出露地层较简单，仅在富家坪零星出露新远古界下峰组（Pt3x）变质岩地层残留体（图2），岩性为黑云斜长变粒岩。作为研究区北部富家坪萤石矿体的顶板围岩，蚀变发育，主要为硅化、绢云母化、绿泥石化，靠近萤石矿体部位蚀变强烈，可见细脉状萤石矿化。

2.2 岩浆岩

研究区位于司前-光泽构造岩浆岩带的中心地带，区内广泛分布晚侏罗世酸性侵入岩（图2），主要岩性为似斑（少斑）中细粒正长花岗岩、含斑细粒正长花岗岩。似斑（少斑）中细粒正长花岗岩：岩石呈浅肉红色、灰红色斑状、似斑状花岗结构，块状构造，斑晶含量 5%～15%不等，斑晶主要为正长石；基质为中细粒花岗结构，主要矿物成分为正长石、斜长石、石英、黑云母。

2.3 构造

区内断裂构造极其发育，主要为北北东向及近南北向两组，其中北北东向断裂纵贯全区，为区域大断裂带司前-新桥含矿断裂带的一部分，由北北东向主断裂和北东向次级断裂组成；近南北向断裂带由测家山主断裂及其两侧平行分布的次级断裂组成；此外区内尚分布有规模较小的北东向、北西向次级断裂。其中北北东向、近南北向断裂带控制着区内萤石矿床（点）的分布。

北北东向断裂：由F9及其两侧的次级断裂组成，呈北北东向贯穿全区，区内控制长度达9.79km，南北两端延伸出区外。断层切穿晚侏罗世花岗岩体。主断裂F9总体走向北北东向，倾向NW280°～300°，倾角 45°～70°，局部较陡。断裂宽 5～50m，局部宽度可达70m左右。断裂表现为强烈硅化破碎带、硅化带、构造角砾岩带、萤石矿化带为特点，局部可见少量的碎斑岩发育。根据断裂特征，断裂性质具有先压后张的特征，整体呈张性，具有长期活动的特征。沿该断裂带分布有罗家坑、富家坪萤石矿点及早洲东萤石矿化点。

图2 研究区地质矿产简图Fig 2 Geological and mineral map of the study area

近南北向断裂带：呈近南北向展布，由一系列的近南北向平行分布的断层组成，产状基本一致，断层切穿晚侏罗世花岗岩体。主断层走向355°～5°，长约4km；倾向总体西向，倾角85°左右，局部近于直立，宽2～30m不等；主断层两侧以100～300m不等间距平行分布次级断裂，次级断裂长度300～1000m不等，宽度0.3～5m不等。断裂内分布断层角砾岩、构造蚀变岩，沿断裂普遍具有强烈硅化、绿泥石化、绢云母化和萤石矿化等蚀变现象。根据断裂特征，断裂性质为张扭性，具有长期活动的特征。沿该断裂带分布有测家山、早洲、测家山南萤石矿点。

2.4 地球物理特征

1:1万物探电、磁剖面测量结果显示罗家坑、测家山萤石矿赋矿断裂均显示较好的负磁异常特征，沿断裂带分布较明显的负磁异常带（图3）。电法（电阻率联合剖面）测量结果显示在赋矿构造带分布位置存在明显的正交点，各剖面正交点连线与含矿矿断裂走向完全吻合（图 4），这些电、磁异常显示区内控矿构造在走向上延伸较好，在新发现的萤石矿体沿走向延伸方向上均有很好的找矿潜力。

图3 研究区高精度磁测异常剖面平面图Fig 3 Plane Map of High Precision Magnetic Anomaly Profile in Research Area

图4 研究区罗家坑萤石矿视电阻率联合剖面平面图Fig 4 Apparent Resistivity Joint Profile Plane of Luojiakeng Fluorite Mine in Research Area

2.5 地球化学特征

1:5万水系沉积物综合异常（HS-34甲 2 F-Au-Be-Ag-U-Mo-Nb）位于研究区北部。该异常位于测区东部，呈椭圆形，长轴方向北西向，面积约7.611km2（图2）；异常区及周边出露晚侏罗世肉红色少斑中粒、中细粒正长花岗岩（ξγcJ3），异常区东北部约1km处分布有新元古界下峰组变质岩残留体；异常区内断裂构造发育，F11呈近南北向、F9呈北东向穿过异常区，同时近南北向次级断裂发育；该异常区沿F11发现测家山萤石矿，早洲萤石矿点和多处萤石矿化点、硅化蚀变带，其中测家山萤石矿预计规模可达中型规模。

为考察1:5万水系沉积物综合异常和研究罗家坑萤石矿（化）体，在测家山、罗家坑进行了1:1万地化综合剖面测量工作，分别圈出了AS-5、AS-6，AS-3、AS-4四个综合异常。

AS-5（F-Ca-Mo-Be）综合异常位于测家山西部，呈近南北向条带状分布，长约3.47km，宽约0.43km，面积1.655km²。从异常剖析图上（图5）可以看出，单元素异常分布于赋矿断裂完全吻合；C-F-1、C-Ca-1、C-Au-1、C-Ag-1与新发现的测家山完全吻合，但F异常规模较小。萤石矿南部构造带中则存在有规模较大的F异常，推测测家山萤石矿南部分布强烈硅化、局部见较强萤石矿化的构造破碎带内深部可能分布有较好的萤石矿体。AS-6（F-Ca-As-Ag-Bi）综合异常（图2）位于研究区北部 AS-5号综合异常的西南部，呈条带状，延伸方向为南北向，长约 1.83km，宽约0.3km，面积 0.453km²。该综合异常由 C-F-3、C-Ca-3等元素异常组成，异常与已知含萤石矿化硅化带、硅质角砾岩带吻合性较好，通过进一步工作有望发现新的萤石矿体。

图5 AS-5（F-Ca-Mo-Be）综合异常剖析图Fig 5 AS-5 (F-Ca-Mo-Be) Comprehensive Anomaly Profile

As-4综合异常位于研究区南部罗家坑，呈条带状，延伸方向北东向，长约2.06km，宽约0.50km，面积 0.933km²。异常由 F、Ca、Mo、Be异常组成，各异常分布范围、浓集中心与新发现的罗家坑萤石矿体位置、赋矿构造带位置完全吻合（图6），异常为矿致异常，沿罗家坑萤石体走向延伸方向上具有较大的找矿潜力。As-4异常西北部As-3异常与As-4异常近于平行；As-3异常（图2）由L-F-1、L-Ca-1、L-Mo-1等异常组成，F异常强度较高，与已知的北东向断裂构造具有很好的吻合性，通过进一步的工作有望发现新的萤石矿体。

图6 AS-4（F-Ca-Mo-Be）综合异常剖析图Fig 6 AS-4 (F-Ca-Mo-Be) Comprehensive Anomaly Profile

3 矿体地质特征

研究区具有很好的萤石矿成矿地物化条件，区内萤石矿发育，目前发现的有罗家坑、测家山萤石矿，富家坪、早洲、测家山南萤石矿点（见图 2）及早洲东萤石矿（化）点等，其中罗家坑、测家山萤石矿预计可达中型规模。

图7 罗家坑坑萤石矿04号勘探线剖面Fig 7 Exploration Line Profile of Luojiakengkeng Fluorite Mine

3.1 罗家坑萤石矿

（1）矿体形态、产状、规模

矿体呈脉状、透镜状赋存于北东向断裂构造破碎带中，走向上呈舒缓波状变化，具有膨大狭缩、分支复合现象，倾向上向深部膨大（图7）。矿体严格受断裂构造控制，与断裂构造产状一致，走向40°～45°，倾向北西，倾角55°～60°。矿体地表延伸约350m，向深部控制 120m，矿体及赋矿硅化带向深部膨大，矿体厚度 3.72～4.72m，平均厚度4.13m。

（2）围岩蚀变特征

矿体直接围岩硅质角砾岩，间接围岩花岗岩，在含矿热液运移过程中，通过组分的带进、带出，产生以硅化、绢云母化为主，绿泥石化、高岭土化、叶蜡石化次之的围岩蚀变特征。硅化、绢云母化与区内萤石矿化关系密切，硅化、绢云母化强烈部位矿体厚度大、矿石品位高。由矿体向两侧围岩硅化、绢云母化等蚀变强度由强变弱。含矿热液具有间歇性多次活动的特征，各种蚀变类型相互叠加、改造，分带性不强。

3.2 测家山萤石矿

（1）矿体形态、产状、规模

矿体呈脉状，似层状赋存于近南北向断裂破碎带中，走向上呈舒缓波状变化，具有膨大狭缩（南部厚度大于北部）、分支复合现象，倾向上向深部膨大。矿体严格受断裂构造控制，与断裂构造产状一致，走向 355°～10°，整体约 0°；矿体产状近直立，向两侧微倾。走向延伸350m，深部延伸情况不明。整体南部厚大，北部窄小，平均厚度2.52m。

（2）围岩蚀变特征

矿体直接围岩为硅质角砾岩，碎裂花岗岩，间接围岩花岗岩，围岩蚀变以硅化、绢云母化为主，绿泥石化次之。硅化、绢云母化与区内萤石矿化关系密切，硅化、绢云母化强烈部位矿体厚度大、矿石品位高。由矿体向两侧围岩硅化、绢云母化等蚀变强度由强变弱。含矿热液具有间歇性多次活动的特征。

4 成矿规律及成矿潜力分析

4.1 成矿规律

（1）研究区内萤石矿床（点）受北北东向司前-光泽燕山期构造岩浆岩带控制，分布于构造岩浆岩带内的燕山早期晚侏罗世花岗岩内[9-10]。

（2）研究区萤石矿床（点）严格受断裂构造控矿，萤石矿体赋存于硅化构造破碎带中，尤其是构造破碎带膨大部位。F9、F11北东向、近南北向断裂构造及其次级构造为区内主要的控矿和储矿构造。

（3）研究区内萤石矿与晚侏罗世正长、二长花岗岩和新远古界下峰组变质岩地层关系密切，研究表明，侏罗纪花岗岩和新远古界下峰组变质岩地层为萤石矿含矿热液的形成提供了物质来源[8]。

（4）研究区内萤石矿体一般分布于硅化带膨大部位，萤石矿体产状与硅化带产状基本一致。萤石矿体走向、倾向上均具波状变化、膨大缩小、尖灭再现现象。

4.2 成矿潜力分析

4.2.1 罗家坑萤石矿带潜力分析

罗家坑萤石矿含矿硅化带在地表向南部延伸1.2km，硅化带规模较大，硅化带与已知的物化探异常具有很好的吻合性。钻探施工成果显示，萤石矿体及控矿构造向深部延伸好，矿化规模向深部膨大。走向上萤石矿体及含矿地质体稳定，但是矿化强度不稳定，整体地表和深部萤石矿品位南部高于北部；萤石矿体厚度向南部略微变大，萤石矿体的中心部位很可能位于已知萤石矿体的南部一带；通过进一步的勘查工作，罗家坑萤石矿有望达到大型规模。

罗家坑萤石矿北部早洲至富家坪一带可见厚度3～50m不等的含矿硅化带出露，硅化带中已发现富家坪萤石矿点、早洲东萤石矿化点，其中在早洲东萤石矿化发育部位，硅化带、硅质角砾岩带真厚度可达约50m。具有形成中大型萤石矿床的潜力。

4.2.2 测家山萤石矿带潜力分析

测家山含矿硅化带由主断裂及其两侧与之平行的一系列近南北向次级张扭性断裂组成，断裂间距一般100m左右；次级断裂走向延伸长度150～1500m不等，一般300～800m不等，断裂宽度1～3m不等。断裂中普遍具有硅化、绢云母化、绿泥石化和高岭土化现象，在主断裂中北部及次级断裂中普遍具有萤石矿化现象，局部萤石矿化强烈形成萤石矿体。在该带中北部自南而北依次分布有测家山南、早洲萤石矿点。通过进一步勘查工作，测家山萤石矿有望达到大型规模；

测家山萤石矿主含矿硅化带向南部3.5km延伸较好，该控矿构造的物化探异常较发育，有望在该区发现新的萤石矿体。