河南新县朱店萤石矿成矿特征及找矿方向

孙春霞，贠鹏超，张素超，陈晓明

(河南省有色金属地质矿产局 第七地质大队，河南 郑州 450016)

朱店萤石矿床大地构造位置位于秦岭褶皱系之桐柏—大别山褶皱带的东段，该带是由多个形成于不同时代、不同构造环境，有着各自的建造特征和变形变质演化序列的构造地层地体，经受多次聚合后拼贴并焊结为一体的复杂构造带，是在多期碰撞造山地球动力与背景下形成的。构造型式复杂多样，为各类矿产的形成、成矿物质的迁移、聚集创造了有利空间，为多种矿床成因类型[1]和多种富集成矿创造了有利的物质前提和条件。成矿区带属滨太平洋成矿域秦岭—大别成矿省的鄂东北萤石矿成矿带[2-3]。

1 矿区的地质特征

1.1 地层

区内出露有太古宇大别岩群变质表壳岩(msr)、中新元古界浒湾岩组(Pt2+3h)、震旦系—奥陶系下统肖家庙岩组(Z-O1x)和第四系更新统洪冲积相(Qp3apl)。其中变质表壳岩主要岩石类型为黑云母钾长片麻岩、白云母斜长片麻岩、斜长角闪岩等；中新元古界浒湾岩组主要岩性白云二长片麻岩。灰色、灰白色，鳞片变晶结构，片麻状构造；震旦系—奥陶系下统肖家庙岩组主要岩性为绿帘角闪片岩；第四系(Qp3apl)主要为河床冲积物和洪积物，为黄土、亚砂土等。

1.2 构造

白洼韧性剪切带位于矿区中部，内长约7 km，北侧为浒湾变质块体，南侧为大别变质岩块。总体走向北西—南东，沿带发育的构造岩呈宽度不等的带状，宽度30～800 m。剪切带中糜棱面理总体向北东缓倾，倾角20(°)～40(°)。主要由一套长英质变晶糜棱岩、云英质构造片岩组成，变形时间为印支期—燕山早期。

八里畈韧性剪切带位于矿区东北部，区内长约4.4 km，为浒湾变形带与南秦岭变形带之间的分界线，为一套宽75～925 m的长英质糜棱岩、云英质构造片岩、花岗质糜棱岩带，剪切带内强变形带与弱变形岩块组成露头尺度的网结状剪切系统。剪切带总体倾向北北东10(°)～30(°)，倾角45(°)～70(°)。该剪切带至少经历了两次韧性剪切变形改造。前一次可能相当于碰撞拼合时间(即加里东期)，与其内榴辉岩年龄相近；后一次代表了海西—印支期的一次伸展拆离构造事件。

F1断裂位于矿区中部，呈北西向展布，长约2 km，宽2～5 m。断裂切割晚古生代四面山含榴混合花岗岩与田铺序列第四单元钾长花岗质片麻岩(见图1)，产状220(°)∠68(°)。局部见石英脉充填其中，石英脉破碎，岩石具褐铁矿化、硅化，断面清晰。

图1 朱店工作区断层局部特征

1.3 岩浆岩

岩浆活动频繁，根椐岩浆岩形成时代，分为元古代—古生代侵入体和白垩纪早世侵入体。其中元古代—古生代侵入体包括田铺序列花岗质片麻岩第四单元(Pt3T4ξγ)、魏大山岩浆岩带(Pt3φl、Pt3ν)、四面山含榴混合花岗岩(Pz2γ)；白垩纪早世侵入体有烧香尖二长花岗岩(K1Xηγ)。

2 矿床地质

2.1 矿体特征

朱店萤石矿体主要出露在矿区中北部，呈简单脉状，总体产状分两组，一组倾向为300(°)～354(°)，倾角为65(°)～75(°)；另一组倾向为140(°)～175(°)，倾角为60(°)～80(°)。矿脉沿破碎带上盘分布，地表可见长度100～300 m，断续出露，真厚度1.0～3.5 m，矿体品位一般20.78%～45.59%，矿体赋存标高322～120 m，矿体向两端变窄并趋于尖灭。

根据矿区内各条矿脉的厚度，求得其厚度变化系数为28%～43%，说明矿体厚度变化属于中等；根据各条矿脉的品位，求得其厚度变化系数为45%～72%，说明矿体总体上有用组分分布均匀程度属于较均匀。

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2.2 矿石类型

根据矿石的矿物共生组合，矿石自然类型主要为萤石型、萤石—石英型、重晶石—萤石型。

2.3 矿石特征

矿石矿物主要为萤石，与其伴生的矿物主要有石英和重晶石，有时含石髓并往往含片麻岩的角砾，极少部分萤石晶粒中含榍石、金红石的包裹体等。

矿石结构：一般为粒状变晶结构、压碎结构、半自形—它形粒状结构。

矿石构造：矿石以块状及角砾状构造为主，次为细脉状、网格状构造。

2.4 矿石组分

区内矿石有益组分主要为CaF2，其中CaF2一般含量在20%～70%；有害组分主要为SiO2。在矿石中CaF2与SiO2含量一般呈反比函数关系。

2.5 矿石化学成分特征

矿石化学成分以CaF2、SiO2为主，占矿石总含量95%以上，其次为Al2O3，少量BaSO4、CaO等。

CaF2呈半自形—它形粒状，粒径0.2～7.0 mm，负突起中度，糙面显著，解理完全，均质性。

SiO2呈它形粒状，粒径0.02～0.3 mm，固体包裹体较多而浑浊；网脉中石英呈半自形柱状，粒径0.02～4.0 mm，晶体较干净明亮。

2.6 控矿构造

与花岗岩有关的萤石控矿关系，不像层控萤石矿床那样明显与背斜构造关系十分密切，而是明显受断裂构造控制。通过综合分析，认为区内存在一个含矿最佳的主断裂，其他断裂居次要地位。按断裂性质，又以压扭性断裂比较稳定，有利于成矿；而张性断裂变化较大，对成矿不利。

区内成矿作用明显受北东向构造控制。从全区矿体数量看，6个矿脉走向是北东向，仅1个为北北西向。

2.7 围岩蚀变

围岩蚀变最常见的主要有硅化、绢云母化，其次有绿泥石化、高岭土化蚀变，其中硅化最为普遍，一般在萤石矿脉两侧形成几厘米、几米甚至几十米宽的硅化带，因此硅化是一种重要的找矿标志。

矿体围岩主要为斜长角闪片麻岩、斜长角闪岩、混合花岗岩、二长花岗岩、构造蚀变岩等；矿体中夹石主要为构造蚀变岩、石英和少量花岗斑岩。矿脉两侧围岩不同，蚀变类型也不同，与花岗岩接触的一侧发育硅化、绢云母化和高岭土化，与角闪岩接触的一侧主要发育硅化和绿泥石化。

2.8 成矿时代

根据成矿带、区域构造及岩浆活动等推测，朱店萤石矿成矿时代应该为燕山期。

3 矿床成因

3.1 成因分析

矿床形成最直接、重要的因素有物质来源、矿液运移通道及成矿空间。

该区出露的地层主要为太古宇大别岩群变质表壳岩、中新元古界浒湾岩组，岩性主要表现为白云母斜长片麻岩、斜长角闪岩、白云二长片麻岩等。通过该区进行的1∶5 000土壤地球化学剖面可以看出(见表1)：区内的地层中成矿元素氟丰度值较高，这就为成矿提供了充分的物质来源；区内断裂构造较发育，部分为隐伏构造，多期次的断裂活动为含矿热液、热气形成了运移通道和成矿元素沉淀富集空间；区内的烧香尖二长花岗岩，为成矿提供了一个热源体，在热动力地作用下，地层中的成矿物质发生活化、迁移，在构造裂隙的扩容位发生富集成矿。

表1 朱店萤石矿区地层土壤地球化学各元素平均值

3.2 成因机理

首先，在二长花岗岩岩体侵入体地垂向压力作用下，使与岩体接触的围岩破碎产生一系列的构造裂隙；当岩体冷凝收缩产生负压应力，使早期构造裂隙发生拉伸开张后，通过大气降水渗透淋滤与地热水混合作用形成地热水循环区；随后经过多期次的构造活动，使含矿热液不断发生活化，由于物理、化学条件地变化，沿着有利的构造空间运移富集，在适宜的地质构造场所中沉淀，形成萤石矿床。

3.3 成矿模型

结合区内矿石特征、矿床产出特征及成因分析，认为朱店萤石矿床成因类型属于岩浆期后中低温热液充填型脉状矿床[4-6]，成矿模式大致如图2所示。

1 围岩；2 构造破碎带；3 萤石矿体；4 矿液、地热水循环区；5 烧香尖二长花岗岩；6 断层

4 找矿标志及找矿方向

4.1 找矿标志

1)含硅化的构造破碎带是寻找该区萤石矿的重要标志。

2)破碎带中热液成因的重晶石往往与萤石伴生，也是寻找萤石矿的重要标志。

3)北东向或北北东向构造也是寻找该区萤石矿的重要标志。

4.2 找矿方向

1)加强对邻区萤石矿体分布规律的研究，在朱店及其邻近区域地表进行土壤地球化学测量，以期发现新的与萤石矿床有较好套合关系的F异常，从而扩大找矿远景。

2)在朱店及其邻近区域采取路线地质剖面追索为主的方法调查已知矿及其外围区，以期扩大找矿范围，发现新的矿(化)点，在此基础上再开展进一步的探矿工程等工作。

3)由于该类型矿床目标比较明确，根据以上找矿标志，在实际工作中应注意以下两点：①注意构造，矿区内断裂构造发育，各序次的各类断层、破碎带数十条，其中，北东—南西向构造破碎带为萤石矿导矿构造和容矿构造，寻找类似破碎带是比较理想的选择；②注意岩体(脉)，花岗斑岩(脉)侵入破碎带中，一般平行破碎带上盘分布，呈较稳定的分枝脉状，岩石受后期构造影响且具压碎构造，并被晚期石英细脉切割。

4)一般情况下，如果破碎带中出现热液成因的萤石—重晶石型萤石矿脉，重晶石可以作为隐伏矿体的重要指示物，意义重大。因此，在该地区出现此类重晶石可作为寻找其下是否有铅矿及多金属矿的重要指示标志。

5 结 语

对朱店萤石矿区地质特征分析的基础上，讨论了区内萤石矿的矿床成因和成矿模型，总结了该区寻找萤石矿的标志及方向，对该区萤石矿的勘查有一定的指导意义。