冀西北康保-沽源地区萤石矿地质特征与成矿规律

刘高杰

（天津华北地质勘查总院 天津 300170）

康保-沽源地区位于张家口市北部，处在东经114°～116°、北纬41°～42°之间。区内构造发育，岩浆活动强烈，成矿地质背景良好。萤石矿是我国的优势矿种，也是重要的战略资源[1]。本区萤石矿资源较为丰富，因此初步总结其地质特征与成矿规律，以期为萤石矿的勘查工作提供帮助。

1 区域地质概况

研究区横跨内蒙-大兴安岭褶皱系（Ⅰ1）和中朝准地台（Ⅰ2），包括5个Ⅳ级构造单元（图1），分别为康保褶皱束（Ⅳ11）、土城子台穹（Ⅳ21）、大青沟新台凹（Ⅳ22）、大滩中断凹（Ⅳ23）和红旗营子台穹（Ⅳ24）。

图1 研究区大地构造位置图

区内地层具明显的二元结构，变质基底零星分布，主要为新太古界红旗营子岩群和古元古界化德群；沉积盖层以二叠系、侏罗系、白垩系和新近系等为主。二叠系为中性-酸性火山岩和海陆交互相碎屑岩夹碳酸盐岩沉积，侏罗系以含煤碎屑岩系和红色碎屑岩系为特征，白垩系为中性-中酸性-酸性火山碎屑岩、熔岩。新生代地层分布最为广泛，主要为杂色沉积岩和中-基性火山熔岩。

岩浆活动强烈，规模大、分布广。古生代侵入岩分布于元古代侵入岩外侧，岩性以闪长岩和花岗岩为主，副矿物中多见萤石。中生代酸性侵入岩零星分布。火山活动主要发生在早白垩世和中新世，早期以酸性火山岩为主，晚期以基性玄武岩喷溢为特征。

本区位于两个Ⅰ级构造单元交汇部位，近东西向展布的尚义-赤城断裂和康保-围场断裂均为基底深大断裂，具有多期、长期活动的特点[2]。北东向的张北-沽源断裂在早白垩世时期控制了张家口期和义县期火山喷发，新生代时期是张北高原盆地的控盆断裂。其它次级断裂构造走向以北东向、北西向和近东西向为主。褶皱构造规模一般较小。中生代火山构造发育，以张北-沽源断裂为界分为张家口-多伦火山喷发带和太仆寺旗-正蓝旗火山喷发带。

2 典型矿床地质特征

本区主体位于东西向展布的冀北-辽西萤石矿成矿带（ⅢF-5）西端，康保一带位于北东向展布的内蒙东部萤石矿成矿带（ⅢF-4）南西端[1]。区内发现有萤石矿床（点）35 处，其中康保县22 处、张北县7 处、沽源县6 处，包括中型萤石矿床1 处、小型萤石矿床十余处（表1），矿体主要赋存于海西期花岗岩和早白垩世张家口组火山岩中，受断裂构造控制明显。矿石构造以块状、角砾状、条带状和脉状为主，结构以它形-半自形-自形粒状结构为主，围岩蚀变主要有硅化、高岭土化、碳酸盐化、绿泥石化等。

表1 康保-沽源地区主要萤石矿床（点）特征表

2.1 小麻尼萤石矿

位于张北县大囫囵镇。矿区内出露早白垩世张家口组流纹质晶屑凝灰岩、流纹质岩屑晶屑凝灰岩夹不稳定砂岩。北西向-近南北向断裂构造发育，倾角陡-近直立。矿体呈透镜状、脉状赋存于张家口组流纹质晶屑凝灰岩中，严格受断裂构造控制。Ⅰ号矿体长477m，平均厚度2.49m，产状263°∠70～82°，呈脉状向西陡倾斜，深部厚度逐渐变小。Ⅰ-1 号矿体为Ⅰ号矿体的分枝，长91m，平均厚度1.81m，产状250°∠72°。Ⅱ号矿体长97m，平均厚度2.3m，与Ⅰ-1号矿体平行产出。矿石构造以角砾状、块状为主，见有皮壳状、梳状构造，矿石结构为它形-半自形-自形粒状结构。围岩蚀变主要为硅化。

2.2 段家沟萤石矿

位于康保县康保镇。矿区内出露海西期斑状花岗岩，近东西向、近南北向断裂构造较发育。矿体呈脉状、透镜状赋存于海西期斑状花岗岩中，严格受断裂构造控制。Ⅰ号矿体长200m，平均厚度1.09m，产状260°∠62°。Ⅱ号矿体长300m，平均厚度1.05m，产状340°∠62°。Ⅲ号矿体长300m，控制斜深65m，平均厚1.74m，产状350～355°∠60～62°。矿石呈绿、紫、灰白色，矿石结构为它形-半自行粒状，构造以块状、角砾状为主，个别地段见有网脉状构造和碎裂构造等。围岩蚀变主要为硅化。

2.3 孔督沟萤石矿

位于康保县照阳河镇。矿区内出露海西期花岗岩，见有走向北西、近直立的张性断裂。矿体呈脉状赋存于海西期花岗岩中，受北西向断裂构造控制。萤石矿体长583m，平均厚度1.20m，最大控制斜深130m，总体产状215°∠80°。矿石结构以细粒-中粒它形粒状结构为主，少量为自形、半自形粒状结构，矿石构造以块状构造为主，少量为角砾状构造。

3 成矿规律

本区萤石矿成因类型均为热液充填脉型[3]，分为岩浆期后热液型和火山-次火山热液型两种，均产在断裂构造破碎带中，矿物组合及矿石成分简单，成矿温度低，围岩蚀变较弱。岩浆期后热液型萤石矿床主要产于海西期花岗岩体内，以段家沟、孔督沟、南井沟、黄花洼萤石矿等为代表；火山-次火山热液型萤石矿床主要产于早白垩世张家口组流纹岩、流纹质凝灰岩和粗面岩中，部分产于早白垩世花岗岩（脉）中，前者以小麻尼、二道渠、狼尾巴山、红泥滩萤石矿等为代表，后者以口山和白碱滩萤石矿为代表。区内萤石矿的形成受燕山期花岗岩、火山碎屑岩和断裂控制[4]。

（1）空间分布规律：本区萤石矿以康保一带最为集中，分布在康保-围场深断裂以北，呈北东向带状延伸，矿体呈脉状、透镜状受海西期花岗岩和北西向、近南北向、近东西向断裂构造控制明显，萤石矿化主要见于岩体的边缘或接触带部位。海西期花岗岩富F，为成矿提供了物源。张北-沽源一带的萤石矿处在张北-沽源断裂和鱼儿山-下花园断裂之间，总体呈北东向展布，矿体呈脉状、透镜状、复脉状主要产在张家口组火山岩中，受北西向断裂构造控制最为明显，次为近南北向。主要受火山机构附近的环状、放射状断裂控制。

（2）时间分布规律：区内萤石矿严格受次级断裂构造控制，矿体的形态、产状与赋矿断层一致，近矿围岩蚀变以硅化等低温热液蚀变为主、呈线型沿赋矿断层分布，黄花洼萤石矿包裹体温度在150～195℃之间[2]，根据上述特征推测成矿时间在早白垩世火山活动之后。

（3）地层控矿规律：张北-沽源一带的萤石矿主要产在张家口组火山岩地层中，流纹岩、流纹质凝灰岩和粗面岩等岩石致密、性脆、易于破碎，容易形成规模较大的破碎带[5]，有利于含矿热液的运移和沉淀。

（4）岩浆岩控矿规律：康保地区的萤石矿主要产在海西期S 型侵入岩中，岩性以花岗（斑）岩、二长花岗岩为主，这些花岗岩副矿物中萤石含量高，表明F元素初步富集，经后期热液萃取在断裂破碎带中沉淀富集成矿[6]。

（5）构造控矿规律：康保和张北-沽源两个成矿集中区受区域性深大断裂控制，萤石矿体均充填在次级断裂构造破碎带中，受断裂构造控制非常明显。容矿断层走向以北西向为主、近南北向和近东西向次之，倾角陡-近直立，断面平直，早期为压扭性、晚期为张扭性，具多期活动的特征。火山构造附近的环状、放射状断裂及其次级构造裂隙为含矿热液的沉淀提供了空间。

4 找矿标志

（1）蚀变矿化标志：矿石常呈绿色、紫色、白色等醒目的色调，是寻找萤石矿的最直接标志。硅化、高岭土化、绢云母化、碳酸盐化和绿泥石化等围岩蚀变是间接找矿标志。

（2）构造标志：本区萤石矿均受断裂构造及其次级裂隙带控制，尤以北西向断裂为主，近南北向和近东西向断裂次之。火山构造附近的环状、放射状断裂是寻找萤石矿的有利部位。

（3）海西期高氟含量的花岗岩：康保一带的萤石矿产在海西期花岗岩中，这些岩体普遍具有高氟含量的特征，节理裂隙面上发育明显的萤石化[6]，是寻找萤石矿的有利标志。

（4）地球化学标志：主要萤石矿床（点）均发育有明显的F异常，是重要的间接找矿标志。

（5）张家口组火山岩：张北和沽源一带的萤石矿主要赋存在早白垩世张家口组流纹岩、流纹质凝灰岩和粗面岩中，断裂构造发育的张家口组火山岩地层是较好的找矿标志。

5 结论

（1）冀西北康保-沽源一带已发现萤石矿床（点）35 处，其中中型1 处、小型十余处，集中分布在北西部的康保地区和中东部的张北-沽源地区。

（2）萤石矿体主要赋存在海西期花岗岩和早白垩世张家口组火山岩中，构造对成矿的控制作用非常明显，成矿时期在早白垩世火山活动之后，矿床成因类型为热液充填脉型。

（3）主要找矿标志有蚀变矿化、断裂构造、海西期高氟含量的花岗岩、区域化探氟异常和断裂构造发育的张家口组火山岩地层。

（4）本区萤石矿成矿地质条件良好，矿化线索丰富，康保地区海西期高氟含量的花岗岩和张北-沽源地区火山断陷盆地的边缘断裂及火山构造附近的环状、放射状断裂是重点找矿方向。