石渠县渣陇地区萤石矿地质特征及控矿因素分析

彭宇，郝雪峰，潘蒙，唐屹，杨荣

石渠县渣陇地区萤石矿地质特征及控矿因素分析

彭宇，郝雪峰，潘蒙，唐屹，杨荣

（四川省地质调查院，成都 610081）

四川省石渠县渣陇萤石矿化区位于青藏滇缅“歹”字型构造体系的可可西里-甘孜雅江复向斜，甘孜-理塘断裂北东侧。区内广泛发育北西向褶皱及北西向区域性压扭性断裂以及次生构造裂隙，这些次生构造裂隙为萤石的成矿提供了良好的导矿和容矿空间，为区内最重要的容矿构造。本文在讨论该地区萤石成矿地质特征的基础上，初步分析了其矿床控矿因素，总结了找矿标志，对渣陇地区进一步寻找萤石矿床提供参考。

萤石；地质特征；找矿标志；渣陇地区

萤石，是唯一能形成工业矿产的氟化物，现已广泛应用于航空、航天、电子、冶金、建材等领域。《全国矿产资源规划（2016—2020年）》中，将萤石列入战略性矿产目录，是我国极为重要的战略性矿产资源（李敬等，2017）。渣陇萤石矿（化）区位于石渠县南20km，地处可可西里-甘孜雅江复向斜，甘孜-理塘断裂北东侧，萤石矿脉分布于以渣陇斑状花岗岩体为代表的燕山晚期侵入体周缘，其成矿与区域岩浆岩密切相关。

1 区域地质背景

大地构造位置位于巴颜喀拉地块雅江残余盆地，青藏滇缅“歹”字型构造体系头部主体构造部分（图1），属巴颜喀拉褶皱带的南西分支，即可可西里-甘孜雅江复向斜。受北西-南东向构造线控制，主要构造形迹以北西展布向，次级构造则显示其多样性，但仍以北西向为主。地层区划属巴颜喀拉-秦岭地层区马尔康分区雅江小区，区域出露地层较为简单，主要为中生代西康群上三叠统地层，为一套复理石碎屑沉积，厚度巨大。

2 矿化区地质特征

2.1 地层

区内出露地层较为简单，主要为上三叠统两河口组，可划分为上下两段（图2）。

两河口组一段（T31）：为矿（化）区最主要的地层，出露面积超过90%，其厚度巨大，大部分地区不见底，厚度不明，局部具区域变质。底部主要为灰色块状变质岩屑杂砂岩、变质石英砂岩，少量含砾岩屑杂砂岩，中下部为灰色-深灰色厚层变质石英细砂岩夹少量粉砂质板岩、粉砂质绢云板岩，此层含较多的白云质岩层滑塌块体。中上部为灰色薄-厚层长石岩屑砂岩、变质岩屑砂岩、石英粉-细砂岩夹深灰色粉砂质绢云板岩、绢云板岩。在顶部砂岩中，夹少量含砾石英砂岩。

两河口组二段（T32）：该段地层仅少量出露于矿区北西部，地层发育于两个枢纽略向南东倾覆的连续皱褶的向斜核部。其下部为深灰色粉砂质板岩、绢云板岩与灰色薄-厚层变质长石石英砂岩、长石岩屑砂岩等不等厚互层，砂岩与板岩总量接近。上部为深灰色粉砂质绢云板岩夹灰色薄层长石石英砂岩、变质长石石英砂岩，或呈韵律互层。

2.2 岩浆岩

矿区岩浆活动较为复杂，从基性至酸性均有发育，但岩体在地表上出露面积不大，岩体的侵位时代均为燕山期，与矿化区成矿具有密切的关系（图2）。

2.2.1 燕山早期侵入岩

主要为打测落陇一带的辉长岩，出露规模不大，呈岩株状，走向北西-北北西，露头情况较差，风化剥蚀强烈，大部呈碎裂堆积状。主要矿石矿物为普通辉石、斜长石、少量黑云母及石英，副矿物为榍石、磷灰石，次生矿物有滑石、绿泥石等。明显受后期热液蚀变影响，进而生成一些热变质矿物。

图2 渣陇萤石矿（化）区地质简图

1.上三叠统两河口组上段；2.上三叠统两河口组下段；3.晚燕山期花岗岩；4.花岗斑岩；5.早燕山期基性岩脉；6.萤石矿脉及编号；7.压扭性断裂及编号

2.2.2 燕山晚期侵入岩

主要为渣陇、丘达沟2处似斑状、斑状花岗岩体，分布于工作区北东部、南西角，岩株状，出露面积较大的渣陇岩体约4.5km2，岩体均呈不规则状、椭圆状出露，总体形貌上构成穹窿。岩体有内相带与外相带特征，内相带呈粗粒斑状结构，外相带呈细-中粒斑状结构，组成矿物种类及含量大致相仿。岩体周缘发育大面积角岩带，角岩带宽度均达到数公里，推测下覆大规模岩基。从岩体边部向外，岩性变化规律为高温到低温的岩性组合，岩性为透辉石长英角岩、透辉斜长角岩、斜长阳起石石英角岩、黑云母长英角岩、角岩化长石石英砂岩、角岩化砂质砾岩、含有黑云母的变质长石石英细砂岩，从上可见变质温度的递减关系和变质晕圈的消失。岩体周缘北西向次级构造裂隙极为发育，与主构造线走向大致相同。

该期斑状花岗岩主要组成矿物为钾长石、斜长石、石英、黑云母，副矿物有萤石、锆石、磷灰石、磁铁矿、独居石、电气石、铌钽铁矿、锡石、辉钼矿、黄玉等，显示较好的含矿性，其萤石含量较普通花岗岩高。

2.3 构造

矿区断裂与褶皱较为发育，构造形迹主要呈北西-北北西向，少量近南北向，北西向断裂为区内最主要的断裂构造，并控制区内矿产的规模及展布形态规律。

2.3.1 断裂

（1）北西-北北西向断裂

该组断裂系统为区内最主要的断裂系统，有规模较大的区域性断裂，也有规模中等或较小的次级断裂。区域性断裂延伸长度可达数十公里，均属压扭性断裂，可形成数十米宽的断层构造带，一些断裂（如F2松青断裂）的构造带充填的石英脉宽度可达10余米，可见延伸长数百米。次级断裂构造裂隙破碎带一般宽数米至十多米，可见延伸长一般数十米至数百米，断层倾角较陡立，一般达70°以上，两盘岩层常具千枚岩化、炭化现象，并伴有强烈褐铁矿化。

（2）南北向断裂

为区内次要断裂构造，主要为F1（觉央断裂），沿觉央沟分布，几乎为正南北向（北北西357°）延伸，南起于翁琼沟，北至翁曲西岸，全长约25km，走向线较直，横切两河口组下段，断裂带上多见花岗斑岩脉、石英脉。在丘达沟北侧破碎带上，断层角砾岩、挤压透镜体发育，由挤压透镜体排列方向判断，断面向西倾。

2.3.2 褶皱

区内褶皱构造较为发育，较大型的褶皱其枢纽延伸方向多为北西向。位于北东部的渣陇复背斜核部出露渣陇岩体，两翼地层形成复式背斜，枢纽略向南东倾覆。F3（打测落陇断裂）东盘，发育倒转褶皱，地层形成倒转，其与F5（翁曲断裂）形成的断层夹块内，发育连续紧闭近直立褶皱。在北东部渣陇沟口南侧，受F1（觉央断裂）影响，断裂西盘见一系列北东-南西走向的入字型褶曲，从与入字型褶曲关系来看，判断断裂应发生过反时针方向扭动。

3 矿体地质特征

3.1 矿体展布规律及形态特征

矿化区内目前发现较具规模的萤石矿脉6条（图2），所发现的萤石矿脉均产出于两河口组一段（T31）内，分布于燕山晚期斑状花岗岩穹窿周缘，包括渣陇岩体以及南部丘达沟一带的岩体。出露宽度3～15m不等，可见延伸长50～200m不等，主要呈脉状、条带状等形态产出，局部具膨大缩小、尖灭侧现等特征，矿化脉充填于断层构造裂隙中，边部常裹挟断层角砾，在空间展布上严格受区域内次级北西向压扭性断裂构造带控制，其延伸方向与断裂走向一致，呈舒缓波状沿断裂走向展布，产状与断面产状一致，以北东倾向为主，一般较陡立，倾角一般在75°以上。

表1 渣陇地区萤石矿体特征一览表

3.2 矿石成分及结构构造特征

矿石矿物主要为萤石，颜色鲜艳多样，以浅紫色、浅绿色、浅蓝色为主，次为紫红色、墨绿色、白色等。半透明，性脆，断面参差状，玻璃光泽。具碎斑状、粒状、柱状、板状等结构。碎斑状萤石一般多见裂纹，次棱角-次圆状，碎斑大小0.5～2cm，少量可达4cm，此类碎斑状萤石通常被石英细脉或集合体所包裹。粒状、板状、柱状萤石一般具半自形-自形晶，大小多在3～8cm，一些超过10cm，板、柱状萤石常见极为发育的解理。

脉石矿物主要为石英，次为蛋白石、方解石、绢云母等。石英一般灰白、乳白色或无色，具油脂光泽，多呈它形粒状、集合体状或细脉状，局部具晶洞构造，形成晶簇（图3b），晶簇一般2～5mm宽，5～10mm长。蛋白石一般灰白-白色，主要以胶结物形式出现。绢云呈细小鳞片状分布于矿石中。

矿石主要有块状构造及角砾状构造两种，块状构造矿石主要由体积较大的萤石块体或集合体及少量脉状石英等组成，整体较为完整。角砾状矿石主要由早期萤石和石英在应力作用下形产生破碎、碎裂，被后期石英脉、硅质、萤石所胶结。

3.3 矿化阶段划分

根据野外矿体特征观测结果结合矿石结构构造等要素，初步认为渣陇地区萤石矿矿化分为2个阶段。

Ⅰ阶段：萤石颜色主要以浅绿色、白色为主，结构形态表现为早期经应力作用而形成的碎裂状、碎斑状矿石，与早期灰白色石英碎粒一起被后期石英脉、萤石胶结、包裹，形成明显的碎斑镶嵌特征，此阶段矿石局部还以裹挟大量棱角状围岩角砾为特征（图3c）。

Ⅱ阶段：萤石颜色主要以浅蓝、浅紫、紫红色为主，结构形态表现为较为完整的粒状、板柱状或集合体状，局部可见呈细脉状穿切早期萤石矿体，或呈较大块体状对早期萤石矿体形成包裹形态（图3d）。

主要的脉石矿物石英亦可大致分为2个期次，早期石英多呈白-浅灰白色，与容矿构造同时期形成，经改造多呈角砾化或碎粒化，被后期石英、萤石以及硅质等胶结。后期石英多呈浮白色，充填于矿体裂隙之中，局部形成晶洞和无色晶簇。

3.4 矿石化学成分及质量

矿石主要由CaF2、SiO2组成，分布于2个岩体周缘的萤石矿脉在品位上有所不同，渣陇岩体周缘Ⅰ、Ⅱ号矿脉CaF2含量在58.1%～82.6%之间，平均品位64.73%，SiO2含量在16.5%～41.2%之间。丘达沟周缘Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ号脉CaF2含量在64.3%～91.4%之间，平均品位75.38%，SiO2含量在9.3%～33.2%之间。

矿石属萤石-石英型、石英-萤石型，各矿化带内矿石平均品位均超过富矿品位（CaF2＞60%），矿化品位及质量较好。

图3 萤石矿脉及矿石样品特征

3.5 矿体围岩蚀变特征

矿体围岩主要为上三叠统两河口组砂板岩、白云质滑塌块体以及含白云质砂板岩，围岩蚀变类型主要为叶腊石化、硅化、绢云母化、碳酸盐化，次为黄铁矿化、萤石化以及绿泥石化，通常这些蚀变现象围绕岩体形成蚀变晕。叶腊石化主要发育于矿体及破碎带内或边缘，宽度数十厘米至数米。硅化见于矿体边缘一带，常形成数米至十多米的硅化带，硅化带有时和叶腊石化共存。绢云母化、黄铁矿化见于矿体两侧数十米范围内，通常越靠近矿体蚀变越强。碳酸盐化则分布在更大的范围内，范围内岩石均表现为一定程度白云质化，局部石英细脉与方解石脉共生。以上围岩蚀变特征与曹俊臣关于中国与花岗岩有关的萤石矿床地质特及成矿作用的研究结论极为相似（曹俊臣等，1999）。

3.6 矿床类型

围岩普遍表现为硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化蚀变特征，均为典型的中-低温蚀变，未见到高温气成蚀变等标志。矿体与围岩接触界线清晰，受断裂构造边界的严格控制，具充填特征。综合以上矿体围岩蚀变特征以及区域地质特征判断，矿床应属浅成中-低温热液充填型矿床。

4 矿床成因探讨

4.1 构造条件

该区域位于松潘-甘孜造山带北西端，区内经历多次岩浆旋回改造、构造极为发育，燕山晚期岩浆的上升侵位和冷凝收缩，使区域地层派生出大量次级裂隙，岩浆活动与构造作用叠加使压扭性构造裂隙具有张扭性特征，这些次级构造裂隙为萤石了矿脉成矿提供良好的容矿、成矿空间。其控矿条件与海南什统萤石矿极为相似，在燕山运动的末期，北西向、近南北向断裂再次发生活动，对本身进行了后期改造，而这种压扭性断裂又具有控矿构造比较封闭的特点，进一步阻碍了 F-、Ca2+等活性组分的逸散，从而使该类断裂成为控制本区萤石成矿最主要的构造（郝强等，2015）。

4.2 成矿物质来源

矿化区渣陇斑状花岗岩体与丘达沟斑状花岗岩体富含萤石，萤石是除钾长石、斜长石、石英、黑云母等主要矿物以外最主要的副矿物，渣陇斑状花岗岩体萤石含量约在1%左右，丘达沟斑状花岗岩体萤石含量则高于1%，其F的含量远高于普通花岗岩。岩体围岩地层出露较大面积的火山质碎屑岩、白云质岩层，一些地段可以见到白云质滑塌块体，这些岩石富含Ca，为萤石成矿提供了丰富的物源。渣陇斑状花岗岩体钾长石含量可达45%～63%，为偏碱岩类，K2O含量高于Na2O，有利于F元素的运移与富集（叶杰等，2013）。

4.3 穹顶控矿

矿区渣陇斑状花岗岩体以及南部的丘达岩体是富含钾长石的偏碱性岩类，其岩基为隐伏穹窿，从野外实际调查发现萤石矿脉产出于岩体近顶部位置及周缘，实际上受到了穹窿的成矿控制（吴文革等，2005）。

4.4 成矿机理

在富含萤石的燕山期斑状花岗岩成岩后，区域内次生断裂构造极为发育，大气降水沿构造破碎带淋滤汲取岩石中的F-和Ca2+，随着构造挤压与地热增温，与地下热水混合循环，在温度增高的情况下形成成矿热液，又不断对围岩淋滤、汲取，使F、Ca等重新活化转移（曹俊臣等，1999），使其浓度不断增高，最终在近地表附近沿着岩体周缘断裂构造破碎带等有利的容矿构造空间充填而形成萤石矿床。

图4 晚燕山期花岗岩穹顶控矿特征剖面示意图

1．上三叠统两河口组下段；2．晚燕山期花岗岩；3．角岩带；4．萤石矿脉及编号

5 结语

终上所述，区内萤石矿床为晚燕山期浅成中低温热液充填型脉状矿床，北西向、北北西向断裂为区内最主要的容矿、控矿构造，上三叠统两河口组与晚燕山期花岗岩侵入接触带叠合部位矿化最好。

依据该区控矿因素、矿化类型，结合区域和矿区地质特征，总结找矿标志为：①萤石矿脉产于区内斑状花岗岩体周缘，主要赋存于硅化破碎带内。②区内NW、NNW向的张扭性或压扭性次级断裂，是赋矿的良好场所，是寻找萤石矿床的构造标志。③在断裂带发育叶腊石化、硅化、绢云母化等蚀变，是寻找萤石矿的蚀变标志。④在地貌上硅化带一般形成陡坎和凸起，是寻找萤石矿矿的地貌标志。

李敬，高永璋．2017．中国萤石资源现状及可持续发展对策[J]．中国矿业，26(10)：7-14．

曹俊臣．1999．中国与花岗岩有关的萤石矿床地质特征及成矿作用[J]．地质与勘探，30(5)：9-15．

郝强，钱利军，许德如，杨昌松．2015．海南什统萤石矿成矿规律与成矿机制[J]．四川地质学报，35(3)：379．

叶杰，李清云．2013．浙江青田县万山萤石矿矿床地质特征及成因[J]．地质学刊，37(2) ：324．

吴文革，谢卫红．2005．江西德安彭山穹窿构造特征及其控岩控矿作用[J]．北京地质，17(4)：7-11.

Geological Features and Ore Control Factors of Fluorite Mineralization in Zhalong, Sêrxü, Sichuan

PENG Yu HAO Xue-feng PAN Meng TANG Yi YANG Rong

(Sichuan Institute of Geological Survey, Chengdu 610081)

The Zhalong fluorite mineralization area in Sêrxü, Sichuan is located in the Hoh Xili-Garzê-Yajiang synclinorium on the northeastern side of the Garzê-Litang fault of the Qinghai-Tibet- Yunnan-Burma η-type structure system. NW-trending folds, NW-trending compression-torsion faults and secondary structural fractures are widely developed in this area. These secondary structural fractures provide good ore-guiding and ore-holding space for the fluorite mineralization and are the most important host structures in this area. This paper has a discussion on geological features, ore control factors and ore criteria of the fluorite mineralization.

fluorite; geological feature; ore criteria; Zhalong area, Sêrxü

P611.1+3

A

1006-0995（2021）04-0581-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.04.009

2021-03-08

“中国地质科学院矿产资源研究所松潘-甘孜成锂带锂铍多金属大型资源基地综合调查评价（编号：WKZB1911BJM500319）”、“稀有稀土战略资源评价与利用四川省重点实验室”联合资助

彭宇（1979— ），男，四川遂宁人，工程师，从事矿产地质调查工作

郝雪峰（1979— ），男，山西临汾人，高级工程师，从事矿产地质调查工作