北武夷成矿带上西洋地区萤石矿找矿远景分析

胡 浩 程志伟 王 健 李 悝

(江西省核工业地质局二六八大队)

北武夷成矿带位于赣、浙、闽三省交界部位，北至萍乡—广丰—江山叠接断裂带，南达石城—宁化—南平断裂带，西至鹰潭—安远断裂，东界为丽水—政和—大埔断裂，其内萤石、叶腊石、石墨等非金属矿床以及铜铅锌银等多金属矿床广泛分布，矿床类型多样、成因类型复杂，是华南地区最重要的非金属—多金属成矿带[1]。萤石矿区域上受NE向展布的驿前—黄岗山深大断裂控制，沿大断裂派生出众多的NW向次级断裂，萤石矿填充于断裂之中，是江西省重要的萤石矿集区。

焦塘锌、铅、萤石矿田：位于饶南坳陷带东部梨子坑早白垩世火山盆地北西缘。燕山早期I型花岗岩分布于与北部，呈小岩瘤、岩脉产出，岩石类型为花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩，在其与上石炭统—中下三叠统碳酸盐岩接触带有船坑、铜山形成接触交代型小型铜矿床、与成矿有关的火山岩、潜火山岩为早白垩世打鼓岭组、鹅湖岭组流纹斑岩、花岗斑岩，构成铜钱山杂岩体，属S型花岗岩、英安流纹岩等[2]。矿体多产于主断裂带及其旁侧裂隙中，形成脉型热液矿床，部分为脉带状斑岩型。形成多处中小型以铅，锌、铜、钼、萤石矿床，有蔡家坪、焦塘、黄相、金竹坑、梨子坑、葛山坞、青竹坑、铜钹山、曹坑等矿。

上西洋萤石矿处于武夷山北麓，地处北武夷—怀玉山萤石矿产发育地区，其行政区位置位于江西省上饶市广信区与广丰区交界处，北距广丰区15 km，北西距广信区34 km。自1977—2008年，在该地区及其周边均开展过区调和矿调工作，2019年利用前人研究资料在本地区做进一步研究，在该地区开展萤石矿普查工作，现已探明萤石矿脉3条。

1 大地构造背景

图1 北武夷地区花岗岩体及萤石矿分布

饶南坳陷发育于加里东运动后，基底地层为青白口系上部—震旦系、寒武系中深变质岩系，盖层以晚石炭世以来的地层为主体。断裂网络由近东西向、南北向、北北东向、北东向及北西向5组断裂组成，中小型推覆、滑覆构造比较常见。岩浆岩以燕山期S型花岗岩及浅成I型花岗岩、潜火山岩及火山碎屑沉积岩为主;其次为加里东期的花岗岩及混合岩，构成近东西向的复式花岗杂岩带。构造单元总体上呈北东—南西向展布。

2 地质概况

图2 上西洋地区地质简图[4]

3 矿区地质

3.1 地 层

研究区内出露的地层由老到新仅有下白垩统鹅湖岭组(K1e)和下白垩统石溪组(K1s)。

(1)下白垩统鹅湖岭组(K1e)共分4段，本区只发育第四段(K1e4)，岩性由下到上主要为一套沉凝灰岩—流纹质凝灰岩—流纹岩。

(2)下白垩统石溪组(K1s)地层呈不整合接触关系覆盖在鹅湖岭地层之上，该组地层共分3段，第一段(K1s1)岩性主要为凝灰质砂岩，第二段(K1s2)岩性主要为英安质熔结凝灰岩，第三段(K1s3)岩性为流纹质熔结凝灰岩、流纹岩。

3.2 构 造

研究区内构造简单，以断裂为主，褶皱不发育。区内的断裂构造期次由早到晚可分为两期：即北东向、北西向，互相交织，组成了区内断裂构造格架。其中北西向为研究区内主要控矿断裂(以FQSi1为代表)，北东向断裂存在含矿的可能性(以FQSi2为代表)。

北东向断裂包括FQSi2、F4、F6、F7、F8、F9、F11。其中，FQSi2呈北东向展布，延伸长度大于200 m，宽5 m左右，倾向325°，倾角60°～70°，其北东、南西两端均延伸出研究区外，区内被北西向断裂错断。北东向断裂是伴随基底褶皱而形成，在后期的构造活动中得到加强和发展，它切穿盖层火山岩地层、控制了鹅湖岭旋回火山活动，是研究区中形成最早的一组且具有多次活动的断裂，受后期构造破坏较明显。

北西向断裂包括FQSi1、F3、F5、F10。其中，FQSi1呈北西西向展布，出露于研究区中部以北，延长大于1 500 m，宽度10～15 m，倾向SW195°左右，倾角70°左右，形态不甚规则，走向上呈波状延伸，构造以强烈硅化和大量网脉状硅质脉体充填为特征，构造岩以碎斑岩、碎裂岩为主，硅质胶结，具硅化、褐铁矿化、绿泥石化等现象。北西向断裂多为高角度断层，是印支运动产生的北东向挤压走滑断裂的配套拉张断裂，燕山晚期受区域拉张应力场影响强烈活动，切割了北东向断层并控制了石溪旋回火山活动，导致石溪组火山岩呈北西向展布，是区域上重要的控岩、导矿、控矿构造，同时也是研究区内萤石矿的导矿和主要的容矿构造，控制了区内萤石矿体的展布和规模。

3.3 岩浆岩

研究区内出露的火山岩赋存在上白垩统鹅湖岭组(K1e)地层和下白垩统石溪组(K1s)地层中。依据岩相划分的岩石类型主要包括流纹质集块角砾熔结凝灰岩、粗面流纹质熔结凝灰岩、粗面英安质熔结凝灰岩、凝灰岩、流纹质角砾凝灰岩、沉凝灰岩、豆粒凝灰岩、球泡流纹岩等。此外下白垩统石溪组(K1s)地层中还有辉绿岩脉(βμ)、石英斑岩脉(λπ )侵入。

燕山期花岗岩体是萤石成矿的重要基础。高挥发性组分、富碱的酸性岩浆侵入活动形成的期后热液为成矿提供了成矿能量和成矿物质(挥发组分如F-、Cl-等)，岩浆侵入活动对成矿元素的迁移与富集起到了重要的控制作用，矿体与岩体相伴,成矿时间稍晚于成岩时间，主要分布于岩体与围岩接触带和近接触带的断层破碎带中，规模较大的岩体对成矿更为有利[5]。因此，燕山期侵入体与萤石成矿的关系十分密切，它对萤石成矿具有较强的控制作用。

4 研究区周边各矿点成矿特征分析

研究区周边萤石矿探矿权、采矿权分布较集中，根据其构造位置、分布地点、矿点特征等因素，可将该区域归并为四十八都—横山萤石矿富集区。

四十八都—横山萤石矿富集区内矿床多呈串珠状、豆夹状、透镜状,呈北东东向产出，具膨大收缩,尖灭再现的特征，规模以小型为主；矿石类型为石英—萤石型，平均品位50%～65%；容矿构造为北东向陡倾斜断层及北东向与北向断层交汇点，压扭性为主，兼具张性特征。成矿岩体包括铁山岩体等，矿体分布在岩体外围。围岩为含火山凝灰质长石石英砂岩、中酸性火山岩；围岩蚀变中硅化强，高岭土化较弱,绢云母化、绿泥石化次之；典型矿床包括五培坞、东坑岭、山葆弄等，各矿点成矿特征见表1。

表1 四十八都—横山萤石矿富集区内各典型矿点成矿特征

5 四十八都—横山矿集区成矿条件分析

5.1 地层、岩石条件

四十八都—横山萤石矿富集区，与萤石矿成矿关系密切的地层和岩性为白垩系下统石溪组(K1s)的砂岩、泥岩、火山碎屑岩和酸性火山岩；白垩系下统中墩组(K1z)的砂岩、含砾砂岩、砂砾岩；白垩系上统南雄组(K2n)的含砾粉砂岩、流纹质凝灰岩。该类岩层是本区内萤石矿成矿的重要因素，一方面该类岩石有利于形成矿化裂隙，矿化裂隙的形成有利于萤石矿成矿热液的运、移、存；另一方面在晚侏罗世—早白垩世期间喷发的熔岩、火山碎屑岩及中酸性侵入岩遭受风化剥蚀后，由于大气降水下渗作用，在下伏的基底岩石中循环，并汲取了F-、Ca2+等组分，形成含矿热液，上升后在浅部断裂带中沉淀成矿。

5.2 构造条件

区内构造不仅为含矿热液上升提供通道，也为了萤石矿的富集、沉淀、储存提供了空间。此外，断裂构造控制了岩浆活动的整个过程，间接影响了萤石成矿作用，表现为多期次多阶段的特点。

(1)区域大断裂决定了萤石成矿位置。矿集区处于华南褶皱系北缘，处于北西向的鄱阳—上饶断裂带南端，萍乡—广丰叠接断裂带和驿前—黄岗山断裂带的夹持部位，这3条构造带呈“工”字形分布，共同界定了矿集区的大地位置和矿床的分布。

(2)北西向构造是本区域的主要控矿、容矿构造。五培坞、东坑岭等矿点均受北西向构造控制，萤石矿主要产于其中，羊角尖、旱塘萤石矿其主矿体赋存于北东向构造中，与萍乡—广丰叠接断裂带和驿前—黄岗山断裂带呈平行状产出，亦有次级矿体受北西向构造控制。总体而言，北西向构造是影响本区域萤石成矿的主要因素。

5.3 围岩蚀变与成矿的关系

控矿地质体地层中发育有明显的硅化、高岭土化、绿泥石化，其次为绢云母化、黄铁矿化，这些低温条件下的蚀变是萤石矿成矿的重要标志。矿物成矿之初，成矿物源的来源、成分差异控制了蚀变的种类；含矿热液在运移、沉淀的过程中则决定了蚀变的强度；后期温度和压力的变化造成含矿热液的结晶分异程度不同，也决定了蚀变的种类、强度以及矿体的分布和矿石的品位等。

6 成矿规律

针对四十八都—横山地区现有矿床进行研究分析，矿体多产于砂岩系地层和流纹质溶解凝灰岩的火山岩系地层一定范围的内外接触带中；矿体产状多为陡峭至近乎直立，倾角大多在65°～80°；矿体多呈脉状产出，其次为串珠状、透镜状，有少量的扁豆状、团块状产出；矿石结构多呈粒状，块状构造，其次为条带状、网脉状；矿石质量不均匀，矿石品位跨度较大，其范围在38.18%～88.26%；矿石类型以石英—萤石型为主，次为萤石石英型，山葆弄矿区有少量的单一萤石型；其成因类型则以中低温热液充填型矿床为主，个别矿区(羊角尖矿区)则为中低温热液充填交代型。

7 找矿远景分析

上西洋地区及其周围地层为下白垩统鹅湖岭组和下白垩统石溪组地层，其成矿条件与矿集区内的成矿条件基本相似，且经初步野外地质勘查结果显示，地表构造露头中有萤石矿发育，因此在本区内有望找到与矿集区内相类似的萤石矿床，尤其是在北西向构造发育部位或北东向次级构造的膨大部位有望找到中型以上萤石矿床。