河南省栾川县杨山一带萤石矿矿床地质特征及周边找矿前景分析

张静杰，胡电梅，陈新立，魏凡超

（中化地质矿山总局河南地质局，河南 郑州 450000）

在2016年11月通过的《全国矿产资源规划（2016年—2020年）》中，将萤石列入国家战略性矿产资源。同时作为重要的基础原材料，萤石广泛应用于新能源、新材料等战略性新兴产业，产业的发展增长了对萤石矿产的需求。因此开展萤石矿找矿及成矿规律的研究，具有重要的现实及科学意义。根据王吉平等对中国萤石矿床成矿规律的研究，豫南萤石矿成矿带（ⅢF-7）是我国一个重要成矿带和萤石矿矿集区[1-2]，具有很好的萤石矿找矿前景。本文通过对栾川杨山萤石矿成矿特征及规律的研究，对周边萤石矿找矿前景进行分析，以期为下一步找矿提供依据。

1 区域成矿地质背景

研究区位于河南省西部，大地构造位置属于Ⅱ华北叠加造山—裂谷系、Ⅱ-2燕辽—太行叠加岩浆弧、Ⅱ23-3小秦岭—伏牛山碰撞造山岩浆弧，地质构造复杂，地层出露齐全，岩浆岩活动频繁，中生代侵入岩发育，具有长期复杂的构造演化历史。在各种构造运动的作用下，形成了一系列近平行的东西向深大断裂，并有一批北东向、北西向和近南北向次级断裂叠加其上。这些具有明显多期性特征的区域性深大断裂与其次级构造，对该地区的构造—岩浆活动、区域成矿作用及矿产的分布都有着重要的影响[3-4]。

研究区成矿区带属于华北陆块南缘成矿区、小秦岭—外方山Au-Mo-W-Pb-Zn-Ag-萤石-重晶石成矿亚带、外方山Au-Mo-W-Pb-Zn-（Ag）-萤石矿田（Ⅲ-63-⑧-11）内[5]，内生矿产有钼、钨、铁、硫、铅、锌、金、铜、萤石等。

2 研究区地质特征

2.1 地层

研究区出露地层简单，仅有第四系。分布在胡沟、桃园沟、大干沟、小干沟沟底及缓坡处，属冲积及坡积砂砾石层，厚度0～5 m不等，研究区地质矿产简图见图1。

2.2 侵入岩

研究区大面积出露合峪花岗岩基中的黑云母二长花岗岩，为赋矿围岩。高昕宇等研究认为合峪花岗岩基形成时代为燕山晚期早白垩世，同位素年龄为148.2 Ma至135.3 Ma[6]。研究区所处岩体是合峪超单元6个单元序列中第三个单元，该单元为含中斑中粗粒黑云母二长花岗岩，呈岩株状产出[7]。

图1 研究区地质矿产简图

2.3 构造

研究区处于区域性断裂马超营断裂以南、庙子—车村—赵村断裂以北。区内褶皱构造不发育，断裂构造发育。受区域构造作用的影响，研究区发育北西向F1和F3、北东向F2和F4两组断裂，均以矿化蚀变破碎带的形式出现，断裂性质以压扭性为主、张性为次。断裂与萤石矿化关系密切，是本区萤石矿化的主要导矿和容矿构造，具有典型的构造控矿特征，各断裂特征详见表1。

表1 矿区断裂特征一览表

3 矿体与矿石特征

3.1 矿体特征

研究区有四条规模较大矿脉，圈定五个矿体。分别为Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅲ1、Ⅲ2和Ⅳ1号矿体。矿体的空间分布、形态特征和产状变化严格受断裂破碎带控制，呈脉状或似层状产出。矿体顶、底板围岩均为黑云二长花岗岩，二者界线清晰。矿体形态较为规则，厚度较稳定，现将各矿体特征进行描述：

Ⅰ1矿体赋存于北部Ⅰ矿脉东南段，矿体呈脉状，沿走向和倾向呈舒缓波状。矿体走向长210 m，最大斜深183 m。倾向300°，平均倾角65°，局部55°或70°。

Ⅱ1矿体赋存于Ⅱ矿脉北东段，向北东被第四系覆盖。矿体呈脉状，沿走向和倾向呈舒缓波状。矿体走向长220 m，最大斜深115 m。倾向220°，平均倾角60°，局部55°或75°。

Ⅲ1矿体赋存于Ⅲ矿脉北西段。矿体呈似层状，沿走向和倾向呈舒缓波状。矿体走向长616 m，最大斜深342 m。倾向220°，平均倾角70°，局部65°或80°。矿体厚度具有东厚西薄和局部地段膨大狭缩之特征。

Ⅲ2矿体赋存于南部小干沟以东Ⅲ矿脉南东段。矿体呈似层状，沿走向和倾向总体连续分布，但局部存在无矿段和分支复合特征。走向长812 m，最大斜深543 m。倾向205°，平均倾角70°，局部60°或75°。矿体厚度具有中部厚两侧薄和上薄下厚之特征。矿体顶、底板围岩多为矿脉中的萤石矿化碎裂岩，部分地段为黑云二长花岗岩。矿体与前者多呈渐变过渡关系，与后者界线清晰。

Ⅳ1矿体赋存于南部Ⅳ矿脉的中段。矿体呈脉状，沿走向和倾向呈舒缓波状。矿体走向长288 m，最大斜深159 m。倾向145°，平均倾角70°。

3.2 矿石特征

矿石类型以萤石—石英型为主，次为石英—萤石型，局部见透镜状分布的萤石型[5]。矿石矿物主要为萤石，局部见有滑石和石膏。萤石以紫色为主，少量无色、白色和灰色，局部见淡绿色、绿色。脉石矿物主要有石英、长石、绢云母及少量方解石等。

矿石有半自形—自形粒状结构、自形粒状结构、粒状集合体结构及半自形—他形粒状结构。总体有紫色粒度细、绿色粒度粗的特征。矿石有块状、条带状、细脉—网脉状构造，局部可见角砾状构造。

构成矿石的化学成分主要为CaF2和SiO2，w（CaF2）一般在45%左右。其他化学成分由少量Al2O3、CaCO3、K2O及Na2O等组成。矿石中有害杂质为S、P，含量低，符合萤石矿品级要求。

4 矿体围岩及蚀变特征

研究区5个矿体中，Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅲ1和Ⅳ1矿体顶、底板围岩均为黑云二长花岗岩；Ⅲ2顶底板直接围岩有萤石矿化碎裂岩和黑云二长花岗岩。围岩为黑云二长花岗岩时，与矿体界线清晰；为萤石矿化碎裂岩时，与矿体呈渐变过渡关系。围岩蚀变仅限于构造破碎带内，呈线型分布。主要蚀变特征类型为硅化、绢英岩化、碳酸盐化等。

5 矿床成因

研究区位于王吉平等所圈定的豫南萤石矿集区内[1]，根据我国萤石矿床成因类型分类研究[2，8-10]。研究区矿体分布在燕山期合峪花岗岩基内，侵入岩体对成矿的控制作用明显。矿体呈脉状、似层状赋存于断裂构造破碎带内，赋矿断裂以北西向为主、次为北东向，具有断裂规模大、构造岩发育、蚀变强且矿化好的特征，断裂为成矿热液提供了有利空间。近矿围岩蚀变主要为中低温热液条件下形成的硅化、绢英岩化及碳酸盐化。综上特征，研究区矿床为中低温热液成因。

6 找矿远景分析

研究区成矿区划位于外方山Au-Mo-W-Pb-Zn-（Ag）-萤石矿田内，同时根据王吉平等对中国萤石矿主要矿集区及资源潜力研究[1]及邓红玲等人对豫西萤石矿产资源的研究[11]。通过对比研究区周边已经发现千洋沟、砭上、马丢、柳扒店等大中型矿床，此类矿床主要集中分布在合峪花岗岩基内部，矿床成因类型均为热液充填型，矿体主要产于花岗岩基内部的北西、北东或近东西向断裂带中，明显受断裂构造控制。矿体常呈陡倾斜脉状、网脉状或条带状，围岩蚀变为高岭土化、硅化、绢云母化、碳酸盐化等。因此认为该区寻找萤石矿床潜力很大。