赣东北地区萤石矿成矿规律及控矿因素

许红光 程志伟 王健 尹昭君

江西省核工业地质局二六八大队，江西 玉山 334700

中国萤石矿矿产资源丰富，尤其以华东地区萤石矿最为发育，主要分布在浙江、江西及福建三省。前人对这些地区萤石矿成因及成矿规律方面已做过较多研究，关于萤石矿主流的矿质来源和成因理论有两种观点：一是岩浆期后热液成因，即含矿热液的主要来源为岩浆，热液通过断裂构造带上升并冷却成矿[1-3]；二是地热水循环汲取成因，其观点认为含矿热液的来源主要为大气降水，深入地下后发生了地下热水循环，从而不断的将矿质从围岩或深部岩石中带出[4-6]。从这两种成因理论来看，在萤石矿成矿规律方面比较统一的认识是要有必要的断裂构造形成足够的成矿空间，并且有足够的含矿热液（水）在这个空间中不断循环，有用物质不断沉淀从而形成萤石矿体。

近年来，笔者及研究团队通过对赣东北地区萤石矿的研究，总结了部分萤石矿的成矿规律，并将前人的研究成果进一步深化，尝试将这些规律应用在萤石矿优选找矿靶区的工作中，初步来看取得了较好的效果。部分靶区通过实地踏勘和野外验证，也从正面验证了赣东北地区萤石矿成矿规律研究的可靠性。本文通过以往理论规律的总结来阐述在优选萤石矿找矿靶区优选的技术方法，旨在进一步优化该地区成矿规律的认识并探讨找矿方向，以达到更好的找矿效果。

1 赣东北地区地质特征

赣东北地区区域上主要位于华夏板块与扬子板块碰撞的华南造山带内，该造山带内区域构造极为发育。区域上有赣东北深大断裂和萍乡-绍兴断裂带两条近东西向断裂（即钦杭构造带内的主要断裂），由两条大规模的断裂带形成的次级断裂更是纵横交错，极为复杂。在燕山期，该地区普遍存在酸性岩浆的侵入和喷出作用，出露范围较大且较为著名的岩体有怀玉山岩体、灵山-大茅山岩体及铜钹山岩体等，该时代的喷出岩主要为上侏罗统打鼓顶组和鹅湖岭组的凝灰岩、流纹质凝灰岩等。赣东北地区萤石矿主要产于上述岩体或喷出岩中的断裂构造带及其附近沉积岩地层中的次级断裂构造带，该地区萤石矿的产出与燕山期的岩浆活动和断裂构造有着直接的密切联系。

2 赣东北地区萤石矿成矿规律

赣东北地区的萤石矿根据其分布情况，可以主要分为五个矿集区，分别为德兴和玉山的大茅山-三清山矿集区，横峰及弋阳的灵山矿集区，广信及广丰的五府山-铜钹山矿集区，铅山的葛仙山矿集区及鄱阳的莲花山矿集区（矿床）。这些矿集区内几乎发育了赣东北地区全部的萤石矿矿床，在研究萤石矿成矿规律的认识上，这些矿集区无疑是非常好的研究对象。

2.1 萤石矿与断裂、岩体的分布规律

赣东北地区比较有规模的区域性断裂构造主要发育有北东走向和北西走向两组，而并不是所有这些断裂都与萤石矿的产出有关。从萤石矿的分布来看，该地区的萤石矿矿集区主要分布在以下一些断裂构造附近（表1，图1）。

图1 赣东北地区萤石矿与断裂、岩体分布关系图 Fig 1 Relationship between fluorite mine and fault and magma mass distribution in Northeast Jiangxi

（1）大茅山-三清山矿集区以及灵山矿集区萤石矿矿床分布在F24（北海-德兴-苏州对接断裂带）和F25（葛源-樟村断裂带）的夹持部位。这两条主要断裂均为北东走向，但在南东部两条断裂有复合的趋势，往北东方向，则逐渐趋于平行产出，在夹持部位的南东部，有北西向的F18（鄱阳-上饶断裂带）贯穿其中。这两个矿集区周边主要发育燕山晚期的花岗岩岩体，主要以大茅山岩体、三清山岩体和灵山岩体最为主要，其中大茅山和三清山岩体岩性主要为花岗闪长岩、碱长花岗岩和正长花岗岩；灵山岩体岩性则主要为二长花岗岩。

（2）五府山-铜钹山矿集区萤石矿矿床主要分布在F27（萍乡-广丰叠接断裂带）和F41（驿前-葛仙山断裂带）的夹持部位。两条断裂带亦呈北东走向，近平行产出，并在夹持部位的中部发育有北西向的F18（鄱阳-上饶断裂带）。在该矿集区周边主要发育有燕山晚期的铜钹山岩体，其主要岩性为花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩等；燕山晚期的岭底岩体，其岩性主要为花岗闪长岩；燕山早期和晚期均有发育的铁山复式岩体，其早期侵入体岩性为二长花岗岩，晚期侵入体岩性为花岗斑岩。

（3）葛仙山矿集区断裂发育较多，主要有北东向的F41（驿前-葛仙山断裂带）、F40（永平-寻乌断裂带）和北西向的F17（信江断裂带）以及近南北向的F39（陈坊-将乐断裂带）发育复合在此部位。该矿集区周边主要发育的岩体为陈坊岩体和葛仙山复式岩体。前者发育于燕山早期，其主要岩性为花岗闪长岩和二长花岗岩；后者则分别由燕山早期的二长花岗岩、花岗闪长岩和燕山晚期的正长花岗岩组成。

（4）鄱阳莲花山矿集区目前仅发现一处矿床，即莲花山萤石矿，其与北东走向的F10（油墩-经公桥断裂带）发育有关。该矿床周边仅一处岩体发育，即燕山晚期的莲花山岩体，其主要岩性为黑云母花岗岩和白云母花岗岩。

2.2 赣东北萤石矿特征

2.2.1 赋矿空间

赣东北地区萤石矿均赋存在断裂构造的空间中，目前该地区尚无其它赋矿空间的萤石矿发现，而且这种断裂构造往往倾角很陡，一般70°～80°，甚至更大。已发现的断裂构造带中的萤石矿，并不是整个断裂构造带所构成的空间内均被萤石矿充填，而是仅在带内空间的一部分发育萤石矿矿体，萤石矿常呈网脉状、角砾状充填于断裂构造带中的裂隙内。这些断裂构造带一般反映为构造破碎带，破碎带中的角砾常被后期的萤石脉体、硅质脉体所胶结，而构造角砾岩带或韧性剪切带等构造带中均未发现有萤石矿产出。

2.2.2 围岩特征

赣东北地区萤石矿由于赋存于断裂构造中，其围岩主要取决于断裂构造发育在何种岩性中。从目前掌握的萤石矿资料来看，似乎对围岩并不体现选择性，就是说任何岩石中的断裂构造均可能有萤石矿产出，如广丰西坑萤石矿、上饶县葛山坞萤石矿等矿床产在侵入岩（花岗岩）中，玉山县石枧坑萤石矿等矿床产在沉积岩（泥质岩及泥质板岩）中，广丰岭底、条铺萤石矿等矿床产在火山岩（凝灰岩）中，玉山县干坑口萤石矿矿床随着南北方向断裂构造的延伸，北部矿体产在花岗岩岩体中，南部矿体产在灰岩地层中。这些特征表明形成断裂破碎带的围岩均较易形成脆性破碎，在发生构造作用时可以形成一定的导水、导矿及贮矿空间。

2.2.3 矿石结构构造

赣东北地区的萤石矿石主要呈绿色结晶粒状结构，结晶颗粒大小可见，大单晶者可见10cm左右，小结晶粒状则可达1mm左右。矿石构造多样，甚至在同一个矿区同一条断裂构造中也可见2种以上的矿石构造。主要发育的矿石构造有角砾状（正、负角砾）、条带状、块状构造等。

2.2.4 围岩蚀变

赣东北地区萤石矿在围岩蚀变上均有一个共性，即围岩蚀变很不发育，一般仅发育硅化、泥化，局部出现绿泥石化、黄铁矿化，大多是萤石矿矿体与围岩呈突变关系，二者界线是截然的。虽然有些矿床围岩中可见浸染状萤石矿化，但主要表现为萤石成晕状分散于近矿围岩中，且一般与硅化或石英伴生出现，几乎肉眼不见晶型，但在围岩中的分布宽度有限，一般只有几十公分，与围岩呈渐变过渡接触。

2.2.5 矿体形态

萤石矿矿体的形态在走向及倾向上均呈现不连续的现象，具体表现为不连续的透镜体、豆荚状及串珠状等形态。这种不连续的矿体走向延伸长度大者几十米至百米左右，小者数米至十几米，变化范围较大，赣东北地区所产出的萤石矿体（透镜体）走向长度以几十米为主，较少上百米仍连续产出，相邻矿体间多呈现矿体渐薄、分支复合、局部歼灭等现象。倾向上，矿体（透镜体）延伸宽度一般几十米至上百米，与矿体在走向上的稳定性比较，总体相对稳定。但是值得注意的是，虽然客观上矿体在倾向上比在走向上的延伸稳定，但对于赣东北目前发现的这种断裂构造带中的萤石矿，可沿断裂带走向上延伸数公里，产出诸多透镜体形态的小型矿床，而在倾向上的延伸普遍呈现深度不大的趋势，一般最远一百多米，极少几百米。总体来说，矿体在走向上的延伸长度远大于倾向上的。

3 控矿因素

根据前人研究，赣北-皖南-浙西北成矿条件好，找矿潜力较大[7]。且通过对赣南及福建省近年来发现的萤石矿进行综合研究，认为其控矿因素与赣东北地区有很多相似之处[8-9]。本文在综合前人研究和前述萤石矿产出空间位置及矿石特征，总结赣东北地区萤石矿的发育主要有以下控矿因素控制：

（1）所有萤石矿矿集区及矿床均发育在燕山期岩体附近或直接发育在岩体中，该地区燕山期岩体（主要为酸性岩体）是萤石矿成矿最主要的控矿因素。在岩体侵入及冷却的过程中，可以为成矿提供部分矿质来源和热水循环的热源。前人对萤石矿相关控矿岩体的研究，认为某些花岗岩岩体对萤石矿成矿具有专属性，尤其是黑云母含量高的花岗岩对萤石矿成矿有利[10]。

（2）断裂构造为萤石矿成矿提供必要的空间条件，尤其是张性断裂在不断发展的过程中，含成矿物质的热液不断在断裂空间内反复运移、沉淀，并包裹前期的岩石角砾，逐渐形成角砾状或脉状构造的萤石矿。而本次研究的所有萤石矿均与前文所述几条大的区域断裂带有着直接关系，有些萤石矿发育在由主断裂带引起的次级断裂带内，这可能是因为规模较大的断裂带在区域上压性或张性的性质表现并不一致，含矿热液总是会找到更为适宜的次级断裂形成的空间来运移、沉淀而最终富集成矿。

（3）在燕山期酸性岩浆岩发育的地质环境周边，大部分萤石矿在区域断裂带的发育是成群出现的。在区域上的反映总是沿大的断裂带走向上间断出现，或在区域断裂导致的多个不同次级断裂中发育，且普遍具有尖灭再现的特征。这也表明了在赣东北地区，含矿热液的成矿作用在相似的地质条件下是广泛的，区域性断裂和燕山期酸性岩体共同控制了该地区萤石矿的发育与产出。

（4）赣东北地区的萤石矿是多期次成因的，尤其与地下含矿热水的循环、淋滤、沉淀有关。在已知矿床赋存断裂构造的延伸地段，有些地段虽然地表没有发现矿体，但深部仍可能有较好的找矿潜力。

4 成矿规律应用案例

通过上述地质客观认识和规律的总结，笔者认为在赣东北地区，优选萤石矿找矿靶区，必须先认真分析断裂构造的发育情况和岩体的分布情况。在应用的过程中，已初步取得较为成功的案例。通过笔者及团队近年来在五府山-铜钹山矿集区开展萤石矿找矿工作，发现了上西洋找矿靶区，且通过野外地质调查，在该靶区内地表发现萤石矿矿脉3条。

从区域地质图上来看，F18(鄱阳-上饶断裂带)在走向上是不连续的，但根据该地区区域断裂的发展规律，认为该断裂在已确定的走向长度上应该向两侧会有延伸，在其延伸部位应该有很大可能发育有萤石矿（图1）。而本次发现的上西洋找矿靶区正是在F18的走向延伸部位，且赋存萤石矿的断裂正是F18的分支断裂和次级断裂。

总结上西洋靶区的成矿特点，可发现，该靶区属五府山-铜钹山矿集区，矿集区内发育的F18(鄱阳-上饶断裂带)断裂带附近发育有铜钹山岩体，该岩体为燕山晚期花岗岩，断裂构造附近沿断裂（或次级断裂）分布有已发现的萤石矿多处，因此根据前述规律的认识，认为在该断裂构造的其它部位，一定会有暂时未被发现的萤石矿。正是前文所述的区域性成矿规律的典型应用案例。

通过五府山-铜钹山矿集区发现的上西洋找矿靶区，证实了靶区选择的合理性和成矿规律总结的科学性，也表明在赣东北地区这些萤石矿矿集区内、甚至矿集区周边，只要成矿条件和成矿规律与前文所述相符合，在赣东北地区还有很大的萤石矿找矿潜力。只是由于目前受生态红线及其它矿业权设置等原因限制，暂时开展工作较少。

5 结论

赣东北地区地质条件复杂，成矿条件优越，萤石矿在赣东北地区十分发育，通过成矿规律的初步总结，认为该地区萤石矿成矿主要与断裂构造和燕山期花岗岩岩体密切相关。在赣东北地区研究萤石矿找矿方向，需要认真分析断裂构造的发育情况和岩体的分布情况，并结合断裂构造的性质、岩体的时代、岩石矿物学及地球化学等方面进行综合分析。掌握该地区萤石矿成矿规律，将对下一步萤石矿找矿具有十分重要的指导意义。