内蒙古扎鲁特旗富裕屯矿区地质特征及矿物赋存状态研究

冯勇达，张宝印，崔殊皓

(内蒙古自治区有色地质勘查局一○八队，内蒙古 赤峰 024000)

1 区域地质

内蒙古扎鲁特旗富裕屯矿区大地构造位置属大兴安岭弧盆系与松辽地块交汇部位，晚三叠世以来大地构造单元属于中国东部造山-裂谷系(T3-Q)(Ⅰ级)，二级构造单元属大兴安岭岩浆弧(T3-Q)(Ⅱ级)，三级构造单元属锡林浩特俯冲-碰撞型火山-侵入岩带(J-K)(Ⅲ级)。区内中新生代地层为滨太平洋地层区，大兴安岭-燕山地层分区，乌兰浩特-赤峰地层小区。

2 勘查区地质特征

2.1 地层

矿区出露地层有侏罗系上统玛尼吐组(J3mn)、白垩系下统白音高老组上段(K1b2)及第四系全新统(Qh)。

2.2 构造

矿区出露地层为单斜产出，褶皱构造不发育。发育有多条断裂构造，断裂构造主要为北西向、次为近南北向，被萤石矿体和闪长玢岩脉充填。其中北西向断裂构造为矿区主要控矿、容矿构造，地表呈舒缓波状、具收缩膨大特征，在玛尼吐组和白音高老组上段两组地层中均有发育。

2.3 岩浆岩

矿区内侵入岩不发育，仅在矿区西部发育有闪长玢岩脉，主要发育在流纹质岩屑晶屑凝灰岩内；矿区内火山岩广泛发育，主要为晚侏罗系世玛尼吐期火山岩和早白垩世白音高老期火山岩，为一套中性-酸性火山岩岩石组合。

2.4 矿化蚀变及围岩蚀变

2.4.1 变质作用。矿区内变质作用分为动力变质作用和热液变质作用。①动力变质作用主要产于断裂构造带内，带内发育构造角砾岩、构造碎裂岩、断层泥等，以脆性变形为主，角砾呈棱角状，基本无定向性，大小不等，角砾之间泥质、钙质等胶结。②热液变质作用与火山作用和动力变质作用密切相关，主要发育于断裂构造带内及其上、下盘的围岩中，伴随岩浆作用和(含矿)热液的贯入而发生，主要为萤石矿化、硅化、高岭土化、碳酸盐化等，围岩及其附近主要为硅化、褐铁矿化等。

2.4.2 围岩蚀变。矿区内围岩蚀变主要发育于矿体上下盘，沿矿体呈线状分布，距离越远围岩蚀变越弱，主要为硅化、高岭土化、弱褐铁矿化、萤石矿化等。①硅化：灰白色、烟灰色，地表及岩心普遍可见，呈细脉状、网脉状穿插到围岩当中，硅化较强部位岩石硬度增大，成为硅质岩或者石英脉、硅化带等，可作为萤石矿体重要找矿标志。②萤石矿化：白色、浅紫色等，地表少见，主要见于岩心中，以细脉状渗入围岩之中，品位低，构不成矿体，但可作为萤石矿体重要找矿标志。③褐铁矿化：发生在地表，钻孔岩心浅部少见，呈红褐色、浅黄褐色等，常与硅化共生。④高岭土化：地表及岩心普遍可见，以白色粉末状、土状分布在矿体边缘及附近，主要在坑道中矿体上盘围岩常见。⑤黄铁矿化：主要见于钻孔岩心中，呈浸染状、细脉状分布，可见立方体颗粒，晶型较好。

3 矿床地质特征

矿区发现萤石矿体，矿体赋存在侏罗系上统玛尼吐组安山岩和白垩系下统白音高老组上段(K1b2)流纹质岩屑晶屑凝灰岩、流纹岩内，受北西向、近南北向构造带控制。萤石矿体出露在矿区中东部，矿体在倾斜方向上呈陡倾的脉状，连续性较好，有膨大缩小现象。

3.1 矿石组分

矿石的物质组成简单，矿石矿物为萤石，脉石矿物主要为石英，少量黏土矿物、褐铁矿、黄铁矿等。

3.1.1 萤石。常见为灰白色、无色，局部呈淡紫色调，绿色少见，萤石呈半自形-他形粒状结构，集合体聚集呈块状、脉状、角砾状分布于构造带内，富集部位可见结晶程度较好的萤石八面体集合体，其间含有空洞，局部被方解石、石英胶结呈角砾状，与围岩接触部位呈条带状。

3.1.2 石英。为白色、烟灰色、无色等，油质光泽，块状构造，呈细脉状、角砾状、致密块状、局部放射状分布于构造带内，多呈不规则粒状变晶，部分呈板条状、条柱状半自形晶，局部以集合体聚集成团块状、填隙状分布萤石粒间。

3.1.3 褐铁矿。为浅黄褐色-红褐色，分布在萤石、石英角砾之间裂隙中，呈粉末状。

3.1.4 黏土矿物。呈白色粉末状、土状不均匀分布在萤石、石英等角砾之间裂隙中，为隐晶质集合体。

3.1.5 黄铁矿。呈浸染状、细脉状分布在萤石矿体内部，可见立方体颗粒，晶型较好。

3.2 矿石结构、构造

3.2.1 矿石结构。主要有自形-他形晶粒状结构、碎裂结构。

半自形-他形粒状结构：由半自形-他形粒状萤石集合体聚集成块状，萤石晶粒0.16 mm～4.4 mm，晶体为八面体，玻璃光泽，断口不规则，性脆。

碎裂结构：为构造活动下的产物，表现为早期形成萤石受构造应力作用而被压碎呈碎裂状、棱角状碎块，大小不等，碎块之间位移不大，可拼接，排列无定向性。

3.2.2 矿石构造。主要为块状构造、角砾状构造，次为条带状构造。

块状构造：矿石呈致密块状，多为无色、灰白色、浅色调，由半自形-他形粒状萤石集合体紧密镶嵌而成，萤石晶粒大小不等，最大可达1 cm～2 cm。

角砾状构造：萤石呈角砾状，被后期硅质、泥质胶结，萤石的颜色多样，以灰白色为主，其次为淡紫色、浅绿色等。

条带状构造：由不同颜色(灰白色、浅紫色、淡绿色)萤石和硅质脉相间排列，形成条带状构造，偶见由紫色和白色萤石相间排列，局部见于矿体与围岩接触部位。

3.3 矿石工业类型

根据矿区内矿石光谱半定量分析结果和矿石化学全分析结果，矿石化学成分主要为CaF2、SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaCO3，其次为Na2O、K2O、MgO、S、TiO2、P等，其他化学组分微量；其中CaF2为主要有益组分，有害组分SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaCO3、S、P等。基本达到冶金、化工、建材、机械等行业标准(YB/T 5217-2005)萤石块矿(FL-65)化学成分品质要求。矿石矿物成分较简单，矿石主要由萤石、石英组成，另有少量黏土矿物等。矿石主要有用矿物为萤石，其他组分均未达到综合利用指标。针对矿石性质，选矿试验主要进行浮选工艺流程试验。该区萤石矿石可浮性较好，属于易选矿石。

3.4 矿石共伴生矿产综合评价

3.4.1 共生矿产。矿区内高岭土矿体与萤石矿体为异体共生矿产，高岭土矿规模较小，不具单独开采利用价值，并且高岭土矿属黏土矿物，为萤石矿体中有害组分，对萤石矿选矿有一定影响。

3.4.2 伴生矿产。根据矿石化学全分析、组合分析结果显示，矿石化学成分主要为CaF2、SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaCO3，其次为Na2O、K2O、MgO、S、TiO2、P等，其他化学组分微量，Pb、Zn、Cu等金属元素含量低，均未达到伴生利用指标。

3.5 矿体围岩

矿区矿体围岩为安山岩和流纹质岩屑晶屑凝灰岩、流纹岩，矿体与围岩界线清晰，围岩蚀变主要为硅化、高岭土化、褐铁矿化等，按照工业指标及矿体圈定原则，矿区内高岭土、萤石矿体均无可剔除夹石。

4 控矿因素

矿体均赋存于断裂构造带内，受构造断裂带控制，呈脉状产出，沿走向、倾向连续性较好，围岩为侏罗系上统玛尼吐组安山岩、白垩系下统白音高老组上段流纹质岩屑晶屑凝灰岩、流纹岩围岩蚀变主要为硅化、褐铁矿化、高岭土化等，矿体与围岩界线清晰。

5 矿体成因

矿区位于内蒙古东部萤石矿成矿带，属滨太平洋成矿域大兴安岭成矿省，矿区内火山活动强烈，火山岩发育，为晚侏罗系世玛尼吐期中性火山岩安山岩和早白垩世白音高老期酸性火山岩流纹质岩屑晶屑凝灰岩、流纹岩，强烈的火山作用为地下热水萃取F、Ca成为含矿热液提供了热源，北西向、近南北向的断裂构造为含矿热液的运移和富集提供了必要的通道和场所，矿区内萤石矿体就是产于火山岩的断裂构造中，呈陡斜脉状，其规模、形态受断裂带控制，局部呈平行脉状分布与围岩界线清晰，围岩蚀变有硅化、高岭土化及褐铁矿化等，矿石矿物组合简单，主要为萤石，矿床类型为硅酸盐岩石中的充填型脉状萤石矿床，属岩浆热液充填型矿床，成矿时代为燕山晚期。

中生代以来，矿区及周边岩浆活动频繁，火山活动剧烈，形成了晚侏罗世满克头鄂博期、玛尼吐期，早白垩世白音高老期及梅勒图期火山岩，为一套酸性-中性—酸性-中基性的火山岩石组合，中生代火山作用与深成岩浆为同源岩浆，具有提供成矿物质、运移载体以及可以溶析或置换围岩中有用元素的巨大热能，包括在其喷溢、爆发、喷发—沉积以及气化—热液活动过程中使有用组分富集的火山成矿作用。火山作用及其周边断裂构造带为含矿热液运移和赋存提供了必要的条件，矿区及其周边萤石矿找矿潜力巨大。

6 结束语

矿区地表及地表以下中浅部主要以岩浆期后热液型(或脉型)矿床为主，而勘查区中—深部钼矿成因类型为岩浆期后热液型(或脉型)+斑岩型。通过系统的研究分析，总结出富裕屯矿区分布范围和赋矿规律，为区域研究矿物赋存状态提供了有利依据。