浙江省磐安县冷水萤石矿地质特征及成因探讨

闻 棋，陈春发，徐诗涵，刘道荣，董 咪，张荣坤

浙江省磐安县冷水萤石矿地质特征及成因探讨

闻 棋1，陈春发2，徐诗涵1，刘道荣2，董 咪1，张荣坤1

（1.成都理工大学地球科学学院，成都 610051；2.中化地质矿山总局浙江地质勘查院，杭州 310002）

浙江省磐安县冷水萤石矿为中、低温热液充填型矿床，区内发现14条呈脉状产出的矿体，矿石类型主要为萤石型和石英-萤石型。通过对其区域地质背景、矿区地质特征和矿床地质特征等研究的基础上，查明了与成矿有关的地层、构造、岩浆岩、围岩蚀变与成矿的联系，提出区内萤石矿床的形成明显与地质构造有关，特别是北东向断裂控制了萤石矿的产出，为含矿热液提供了运移通道和容矿空间。对萤石矿的成因分析，为下一步萤石矿的勘查和深部找矿提供了理论依据。

萤石矿；地质特征；矿床成因；磐安县

我国萤石资源分布十分广泛，且资源排列全球第三（邹灏等，2012）。目前除了天津、宁夏、上海等省（市、区）未发现萤石外，其余地方均发现有萤石矿，且主要集中分布在东部、内蒙古等地区（商朋强等，2020）。其中，浙江省的萤石矿产尤为盛名。目前，浙江省已有43个县发现了萤石矿产，主要分布在德清、余姚、象山、嵊州、新昌、仙居、丽水、诸暨、东阳、义乌、金华、永康、武义、龙泉、遂昌、江山和常山等县(市)（龙礼珠，2015），但磐安县对于萤石矿的工作程度还较低，本文主要对磐安县冷水萤石矿展开研究。

磐安县冷水萤石矿属于中、低温热液矿床。笔者从地质特征、矿床特征进行研究，总结成矿条件和矿床成因，希望可以对磐安县萤石找矿勘查提供参考，同时对浙江省同类型萤石矿床的找矿工作提供理论意义。

1 区域地质概况

区域大地构造单元属华南褶皱系、浙东南隆起区、丽水—宁波隆起带、新昌—定海隆断束，矿区位于武夷-云开造山系西部的磐安县境内，其西侧紧邻江山-绍兴拼合带。

区域出露地层有西山头组（J3）晶屑玻屑凝灰岩、玻屑熔结凝灰岩；茶湾组（J3）下部为砾岩，中上部为玻屑熔结凝灰岩，顶部为泥质硅质岩等；九里坪组（J3）流纹岩；白垩系下统馆头组（K1）粉砂岩、泥岩；朝川组（K1）辫状河、曲流河相砂砾岩、砂岩、细砂粉砂岩；第四系全系统鄞江桥组（Qh）冲积冲洪积砾石、砂砾石、砂土。

本区中生代以来呈现出大陆边缘活动带的地质构造特征，燕山晚期构造特征尤为显著。区内断裂构造较为发育，其中北东向断裂是区内最重要的控矿构造，次为北西向及近东西向断裂构造，为萤石矿化提供了比较理想的场所。除此之外，区内的火山构造也对萤石矿床有明显的控制作用，它们受区域断裂和一般断裂的影响。

区域内燕山晚期岩浆活动较强，除在个别区段见有少量正常沉积的沉积层外，余者均为遍布全区的各类火山岩和少量侵入岩。火山岩以中酸性和酸性为主，次为基性、中基性、中性，少量碱性。而侵入岩不甚发育，仅有少数侵入脉岩，如花岗斑岩脉、霏细斑岩等。

区域矿产以萤石为主，次为硅藻泥岩、高岭土、玄武岩、花岗岩及凝灰岩石材等。

2 矿区地质特征

2.1 地层

冷水萤石矿区出露的地层较为单一，除了第四系（Q）-残坡积层外，主要为侏罗系上统西山头组（J3）。侏罗系上统西山头组（J3）地层为一套酸性火山碎屑岩，岩性为晶屑玻屑熔结凝灰岩，局部夹少量薄层状沉凝灰岩及凝灰质砂岩、粉砂岩等。酸性火山碎屑岩硬度低，性脆，所以围岩容易破碎，破碎带为地热水循环形成的含氟热液体提供有利的条件（图1）。

2.2 构造

矿区构造以断裂为主，褶皱不发育。目前已发现断裂约40条，其中，北东向断裂、北西向断裂、近东西向断裂对矿体的控制最大，且北东向断裂是最主要的控矿构造（图1）。三种类型断裂具体情况如下：

（1）北东向断裂

该类断裂为主要的导矿、容矿构造。规模较大，分布广泛，且斜贯全区，断裂性质以压性为主。在后期的构造运动中，叠加扭性作用。断裂以走向北东40°，倾向南东130°为主，少数倾向300°，倾角一般较陡，多为80°左右。断层均为逆断层，呈雁行近平行排列，延伸长，破碎带宽几米到十几米，具多次继承性特点，对成矿有利。

图1 安县冷水萤石矿区地质简图

（2）北西向断裂

该类断裂在矿区非常发育，数目最多，规模相对较小，主要为张扭性—张性断裂。断裂走向293°～335°，倾向以北东为主，倾角一般较陡，有的趋于直立。断层以正断层为主，少量为平移断层，走向延伸百余米至数公里。该类断裂形成的时间晚，常破坏了先期形成的北东向断裂的延续性，同时又具有张性性质，为后期的围岩蚀变和萤石矿化提供了较理想的场所。

（3）近东西向断裂

该类断裂在矿区分布较少，规模仅次于北东向断裂，性质为压扭性。走向近东西，倾向北，倾角较陡。断裂规模大小不一，断面不规则，常切断北东向断裂，对萤石矿的形成起到控制作用。

图2 磐安县冷水萤石矿区5#矿体地质剖面图

2.3 岩浆岩

矿区燕山晚期岩浆岩活动较为强烈。侵入岩不发育，火山岩遍布较多，具有大陆边缘活动性的特点。火山岩岩石类型主要为火山熔岩和火山碎屑岩，潜火山岩非常少。

2.4 围岩蚀变特征

受岩浆热力作用的影响，区内岩石蚀变较强烈，晚期和后期中低温热液蚀变非常明显，围岩蚀变类型主要有硅化（次生石英岩化）、高岭石化、绿泥石化、黄铁矿化。硅化在矿体附近普遍存在，是矿区萤石矿最主要的一种蚀变类型，与矿体形成密切相关，具有找矿标志意义。

3 矿体特征

冷水萤石矿区共发现矿体14个，编号分别为为1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、13#及14#。其中5#和6#矿体具有一定的规模，可进一步开展地质普查和详查工作，其余12个矿体规模稍小，可酌情开展地质工作。本文主要介绍5#和6#矿体，其余次要矿体列表叙述（表1）。

表1 冷水矿区矿体特征表

3.1 5#矿体特征

5#矿体位于冷水南东164°方位，平距约300m处，有小路约1000m至磐缙公路相接。围岩为侏罗系上统西山头组三段（J3x），岩性为火山碎屑流相晶屑玻屑熔结凝灰岩，角砾状熔结沉凝灰岩，矿体与围岩界线清晰（陈惠，2008）。矿体位于大皿破火山口的北西部分，其火山机体范围内发育有晚侏罗世潜火山岩，如，安山玢岩、流纹（斑）岩等。火山机体内北西向、北东向及近东西向断裂甚为发育。矿脉位于冷水南东方向的北西向成矿断裂带的中段，地表出露含矿硅化带长500余米，宽1～5m，产状50°∠80°，断裂带见有45°擦痕，具先压后张的性质，带中见构造角砾岩，局部见有断层泥，断裂带及旁侧发育硅化（图4a）。

图3 磐安县冷水萤石矿区6#矿体地质剖面图

5#矿体赋存于F5断裂带中，地表多为硅化带，局部有萤石矿化露头点，见有一老采坑，长90m，宽窄不一，其走向与矿脉一致。矿体为半隐伏矿体，呈脉状产出，走向与构造一致，产状为50°∠80°，矿体规模较小。地表出露长300m，倾向斜深大于100m，厚度0.27～2.00m，平均1.26m，往深部逐渐变薄（图2）。

矿石结构有半自形晶结构、半自形—自形晶结构，构造主要有块状构造（图4c）、角砾状构造（图4d）、不规则条带状构造。矿石矿物主要为萤石，含量在80%以上，颜色以浅绿色—紫红色及白色为主，少量浅紫色。脉石矿物主要为石英，有少量高岭土，绿泥石及围岩角砾。围岩蚀变以硅化为主，矿体顶底硅化更强，次为绿泥石化和高岭土化。

3.2 6#矿体特征

6#矿体位于冷水虬里村东，平距约550m处，从虬里到磐缙公路有1000m长的简易公路相连。围岩为侏罗系上统西山头组三段（J33）浅灰紫色晶屑玻屑熔结凝灰岩，矿区位于大皿破火山口的西北部位，火山机体范围内发育晚侏罗世潜火山岩，如：安山玢岩，流纹（斑）岩等。北西向断裂甚为发育。矿脉位于冷水虬里村偏东方向的北西向次级断裂带中，断层总体走向120°～300°，产状30°∠80～82°，断层沿走向或倾向呈舒缓波状（图4b）。

图4 矿脉特征及矿石构造

a.5#矿体；b.6#矿体；c.块状构造；d.角砾状构造

矿体呈脉状，矿体中富矿分布不规则常呈豆荚状，矿体规模较小，出露长大于200m，矿体厚1.5～2.0m，平均厚度约1.75m。矿体走向与构造一致，为120°～300°，产状为30°∠80～82°（图3）。

矿石结构为自形-半自形晶结构，构造主要为块状构造。矿石矿物主要为萤石，以浅绿色、白色为主，紫色较少。脉石矿物以石英、凝灰岩角砾为主，次为高岭土、绿泥石。围岩蚀变以硅化为主，次为高岭土化、萤石矿化、绿泥石化。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

4.1.1 成矿机理

由于矿区的断裂构造十分发育，为萤石矿的形成提供了良好的气液通道。大气降水沿着断裂构造下渗，在地下深处形成含矿热水溶液。含矿热液富集有富含氟、钙的挥发组分，当含矿热水溶液进入特定空间，随着浓度及周围环境温度、压力降低、PH 值增高时，这些含矿组分中的氟和钙便会从挥发组分中分离出来，成矿物质便会在有利的构造部位沉积下来，形成中低温热液裂隙充填型萤石矿床（彭宇等，2021）。

4.1.2 成矿阶段

（1）早期成矿阶段

成矿前北东向断裂性质为压性，继而又叠加扭性，含矿热液沿北东向的主干断裂上升，当温度和压力降到一定程度后，含矿热液逐渐充填沉淀于断裂中，形成先期的萤石主矿体。该矿体晶形自形程度较高，以块状构造为主，局部见角砾状构造（朱斌等，2016）。

（2）晚期成矿阶段

在萤石矿化作用后期阶段，前期形成的萤石矿脉已经冷却固结或基本冷却固结，产生一些小的网状裂隙和平行裂隙，矿液浓度有所减弱，但依然有渗透能力。深部含矿热液再次充填聚集，在先期形成的矿脉及两侧围岩中，逐渐形成具条带状或网脉状构造的萤石矿石。该类矿石萤石晶形自形程度一般较低。

4.2 找矿标志

（1）构造标志：成矿围岩主要为侏罗系上统西山头组（J3），岩性以晶屑玻屑熔结凝灰岩为主，性脆，较易形成宽大构造破碎带。矿区断裂极为发育，已发现不同方向、不同规模的断裂 40 余条。区内矿体主要受断裂构造控制，以北东向、北西向、近东西向为主，是重要的找矿标志。

（2）围岩蚀变标志：矿区萤石矿体的产出部位均有明显的硅化蚀变现象，因此，围岩硅化蚀变也可作为重要的找矿标志。经硅化蚀变作用后的岩石，其硬度明显增高，抗风化能力也明显加大，这样一般就会在矿体两侧形成带状或城墙状突起，这些突起的地貌形态，也可作为找矿标志之一。

（3）地表矿化标志：已知萤石矿床和废旧矿坑可直接表明萤石矿床存在。因此，已知矿山和废旧矿坑，亦可作为寻找萤石矿床的直接标志。

5 结语

（1）冷水萤石矿区地层除第四系（Q）外，主要为侏罗系上统西山头组（J3）酸性火山碎屑岩。区内构造断裂发育，北东向断裂、北西向断裂、近东西向断裂具有对矿体的控制作用，且北东向断裂是最主要的控矿构造，为萤石矿的形成提供了有利的条件。矿区燕山晚期岩浆活动较为强烈。侵入岩不发育，火山岩分布较多，具有大陆边缘活动性的特点。围岩蚀变以硅化为主，其次为高岭石化、绿泥石化、黄铁矿化。

（2）矿体主要为脉状，部分矿体局部具膨大、窄缩现象和分叉复合现象。矿石结构以自形-半自形晶结构为主，构造主要为块状构造和角砾状构造。其中5#和6#矿体可进一步开展普查和详查工作。

（3）冷水萤石矿床为热液充填型矿床。早期含矿热液沉淀于断裂中，形成萤石主矿体，后期热液充填于裂隙中，冷却固结成条带状或网脉状矿石。

陈惠. 2008. 浙江萤石矿床简介[J]. 中国非金属矿工业导刊, 2008(1) : 54-55.

龙礼珠. 2015. 浙江省萤石矿选矿现状及发展探讨[J]. 现代矿业, 2015(6): 88-91.

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Geological Features and Genesis of the Lengshui Fluorite Deposit in Pan’an, Zhejiang

WEN Qi1CHEN Chun-fa2XU Shi-han1LIU Dao-rong2DONG Mi1ZHANG Rong-kun1

(1-College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 2- Zhejiang Institute of Geological Exploration, General Administration of Geology and Mines, Sinochem, Hangzhou 310002)

The Lengshui fluorite deposit in Pan’an, Zhejiang is a mesothermal-epithermal filling deposit. It is composed of 14 vein orebodies, containing fluorite ore and quartz-fluorite ores. The ore-formation of fluorite is related to structure. The deposit is controlled by NE-trending faults which provided a migration channel and a host space for ore-bearing hydrothermal solution

fluorite deposit; geological feature; ore genesis; metallogenic stage; Pan'an County

P611.1

A

1006-0995（2022）02-0222-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.02.008

2021-05-30

闻棋（1998— ），女，四川内江人，本科，资源勘查工程专业在读

陈春发（1979— ），男，浙江杭州人，高级工程师，研究方向：固体矿产及生态环境