江西永丰中富萤石矿矿床地质特征与控矿因素

周战伟 孟平虹

（江西省地质局第九地质大队）

萤石用途非常广泛，是工业上氟元素的主要来源和现代工业中重要的矿物原料，行业内则称萤石为“第二稀土”，其应用领域涵盖新能源、新材料、国防、电子、冶金、化工、原子能工业、医药及农药等新兴和传统产业。

招携—小江断裂带（永丰段）处于永丰—宁都—兴国萤石矿集区，萤石资源丰富，如中富萤石矿探明CaF2共230.5万t（2018年），南坑萤石矿探明CaF2共293.7万t（2019年）。目前，对中富萤石矿床的成矿机理和成矿过程尚缺乏深层次认识，这在一定程度上制约了区域萤石矿的成矿预测与找矿勘查工作。在此背景下，本次通过中富萤石矿床解剖，探讨中富萤石矿的控矿因素［1-4］。

1 区域地质概况

1.1 区域地层

区域出露地层包括基底盖层“二元”结构组成：基底变质岩新元古代为青白口系、南华系和震旦系基底变质岩一套复理石建造；盖层为晚古生代海相碎屑沉积及碳酸盐岩沉积，角度不整合于基底地层之上。此外，第四系零星分部于区内沟谷、低洼地段。

1.2 区域构造

区域构造包括加里东旋回、海西—印支旋回、燕山旋回构造层。各构造层之间为角度不整合接触关系，且彼此交汇、叠加改造，最终形成了近南北向复式褶皱及北东向、北北东相断裂构造为主，叠加北西、南北向构造的总体构造格局。值得注意的是，燕山期强烈的北北东向和北东向断裂构造活动，对本区成矿具有重要的控制作用。

1.3 区域岩浆岩

区域内岩浆不仅分布广泛而且活动频繁，具多期多阶段特点。研究区内岩浆岩主要为加里东期岩浆侵入体（自北至南分布有乐安、东陂、罗陂、大金竹、大沽、鹅婆岩体）和燕山早期第三阶段岩浆侵入岩体（自北至南分布有坪溪、招携、水浆、黄陂、良村、东固、江背、永丰岩体）。这些不同时代岩浆岩类的分布，无不受一定的构造带控制。

2 矿床特征

2.1 矿体特征

根据矿体控矿因素、赋存部位及空间分布规律，从北至南矿区内划分V3号萤石矿化带、V2号萤石矿化带、V1号萤石矿化带。本矿床由大小不等的10个矿体组成，V1-1、V2-1、V3-1为主要矿体。矿体均赋存于北北东向构造破碎带中，矿体形态、产状严格受构造破碎带控制，两者产状基本一致。宽破碎带处矿体厚度往往也随之增大。

V1-1矿体赋存于主断裂带F1内，矿体形态呈脉状、透镜状，沿走向、倾向呈不规则膨缩变化，分枝复合现象较明显，产状为113°∠45°～58°，沿走向控制最大长度为305 m，控制最大倾向延深351 m，赋矿标高为+160～+414 m，厚度在1.02～15.5 m，平均厚度为6.15 m。

V2-1矿体赋存于主断裂带F1内，矿体形态呈长透镜状，沿走向、倾向呈不规则膨缩变化，分枝复合现象较明显，并具尖灭再现特点，产状为106°∠49°～52°，沿走向控制最大长度为352 m，控制最大倾向延深405 m，赋矿标高为+140～+504 m，厚度在3.83～22.12 m，平均厚度为10.47 m。

V3-1矿体赋存于主断裂带F1内，矿体形态呈较规则长透镜状，沿走向、倾向呈不规则膨缩变化，分枝复合现象较明显，并具尖灭再现特点，产状为104°～114°∠44°～53°，沿走向控制最大长度为467 m，控制最大倾向延深423 m，赋矿标高为+100～+481 m，厚度在1.41～16.50 m，平均厚度为9.43 m。

2.2 矿石质量特征

2.2.1 矿石矿物成分

矿石矿物为萤石，脉石矿物主要为石英，次有少量玉髓、蛋白石、长石、绢云母、绿泥石、黑云母、褐铁矿等。

2.2.2 矿石化学成分

矿石主要化学成分为CaF2和Si O2，二者一般占总量的90%以上，CaF2和Si O2的含量变化具明显的消长关系。矿石中Al2O3、CaO、Ca3O2、MgO、P2O5、S分布无规律性，但Al2O3、CaO、K2O、Na2O的含量均较高，其围岩K2O、Na2O的含量均较高，且K2O大于Na2O，利于围岩中的氟元素迁移及含氟热液沉淀富集。

2.2.3 矿石结构构造

矿石主要有自形半自形粗晶粒状结构、他形砂糖粒状结构、破碎结构、压碎结构、碎斑结构，次有交代溶蚀残余结构。

矿石构造主要有块状构造、角砾状构造、条带状构造，次有网格状构造、环带状、晶簇状、细脉状和晶洞构造。

2.2.4 矿石类型

根据矿石矿物中的萤石和石英组合关系，可划分以下3种矿石类型：萤石型矿石、石英—萤石型矿石、萤石—石英型矿石。

按矿石构造特征区内矿石自然类型分为块状、条带状、角砾状萤石矿石。

3 控矿因素

研究区内萤石矿床的成矿作用与区内地层、岩浆岩、构造紧密相关，其三位一体作用联合控制着萤石成矿流体的形成、沉淀和富集。研究区内断裂众多，同时岩浆岩十分发育，这些因素有利于区内萤石矿的形成。

3.1 地层

研究区内出露地层主要为震旦系变质岩和石炭系碳酸盐岩。含钙地层为Ca质的主要来源。研究区内含钙岩层：一是青白口系库里组变质含钙杂砂岩；二是上南华统下坊组变余含钙碎屑杂砂岩、大理岩；三是上石炭统黄龙组白云岩、生物碎屑灰岩和穿山组细晶灰岩、白云质灰岩。从地层的控矿性来看，震旦系地层也是研究区内有利的赋矿围岩，从永丰—宁都—兴国萤石矿集区萤石矿赋矿围岩来看，62%的萤石矿床皆与该套地层相关，此地层裂隙发育，为成矿流体的流动提供了空间和通道，该地层凝灰岩比值较大，凝灰岩中含有较为丰富的Ca和F，为成矿流体提供了成矿所需物质，为区内矿源层之一。

3.2 断裂构造

区内北北东向招携—小江断裂为研究区主要控矿断裂，次有北东向断裂见有萤石矿化点分布，且断层性质主要为压扭性断裂，还表现为多期活动特征，并且发育有很多次级断裂，这些次级断裂上分布有很多萤石矿（化）点。

招携—小江断裂带由一系列相互平行断裂组成，总体呈北北东向“S”形展布，断裂面倾向东或南东东，倾角为50°～75°。断裂带至少从加里东期开始活动至燕山晚期才趋于结束，对古生界沉积建造和侏罗纪岩浆活动都有显著的控制。据其构造岩特征，早期显示以压性、压扭性为主，挤压破坏现象和围岩挤压构造透镜体普遍发育，断层泥、糜棱岩呈带状分布，成矿作用主要是为深部矿液的上升、地表降水的下渗及混合溶液对围岩矿物质的萃取提供良好的通道，矿化作用较弱，形成的矿体规模较小，矿体一般呈细脉状、小透镜状、条带状展布，矿体间多为硅化带、细脉带或网脉带。中期显示以张性为主，断层角砾岩发育，角砾以棱角状为主，成矿作用主要是为矿液充填提供了丰富的空间，温度、压力容易下降，矿液易沉淀富集成矿，为研究区重要成矿期，矿体主要呈不规则透镜状、脉状、团块状展布，矿体间多为硅质物和围岩角砾。晚期显示以压扭性为主，早期构造再次遭受破碎，导致断裂两侧断层泥、糜棱岩发育成带状，由于下切深度大，使上下对流形成的含矿热液继续沿破碎带充填，再次沉淀富集成矿，断层泥、糜棱岩带又使矿液处于一个封闭环境，更利于矿液充分集中结晶沉淀，形成的矿体规模大，沿走向、倾向延伸较长，矿体形态以脉状为主，次为透镜状，随着扭力的作用增强，易在带内形成一组相互平行的成矿裂隙带，往往沿主矿体两侧形成平行次小矿体。因而也决定了区内沉淀—破碎—胶结—再破碎—再胶结的多次重复的成矿作用特点。

3.3 岩浆岩

综观赣中南地区萤石矿成矿特征，萤石矿的形成均与燕山期花岗侵入岩息息相关，萤石矿床均分布在燕山期岩体内外接触带断裂处，一是由于燕山期花岗岩，尤其是其中的黑云母花岗岩是F的主要携带者，为成矿流体提供了成矿所需丰富的F物质来源；二是研究区内燕山期花岗岩岩石化学特征属碱过饱和岩石，更富碱贫铝，以高碱质、铁镁组分偏高、富钾的酸性花岗岩为特征，利于花岗岩中F的活化和迁移；三是岩浆期后热液的释放，为成矿流体的形成提供了丰富的热源。

中富大型萤石矿床产于招携岩体、黄陂岩体内外接触带断裂处，招携岩体、黄陂岩体均为燕山早期第三阶段侵入岩，呈多期次多阶段侵入活动的特点，岩体分异演化现象明显；呈岩基或岩株产出，且受断裂控制明显，花岗岩遭受后期动力变质作用而形成矿体两侧的动力变质岩带。

4 结 论

（1）中富萤石矿床由大小不等的10个矿体组成，以V1-1、V2-1、V3-1矿体为主要矿体，均赋存于北北东向构造破碎带中，矿体形态、产状严格受构造破碎带控制，两者产状基本一致。宽破碎带处矿体厚度往往也随之增大。矿石矿物为萤石，脉石矿物主要为石英；矿石破碎结构、压碎结构、碎斑结构等，块状构造、角砾状构造、条带状构造等；矿石类型为萤石型矿石、石英—萤石型矿石和萤石—石英型矿石。

（2）研究区内萤石矿床的成矿作用与区内地层、岩浆岩、构造紧密相关，其三位一体作用联合控制着萤石成矿流体的形成、沉淀和富集。研究区内断裂众多，同时岩浆岩十分发育，这些因素有利于区内萤石矿的形成。