江西万安横江背萤石矿矿床成因及找矿标志*

朱文韬 朱 钦

（江西省地质局第九地质大队）

万安弹前岩体自1956 年以来有9 个不同单位先后在此进行过勘查工作，但仅侧重于钨矿、铀矿、稀土等矿产的调查，对萤石矿专项矿产地质特征没有系统地综合整理。横江背萤石矿找矿工作投入较少，但取得了较好的找矿成果。因此，有必要对横江背萤石矿矿床地质特征、矿床成因、找矿标志做深入综合研究分析，厘定成矿有利地段，供进一步找矿参考［1-6］。

1 地质背景

矿区地处江西省中南部，位于欧亚大陆板块与滨西太平洋板块消减带内侧华夏板块中、华南加里褶皱带东南造山带东侧、南岭东段隆起带、罗霄—诸广隆起北段，遂川—临川深断裂带和大余—南城断裂带的夹持部位，区内北北东向构造和近东西向构造极为发育，形成菱形构造格局，其派生的次级断裂纵横交错，具有多期次、多阶段、多方向性，见图1。成矿区划属华夏成矿区南岭成矿带之罗霄—诸广钨锡铀稀土多金属萤石非金属成矿亚带，是著名的南岭成矿带的重要组成部分，沿此成矿带分布多个萤石矿床，成矿条件优越。

2 矿区地质

2.1 地 层

矿区出露地层有中寒武系高滩组（∊2g）、底-早寒武系牛角河组（∊0-1n）、第四系（Q）。其中中寒武系高滩组（∊2g）分布在矿区北部，底-早寒武系牛角河组（∊0-1n）分布在矿区中段北部，第四系（Q）分布于矿区沟谷、山麓、山坡地带。

2.2 岩浆岩

矿区内岩浆活动强烈，呈多期多阶段性，但岩浆岩岩石类型简单，空间分布、产状及形态因受区域性深断裂构造控制明显，为弹前岩体（ηγJ3）组成部分。其岩浆岩为燕山早期酸性侵入岩类，岩体平面上呈北东东向不规则产出，其分布与断裂密切相关，受深断裂控制，岩浆活动具多阶段的特征，形成规模不等的岩基、岩株、岩瘤及岩脉，根据矿物成分、结构、构造、化学成分及侵入关系，划分为3个阶段。

2.2.1 燕山早期第一阶段（ηγJ31）

燕山早期第一阶段分布于矿区古高、横江背、白水脑一带，是弹前岩体的主体，出露面积约5.08 km2。岩性为中粗粒似斑状黑云母花岗岩，斑晶主要矿物含量：钾长石5%，斜长石10%，石英8%，黑云母2%；基质主要矿物含量：钾长石46%，斜长石12%，石英13%，黑云母4%；副矿物：少量锆石。岩石似斑状结构，块状构造。岩体中局部可见伟晶岩团块或伟晶岩化及细粒花岗岩团块。

2.2.2 燕山早期第二阶段（ηγJ32）

燕山早期第二阶段分布于横江背一带，位于F1断裂的东侧，是弹前岩体的补体，出露面积约3.32 km2。岩性为中粒似斑状二云母花岗岩，斑晶主要矿物含量：钾长石10%，斜长石6%，石英5%，黑云母2%，白云母3%。基质主要矿物含量：钾长石41%，斜长石12%，石英18%，黑云母2%。副矿物为少量锆石、少量磷灰石。似斑状结构，块状构造。

2.2.3 燕山早期第三阶段（ηγJ33）

燕山早期第三阶段分布于矿区中部一带，呈岩株、岩枝、岩瘤状产出，出露面积约1.03 km2。岩性为细粒黑云母花岗岩，局部可见细粒二云母花岗岩，岩石矿物成分较均匀，具似斑状结构，蚀变不强，岩体中脉体不发育。岩石主要矿物含量：钾长石56%，斜长石20%，石英21%，黑云母3%。细粒花岗结构，块状构造。

2.3 构 造

矿区北部寒武系地层发育轴向南北的褶皱。区内断裂构造较发育，主要表现为断裂、裂隙构造，以北东向、北北东向断裂为主，次为近东西向断裂。在矿区北部变质岩中发育轴向南北的背斜，区域上属山口—沙坪背斜构造南东翼的组成部分，在区内总体呈现一单斜构造。

北北东向断裂为矿区主要断裂，以压扭性断裂为主，局部具张扭性特征，形成时间始于燕山早期大规模的花岗岩成岩作用以后，到燕山晚期出现一系列的呈北北东向展布的逆冲断层，切割燕山期花岗岩体，为矿区主干断裂构造，也是本矿区控矿、容矿构造。主要有F1和F11断裂。

北东向断裂矿区主要出露有F3断裂，走向从南至北由40°—25°—45°，到梅团村尖灭，倾角70°～78°。该断裂构造形成较早，在矿区横江背被F1断裂切割、改造，原来的构造形迹被改变，沿走向断续出现，表现为灰白色硅质和构造角砾岩带，结构面压性特征较明显。

东西向断裂主要分布在矿区外围，如F23、F24、F25、F26，该组断裂发育时期最早，通常被北东向及北北向断裂切割，走向85°～110°，倾向北东或北西向，倾角70°～85°，长数百米至数公里。由一套挤压破碎带、角砾岩、糜棱岩带、裂隙密集带、硅化破碎带组成，晚期有白色石英脉，灰色、红色硅质脉充填。

矿区萤石矿控矿构造以断裂控矿为主特征。从控矿构造方向以北北东断裂构造所控制，但不排除北东断裂构造。矿区主要有F1断裂控矿，成矿蚀变现象和萤石矿化沿此断裂发育，萤石矿体产于F1断裂与其他多方向构造的复合部位。

2.4 变质作用和围岩蚀变

矿区底-早寒武系牛角河组、中寒武系高滩组地层均遭受不同程度的变质作用，其中以区域变质作用为主。原岩泥砂质沉积在东西向应力长期作用下，泥质变成显微鳞片状绢云母、叶片状绿泥石、黑云母等，碎屑石英具次生增大现象。根据岩石变质程度，矿物组合及结构构造，应属浅变质的绿片岩相范畴。其次为热变质作用，与弹前岩体接触的寒武系地层均具程度不一的角岩化现象。

由于成矿热液的作用，矿体围岩发生程度不一的蚀变现象，其中以硅化为主，次为绿泥石化、高岭土化、绢云母化、黄铁矿化等。

3 矿床地质特征

3.1 矿带特征

白须脑—水草龙断裂（F1）为区域性断裂构造，由1 组相互平行断裂组成，具多期次活动特征，沿走向呈波状断续延伸，平面上呈左行排列。根据区内槽探、钻探工程揭露的萤石矿体的空间分布规律、控矿断裂特征，圈定了2 条萤石矿化带，即Ⅰ号和Ⅱ号萤石矿化带。

Ⅰ号萤石矿化带分布于16～23 号勘探线间（图2）。赋存于燕山期弹前岩体内硅化破碎带中（F1），初步控制矿化带走向长度2 000 m、宽度100 m，大致控制矿（化）体最高标高为+362 m、最低标高+45 m，最大倾斜延伸322 m。矿带走向15°～22°，倾向北西，倾角71°～85°。依照工业指标，带内共圈定6 个工业矿体，2 个低品位矿体，编号为V1-1、V1-4、V1-5、V1-6、V1-7、V1-8 矿体和Kh1-2、Kh1-3 矿体，均产于F1断裂内硅化构造角砾岩中，主矿体（V1-4、V1-8）分布于F1断裂上盘、次小矿（化）体呈脉状分布于主矿体两侧，与主体呈近平行排列，矿（化）体沿走向呈断续延伸或近平行排列，沿倾向呈平行侧列排列，矿体形态呈透镜状、脉状产出；矿石类型主要为萤石-石英型矿石；矿（化）体围岩主要为硅化构造角砾岩，顶板围岩主要为碎裂中粒似斑状二云母花岗岩、糜棱岩、硅化构造角砾岩，围岩破碎强烈，硅化较强、绿泥石、绢云母化、白云母化发育，底板围岩为硅化构造角砾岩，围岩破碎较强，硅化强烈、绿泥石、绢云母化发育。

Ⅱ号萤石矿化带分布于163～159 号勘探线（图3），赋存于燕山期弹前岩体与寒武系浅变质岩接触部位硅化破碎带中（F1），大致控制矿化带走向长度410 m、宽度80 m，控制矿（化）体最高标高为+327 m、最低标高+94 m，最大倾斜延伸223 m。矿带走向北东（15°～30°），倾向北西，倾角83°～85°。依照工业指标，带内共圈定2 个工业矿体，编号为V2-1、V2-2 矿体，均产于F1断裂内硅化构造角砾岩中，沿走向、倾向呈近平行排列，矿体形态呈脉状产出；矿石类型为萤石-石英型矿石；矿（化）体围岩主要为硅化构造角砾岩，围岩破碎较强，硅化强烈，绢云母化、绿泥石化发育。

3.2 矿体特征

矿区内圈定了2 条萤石矿化带，8 个工业萤石矿体和2个低品位萤石矿体，均为中低温热液充填型脉状型，主要呈脉状、透镜状，所有矿体均赋存于F1断裂内。Ⅰ号萤石带主矿体V1-4、V1-8产于F1断裂带上盘，次小矿体分布于主矿体两侧，以主矿体上盘为主，各矿体大致呈平行排列，间距5～30 m，矿体间多为矿化段连接。Ⅱ号萤石带V2-2 矿体产于F1断裂北西侧的分枝硅化破碎带中，V2-1 矿体产于F1断裂南东侧的分枝硅化破碎带中，V2-2 为隐伏矿体，V2-1矿体地表矿化呈断续出露，两矿体大致平行，间距为92 m。

3.3 矿石质量特征

（1）区内矿石矿物组成非常简单，矿石矿物仅为萤石，主要脉石矿物为石英（占脉石矿物的85%以上），次为蛋白石、长石、绢云母、绿泥石，并有少量的方解石、白云母及微量的褐铁矿、黄铁矿等。

（2）控矿储矿断裂构造（F1）的多次性活动，导致萤石成矿过程的破碎—胶结—再破碎—再胶结的多阶段特点，直接影响了矿石的结构、构造。常见的矿石结构有自形-半自形晶状结构、他形粒状结构、压碎、破碎及交代溶蚀残余结构。矿石构造有块状、条带状、角砾状和脉状构造。

（3）矿石自然类型划分为石英-萤石型矿石、萤石-石英型矿石及萤石型矿石3种，主要为萤石-石英型矿石。工业类型可作为冶金熔剂用普通萤石和化工用（酸级）普通萤石2种。

4 矿床成因

（1）矿床各矿体产于底-早寒武系牛角河组（∈00-1n）、中寒武系高滩组（∈2g）地层与燕山期花岗岩接触部及燕山期花岗岩F1断裂带内，从本区矿床地质特征及成矿规律可以发现，本矿床成矿作用以充填为主，燕山期弹前复式岩体的侵位是本区氟元素偏高晕与萤石成矿的重要控制因素，岩体内接触带或外接触带断裂构造（F1）是重要控矿、导矿、含矿构造。

（2）弹前复式花岗岩体多期次多阶段的侵位及北东断裂带的多期次活动，携带大量含F-热液向上侵位，经历多次与地下水交汇、循环，为区内萤石成矿提供了重要的成矿热源和热液保障。

（3）本萤石矿床的形成经历了多次的沉淀—溶解—再沉淀—再溶解的反复过程。

（4）本区萤石成矿时间应属燕山早期弹前复式岩体形成之后的一长段时间内，应为燕山晚期；成矿空间为断裂F1构造带内，主矿体定位于断裂带内上盘附近。

（5）矿区内萤石矿体严格受北北东向F1断裂构造控制，矿体产于断裂带中的硅化构造角砾岩内，矿体呈透镜状、脉状，陡倾，界线清楚，形态较简单，充填交代现象明显。矿石矿物成分简单，以萤石、石英为主。围岩为变余长石石英砂岩、微粒结晶灰岩夹薄层钙层板岩、凝灰岩、中粗粒似斑状黑云母花岗岩及中细粒似斑状二云母花岗。围岩热液蚀变显著，主要有硅化、碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、蛋白石化及白云母化。结合矿体矿物组合、控制因素和围岩蚀变特征分析，本萤石矿床成因类型属中低温热液充填交代型脉状萤石矿床。

5 找矿标志

5.1 地层标志

地层主要是作为与萤石矿有关的围岩而存在，区内与之相关的地层主要为寒武系寒武系高滩组、牛角河组地层，其高滩组顶部为微粒结晶灰岩夹薄层钙层板岩，富含CaO，为萤石矿的成矿提供了丰富的钙源；牛角河组地层主要为凝灰岩，且凝灰岩中含有较为丰富的F和Ca，为萤石矿的成矿提供部分F的物质来源。

5.2 构造标志

产于寒武系变质岩层与燕山期侵入岩接触部位及燕山期花岗岩中的北北东向大断裂及其次级断裂带，是区内萤石矿控矿断裂和容矿场所，萤石矿均赋存于上述断裂构造带中。断裂构造带规模大、活动期次多、构造岩分带性明显的地段往往是萤石矿富集最有利地段，易形成大矿体和富矿包。

5.3 岩浆岩标志

中国东南部的萤石矿及赣中南地区的萤石矿大部分都是与燕山期花岗岩相关的萤石矿床，而白须脑—水草龙断裂控制的萤石矿体，多产于燕山早期弹前复式花岗岩体内及燕山早期弹前复式花岗岩体与变质岩接触带中的硅化破碎带中，弹前复式花岗岩体主要为中粗粒似斑状黑云母花岗岩，其中燕山期黑云母花岗岩又是萤石成矿F 的主要来源，其岩石化学特征表现为富硅（SiO2均值为74.08%）、富碱（全碱平均8.08%）、富铝（Al2O3均值13.69%），贫铁、镁、钙，K2O多于Na2O的特点，利于岩石中F的活化与迁移。因此燕山期黑云母花岗岩等富F 岩石是区内萤石成矿有利的找矿标志。

5.4 矿化标志

矿体顶底板围岩受到不同的压碎后，往往会形成宽度不等构造破碎带，带内常有石英、萤石细脉充填，有些可形成数米宽的脉体，这也是寻找萤石矿有利的标志。地表能见炉渣状、蜂窝状构造的硅化破碎带，其下部大概率有萤石矿，可形成被网脉状硅质物包裹的萤石矿，后期由于表生风化淋滤作用而被淋失，萤石原有赋存位置形成空洞，余下网格状硅质残留物，形成蜂窝状、格架状的一种后生构造。

5.5 围岩蚀变标志

区内围岩蚀变主要有硅化、绿泥石化、碳酸盐化、白云母化、蛋白石化等，局部具分带特征，由中心向外常呈现萤石矿化→硅化（蛋白石化）→绿泥石化（绢云母化）→白云母化。萤石矿与硅化密切相关，呈负相关性；蛋白石化作为近矿找矿标志，其内侧为萤石，并多分布于浅部，深部矿体蛋白石化较少见；深部碳酸盐化较发育，可见黄铁矿化，呈细脉状、星点状、团块状散布。

5.6 地球化学标志

氟是挥发性及活动性较强的元素，区内挥发性及活动性较强的氟形成氟的原生分散晕宽度比较大且稳定的地段，可作为区内萤石矿直接找矿标志。区域萤石机械分散晕及重砂异常也是寻找萤石矿的重要标志。

6 结论

矿区与之相关的地层主要为底-早寒武系牛角河组、中寒武系高滩组地层，重点是与燕山期花岗岩接触部北北东向大断裂，是萤石矿控矿断裂和容矿场所。燕山期花岗岩中的北北东向大断裂及其次级断裂带，特别是几组不同构造交汇部位易形成矿包。构造破碎带膨大、转折或交叉部位，是成矿的有利部位。断裂构造带规模大、活动期次多、构造岩分带性明显的地段往往是萤石矿富集最有利地段，易形成大矿体和富矿包。F1断裂在矿区出露长约10 km，仅有少量地表工程揭露和部分深部钻探验证，较大空白地的资源赋存情况有待进一步查明。