永豐南坑螢石礦地質特征及其成因探討

紀輝燎

（中國建筑材料工業地質勘查中心江西總隊，江西 上饒 334000）

永豐南坑螢石礦地質特征及其成因探討

紀輝燎

（中國建筑材料工業地質勘查中心江西總隊，江西 上饒 334000）

永豐南坑螢石礦呈脈狀透鏡體，產于燕山早期花崗巖硅化破碎帶中。通過對礦石氣液包裹體及氫氧同位素的研究，表明螢石礦是巖漿活動后期熱液作用下形成的充填型礦床。

硅化破碎帶；氣液包裹體；氫氧同位素；充填型礦床

1 礦區地質簡述

江西省永豐縣南坑螢石礦位于華南褶皺系，閩贛宜黃—崇義地背斜的北端，藤田向斜盆地的東南緣。

南坑螢石礦區主要出露燕山早期侵入的花崗巖(γ52-1a)，約占礦區總面積的70%，礦體產于該巖體與下石炭統華山嶺組接觸帶附近的花崗巖硅化破碎帶中(見圖1)。

燕山早期第一次侵入的斑狀黑云母花崗巖，呈淡紅色，似斑狀及中細粒結構，主要化學成分(見表1)。

從表1中看出，礦區花崗巖Al2O3＞Na2O+ K2O+CaO，為鋁飽和型，與華南燕山早期花崗巖相擬，與中國酸性巖及戴里花崗巖相比，更偏堿性且富鉀低鈉。

下石炭統華山嶺組，其巖性主要為綠泥石，絹云母千枚巖，變質細砂巖和石英巖，局部夾有硬綠泥石千枚巖。巖層傾向85～115°，傾角62～75°，與花崗巖呈侵入接觸。

表1 巖石化學成分特征對比

礦區斷裂十分發育，在構造形跡上可分為：東西向、北東向和北北東向三組。其中北北東向的招攜—大沽斷裂(F1)是本區的主干斷裂，自燕山早期花崗巖形成以后，經歷了多次活動，既有強擠壓和壓扭性，也有張性形跡。在走向上有波狀起伏，尖滅再現等特征。受該斷裂的影響，在接觸帶附近靠花崗巖一側沿斷裂走向產生了較為強烈的構造破碎帶，為巖漿活動后期熱液作用下形成螢石礦提供了容礦空間。

2 礦床地質特征

2.1 礦體形態、產狀和規模

礦區呈長透鏡狀賦存于燕山早期花崗巖的斷裂硅化破碎帶中，區內已探明礦體走向長1 100m，傾向最大延深達255m。礦體形態在走向、傾向上均有較明顯的膨脹收縮現象，勘探線Ⅱ～Ⅴ淺部較寬，往深部很快縮小且有逐漸尖滅之趨勢；Ⅱ～Ⅳ線淺部相對較穩定，往深部多數有膨大趨勢，特別是傾角小于500時，膨大現象更為明顯；礦區南北兩端在走向和傾向上表現為逐漸縮小以至尖滅(見圖2、表2)。

表2 巖體形態、產狀及規模

礦體總體走向NNE6°，傾向SEE，傾角46～76°，平均60°。局部產狀變化隨礦體形態的膨縮變化而變化，相對應的是礦體厚度從2.12m變化至24m,平均厚為7.89m。可見該螢石礦床屬大型規模。

2.2 礦石特征

(1) 顏色。

礦石以淺綠—綠色為主，其次為白色，淡紫色及淡黃色等。

(2) 礦石結構。

自形半自形粒狀結構：顆粒大小一般1～3cm，最大可達5cm，組成塊狀礦石；他形砂糖粒狀結構：顆粒細小顯隱晶狀，粒徑0.01～0.05mm，多與隱晶狀的石英、玉髓組成條帶狀礦石；碎裂結構：已形成的螢石受構造應力的引張作用，碎裂成大小不等，形態各異的角礫，被后階段的螢石、石英、炭泥質等膠結組成角礫狀礦石；壓碎結構：受構造應力的擠壓作用，已形成的螢石沿解理，形成許多細小的裂隙被石英脈、石英薄膜穿插充填形成網格狀塊石；交代溶蝕殘余結構：早先形成的螢石被后期的石英所交代，呈島弧狀，港灣狀或呈鋸齒狀與螢石接觸。

(3) 礦石構造。

塊狀構造：常由粗—巨粒的八面體螢石聚合成致密塊狀，以綠色，淡綠色為多，少數為紫色和白色；條帶狀構造：條帶由石英、玉髓與螢石伴生相間組成；角礫狀構造：由早期螢石破碎后被后階段的螢石或與螢石共生的SiO2所膠結而成。除上述構造類型外，還有網格狀，環帶狀，晶簇及晶洞狀等構造。與礦石結構構造相對應的主要礦石類型是：塊狀礦石、條帶狀礦石和角礫狀礦石。

2.3 礦石化學成分及礦物組成

(1) 化學成分。

礦石的主要化學成分與微量元素的分析結果見表3、表4。

表3 主要礦石類型平均化學成分(%)

表4 主要礦石類型微量元素含量(10-6)

由表3、表4可以看出，礦石化學成分主要由有益組份CaF2和有害組分SiO2組成，兩者互為消長關系，其他組分含量極少。各類礦石的CaF2品位以塊狀礦石類型為最高。微量元素中，Pb、Li、Ti、Cr、V等含量較高，說明這些組分大部分在巖漿分異晚期與揮發性組分同時富集。

(2) 礦物組成。

礦石主要由螢石和石英組成，伴生少量的玉髓、蛋白石、絹云母泥質及鐵質礦物。

螢石：呈綠、淡綠、淡紫及白色，色彩鮮艷，以聚晶集合體產出，晶體多為八面體，少數立方體，個別呈他形砂糖粒狀。晶體表面常有裂紋，一般為半透明，無色透明者偶見。

石英：灰色或灰白色，呈他形不規則狀及梳狀晶簇鑲嵌于螢石中，往往在石英表面有螢石印痕，常見到石英細脈切穿或包圍螢石現象。

玉髓：灰白色或棕色，蠟狀光澤，呈細小隱晶粒狀集合體與螢石緊密共生。

蛋白石：呈淡灰及灰白色，貝殼狀斷口，多見于礦體硅化強烈部位，呈致密塊狀與螢石共生。

絹母云泥質：淡黃、淺綠及淺紅色，細小鱗片狀或隱晶粒狀集合體，主要為絹云母，高嶺石及綠泥石，常與碎基石英、螢石參雜分布。

鐵質礦物：有褐鐵礦、黃鐵礦和磁鐵礦，其中以黑褐色的褐鐵礦為主，呈細小質點狀，不規則密集或沿螢石裂隙浸染，偶見黃鐵礦呈正方形的假象出現。

2.4 礦體圍巖蝕變

礦區圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化，其次為高嶺土化、綠泥石化，局部有黃鐵礦化和蒙脫石化，其中與成礦關系較為密切的是硅化和絹云母化。

硅化：區內有構造活動的地方幾乎都存在有硅化，但以礦體所在的斷裂破碎帶最為強烈。硅化強度、寬度與圍巖的破碎程度和礦體規模有一定的關系。礦體兩盤圍巖一般是越近礦體破碎越嚴重，硅化也就越強烈，反之，越遠離礦體破碎硅化則越弱。在圍巖中凡有螢石礦化，便有硅化存在。但有硅化的地方并不一定有螢石礦化。硅化寬度一般是20～50m，最寬達70m，是礦體厚度2～4倍，可作為間接的找礦標志。

絹云母化：主要見于礦體附近的花崗碎裂巖及蝕變花崗巖中，在外圍的花崗巖中遇有規模較大的硅化帶或石英脈，周圍均可見到絹云母化，可見絹云母化與成礦關系還是比較密切的。

3 礦床成因的初步研究

通過對螢石氣液包裹體及氫氧同位素的測試研究(見圖3、表5)，有以下幾個方面的特征：

(1) 成礦熱液的來源。

將螢石包體中氫氧同位素的測試資料投影在δD－δ18O關系圖中，全部落在大氣降水線的附近，遠離原生巖漿水和變質水。表明成礦熱液是大氣降水與巖漿后期富含HF、F-、等物質組分的混合體。

圖3 南坑螢石包體水的δ18O-δD相關圖

表5 礦物包裹體測試結果

(2) 成礦物理化學條件。

該螢石礦床是在低溫、低壓、低鹽度、弱堿性的物化環境下形成的。

(3) 成礦過程。

礦床產于閩贛地背斜北端藤田向斜盆地東南緣花崗巖內構造硅化破碎帶中，隨著構造擠壓和地熱增溫，巖石被加熱，同時氣水溶液沿裂隙破碎帶下滲到深部，與巖漿后期熱液摻合，此循環過程中，從圍巖攜帶來的鈣質與富含F或HF的熱液在特定條件下發生化學反應，成為CaF2和SiO2的混合溶液，在適宜的容礦空間沉淀富集而形成螢石礦床。

礦床類型屬中淺成低溫熱液充填型螢石礦床。

4 找礦方向

南坑螢石礦區所發現的礦體、礦化體均產生于巖體與圍巖的內接觸帶邊緣，F1斷層在礦區外南延至中村一帶，普查時發現有明顯的物探異常，在馬崇嶺、橋坑等地表亦有螢石礦化發現，從構造展布形跡上看，為南坑螢石礦體的南延部分，可作為找礦遠景區域。

[1]趙東甫,馮本智.非金屬礦床[M].北京:地質出版社,1986.

[2]何知禮.包體礦物學[M].北京:地質出版社,1982.

P619.215;P611.13

A

1007-9386(2010)01-0056-03

2009-11-09