湖北省紅安縣華河螢石礦床成礦特征及鄰近區域類似礦床的找礦方向探討

葉昌智，劉明文，黎 湘

(1．湖北省地質調查院 鄂東北所，湖北 孝感 432100;2．湖北省地質調查院，湖北 武漢 430034)

0 引言

湖北省紅安縣華河螢石礦床屬于豫南—鄂北螢石礦礦集區。該礦集區西北自河南省嵩縣，東南至湖北省紅安縣，面積5．6萬 km2，有螢石礦床14個，以大中型為主，查明螢石礦資源/儲量約1 296萬t。區內螢石礦床主要分布于河南省嵩縣、信陽，湖北省紅安、大悟縣等地。以螢石型、石英—螢石型礦石為主。華河螢石礦床為典型的脈狀熱液充填型螢石礦床［1］。

湖北省紅安縣華河螢石礦床位于紅安縣城西北方向10 km的華家河鎮礦山村。礦區地理坐標:東經114°31'56″～ 114°32'43″;北緯 31°22'04″～ 31°22'45″，面積 1．575 km2［2］。

華河螢石礦床大地構造位置位于大別—蘇魯地塊(Ⅰ2)桐柏—大別(超)高壓折返帶(Ⅰ2－1)英山—紅安超高壓變質巖系折返帶(Ⅰ2－1－2)。成礦區帶屬于秦嶺—大別成礦省(Ⅱ－7)桐柏—大別—蘇魯(造山帶)Au—Ag—Fe—Cu—Zn—Mo—金紅石—螢石—珍珠巖成礦帶(Ⅲ－67)。參見圖1。

圖1 華河螢石礦區所在成礦區帶位置圖Fig．1 Location map of metallogenic belts in Huahe fluorite ore district

華河螢石礦所在區域內出露大量的新元古代武當(巖)群一巖組，巖性為白云斜長片麻巖，間夾黑云角閃斜長片麻巖;武當(巖)群二巖組，巖性為白云質大理巖等。區域內巖漿巖不發育，主要為燕山早期正長斑巖、晚期矽質(石英)脈巖，此外可見少量的石英斑巖等①湖北省地質調查院，中華人民共和國1∶25萬區域地質調查成果報告麻城市幅，2003。。參見圖2。

圖2 湖北省紅安縣華河螢石礦區域地質圖Fig．2 Regional geological map of Huahe fluorite deposit in Hong’an County，Hubei province1．沖積層;2．武當巖群一巖組;3．武當巖群二巖組;4．裂解巖片;5．柏樹灣巖體;6．勝利片麻巖;7．酸性/基性侵入巖;8．蝕變巖帶;9．一級斷裂構造;10．二級斷裂構造;11．三級斷裂構造;12．華河螢石礦區范圍。

1 礦區地質

1．1 地層

華河螢石礦區內出露大量的新元古界武當(巖)群一巖組的白云斜長片麻巖，間夾黑云角閃斜長片麻巖等。

1．2 巖漿巖

區內巖漿巖不發育，主要為燕山早期正長斑巖、晚期矽質(石英)脈巖，此外可見少量的石英斑巖等。

1．3 構造

區內構造較為簡單，控制礦體的構造為一明顯的破碎帶，位于寨山，呈北東—南西向展布，傾向305°～315°，傾角65°～70°，寬數米至數十米，破碎帶總長達700 m以上，其北東端尖滅于土門山，南西端根據鉆孔資料顯示呈隱伏狀態。在破碎帶內，各種碎裂巖、角礫巖發育，巖石較破碎，硅化、絹云母化等熱液蝕變較普遍，沿斷裂破碎帶充填著大量的螢石礦脈、石英—螢石礦脈、重晶石—螢石礦脈及少量的石英脈。參見圖3。

2 礦床地質

2．1 礦體特征

華河螢石礦體主要出露在寨山地段，呈簡單分枝脈狀，總體產狀變化不大，傾向為310°～316°，傾角為65°～68°。礦體分為主礦脈和分枝礦脈。主礦脈(Ⅰ):沿破碎帶上盤分布，地表可見長度330 m，連續出露，水平厚度平均6．7 m，最大為10 m，向兩端變窄趨于尖滅。礦脈在NE端尖滅，并被分枝礦脈(Ⅰ－1)所取代，根據鉆孔資料表明:沿SW端則呈隱伏狀態。主要分枝礦脈(Ⅰ－1)沿破碎帶下盤分布，在與主礦脈復合處其出露水平厚度最大為14米，向兩端急驟變窄直至尖滅，礦體規模大且穩定，總長500 m以上，平均延深140 m，平均水平厚度7 m(包括分枝礦脈)①湖北省地質局第十二地質隊，湖北紅安華河螢石礦寨山礦體初步地質勘探報告，1969。。

根據主礦脈和分枝寬脈出露的水平厚度，求得其厚度變化系數為34%，說明礦體厚度變化屬于中等。

圖3 湖北省紅安縣華河螢石礦礦區地質圖Fig．3 Geological map of Huahe fluorite ore district in Hong’an County，Hubei Province1．第四系殘坡積及沖洪積層;2．武當(巖)群一巖組;3．接觸產狀/正長斑巖;4．石英脈;5．碎裂巖;6．角礫巖;7．礦化角礫巖;8．螢石礦體及編號;9．礦化體;10．礦體產狀;11．片麻巖產狀;12．實測地質界線;13．白云斜長片麻巖。

2．2 礦石類型

礦石工業類型主要有:螢石型、石英—螢石型。

2．3 礦石特征

礦石礦物主要為螢石，與其伴生的礦物主要有石英和重晶石，有時含石髓并往往含片麻巖的角礫，且部分螢石晶粒中含榍石、金紅石、鋯石的包裹體等。

礦石結構:礦石主要以粗粒結構為主，其次為不等?；◢徑Y構、似斑狀結構等。

礦石構造:礦石以塊狀及似條帶狀構造為主，角礫狀構造、云霧狀構造其次。

2．4 礦石有益、有害組分

有益組分主要為氟化鈣，一般含量在80% ～85%;有害組分主要為二氧化硅。氟化鈣與二氧化硅含量在礦石中呈反比函數關系。

2．5 礦石化學成分特征

礦石化學成分以CaF2、SiO2為主，占礦石總含量95%以上，其次為Al2O3，少量CaO等。

2．6 礦體圍巖蝕變

礦體圍巖蝕變主要為絹云母化、硅化，其次有高嶺土化等。

2．7 成礦時代

根據成礦帶、區域構造及巖漿活動等推測，華河螢石礦成礦時代應該為燕山晚期。

3 礦床成因初探

3．1 礦床成因分析

由于在構造破碎帶內各種角礫巖、碎裂巖發育，絹云母化、硅化等熱液蝕變普遍，同時破碎帶也為熱液成礦提供了良好場所。其成礦物質(Ca、F)均來自圍巖，介質為大氣降水，熱源來自構造—巖漿活動，成礦溫度為130～180℃。熱液在滲透、遷移過程中從圍巖中吸取礦質形成礦液，礦液在遷移演化過程中，由于物理、化學條件的變化，在適宜的地質構造場所中沉淀，形成中低溫熱液型螢石礦，于是在賽山—許記山破碎帶充填螢石礦脈形成螢石型螢石礦;在馬頭山—初見山—黃石崗破碎帶上充填螢石—石英脈形成螢石—石英型螢石礦，局部形成螢石—重晶石型螢石礦。

3．2 礦床成礦模式

根據上述礦石特征及礦床產出特征，華河螢石礦床成因類型屬于中低溫熱液型礦床［3－5］。成礦模式見圖4。

圖4 華河螢石礦床成礦模式圖Fig．4 Metallogenic model of Huahe fluorite deposit1．南華系一巖組;2．正長斑巖;3．構造破碎帶;4．螢石礦體;5．燕山期花崗巖脈;6．高壓液體;7．斷層。

4 找礦標志及預測模型

(1)充填正長斑巖、角礫巖、碎裂巖為主的構造破碎帶，其充填巖石往往為螢石礦體頂、底板。

(2)與F、Au等元素有關的異常。

(3)破碎帶中熱液成因的重晶石往往與螢石伴生，也是尋找螢石礦的重要標志。

(4)沿地表、破碎帶下盤分布的暗紅色含赤鐵礦、褐鐵礦角礫巖。

(5)與熱液成礦活動有關的圍巖蝕變，主要是絹云母化、硅化［6］。參見圖 5。

圖5 華河螢石礦床找礦預測模型圖Fig．5 Prospecting prediction model of Huahe fluorite deposit1．南華系一巖組;2．正長斑巖;3．構造破碎帶;4．螢石礦體;5．斷層;6．氟元素曲線;7．金元素曲線。

5 找礦方向探討

5．1 擴大找礦遠景

加強對大別—蘇魯(造山帶)Au—Ag—Fe—Cu—Zn—Mo—金紅石—螢石—珍珠巖成礦帶螢石礦體分布規律的研究，在華河及其鄰近區域地表進行土壤測量，以發現新的與螢石礦床有較好套合關系的F、Au異常，擴大找礦遠景①紅安縣國土資源局，2006—2020年紅安縣礦產資源總體規劃，2009。。

5．2 就礦找礦

在華河及其鄰近區域采取路線地質剖面追索為主的方法調查已知礦及其外圍區，以期擴大找礦范圍，發現新的礦(化)點，在此基礎上再開展進一步的探礦工程等工作。

5．3 地質追索重點

由于該類型礦床目標比較明確，根據以上找礦標志，在實際工作中應注意以下兩點:

(1)注意構造 礦區內斷裂構造發育，各序次的各類斷層、破碎帶數十條，其中，北東—南西向構造破碎帶為螢石礦導礦構造和容礦構造，尋找類似破碎帶是比較理想的選擇。

(2)注意巖體(脈) 正長斑巖(脈)侵入破碎帶中，一般平行破碎帶上盤分布，呈較穩定的分枝脈狀，巖石受后期構造影響且具壓碎構造，并被晚期石英細脈切割。

5．4 尋找隱伏伴生礦產

破碎帶中常出現熱液成因的螢石—重晶石型螢石礦脈，重晶石可以作為隱伏礦體的重要指示物，對尋找其下是否有鉛礦及多金屬礦具有指示意義。

［1］ 董南庭，吳永波.密山—撫順深斷裂帶及其牽引構造對成礦的控制作用［J］. 吉林地質，1982，3(1):58.

［2］ 潘桂棠，肖慶輝，陸松年.中國大地構造單元劃分［J］.礦業快報，2009，2(3):28.

［3］ 肖克炎，王勇毅，陳鄭輝.中國礦床資源評價新技術與評價新模型［M］.北京:地質出版社，2006:4－12.

［4］ 湯中立，任端進，薛增瑞，母耀開.中國礦床［M］.北京:地質出版社，1995:205－265.

［5］ 陶維屏，高錫芬，孫祁，等.中國非金屬礦床成礦系列——礦床、含礦建造、成礦系列、形成模式［J］．礦業快報，1994，2(3):32．

［6］ 王吉平，商朋強，牛桂芝.中國螢石礦主要礦集區及其資源潛力探討［J］．礦產與地質，2010，2(5):38．