淺談四子王旗西里廟螢石礦類型及成礦規律

【摘要】通過對區域地質構造與成礦、區域地層及巖漿巖建造與成礦的研究得到螢石礦分布于褶皺轉折端破碎帶，斷裂破碎帶。螢石礦分布與該區褶皺樞紐走向、斷裂帶大致一致。區內螢石礦體賦存圍巖為硅化的結晶灰巖和板巖，螢石礦體與圍巖之間多為巖漿侵入交代蝕變接觸。

【關鍵詞】西里廟；螢石礦；圍巖；巖脈

一、區域成礦地質條件

（1）區域地質構造與成礦。區域大地構造位置屬內蒙古中部地槽褶皺系蘇尼特右旗晚二疊紀地槽褶皺帶，二連坳陷區；處于蒙古弧形褶帶與新華夏構造體系的復合部位。區內褶皺構造主體為西里廟向斜以及蘇莫查干敖包和巴顏敖包緊密褶皺群。西里廟向斜在區內所見僅為向斜構造的一部分。出露長度大于40Km，寬10Km左右，呈北東60°～70°方向展布，為一開闊的向斜褶皺，北東端被白堊紀花崗巖（Kγ53-1）吞噬。巴顏敖包褶皺群分布在艾勒格廟以北丘陵山區，由呼和陶勒蓋倒轉向斜，巴顏敖包、查干敖包倒轉向斜及巴顏敖包倒轉背斜組成。其中，巴顏敖包倒轉背斜核部為艾勒格廟群巴顏敖包巖組，北東翼地層傾向60°，傾角15°～20°。南東翼為倒轉翼，地層傾向70°，傾角30°左右。為北西～南東向緊密線型褶皺，其核部及南東翼被上古生代花崗巖破壞。蘇莫查干敖包褶皺群由四個褶皺軸向呈北東向展布的規模大小不一的褶皺群組成（馬尼特背斜、海勒散高勒向斜、蘇莫查干敖包背斜、蘇莫查干敖包向斜）。該褶皺群形成于二疊紀，在白堊紀被改造。北東向壓扭性逆斷裂：發育在西里廟向斜的南東翼，在西里廟群二巖段與三巖段之間。斷裂長大于10KM，寬0.5～30m不等，斷層面呈舒緩波狀，總體傾向300°～330°，傾角變化在20°～66°之間。該斷裂具有多期活動的特點，在二疊紀已形成扭性擠壓帶，但尚未發生位移，可能在白堊紀的早期階段發生斷裂活動（屬張性斷裂），產生大量斷層角礫巖，角礫仍保留有早期的擠壓片理化特征。此期斷裂是成礦后期構造，內蒙古自治區四子王旗西里廟礦區螢石礦詳查報告在晚期階段有少量脈狀螢石充填交代斷層角礫，形成角礫狀螢石礦。白堊紀斷裂活動仍顯示出壓扭性特點，早期形成的斷層角礫和角礫狀螢石礦被進一步破碎，含氟氣液再度與斷層角礫和螢石角礫交代充填，構成了斷層現狀。北西向張扭性斷裂：斷裂長10Km，斷裂破碎帶寬40m～50m。走向近330°左右，斷層面傾向南西，傾角65°左右。斷層下盤大石寨組被白堊紀花崗巖（Kγ53-1b）吞噬，故下盤層位不全。螢石礦分布于褶皺轉折端破碎帶，斷裂破碎帶。螢石礦分布與該區褶皺樞紐走向、斷裂帶大致一致。（2）區域地層及巖漿巖建造與成礦。從區域上分析，該區螢石礦應屬中國中西部螢石成礦帶的組成部分，成礦與中生代大規模的構造—巖漿活動，尤其是燕山期酸性—中酸性巖漿活動關系密切，屬于巖漿期后中—低溫熱液裂隙充填型礦床。研究區域螢石礦的賦礦圍巖以二疊系火山巖—火山碎屑巖和同時期（加里東晚期）的中—酸性侵入巖為主體，其它時代地層、巖漿巖少量。客觀反映了燕山期構造—巖漿活動以及此期火山（碎屑）巖系和侵入巖體建造與螢石礦成礦的密切關聯性。充填螢石是由于海底噴發作用，伴隨有大量CO2、H2S、HF、SiF4等氣體噴出，其中氟大部分暫封閉于海域中，這部分氟與海水中的硫酸鹽、碳酸鹽和鹵化物等發生化學反應，奪取其中的Ca，形成CaF2而進行遷移。在火山噴發間隙期間所發生的海相化學沉積成巖過程中，已形成CaF2（包括沉積成巖作用期間形成的）與碳酸鹽一起，以螢石形式沉淀下來，構成礦化層。這類礦層與巖層呈整合接觸，構成層狀或似層狀礦體。這種由原始沉積形成的礦層，構成礦區內多處出現的改造礦床的物質基礎。

二、礦床地質特征

（1）礦體形態、產狀與規模。一是西里廟東礦段螢石礦體特征。分布在西里廟東礦段的中部，賦存于二疊系下統大石寨組二巖段（P1ds3）的層間蝕變破碎帶中，呈脈狀與圍巖基本整合產出，頂底板均為結晶灰巖，礦體與圍巖接觸界限清楚。圈定螢石礦體二個，編號為1和2號，其中2號為主礦體，1號為一小型隱伏礦體。2號礦體呈北北東20°—北北西340°展布，傾向南東110°—北東70°，傾角在30°～75°之間，平均傾角55°。賦礦標高1184～921m，控制長度1400m；沿傾向最大控制延伸300m；真厚度0.29～11.35m，平均真厚度4.54m，厚度變化系數86.01%，屬變化復雜型；礦石品位（CaF2）12.03～73.15%，平均品位49.05%，品位變化系數27.61%，屬變化均勻型；礦體沿走向連續性很好，南部地表出露連續，北部地表斷續出露；沿傾向線以南礦體傾角較緩，在30°～60°之間，平均傾角48°，礦體延伸較深，在80m～300m之間；厚度較大，在0.29m～11.35m之間，平均真厚度4.42m；沿傾向線以北，礦體陡傾變窄，傾角在44°～75°之間，平均傾角67°，延深變淺＜80米，厚度變小，在0.96m～8.09m之間，平均真厚度2.46m；呈V字型急速尖滅。礦石自然類型主要為螢石—石英型礦石。（2）紅地礦段3號螢石礦體特征。分布在礦段中部，北西向的半封閉狀破碎帶內，賦存于二疊系下統大石寨組三巖段（P1ds3）的層間蝕變破碎帶中，呈脈狀與圍巖基本整合產出，頂底板均為炭泥質板巖，賦礦巖石主要是結晶灰巖。圈定螢石礦體一個，編號為3號。礦體呈北西335°-北東向3°展布，傾向北東—南東65°～93°，傾角在18°～45°之間，平均傾角30°。賦礦標高1110m～1022m，控制長度480m；沿傾向最大控制延伸200m；真厚度0.67m～17.77m，平均厚度3.97厚度變化系數92.38%，屬變化復雜型；礦石品位（CaF2）30.57%～85.93%，平均品位57.78%，位變化系數31.57%，屬變化較均勻型；礦化沿走向較連續，在地表斷續出露；傾向線以南，礦體厚度和延深較大；傾向線以北，礦體漸趨尖滅。礦石自然類型主要為螢石—石英型礦石。（3）礦石類型與礦石特征礦。一是礦石結構：該區螢石多呈紫色、翠綠色、淺綠色，少量為白色、藍綠色、粉色；透明—半透明。以它形—半自形細晶狀、粗晶自形—半自形粒狀結構、細晶半自形—它形粒狀結構、自形偉晶結構為主，微晶它形粒狀結構和碎裂狀結構次之。二是礦石構造：礦石多具角礫狀構造、致密塊狀構造、梳狀—條帶狀構造、細脈狀構造、網格狀構造，其次為同心圓狀—葡萄狀—皮殼狀構造、格架狀—多孔蜂窩狀構造。三是礦物組合：區內螢石礦礦物成分簡單，礦石礦物以螢石為主，含量在30%～85%之間；脈石礦物為石英（15%～40%）、絹云母（0.50%～30%）、方解石（0.5%～3%），次為泥質、蛋白石、粘土礦物及鐵錳質痕跡等。

三、成礦規律與找礦標志

（1）成礦規律。螢石礦分布于褶皺轉折端破碎帶，斷裂破碎帶。螢石礦分布與該區褶皺樞紐走向、斷裂帶大致一致。第一，以西里廟螢石礦床為代表。礦體嚴格受層位控制，呈層狀產出，與圍巖整合接觸。第二，礦區內最大的蘇莫查干敖包螢石礦床賦存在下含礦層。礦體嚴格受構造裂隙控制。礦石除部分保留有原沉積層紋構造外，大部分不具原沉積特點。（2）找礦標志。第一，礦體露頭：區內螢石礦地表有出露，是找礦的直接標志。第二，大石寨組二、三巖段地層中發育的北東—北北東向蝕變破碎帶及其派生的低次序的北西向斷裂破碎帶為區內重要的容礦構造，成為找礦的間接標志。第三，地表石英巖脈的燧石化帶也是找礦很好的間接標志。

綜上所述，礦床成因為中—低溫熱液裂隙充填型礦床；本區螢石礦賦礦圍巖為二疊系，后經燕山晚期早白堊世巖漿巖侵入改造。主要成礦期為二疊紀。鑒于上述對螢石礦體的成因、類型、成礦規律的分析，今后的找礦重點地段為：一是北部巖體的接觸帶附近；二是大石寨組二、三巖段結晶灰巖的分布地段。對此應采用大比例尺地質測量及深部揭露等手段，查明巖體接觸帶附近的斷裂構造分布及蝕變特征；查明石英脈體的分布、規模及礦物組合特點；查明侵入體在深部產出特征及規模；查明大石寨組二、三巖段結晶灰巖的規模及其與頂底板巖層組合特征；查明大石寨組二、三巖段層間破碎帶規模及其形跡特征。

參 考 文 獻

[1]王榮，曹存柱等．內蒙古自治區四子王旗西里廟礦區錳、螢石礦詳查報告[R]．內蒙古煤田地質局．2010（12）