浙江省青田縣高湖鎮半寮礦區螢石礦礦床特征及找礦標志

陳 惠

（浙江省第十一地質大隊，浙江溫州325006）

浙江省青田縣高湖鎮半寮礦區螢石礦礦床特征及找礦標志

陳 惠*

（浙江省第十一地質大隊，浙江溫州325006）

浙江省青田縣高湖鎮半寮礦區螢石礦區位于青田縣城北西方向，面積2.84km2。通過本次地質詳查工作，基本查明了礦區受巖漿活動、火山構造和斷裂構造復合作用控制成礦，分析了礦區地層、構造、巖漿巖、圍巖蝕變的分布特征及其對成礦的控制作用以及螢石礦化構造蝕變帶、礦石質量、礦物成分等礦床特征。根據礦區良好的控礦地質條件，總結出礦床成因及其類型屬于次火山熱液充填脈型礦床，4條找礦標志的總結對礦產的發現具有重大意義。

半寮螢石礦；地質條件；礦床特征；成礦原因；找礦標志

半寮礦區大地構造單元屬華南褶皺系浙東南褶皺帶，1958年10月原青田縣地質隊進行地質調查，發現半寮螢石礦，1960年3月原溫州地區地質隊進行半寮礦點檢查，估算螢石礦遠景儲量22×103t。20世紀70年代末期，當地村民零星開采半寮螢石礦，留有采礦老硐。本次地質勘查分為普查和詳查2個階段，在對礦區地質特征認識的基礎上，總結了找礦標志，為進一步找礦工作指明了方向。

1 礦區概況

浙江省青田縣高湖鎮半寮礦區螢石礦區位于青田縣城北西350°方向，直距28km，行政隸屬高湖鎮，礦區面積2.84km2。礦區有簡易公路至船寮鎮與330國道相接，可達青田火車站，路距30.8km；47.8km可達溫溪港碼頭，交通方便。

礦區屬低山丘陵區，海拔標高89～518.40m，當地侵蝕基準面標高185m，地形自然坡度50°～65°。亞熱帶季風型氣候，四季分明，溫暖濕潤，年平均氣溫18.4℃，年均降水量1699.3mm。當地經濟欠發達，農業以種植、小麥、蕃薯及經濟作物毛竹，少量樹木，水電資源豐富。

2 地質情況

礦區位于華南褶皺系浙東南褶皺帶，區域鶴溪—奉化北東向斷裂與淳安—溫州北西向斷裂構造帶的交叉部位，青田縣石平川火山穹隆的北部邊緣，中生代火山噴發活動強烈，廣泛分布中酸性火山—碎屑沉積巖，侵入巖體及斷裂構造發育，成礦地質條件有利（圖1）。

圖1 青田縣高湖鎮半寮礦區螢石礦區域地質圖

2.1 區域地質背景

（1）地層。區域出露地層主要有下元古界八都群組、侏羅系上統高塢組、西山頭、茶灣組、九里坪組、祝村組和白堊系下統館頭組、朝川組、塘上組及第四系全新統。

（2）侵入巖。區域燕山晚期巖漿活動強烈，侵入作用頻繁，主要有閃長巖、石英閃長巖、石英二長閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖、花崗斑巖、鉀長花崗（斑）巖等巖體，出露面積1～3km2，大者前村鉀長花崗巖體面積83km2。區域潛火山巖為酸性巖類流紋巖、流紋斑巖、潛輝綠玢巖、英安玢巖、安山巖、霏細巖等。區域巖脈巖性主要為霏細巖、安山巖、流紋巖、鉀長花崗斑巖、石英霏細斑巖等。走向以南北向分布為主，北東向次之。

（3）構造：

①斷裂構造。區域褶皺構造不明顯，斷裂構造發育，以北西向斷裂為主，次為北東向斷裂，其中北西向石平川—湖莊斷裂帶出露長約27km，寬5km，重力顯示-50～800mgal均勻密集帶，Pb、Zn、Cd元素偏高，化探異常與斷裂帶相吻合。近東西向斷裂帶長約25km，寬1～2km，分布在石平川火山穹隆構造的北側。

②火山構造。區域石平川火山穹隆位于青田縣城北側，面積約20km2，平面形態呈圓形，發育地層為上侏羅統西山頭組、九里坪組，產狀圍斜外傾，傾角16°～20°，火山穹隆邊緣發育潛流紋巖、安山巖及鉀長花崗巖、二長花崗巖、石英閃長巖等侵入巖體。火山活動強烈，由空落相、噴發沉積相、火山碎屑流相、噴溢相、潛火山巖相、火山侵入相等火山巖相組成。早期噴發階段形成火山碎屑巖與酸性熔巖互層組合，晚期形成環狀斷裂及一系列的環帶狀分布的潛火山巖或火山侵入巖，復活階段形成次級火山穹窿、破火山，多期次的火山噴發、巖漿侵入作用形成相關的鉬、鉛鋅、多金屬礦、螢石礦等金屬非金屬礦產，該火山穹隆為浙東南地區重要的控礦構造。

2.2 區域成礦作用

礦區位于鶴溪—奉化斷裂成礦帶的東側，浙東南沿海有色金屬非金屬成礦帶的南西段，成礦作用受巖漿活動、火山構造和斷裂構造復合控制，物質來源具多源性，成礦具多期性。

（1）火山構造成礦作用。區域火山噴發頻繁強烈，至后期形成環狀破火山火山穹隆，在火山構造的中心、邊緣及相互鄰接地段巖漿再次侵位，并攜帶大量的成礦熱液選擇交代圍巖或熱液充填成礦，區內黃放口、高湖、平橋、萬山等5個螢石礦床點有規律地分布在石平川火山穹隆的北側邊部。

（2）巖漿活動成礦作用。區域巖漿活動對成礦作用主要與酸性火山侵入巖鉀長花崗巖密切相關，巖漿期后熱液作用在火山構造特定的空間形成螢石礦等內生礦床。

（3）斷裂構造成礦作用。區域斷裂構造具多期次活動，破火山、火山穹窿邊緣環狀分布的次級斷裂常為容礦構造，常見螢石等礦脈充填其中，條帶狀分布的礦化蝕變發育。

（4）區域化探異常。區域F、Ca化探異常呈橢圓狀相互重疊，工作區位于氟異常濃集中心，顯示較好的找礦遠景。

2.3 礦區地質

（1）地層。礦區內出露上侏羅統西山頭組第三巖性段（J3x3）的一套中酸性火山碎屑巖夾薄層沉積巖及第四系，自下而上分別為：上侏羅統西山頭組第三巖性段第一亞段（J3x3-1），上侏羅統西山頭組第三巖性段第二亞段（J3x3-2），上侏羅統西山頭組第三巖性段第三亞段（J3x3-3）及第四系。

（2）構造。礦區內褶皺不發育，發育5條斷裂構造，NE向為F1、F2、F3、F4；NW向為F5。其中F1為礦區主要斷裂構造，也是主要控礦構造，位于礦區下濟坑口—半寮。傾向147°～174°，傾角63°～78°，性質為壓扭性，斷裂切割霏細巖體及J3x3-1地層，破碎帶寬0.3～6.0m，擠壓區寬1～2m，構造角礫棱角狀、次棱角狀，大小5～30cm，局部見較大構造透鏡體及破裂巖，大小0.5～3m；兩側圍巖具硅化、絹云母化蝕變，該斷裂控制Ⅰ號螢石礦化構造蝕變帶展布；F2斷裂位于礦區中部，傾向160°～194°，傾角65°～70°，性質為壓扭性，斷裂切割霏細巖體，破碎帶寬0.5～3.0m，構造角礫為次棱角狀、透鏡狀，大小5～15cm。兩側圍巖具弱硅化蝕變，該斷裂控制Ⅱ號螢石礦化構造蝕變帶的展布。其余3條斷裂規模較小，分別控制Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號螢石礦化構造蝕變帶的展布。

（3）巖漿巖。礦區內出露的巖漿巖主要為潛（次）火山巖，巖性為霏細巖及流紋巖脈。霏細巖分布于礦區中部，平面形態呈不規則長條狀，整體沿北東方向展布，長軸1800m，短軸200m，面積約0.64km2，整體接觸產狀傾向南東，傾角70°～80°。

（4）圍巖蝕變。礦區內圍巖蝕變較強烈，主要有絹云母化、螢石礦化、硅化、黃鐵礦化、綠泥石化及綠簾石化，近礦圍巖主要為螢石礦化、硅化。

3 礦床特征

3.1 螢石礦化構造蝕變帶特征

將礦區F1、F2、F3、F4、F5斷裂帶中有螢石礦化的部分統稱為螢石礦化構造蝕變帶；編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅴ號螢石礦化構造蝕變帶。

（1）Ⅰ號螢石礦化構造蝕變帶。Ⅰ號螢石礦化構造蝕變帶為礦區規模最大的螢石礦化構造蝕變帶，分布礦區中部，位于下濟坑口西—半寮坑東一帶，出露標高106～304m，長約1000m，厚0.3～6.0m，一般1～2m，傾向125°～175°，傾角51°～84°，總體走向65°，傾角70°，最大延深210m。螢石礦化構造蝕變帶形態隨F1斷裂變化而變化。

（2）Ⅱ號螢石礦化構造蝕變帶。Ⅱ號螢石礦化構造蝕變帶位于Ⅰ號螢石礦化構造蝕變帶的上部，平面上距Ⅰ號螢石礦化構造蝕變帶4～15m，出露標高210～294m，呈長條狀平行于Ⅰ號螢石礦化構造蝕變帶，長約530m，厚0.5～3.0m，一般1～2m，最大延深40m，傾向137°～194°，傾角57°～84°，總體走向63°。螢石礦化構造蝕變帶形態隨F2斷裂變化而變化。

（3）Ⅲ號螢石礦化構造蝕變帶。Ⅲ號螢石礦化構造蝕變帶位于Ⅰ號螢石礦化構造蝕變帶下部，垂向上距Ⅰ號螢石礦化構造蝕變帶5～20m，長約350m，厚0.21～1.70m，傾向132°～153°，傾角60°～75°，整體走向60°，傾角72°，最大延深110m。

（4）其他螢石礦化構造蝕變帶。Ⅵ號螢石礦化構造蝕變帶，位于礦區中部偏西，長15m，寬0.5～1m；Ⅴ號螢石礦化構造蝕變帶，位于礦區中部偏北，長50m，寬0.50～0.80m。

3.2 礦石質量

礦石呈綠色、淡綠色、墨綠色、天藍色、紫色、紫紅色、白色、煙灰色，摩氏硬度4，性脆，斷口較粗糙。結構類型包括半自形—自形粒狀、隱晶—微粒狀、中—粗粒狀他型結構；構造類型包括塊狀、角礫、條帶狀、細脈狀構造，其中塊狀構造的礦石質量較好，為礦區常見構造。礦石礦物為螢石，脈石礦物以石英為主，次為綠泥石、綠簾石、絹云母、蒙脫石、地開石、碳酸鹽等。

全礦區：CaF2含量1.73%～96.92%，平均56.96%，SiO21.74%～74.30%，平均33.68%，礦石中SiO2、CaF2兩者總量約占90%～99%。隨著CaF2含量的增加，SiO2含量減少，二者互為消長（圖2）。

圖2 全礦區CaF2與SiO2相關性散點圖

3.3 礦石主要有害成分

礦石主要有害成分：Fe2O3（0.36%）、CaCO3（0.77%）、P（0.04%～0.05%）、S（0.04%～0.05%）。其中Fe2O3含量偏高的的礦石常伴有微量黃鐵礦。

3.4 礦石類型

礦石自然類型有螢石型、石英—螢石型及螢石—石英型。其中石英—螢石型礦石主要礦物成分以螢石為主，少量石英及其他礦物，CaF230%～65%。為區內主要礦石類型，分布于每個礦化帶中的主礦體。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 控礦地質條件

（1）巖性條件。礦區地層為上侏羅統西山頭組第三巖性段第一、二、三亞段酸性火山碎屑巖；硬度低，性脆，因受后期巖體侵位上拱使圍巖破碎，碎裂巖分布區為地熱水循環形成含氟熱液體提供有利條件。后期有次火山巖侵入，主要為霏細巖，巖體中高含量氟元素，為成礦提供了物質來源。

（2）構造條件。北東向斷裂為礦區主要的控礦構造。斷裂不僅出露在上侏羅統的火山巖地層中，同時也切割了次火山巖。斷裂的力學性質為壓扭性，斷裂帶上時而見到一些擠壓破碎形跡，該斷裂為礦液運移富集形成礦床提供了有利的空間條件。

（3）熱液條件。地表大氣降水沿構造破碎裂隙帶滲透淋濾，深部次火山熱液沿破碎裂隙往上運移，F、Si、Ca等元素遷移富集形成含礦熱液體，在特定的溫度、壓力等物理化學條件下，有利的構造部位沉淀成礦。

4.2 礦床成因

因受巖體侵位上拱使圍巖破碎、滑動形成一系列北西向斷裂，在負壓應力作用下使構造發生拉伸開張，次火山熱液與大氣降水形成地熱水循環區，使含有大量的硅、氟的熱液體運移、富集于構造破碎裂隙帶，形成含石英、氟化鈣為主的脈體。而后又經多期次的構造活動，在地熱水淺循環中，使含礦熱液不斷發生活化，富集形成螢石礦體，沿著有利的構造空間運移富集形成螢石礦床（圖3）。

4.3 礦床成因類型

根據前人對《浙江螢石礦床空間展布》的研究，由螢石和方解石裂變徑跡等時線法及礦物蝕變圍巖的Rb-Sr、K-Ar等時線法獲得的螢石成礦年齡為（70～90）×106a左右，螢石礦床形成于燕山晚期巖漿活動期后的晚白堊系，成礦溫度100℃～200℃；區內礦體主要分布于次火山巖的斷裂帶中；成礦作用主要由含F巖漿氣熱水，在特定的物理化學條件下，沿有利的構造空間富集成礦。根據以上成礦地質特征，認為該礦床成因類型屬次火山熱液充填脈型礦床。

圖3 礦區地質特征平面圖

4.4 找礦標志

（1）呈線性分布的含石英脈硅化蝕變帶及條帶狀硅化蝕變巖陡崖地貌，為尋找螢石礦較好的標志。

（2）含F元素較高的隱伏狀酸性巖體或巖體破碎帶分布條帶狀石英脈及石英團塊，是尋找螢石礦的直接標志。

（3）壓扭性斷裂帶通過地段，螢石化、石英脈發育，是尋找螢石礦的有利空間。

（4）老硐、古采坑、礦渣、采礦遺跡及螢石礦石、石英脈轉石亦為找礦直接標志。

5 結論

（1）礦區內出露上侏羅統西山頭組第三巖性段（J3x3）的一套中酸性火山碎屑巖夾薄層沉積巖及第四系，發育5條斷裂構造，分別為F1、F2、F3、F4、F5，其中F1為礦區主要斷裂構造，也是主要控礦構造。出露的巖漿巖為霏細巖及流紋巖脈。

（2）將礦區F1、F2、F3、F4、F5斷裂帶中有螢石礦化的部分統稱為螢石礦化構造蝕變帶，共分析5個螢石礦化構造蝕變帶。

（3）礦石以石英—螢石型為主，屬易選礦石；SiO2經浮選可降為1.61%，符合冶金工業FC-95螢石精礦標準。

（4）根據成礦地質特征，認為該礦床成因類型屬次火山熱液充填脈型礦床。

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P619.21

A

1004-5716(2015)02-0146-04

2014-03-25

陳惠（1981-），男（漢族），浙江平陽人，工程師，現從事礦產地質勘查與礦產資源開發利用方案及治理恢復方案方面的研究工作。