■楚穎
(遼寧省有色地質局勘察研究院遼寧沈陽110013)
阜蒙下巨力克螢石礦的地質特征及成因探討
■楚穎
(遼寧省有色地質局勘察研究院遼寧沈陽110013)
通過對阜蒙下巨力克地區與螢石礦有關的地層、構造和巖漿巖等方面的分析研究,總結了該地區地質特征、礦床特征和成因機制。
螢石礦地質特征成因控礦構造
螢石,化學式CaF2,是工業上氟元素的主要來源。在冶金、化工等行業中應用廣泛。近年淺部礦日益減少,找礦難度不斷加大。本文以探尋新的螢石礦床為目的,在下巨力克地區對螢石礦展開工作,對其成礦地質特征和成礦機制進行了研究。
工作區大地構造位置屬中朝準地臺(Ⅰ)內蒙地軸(Ⅰ2)建平臺拱)舊廟斷凸()[2]的中南部。凌源-北票-沙河巖石圈斷裂在南部通過,該斷裂在本段走向轉為NEE。南為燕山臺褶帶(Ⅰ4)。
1.1 地層
區域中地層主要出露太古界結晶基底、中生界活化蓋層及新生界第四系,缺失中上元古界、古生界穩定蓋層。太古界建平群結晶基底由小塔子溝組(Arx)和大營子組(Ard)組成。中生代活化蓋層:主要由白堊系(K)組成。
1.2 構造
礦區位于舊廟斷凸中南部,阜新—義縣中生代盆地北端,構造巖漿活動強烈,區域中NE、NW向斷裂發育。NE向斷裂以凌源-北票-沙河巖石圈斷裂為主,位于區域南部。多條次級NE向斷裂,分布于區域中南部及西北部,多被后期熱液所充填,成為螢石礦賦存的良好空間。NW向斷裂形成時期晚于NE向斷裂,規模較小,多具平推性質,發生破碎蝕變和螢石充填。
1.3 巖漿巖
以前元古代、海西晚期和燕山早期巖漿巖最為發育。前元古代侵入活動強烈:輝石、角閃石巖(ψ1-2)呈小巖株狀、脈狀侵入于小塔子溝組(Arx)變質巖中。
2.1 地層
礦區內地層不大發育,太古界建平群小塔子溝組(Arx)分布于工作區南東側。巖性主要為片麻巖、斜長角閃巖。第四系(Q):主要分布于緩坡、河床及兩側,主要為沖洪積碎石類土、黃土、亞砂及砂礫石等。
2.2 構造
礦區以斷裂構造為主,褶皺不發育。主要發育有NW、NNE向兩組斷裂。NW向斷裂集中發育,多數以平行斜列式成群出現,主要有10條。相對規模較大,大多形成破碎蝕變帶。長約40~650m,走向285~342°,北東傾,傾角58~80°,寬約4~50m。該組構造為區內主要控礦構造。
2.3 巖漿巖
礦區內大面積分布燕山早期不同階段花崗巖巖體,以及沿裂隙充填而成的中酸性脈巖:花崗斑巖脈(γπ)、細粒花崗巖脈(γ)石英脈(q)。花崗巖主要分為兩個階段:燕山早期第一階段(γ2-15)和燕山早期第三階段(γ2-35)。
3.1 礦體特征
工作區內賦存Ⅰ號和Ⅱ號兩條礦化體:Ⅰ號礦化體賦存于燕山早期第三階段細粒花崗巖破碎蝕變帶(Ps-1)中。地表出露長度約120m,經過推斷,長度約300~350m,寬約2~5m,走向305~310°,傾向35~40°,傾角58~60°。熱液蝕變明顯,以硅化為主,形成硅質細脈。可見褐鐵礦化,弱高嶺土化、螢石礦化。Ⅱ號礦化體賦存于燕山早期第一階段粗粒鉀長花崗巖破碎蝕變帶(Ps-2)中。長度約160m,寬約2~6m,走向305~308°,傾向35~38°,傾角58°。該破碎蝕變礦化帶整體呈肉紅色,受后期熱液蝕變作用程度較深,與花崗巖角礫和圍巖交代現象明顯。局部高嶺土化較強,巖石結構松散。破碎蝕變帶中可見螢石呈團塊狀及細脈狀分布于角礫間所形成的間隙中。
3.2 礦石特征
螢石主要賦存于破碎蝕變帶中,為硅化構造角礫巖,呈微紫灰色,角礫狀結構,塊狀構造。角礫為鉀長花崗巖,呈棱角狀—次棱角狀,粒徑2~10mm,含量50~55%。膠結物呈微紫灰色,主要為瑩石和石英。螢石呈粒狀、土狀產出,粒徑約0.1mm;石英以非晶質或隱晶質狀態產出,并伴隨有高嶺土化。經取樣分析,僅兩個樣品達到邊界品位,礦石CaF2含量分別為24.2%、24.6%,深部鉆探樣品未見礦化。
3.3 礦化體圍巖
本區螢石礦化體呈扁豆狀分布于破碎蝕變帶中,形態、產狀嚴格受破碎蝕變帶控制,近礦圍巖為蝕變花崗巖。巖石呈肉紅色—灰黑色,粒狀結構,塊狀構造,主要礦物成分有鉀長石、石英及少量黑云母、斜長石,呈半自形—他形產出,粒徑1~6mm,與破碎帶接觸位置受熱液蝕變作用,見弱高嶺土化、褐鐵礦化,局部可見與硅質脈體的交代現象。
4.1 礦床成因
本區螢石礦為熱液充填交代型礦床。
區域中凌源—北票—沙河深斷裂帶北側邊緣大量花崗巖體侵入和發展成為裂隙產生的重要載體。燕山晚期巖漿活動和構造作用繼續加強,給賦礦破碎蝕變帶的形成提供了動力,并造成了后期熱液的填充,為礦體的形成提供物質來源、儲礦空間等先決條件。
燕山期巖漿熱液活動強烈,在侵入的巖漿冷卻過程中分離出含氟的氣水熱液。熱液沿裂隙上升過程中,與破碎帶中角礫及花崗巖圍巖發生交代作用,從長石等含鈣礦物中獲得鈣離子。鈣離子與熱液自身攜帶的氟離子相互吸附、結合,形成CaF2絡合物。隨著交代作用的繼續進行,溶液溫度、壓力的降低,以及與裂隙水的混合等,使得熱液的PH值升高,破壞了CaF2絡合物在熱液中的穩定性,繼而造成了螢石的晶出、沉淀和聚集成礦。
4.2 找礦標志
(1)構造裂隙和破碎蝕變帶為尋找螢石礦的最直觀標志。
(2)綜合地物工作,發現凡破碎蝕變帶均呈現相對低阻現象。
(3)熱液蝕變硅化和螢石礦化是尋找螢石礦體的直接標志。
[1]馬瑩.赤峰地區螢石礦構造控礦特征與含礦構造的判析標志 [D].北京:中國地質
大學,碩士.2011:9-18.
[2]遼寧省地質礦產局.遼寧省區域地質志 [M].北京:地質出版社,1989.
[3]曹俊臣.中國螢石礦床分類及成礦規律 [J].地質與勘探,1987,10(1):12-17.
[4]吳自強,等.中國螢石礦床地質與勘查 [M].北京:地質出版社,1989.
[5]徐大地,王文武,等.遼寧義縣螢石礦床成礦與構造的關系 [J].化工礦產地質,2004,26 (2):92-96.
[6]董軍,彰武馬蹄山地區螢石礦的地質特征及成因探討 [J],西部探礦工程,2015,2:95-97.
P619.21[文獻碼]B
1000-405X(2016)-6-75-1