天祝半陽河螢石礦地質特征及找礦標志

■孫芹 趙蕾

（中國建筑材料工業地質勘查中心甘肅總隊甘肅天水741000）

天祝半陽河螢石礦地質特征及找礦標志

■孫芹 趙蕾

（中國建筑材料工業地質勘查中心甘肅總隊甘肅天水741000）

本文對天祝半陽河螢石礦的分布和礦石類型及質量、礦床成因、找礦標志等作了較詳細的論述。

螢石礦礦石類型及質量找礦標志

1 區域地質概況

半陽河螢石礦位于北祁連褶皺帶冷龍嶺復式背斜的北翼。區內地層奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、第四系均有分布。地質構造復雜，褶皺、斷裂較發育，主構造線的方向為NWW向，礦區及周邊主要為毛藏寺背斜和黑溝斷裂。巖漿巖為毛藏巖基，呈不規則的長條狀沿毛藏寺古凸起的近軸部呈EW向分布，面積達1000 km2，巖性為花崗閃長巖，局部相變為斜長花崗巖。脈巖分布較廣，主要為花崗偉晶巖脈（ρ）、花崗巖脈（у）、石英脈（q）、螢石脈（FL）。脈巖主要是沿小斷層和巖石的節理裂隙充填，巖脈寬數米，長十多米－數百米。走向為NE向。

區內的主要礦產為螢石、銅、金、鐵、鎢、鉬等。

2 礦區地質特征

2.1 地層

上石炭統羊虎溝組（C2y）：呈不規則的條帶狀分布于礦區西南角，以假整合覆蓋于下石炭統羊虎溝組之上。表現出濱海潮坪與沼澤交互相的沉積，根據巖性組合與巖相特征，劃分為上、下兩段。巖性主要為下段：以灰白色細礫巖、含礫砂巖、砂巖夾粉砂巖、泥巖及少量灰巖為特征；上段：以灰白色礫質中—粗粒石英砂巖夾灰黑色薄層炭質頁巖、煤線為特征，偶夾鈣質頁巖及生物碎屑灰巖。

第四系（Qh）：工作區內分布面較廣，主要分布于山谷及平緩地帶。主要由褐色粘土、砂質粘土以及沖洪積礫石組成。

2.2 構造

礦區構造屬于北祁連褶皺帶內的冷龍嶺復式背斜中的毛藏寺背斜近軸部，該復式背斜是由一系列排列緊密的向斜和背斜組成。斷層是區內構造的主要表現形式，是礦體的控礦構造，走向呈NE—SW向，傾向東南，傾角51°～89°，偶見直立，局部有倒轉現象。具有明顯的多期次活動特征。

圖1 半陽河螢石礦地質圖

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

FL1礦體：礦體呈向南西側伏脈狀，側伏角為8°，總體走向NE—SW向，傾向113°～150°，傾角51°～89°，礦體地表出露延伸長度約262m，出露寬度平均約2m，深部延伸長度120～1086m，沿傾斜方向延深長度50～194m，礦體厚度為1.00～5.43m，總體從南向北逐漸變窄，在半陽河溝底一帶尖滅。礦石為塊狀和脈狀，礦石中CaF2平均60.34%。

FL2礦體：礦體呈規則脈狀，總體走向呈NE—SW延伸，傾向104°～137°，傾角69°～85°。礦體地表出露延伸長度約323m，出露寬度平均約2m；深部延伸長度68～230m，沿傾斜方向延深長度55～147m，礦體厚度變化于1.02～1.58m，南側在半陽河溝底一帶尖滅。礦石為塊狀和脈狀，礦石中CaF2平均61.16%。

FL3礦體：礦體呈向SW側伏長條脈狀，側伏角為48°，總體呈北東—南西延伸，傾向104°～137°，傾角69°～74°。深部延伸長度46m，沿傾斜方向延深長度14～54m，其厚度變化于1.05～1.07m。沿傾斜方向延深長度大于130m。礦石主要為脈狀，礦石中CaF2平均42.91%%。

3.2 礦石質量

礦石結構主要為粒狀變晶結構，螢石為粒狀，粒度在1毫米到10多毫米，薄片下透明，無色，微帶黃綠色，負中-高突起，糙面顯著，二組菱形解理或三組交角在600解理清晰，正交呈均質性，粒間分布充填著重結晶粒狀石英及隱晶質含泥質硅質物等；巖石裂隙及顆粒接觸處有條帶狀、粒狀的石英分布或充填。另外有金屬礦物呈土膠狀零星分布于巖石中。

礦石構造主要為塊狀、脈狀、角礫狀和碎裂粉末構造。

半陽河螢石礦石類型主要分為石英—螢石型、螢石—石英型和螢石型三種。

（1）石英—螢石型和螢石—石英型：礦石成份主要由螢石（20-60%）、石英、硅質物（39-79%）等所組成，并含有金屬礦物（約1%）。

（2）螢石型：礦石成份主要由螢石（95%）、石英（約5%）等所組成，并含有少量金屬礦物。

3.3 礦體圍巖及蝕變

礦體圍巖為臭牛溝組厚層狀中細粒石英砂巖，礦體與上下盤圍巖界限清晰完整為斷層接觸，下盤常發育厚度20cm—100cm的斷層泥和斷層角礫，因螢石性脆易碎，斷層泥的主要成分為螢石。蝕變主要為硅化，其次為次為絹云母化和綠泥石化，局部見褐鐵礦化。

礦體中夾石主要為透鏡狀石英脈和豆莢狀的斷層角礫巖，一般厚度小于1m，長度數米—數10米，規模較小，不影響礦體的完整性。

含礦圍巖為下石炭統臭牛溝組下部厚層狀的長石石英砂巖，礦體延伸穩定，當控礦斷層F1穿越頁巖及煤線巖石時，構造變形以層間滑動和節理裂隙為主，斷層破碎帶不發育，螢石礦脈以細小分散的網脈產出。故在礦區內螢石礦脈的賦存對圍巖有嚴格的選擇性。

4 礦床成因

半陽河螢石礦位于冷龍嶺復式背斜毛藏寺古凸起的近軸部，屬于構造的薄弱帶，成礦地質背景優越，據以往地質資料：毛藏巖基的花崗閃長巖中W、Bi、Sn、Mo、F等元素的含量高且變化系數大，礦源豐富；區內巖漿活動強烈，除奧陶紀巖漿活動外，海西期、燕山期均有巖漿侵入活動，多期次的巖漿侵入為該區的熱液成礦提供了熱源和物質來源；區內斷層發育，主要有兩組NE向的斷層，沿兩組斷層次生節理裂隙中有輝綠巖脈侵入分布，指示兩組斷層切割較深，為深大貫通性的斷層，有利于含礦熱液運移和沉淀成礦。

海西期區內巖漿和熱液活動強烈廣泛，在區域上有堿性斑巖體侵入分布，形成干沙溝腦銅、鉛、稀土多金屬礦床，伴生螢石有用組分，說明堿性斑巖巖漿和熱液中攜帶了大量F、CO2等揮發性氣體組分，沿斷層運移至工作區中后，從石灰巖的方解石和花崗閃長巖的斜長石中奪取鈣，形成CaF2沉淀成礦；另一方面斜長石失去鈣離子后由熱液中奪取鉀離子取代充填，故圍巖廣泛發生硅化、鉀長石化等蝕變，部分石英游離出來形成燧石條帶和石英脈。

綜上所述，區內礦床成因為熱液充填型。

礦區內螢石礦主要受F1斷層控制，該斷層具有多期性，多次活動形成了寬大的構造破碎帶。本區螢石礦成礦特征可分為四期（見圖2），各期特征如下：

（1）石英脈階段：該階段是最早的一期，F1斷層形成初期，構造破碎帶主要為石英脈充填。

（2）角礫狀石英—螢石脈階段：F1斷層在第一期之后再次活動的時候，將石英脈破碎呈角礫，伴隨著螢石脈充填于石英角礫間隙。

（3）角礫螢石脈階段：在該階段，斷層活動較強，形成了較大的破碎帶，構造破碎帶被螢石脈充填。

（4）螢石脈階段：在該階段斷層活動相對較弱，形成局部的塊狀和角礫狀螢石。

圖2 半陽河螢石礦形成特征

5 找礦標志

5.1 構造標志

走向NE的斷裂構造較發育，具備良好的導礦構造和足夠的容礦空間。

5.2 捕擄體標志

斷裂構造附近要有灰巖捕擄體存在，以供給成礦過程中所需的鈣質。

5.3 蝕變標志

熱液蝕變要強裂，特別是硅化要強烈，次為絹云母化和綠泥石化。石英、螢石細脈沿節理裂隙充填。

5.4 地貌標志

螢石礦脈沿斷裂充填，螢石礦硬度低，性脆易碎，出露地表剝蝕后在地貌上呈線狀溝谷、啞口等負地形。

[1]張新虎，等著.甘肅區域成礦及找礦 〔M〕 北京：地質出版社2013.

[2]楊雨主著.甘肅巖石地層 〔M〕 武漢：中國地質大學出版社1997.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-6-9-2