山東蓬萊雙山螢石礦地質特征及找礦方向

馬建勝

摘? 要：蓬萊雙山螢石礦位于膠北突起的中部，區內地層不發育，斷裂構造發育，分為北北東向和近東西向兩組，在北北東向區域性斷裂之間的近東西向張性斷裂，是良好的導礦和容礦構造。區內巖漿巖廣泛發育，期次多，以早白堊世偉德山序列任家溝單元為主體。區內共圈定3條螢石礦脈，賦存在斷裂帶硅化角礫巖內，呈脈狀沿東西向斷裂帶展布。該礦床的成因類型屬淺成中低溫熱液裂隙充填脈型螢石礦床。

關鍵詞：螢石;地質特征;找礦方向;雙山

中圖分類號：P619.215? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）06-0079-02

螢石是唯一能形成工業礦產的氟化物，是世界上20幾種重要的非金屬礦物原料之一，廣泛用于鋼鐵、氟化工、煉鋁、建材工業、精密光學儀器、醫藥、農業、航天、原子能等行業。隨著工業和科學技術的發展，其需求量不斷增加，我國螢石的開采、消費和出口量長期居世界首位[1]，加強螢石資源開發利用十分迫切。山東較大的螢石礦床均分布在沂沐斷裂帶東側白堊紀火山-沉積巖系附近的燕山期花崗質侵人巖及早前寒武紀變質巖系中，主要有3個螢石礦集中區[2]。該區即位于其中的膠遼隆起區膠北隆起中北部蓬萊至棲霞一帶燕山晚期艾山-雨山二長花崗巖和花崗閃長巖分布區。膠北隆起的基底變質巖系受到晚中生代構造熱事件的影響[3]，構造活動強烈，巖漿活動比較頻繁，該區螢石礦也多與此有關，如蓬萊市巨山溝螢石礦、蓬萊市古城李家柳格莊螢石礦、棲霞市郭家店螢石礦、龍口市竹園螢石礦等。本文旨在通過工作中對該區取得資料的綜合研究，探討成礦規律及找礦標志，以指導找礦工作。

1 區域地質背景

該區大地構造位置位于華北板塊、膠遼隆起區、膠北隆起、膠北斷隆、膠北凸起。區域上出露地層主要為古元古代粉子山群、新元古代蓬萊群、白堊紀青山群、王氏群、第四系等。區域上中生代以來構造活動強烈，兩條區域性斷裂控制了螢石成礦帶的分布，東為林家莊-上莊斷裂，西為鳳儀店-下莊斷裂。在兩條斷裂之間，由于南北扭力作用產生的近東西向斷裂，是區內的導礦、容礦構造，形成了艾山-雨山南北向螢石成礦帶。區域上巖漿活動頻繁，期次多，多為中酸性侵入巖，主要有新太古代棲霞序列、中生代燕山早期文登序列和玲瓏序列、燕山晚期郭家嶺序列、偉德山序列、雨山序列等巖體。區域礦產以螢石礦為主，螢石礦床（點）眾多，還發現多處小型金礦床。

2 地質特征

2.1 地層

區內地層不發育，僅見第四系，出露臨沂組和山前組。臨沂組為一套灰黃色河流沖積相碎屑沉積，由粘土質粉砂、含礫中粗砂組成;山前組為殘、坡積相，為砂質粘土和含礫砂質粘土。

2.2 構造

區內斷裂構造發育，分為北北東向和近東西向兩組。

（1）北北東向斷裂。柳格莊-戰駕莊斷裂：屬林家莊-上莊斷裂的中段，區內長度4500m，走向15°左右，傾向東偏南，傾角65°-78°。此斷裂嚴格控制著螢石成礦帶的東部邊界。由兩條近于平行的斷裂（F1、F2）組成，斷裂帶縱穿南北，寬數十米～數百米，局部呈束狀平行排列。斷裂帶走向上呈波狀彎曲，巖石破碎，糜棱巖化、高嶺土化十分強烈。斷層角礫巖發育，角礫大小不等，磨圓中等-較好，顯示壓扭性特征。雙山以北發育3條北北東向斷裂，由東向西分述如下：F3長1200m，寬多在10-20m之間，局部達80m，產狀109°∠83°-89°，沿斷裂發育硅質巖脈，因抗風化能力強，形成陡峭的隴崗地貌;F4區內長500余m，寬10-20m，產狀100°∠83°，斷面平直，角礫巖不發育，沿斷裂見花崗閃長斑巖脈充填;F5長500余m，寬20m左右，產狀95°∠85°，沿斷裂見巖墻狀花崗斑巖充填。（2）近東西向斷裂。區內近東西向斷裂為螢石礦控礦構造，規模較大的3條，分述如下：F6：發育在礦區南部，橫貫全區，全長4000m，總體走向103°，傾向北，傾角70°±。西段走向110°，東段走向85°，中段向南凸出。斷裂帶西段較窄，一般寬1-3m。東段明顯變寬，寬度一般5-20m，最寬處達到30余m。東段北傾，西段南傾，傾角75°-85°。斷裂帶內碎裂巖發育，有明顯的分帶性，中間為硅質巖，螢石礦化比較普遍，硅質巖以脈狀、團塊狀不規則見于碎裂巖中。碎裂巖帶內的硅化、高嶺土化、綠泥石化十分普遍，局部見黃鐵礦化、糜棱巖化。F7：長1500m，寬一般3-7m，走向100°±，南傾為主，東端北傾，傾角70°-83°。中間形成斷續相連硅化帶，兩側為碎裂巖。巖石破碎，構造角礫巖發育，角礫大小不等，棱角較明顯，發育較強烈硅化、高嶺土化。F8：長1450m，寬5-10m，產狀10°∠73°-85°。中間為硅化帶，兩側為強高嶺土化、硅化之碎裂巖，巖石破碎，角礫發育，角礫大小不等，棱角明顯。

2.3 巖漿巖

區內巖漿巖廣泛發育，期次多，以中生代巖漿活動最為強烈，分述如下：新太古代棲霞序列新莊單元：分布于東部，呈巖株狀產出，經歷了變質變形作用改造。巖性為片麻狀中細粒含角閃黑云英云閃長巖。中生代早白堊世郭家嶺序列羅家單元：分布于南部，呈巖株狀產出。巖性為斑狀中細粒含角閃二長花崗巖。中生代早白堊世偉德山序列任家溝單元：為礦區侵入巖的主體，大體以雙山為中心，屬艾山巖體，呈巖株狀產出。巖性為斑狀中粗粒二長花崗巖，巖石遭受了較強烈的風化，風化層的厚度可達數十米。中生代早白堊世偉德山序列虎頭石單元：主要分布于西部，零星見于南部，呈NNE向巖帶狀侵入于任家溝單元中。巖性為細粒二長花崗巖，巖石致密堅硬，構成西部山體，高差達400m。區內的脈巖與燕山晚期侵入巖相伴產生，呈北北東向展布，主要為花崗斑巖脈和花崗閃長斑巖脈。

2.4 螢石礦化硅質巖帶地質特征

區內共發現6條近東西向螢石礦化硅質巖帶，規模較大的有3條，分述如下：（1）Ⅰ號螢石礦化硅質巖帶：受F5斷裂控制，總體走向近東西，斷續延長4000m。中間為第四系覆蓋區，可分為東西兩段。西段長1400m，走向100°，傾向南偏西，傾角75°-85°。厚度一般為2-3m，硅化厚度1m左右且不連續。西端有一螢石礦化點，規模小無法圈定礦體。東段長2000m，走向85°，傾向北偏西，傾角76°-82°。厚度一般5-20余m。硅化帶一般出現在中部，厚度多在2-8m之間，局部達10m以上，較連續。硅質帶的東段出現分枝，主脈與支脈的夾角約20°。硅質巖帶中局部賦存螢石礦體，礦體走向上或傾向上均為透鏡狀，膨縮現象明顯。（2）Ⅱ號螢石礦化硅質巖帶：受F6斷裂的控制，長1100m，總體走向100°，傾向南偏西，厚度變化較大。中間部分為硅化核，不太連續，厚度一般在1-3m不等，局部達5m以上，螢石礦化較弱。（3）Ⅲ號螢石礦化硅質巖帶：受F7斷裂控制，長900m，寬一般5-10m。產狀10°∠75°±。中間為硅化核，連續性較好，螢石礦化較弱。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

在Ⅰ號螢石礦化硅質巖帶內圈定3個螢石礦體，礦體的形態及分布受斷裂控制，在走向和傾向上有膨縮及尖滅再現現象，品位變化較大。分述如下：Ⅰ-1號礦體：位于Ⅰ號螢石礦化硅質巖帶的中段第22勘探線，長100m，22線礦體水平厚度為1.60m，產狀13°∠70°，平均品位39.08%。深部未見螢石礦，僅見到強高嶺土化硅質帶。Ⅰ-2號礦體：位于Ⅰ號螢石礦化硅質巖帶主帶的東端，長170m，產狀7°∠75°，水平厚度為0.75m-1.13m，延深73m，CaF2平均品位43.58%。Ⅰ-3號礦體：發育在Ⅰ號螢石礦化硅質帶的東端，表現為一支脈。長305m，水平厚度分別為0.63m-2.67m，延深97m，CaF2平均品位55.41%。

3.2 礦石特征

礦石礦物主要為螢石，見有少量的重晶石，脈石礦物主要為石英，其次為方解石、白云母、綠泥石等。礦石結構以自形-半自形粒狀結構為主，柱狀結構、殘余結構次之。礦石主要為塊狀構造，其次為條帶狀構造、角礫狀構造和斑雜狀構造。礦石化學成分主要是CaF2，其它組分都沒有達到綜合利用的含量。

3.3 圍巖蝕變

礦體圍巖主要為偉德山序列任家溝單元斑狀中粗粒二長花崗巖，近礦圍巖由于受斷裂活動的影響，形成碎裂結構，并伴隨著螢石化、硅化、高嶺土化、絹云母化、綠泥石化等。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

雙山螢石礦位于艾山-雨山螢石礦帶的中部，中生代燕山晚期花崗質巖石含F較高，由于區域性斷裂構造發育，大氣降水在沿構造破碎帶途中溶濾汲取巖石中F-和Ca2+等成分，隨著構造破碎帶的擠壓和地熱增溫，并與地下熱水混合循環。在循環過程中不斷溶濾汲取圍巖中的F-和Ca2+，使循環溶液中的F-和Ca2+的濃度增高，在達到適合CaF2沉淀的物理化學條件時，經化學反應在淺部巖石裂隙中沉淀充填成螢石礦體。

根據本區成礦地質條件、主要控礦因素、圍巖蝕變類型、礦石結構構造特征，該礦床的成因類型屬淺成中低溫熱液裂隙充填脈型螢石礦床。

4.2 找礦標志

依據該區控礦因素、礦化類型，結合區域和礦區地質特征，總結找礦標志為：（1）螢石礦脈產于艾山-雨山巖體中，主要賦存于中生代偉德山序列任家溝單元斑狀中粗粒二長花崗巖內，因此巖體巖性是找礦前提。（2）區內凡在兩條NNE向區域性斷裂之間的近東西向張性、張扭性斷裂或壓扭性斷裂，是賦礦的良好場所，是尋找螢石礦良好的構造找礦標志。（3）在東西向斷裂帶發育硅化、高嶺土化、絹云母化、綠泥石化等蝕變，是尋找螢石礦的蝕變標志。（4）硅化是尋找螢石礦重要的找礦標志，在地貌上硅化帶一般形成山脊和陡坎。

參考文獻：

[1]李敬，高永璋，張浩.中國螢石資源現狀及可持續發展對策[J].中國礦業，2017，26（10）：7-14.

[2]石玉臣，焦秀美，李艷雙.山東螢石及重晶石礦床[M]//孔慶友，等.山東礦床.濟南：山東科學技術出版社，2002：656-670.

[3]張田，張岳橋.膠北隆起晚中生代構造——巖漿演化歷史[J].地質學報，2008（09）：1210-1228.