內(nèi)蒙古自治區(qū)商都縣郝家溝礦區(qū)螢石礦地質(zhì)特征及成因分析

王玉華

摘要：商都縣郝家溝礦區(qū)螢石礦圈定3條礦體，礦體含礦地質(zhì)體為華力西晚期侵入的二長花崗巖巖體（γ42），螢石礦產(chǎn)于巖體中北東向的構(gòu)造裂隙中，屬巖漿晚期貫入式成礦。

關(guān)鍵詞：郝家溝礦區(qū)；華力西晚期侵入的二長花崗巖巖體構(gòu)造裂隙；巖漿晚期貫入式成礦

1.引言

礦區(qū)行政區(qū)劃隸屬商都縣玻璃忽鏡鄉(xiāng)管轄。礦區(qū)南距商都縣26km，西距集寧～二連鐵路線土牧爾臺站37km，經(jīng)詳查對其元素富集特征、賦礦層位、控礦因素等地質(zhì)特征和成礦條件等有了較全面的認(rèn)識，本文主要針對礦區(qū)地質(zhì)特征及成礦因素進(jìn)行分析。

2.地質(zhì)概況

2.1區(qū)域地質(zhì)背景

工作區(qū)大地構(gòu)造位置屬天山-內(nèi)蒙古中部-興安地槽褶皺區(qū)內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系與華北地臺的過渡地帶而偏華北地臺狼山-白云鄂博臺緣坳陷一側(cè)，Ⅱ級構(gòu)造單元屬白云鄂博褶皺束（據(jù)內(nèi)蒙古區(qū)域地質(zhì)志）。工作區(qū)地層區(qū)劃屬于華北地層大區(qū)（Ⅴ）-晉冀魯豫地層區(qū)（Ⅴ4）-陰山地層分區(qū)（Ⅴ43）-大青山小區(qū)（Ⅴ43-2）。

區(qū)域出露地層：中元古界青白口系白云鄂博群變質(zhì)巖；中生界侏羅系張家口組火山碎屑巖；新生界古近系漸新統(tǒng)和第四系沉積巖。由于受后期巖漿巖的破壞，地層出露比較零星。

（1）中元古界青白口系白云鄂博群（Qn）

①白音寶拉格組（Qnby）：分布于礦區(qū)的西北部，出露面積較小。主要巖性為石英巖與變質(zhì)砂巖互層夾板巖。

②哈拉霍格特巖組（Jxh）：分布于礦區(qū)東部及東南部，出露范圍不大。主要巖性為：結(jié)晶灰?guī)r、含礫石英砂巖、變質(zhì)砂巖、透閃石巖。

（2）中生界侏羅系張家口組（J3z）

分布于礦區(qū)西南及南部地區(qū)，帆布范圍不大。主要巖性為：安山巖、安山玢巖、巖屑晶屑凝灰?guī)r。

（3）新生界地層

①古近系漸新統(tǒng)：分布于礦區(qū)周邊地區(qū)，主要巖性為紅色泥巖和砂礫巖，上覆于華力西期二長花崗巖之上。

②第四系：分布于礦區(qū)低洼部位，主要巖性為：鳳成砂土以及殘積、坡積物質(zhì)。分布范圍較第三系要廣，上覆于古近系漸新統(tǒng)地層之上。

區(qū)域構(gòu)造以東西及北北東向構(gòu)造為主，強(qiáng)烈活動時期為加里東和華力西期。在區(qū)域上表現(xiàn)為構(gòu)造巖漿帶，在礦區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為巖漿期后的斷裂。

巖漿巖在區(qū)域上的分布主要有加里東期的石英閃長斑巖和華力西晚期的二長花崗巖。螢石礦脈均賦存于華力西晚期的二長花崗巖的北北東向構(gòu)造裂隙中。

2.2礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)出露地層簡單，主要為第四系和古近系漸新統(tǒng)地層。第四系主要為風(fēng)積砂土、粉土層。厚度不等，一般為0.5m～3m左右。結(jié)構(gòu)松散，植被覆蓋。

古近系漸新統(tǒng)砂礫石層及紅色粘土層，厚度不大，一般1m～2m左右，其上為第四系砂土層，其下為二長花崗巖，地表基本不可見，僅在沖溝深部斷面中可以見到。

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，除北北東向控礦構(gòu)造外，還有走向北西西向的斷裂F1存在，該斷裂使礦化帶南端在平面上產(chǎn)生明顯的位移。

（1）北北東向壓-張性斷裂（控礦斷裂）

北北東向壓-張性斷裂為螢石礦儲礦構(gòu)造。斷裂與礦化帶產(chǎn)狀一致，其長度大于3000m。總體走向10°～15°，傾向南東。在局部走向上由于受后期F1剪切平移斷裂的拖拉作用而有所變化，斷裂結(jié)構(gòu)面傾角65°～75°。

（2）北西西向斷層（F1）

F1分布于礦化構(gòu)造破碎帶南端，表現(xiàn)為將礦化構(gòu)造破碎帶在走向上錯斷，使礦化構(gòu)造破碎帶在走向上發(fā)生明顯的位移。其主要表現(xiàn)在礦體南端。由于F1斷層的存在，使控礦構(gòu)造發(fā)生東西方向位移。Ⅰ號礦體向西偏離主干控礦構(gòu)造（Ⅱ號礦體賦存部位），斷距約20m左右。

礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度屬于較復(fù)雜-復(fù)雜類型。

礦區(qū)巖漿巖活動較強(qiáng)，華力西晚期的二長花崗巖（γ42）分布于全礦區(qū)，巖體呈巖株產(chǎn)出，具分帶現(xiàn)象，巖性為中細(xì)粒似斑狀二長花崗巖（γ42）及少量細(xì)粒二長花崗巖（γ43）。

①中細(xì)粒似斑狀二長花崗巖（γ42），巖石呈灰白色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物為斜長石（35%～45%）、鉀長石（20%～30%）、石英（20%左右），其次為角閃石、黑云母。長英質(zhì)礦物粒狀鑲嵌生長，粒徑為0.5mm～3mm。似斑狀礦物為斜長石或鉀長石，斑晶含量為10%～15%，晶徑3mm～ 10mm。

②細(xì)粒二長花崗巖（γ43）：呈灰白色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，細(xì)晶花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由斜長石、石英、鉀長石、角閃石、微量黑云母等組成。長石、石英為不規(guī)則粒狀，粒徑一般為0.1mm～0.3mm。少量石英及鉀長石。晶徑2mm～5mm。相帶之間無明顯界線，呈漸變過渡帶關(guān)系。

巖石的化學(xué)成分主要為：SiO2 64.68%、Al2O3 22.22%、Fe2O32.31%、FeO 1.15%、MgO 0.04%、CaO 0.83%、K2O 4.28%、Na2O 3.42%、TiO 0.34%等。巖石類型屬鋁過飽和系列，相當(dāng)于鈣堿性花崗巖。微量元素鉛、鈹、鈮、鋇、鈰，其平均含量高于克拉克值。

二長花崗巖體在后期熱液作用下，為螢石礦在其構(gòu)造裂隙中遷移富集提供了物質(zhì)來源，為成礦母巖。

脈巖為石英脈（q）：分布于巖體構(gòu)造裂隙或邊緣的巖體中，是侵入體分異派生的產(chǎn)物。礦區(qū)常見與螢石礦伴生產(chǎn)出，但屬于同一構(gòu)造系統(tǒng)控制的同源不同次的產(chǎn)物。

2.3礦體特征

礦體賦存于華力西晚期的二長花崗巖的北北東向構(gòu)造裂隙中。依據(jù)螢石礦一般工業(yè)指標(biāo)，在碎裂巖礦化帶內(nèi)圈定工業(yè)礦體3條，分別編為Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ號。其中Ⅱ號礦體為主礦體。現(xiàn)分述如下：

Ⅱ號礦體：沿北東向控礦構(gòu)造分布，地面總體走向21°，傾向南東，傾角70°～80°；局部有扭曲。長為1300m，厚度1.03m～6.53m；平均真厚度2.35m，厚度變化系數(shù)25.83%。坑道控制深度55m，最大推深50m，CaF2品位38.11% ～67.27%，平均品位50.77%。品位變化系數(shù)18.68%。礦體規(guī)模屬大型。

6.礦石利用工業(yè)性能評價

經(jīng)對螢石精礦主要成分進(jìn)行分析，產(chǎn)品中螢石的礦物相對含量約占98.50%，脈石礦物主要有石英和長石，石英和長石的含量合計約為1.50%。

絕大多數(shù)螢石以單體的形式產(chǎn)出，其粒度主要分布在0.02mm～0.25mm之間，最大的單體粒度可達(dá)0.3mm以上；極少數(shù)螢石與脈石礦物組成富連生體的形式產(chǎn)出，連生體的粒度一般分布在0.05mm～0.20mm之間。相對于螢石而言，該產(chǎn)品中富集石英和長石極少，以石英為主的脈石礦物主要是與螢石組成連生體的形式產(chǎn)出，脈石礦物的粒度多分布在0.02mm～0.05mm之間，自該產(chǎn)品中很難再進(jìn)一步降低脈石礦物的含量。

從脈石礦物的產(chǎn)出特征來看，即使再磨礦這些脈石礦物也難以有效單體解離，若生產(chǎn)更高品位的螢石精礦應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)膿p失螢石的回收率。螢石精礦的品位不僅比較高，且選別效果較好。

分析結(jié)果見表4。

7.礦床成因類型及找礦標(biāo)志

區(qū)內(nèi)含礦地質(zhì)體主要是華力西晚期侵入的二長花崗巖巖體。螢石礦產(chǎn)于巖體北東向的構(gòu)造裂隙中，屬巖漿期后貫入式熱液礦床。因此成礦的首要條件是要有巖體與賦礦構(gòu)造的存在。本區(qū)具備上述條件，所以螢石礦集中分布。因此在該類巖體分布之地區(qū)，特別是中老變質(zhì)巖區(qū)的中酸性巖體中的硅化、絹云母化、高嶺土化帶，更是尋找同類礦床的直接標(biāo)志。

8.結(jié)論

（1）礦體產(chǎn)于華力西晚期侵入的二長花崗巖巖體北東向的構(gòu)造裂隙中，嚴(yán)格受巖體及巖體內(nèi)的構(gòu)造裂隙的控制。礦體的主要圍巖為二長花崗巖，礦體與圍巖界線清晰。

（2）礦體及圍巖的蝕變類型有硅化、高嶺土、褐鐵礦化、絹云母化等。

（3）礦床成因類型屬巖漿期后貫入式熱液礦床，成礦的首要條件是要有巖體與賦礦構(gòu)造的存在。

參考文獻(xiàn)：

[1]《區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告》（K-49-ⅩⅩⅣ商都幅），內(nèi)蒙古自治區(qū)第一區(qū)域測量隊， 1972年.

[2]《內(nèi)蒙古自治區(qū)商都縣郝家溝礦區(qū)螢石礦生產(chǎn)詳查報告》. 2011年11月.

[3]《內(nèi)蒙古自治區(qū)商都縣郝家溝礦區(qū)螢石礦選礦實驗室流程試驗研究報告》.包鋼集團(tuán)礦山研究院（有限責(zé)任公司）， 2011年11月.