北武夷成礦帶上西洋地區螢石礦找礦遠景分析

胡 浩 程志偉 王 健 李 悝

(江西省核工業地質局二六八大隊)

北武夷成礦帶位于贛、浙、閩三省交界部位，北至萍鄉—廣豐—江山疊接斷裂帶，南達石城—寧化—南平斷裂帶，西至鷹潭—安遠斷裂，東界為麗水—政和—大埔斷裂，其內螢石、葉臘石、石墨等非金屬礦床以及銅鉛鋅銀等多金屬礦床廣泛分布，礦床類型多樣、成因類型復雜，是華南地區最重要的非金屬—多金屬成礦帶[1]。螢石礦區域上受NE向展布的驛前—黃崗山深大斷裂控制，沿大斷裂派生出眾多的NW向次級斷裂，螢石礦填充于斷裂之中，是江西省重要的螢石礦集區。

焦塘鋅、鉛、螢石礦田：位于饒南坳陷帶東部梨子坑早白堊世火山盆地北西緣。燕山早期I型花崗巖分布于與北部，呈小巖瘤、巖脈產出，巖石類型為花崗閃長斑巖、石英閃長玢巖，在其與上石炭統—中下三疊統碳酸鹽巖接觸帶有船坑、銅山形成接觸交代型小型銅礦床、與成礦有關的火山巖、潛火山巖為早白堊世打鼓嶺組、鵝湖嶺組流紋斑巖、花崗斑巖，構成銅錢山雜巖體，屬S型花崗巖、英安流紋巖等[2]。礦體多產于主斷裂帶及其旁側裂隙中，形成脈型熱液礦床，部分為脈帶狀斑巖型。形成多處中小型以鉛，鋅、銅、鉬、螢石礦床，有蔡家坪、焦塘、黃相、金竹坑、梨子坑、葛山塢、青竹坑、銅鈸山、曹坑等礦。

上西洋螢石礦處于武夷山北麓，地處北武夷—懷玉山螢石礦產發育地區，其行政區位置位于江西省上饒市廣信區與廣豐區交界處，北距廣豐區15 km，北西距廣信區34 km。自1977—2008年，在該地區及其周邊均開展過區調和礦調工作，2019年利用前人研究資料在本地區做進一步研究，在該地區開展螢石礦普查工作，現已探明螢石礦脈3條。

1 大地構造背景

圖1 北武夷地區花崗巖體及螢石礦分布

饒南坳陷發育于加里東運動后，基底地層為青白口系上部—震旦系、寒武系中深變質巖系，蓋層以晚石炭世以來的地層為主體。斷裂網絡由近東西向、南北向、北北東向、北東向及北西向5組斷裂組成，中小型推覆、滑覆構造比較常見。巖漿巖以燕山期S型花崗巖及淺成I型花崗巖、潛火山巖及火山碎屑沉積巖為主;其次為加里東期的花崗巖及混合巖，構成近東西向的復式花崗雜巖帶。構造單元總體上呈北東—南西向展布。

2 地質概況

圖2 上西洋地區地質簡圖[4]

3 礦區地質

3.1 地 層

研究區內出露的地層由老到新僅有下白堊統鵝湖嶺組(K1e)和下白堊統石溪組(K1s)。

(1)下白堊統鵝湖嶺組(K1e)共分4段，本區只發育第四段(K1e4)，巖性由下到上主要為一套沉凝灰巖—流紋質凝灰巖—流紋巖。

(2)下白堊統石溪組(K1s)地層呈不整合接觸關系覆蓋在鵝湖嶺地層之上，該組地層共分3段，第一段(K1s1)巖性主要為凝灰質砂巖，第二段(K1s2)巖性主要為英安質熔結凝灰巖，第三段(K1s3)巖性為流紋質熔結凝灰巖、流紋巖。

3.2 構 造

研究區內構造簡單，以斷裂為主，褶皺不發育。區內的斷裂構造期次由早到晚可分為兩期：即北東向、北西向，互相交織，組成了區內斷裂構造格架。其中北西向為研究區內主要控礦斷裂(以FQSi1為代表)，北東向斷裂存在含礦的可能性(以FQSi2為代表)。

北東向斷裂包括FQSi2、F4、F6、F7、F8、F9、F11。其中，FQSi2呈北東向展布，延伸長度大于200 m，寬5 m左右，傾向325°，傾角60°～70°，其北東、南西兩端均延伸出研究區外，區內被北西向斷裂錯斷。北東向斷裂是伴隨基底褶皺而形成，在后期的構造活動中得到加強和發展，它切穿蓋層火山巖地層、控制了鵝湖嶺旋回火山活動，是研究區中形成最早的一組且具有多次活動的斷裂，受后期構造破壞較明顯。

北西向斷裂包括FQSi1、F3、F5、F10。其中，FQSi1呈北西西向展布，出露于研究區中部以北，延長大于1 500 m，寬度10～15 m，傾向SW195°左右，傾角70°左右，形態不甚規則，走向上呈波狀延伸，構造以強烈硅化和大量網脈狀硅質脈體充填為特征，構造巖以碎斑巖、碎裂巖為主，硅質膠結，具硅化、褐鐵礦化、綠泥石化等現象。北西向斷裂多為高角度斷層，是印支運動產生的北東向擠壓走滑斷裂的配套拉張斷裂，燕山晚期受區域拉張應力場影響強烈活動，切割了北東向斷層并控制了石溪旋回火山活動，導致石溪組火山巖呈北西向展布，是區域上重要的控巖、導礦、控礦構造，同時也是研究區內螢石礦的導礦和主要的容礦構造，控制了區內螢石礦體的展布和規模。

3.3 巖漿巖

研究區內出露的火山巖賦存在上白堊統鵝湖嶺組(K1e)地層和下白堊統石溪組(K1s)地層中。依據巖相劃分的巖石類型主要包括流紋質集塊角礫熔結凝灰巖、粗面流紋質熔結凝灰巖、粗面英安質熔結凝灰巖、凝灰巖、流紋質角礫凝灰巖、沉凝灰巖、豆粒凝灰巖、球泡流紋巖等。此外下白堊統石溪組(K1s)地層中還有輝綠巖脈(βμ)、石英斑巖脈(λπ )侵入。

燕山期花崗巖體是螢石成礦的重要基礎。高揮發性組分、富堿的酸性巖漿侵入活動形成的期后熱液為成礦提供了成礦能量和成礦物質(揮發組分如F-、Cl-等)，巖漿侵入活動對成礦元素的遷移與富集起到了重要的控制作用，礦體與巖體相伴,成礦時間稍晚于成巖時間，主要分布于巖體與圍巖接觸帶和近接觸帶的斷層破碎帶中，規模較大的巖體對成礦更為有利[5]。因此，燕山期侵入體與螢石成礦的關系十分密切，它對螢石成礦具有較強的控制作用。

4 研究區周邊各礦點成礦特征分析

研究區周邊螢石礦探礦權、采礦權分布較集中，根據其構造位置、分布地點、礦點特征等因素，可將該區域歸并為四十八都—橫山螢石礦富集區。

四十八都—橫山螢石礦富集區內礦床多呈串珠狀、豆夾狀、透鏡狀,呈北東東向產出，具膨大收縮,尖滅再現的特征，規模以小型為主；礦石類型為石英—螢石型，平均品位50%～65%；容礦構造為北東向陡傾斜斷層及北東向與北向斷層交匯點，壓扭性為主，兼具張性特征。成礦巖體包括鐵山巖體等，礦體分布在巖體外圍。圍巖為含火山凝灰質長石石英砂巖、中酸性火山巖；圍巖蝕變中硅化強，高嶺土化較弱,絹云母化、綠泥石化次之；典型礦床包括五培塢、東坑嶺、山葆弄等，各礦點成礦特征見表1。

表1 四十八都—橫山螢石礦富集區內各典型礦點成礦特征

5 四十八都—橫山礦集區成礦條件分析

5.1 地層、巖石條件

四十八都—橫山螢石礦富集區，與螢石礦成礦關系密切的地層和巖性為白堊系下統石溪組(K1s)的砂巖、泥巖、火山碎屑巖和酸性火山巖；白堊系下統中墩組(K1z)的砂巖、含礫砂巖、砂礫巖；白堊系上統南雄組(K2n)的含礫粉砂巖、流紋質凝灰巖。該類巖層是本區內螢石礦成礦的重要因素，一方面該類巖石有利于形成礦化裂隙，礦化裂隙的形成有利于螢石礦成礦熱液的運、移、存；另一方面在晚侏羅世—早白堊世期間噴發的熔巖、火山碎屑巖及中酸性侵入巖遭受風化剝蝕后，由于大氣降水下滲作用，在下伏的基底巖石中循環，并汲取了F-、Ca2+等組分，形成含礦熱液，上升后在淺部斷裂帶中沉淀成礦。

5.2 構造條件

區內構造不僅為含礦熱液上升提供通道，也為了螢石礦的富集、沉淀、儲存提供了空間。此外，斷裂構造控制了巖漿活動的整個過程，間接影響了螢石成礦作用，表現為多期次多階段的特點。

(1)區域大斷裂決定了螢石成礦位置。礦集區處于華南褶皺系北緣，處于北西向的鄱陽—上饒斷裂帶南端，萍鄉—廣豐疊接斷裂帶和驛前—黃崗山斷裂帶的夾持部位，這3條構造帶呈“工”字形分布，共同界定了礦集區的大地位置和礦床的分布。

(2)北西向構造是本區域的主要控礦、容礦構造。五培塢、東坑嶺等礦點均受北西向構造控制，螢石礦主要產于其中，羊角尖、旱塘螢石礦其主礦體賦存于北東向構造中，與萍鄉—廣豐疊接斷裂帶和驛前—黃崗山斷裂帶呈平行狀產出，亦有次級礦體受北西向構造控制。總體而言，北西向構造是影響本區域螢石成礦的主要因素。

5.3 圍巖蝕變與成礦的關系

控礦地質體地層中發育有明顯的硅化、高嶺土化、綠泥石化，其次為絹云母化、黃鐵礦化，這些低溫條件下的蝕變是螢石礦成礦的重要標志。礦物成礦之初，成礦物源的來源、成分差異控制了蝕變的種類；含礦熱液在運移、沉淀的過程中則決定了蝕變的強度；后期溫度和壓力的變化造成含礦熱液的結晶分異程度不同，也決定了蝕變的種類、強度以及礦體的分布和礦石的品位等。

6 成礦規律

針對四十八都—橫山地區現有礦床進行研究分析，礦體多產于砂巖系地層和流紋質溶解凝灰巖的火山巖系地層一定范圍的內外接觸帶中；礦體產狀多為陡峭至近乎直立，傾角大多在65°～80°；礦體多呈脈狀產出，其次為串珠狀、透鏡狀，有少量的扁豆狀、團塊狀產出；礦石結構多呈粒狀，塊狀構造，其次為條帶狀、網脈狀；礦石質量不均勻，礦石品位跨度較大，其范圍在38.18%～88.26%；礦石類型以石英—螢石型為主，次為螢石石英型，山葆弄礦區有少量的單一螢石型；其成因類型則以中低溫熱液充填型礦床為主，個別礦區(羊角尖礦區)則為中低溫熱液充填交代型。

7 找礦遠景分析

上西洋地區及其周圍地層為下白堊統鵝湖嶺組和下白堊統石溪組地層，其成礦條件與礦集區內的成礦條件基本相似，且經初步野外地質勘查結果顯示，地表構造露頭中有螢石礦發育，因此在本區內有望找到與礦集區內相類似的螢石礦床，尤其是在北西向構造發育部位或北東向次級構造的膨大部位有望找到中型以上螢石礦床。