融水縣孟公山螢石礦地質特征及找礦標志

摘要：螢石是一種戰略性非金屬礦產，其主要成分是氟化鈣，應用廣泛。本文以融水苗族自治縣（簡稱融水縣）孟公山螢石礦為例，結合礦區地質背景，分析礦床地質特征，揭示礦床成因，明確找礦標志。初步研究認為，根據礦床成因類型，該螢石礦屬于中低溫熱液型螢石礦床。

關鍵詞：孟公山螢石礦；地質特征；礦床成因；找礦標志；融水縣

中圖分類號：P619.215 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）02-00-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.02.027

Geological characteristics and prospecting indicators of Menggongshan fluorite deposit in Rongshui County

WU Teyun， QIN Xingtao

（Guangxi Institute of Geophysical Prospecting， Liuzhou 545005， China）

Abstract： Fluorite is a strategic non-metallic mineral， mainly composed of calcium fluoride， which is widely used. Taking the Menggongshan Fluorite Deposit in Rongshui Miao Autonomous County （referred to as Rongshui County） as an example， combined with the geological background of the mining area， this paper analyzes the geological characteristics of the deposit， reveals the genesis of the deposit， and clarifies the prospecting indicators. Preliminary research suggests that based on the genetic type of the deposit， the fluorite deposit belongs to a medium-low temperature hydrothermal fluorite deposit.

Keywords： Menggongshan Fluorite Deposit; geological characteristics; deposit genesis; prospecting indicators; Rongshui County

螢石又稱氟石[1]，主要成分是氟化鈣（CaF2），在信息技術、新能源、新材料、高端制造、節能環保等領域廣泛應用，是廣西壯族自治區（簡稱廣西）的戰略性非金屬礦產之一。融水苗族自治縣（簡稱融水縣）隸屬于廣西柳州市，孟公山螢石礦位于融水縣三防鎮孟公山一帶。有必要開展野外地質調查，結合礦區地質背景，分析該螢石礦的礦床地質特征，確定礦床成因及找礦標志，以推進該地區同類型礦床找礦工作。

1 礦區地質背景

礦區位于江南造山帶西南緣的孟公山一帶，屬于四堡古島弧，地質構造演化異常復雜。區域上，出露有元古界青白口系-古生界石炭系地層，經歷多次構造運動，地質構造特征復雜，褶皺、斷裂構造十分發育。區域褶皺構造主要由上元古界-下古生界褶皺基底、上古生界-中石炭統沉積蓋層組成，最著名的是三防-元寶山復式背斜。區域斷裂帶發育，按展布方向主要分為北北東向及北西向兩組，尤以北北東向斷裂最為發育，主要有池洞-摩天嶺斷裂帶、平峒嶺-和里斷裂帶、四堡-富祿斷裂帶及和睦-老堡斷裂帶等4條區域性大斷裂。韌性剪切帶發育，主要有北北東向摩天嶺韌性剪切帶、北北東向元寶山韌性剪切帶。巖漿活動頻繁，巖體繁多，主要為新元古代青白口紀晚世（四堡期）超基性-基性侵入巖、本洞花崗閃長巖體、摩天嶺花崗巖體、元寶山花崗巖體。區域地球化學特征顯示較顯著的氟異常，呈圓形-橢圓形，長軸大致為南西展布。區域礦產資源豐富，它屬九萬大山-元寶山多金屬成礦區，主要有鎢、錫、銅、鎳、鉛、鋅、石棉和螢石等礦產，尤其以錫多金屬礦最為發育。

1.1 地層

礦區地層簡單，主要出露地層為新元古界青白口系四堡群文通組、新生界第四系殘坡積層。文通組出露于礦區中部和西南部，總體呈橢圓狀或長條狀被本洞花崗閃長巖體捕擄，在產螢石的斷裂破碎帶中也有出露，主要由深灰-綠灰色變質細砂巖、變質粉砂巖、變質泥質粉砂巖等組成，產狀總體傾向南西，傾角多在25°～45°，巖石劈理較為發育，與本洞花崗閃長巖體侵入接觸。第四系殘坡積層主要分布于山頂、山坡上，主要由土黃色與棕黃色的亞黏土、黏土夾少量巖塊組成，松散堆積。

礦區地層主要為本洞花崗閃長巖體侵入的文通組，巖性主要為變質粉砂巖、變質細砂巖等。文通組地層或變質粉砂巖捕虜體與本洞花崗閃長巖體的接觸帶屬于巖性突變部位，易造成成礦流體的物理化學性質變化而產生礦質沉淀，形成螢石礦脈。

1.2 構造

礦區的構造以斷裂為主，褶皺構造不明顯。斷裂與礦化關系密切，主要有北西向、東西向和近南北向斷裂。礦區北西向斷裂為區域性斷裂，切入本洞花崗閃長巖體，并向南東方向延伸至摩天嶺花崗巖體之外，依次切穿四堡群、丹洲群地層。礦區東西向斷裂發育于本洞花崗閃長巖體中，分別是F1、F2斷裂。F1斷裂位于礦區中部，為礦區主要賦礦斷層，其走向為近東西向，總體傾向北，局部傾向南，控制Ⅰ號螢石礦體的產出。F1斷裂破碎帶主要由壓碎的花崗閃長巖、螢石及石英脈、鉀質脈、文通組變質巖捕虜體組成，圍巖蝕變以硅化、綠泥石化為主。F1斷裂性質為正斷層，其西端向南扭曲，指示存在由北至南的牽引作用。F2斷裂發育于F1斷裂以南約310 m處的文通組變質巖與花崗巖體接觸帶上，與F1斷裂近平行，發育有螢石、銅鉛鋅等礦化，但螢石礦化程度較弱，硅化程度強。近南北向斷裂有4條，其中F3斷裂規模最大，花崗巖、變質粉砂巖出現明顯片理化，硅化、綠泥石化、絹云母化等蝕變發育，局部硅化強烈，可見顯著的石英巖脈。F3斷裂面可見明顯擦痕和階步，并發育牽引褶皺，顯示該斷層為左旋逆斷層。目前，判斷F1斷裂和F2斷裂屬于F3斷裂的次級斷裂。

礦區經歷四堡期、雪峰期、加里東期、華力西期、印支期及燕山期等構造運動，桂北隆起內部及周緣斷裂活動強烈。礦區所屬的桂北地區經歷從擠壓到伸展的構造環境，早期壓性或壓扭性斷裂、晚期張性斷裂的構造環境有利于中低溫熱液型螢石礦床形成。礦區螢石礦化屬于構造-巖漿活動的產物，伴隨構造運動，早期近南北向的壓性斷裂牽引而形成次級的近東西向張性斷裂，張性斷裂既能為成礦流體提供通道，又為礦化提供空間，密切影響螢石礦體的產出和規模。

1.3 巖漿巖

礦區大面積出露四堡期本洞花崗閃長巖體，呈巖基產出，巖體巖性為中細粒黑云母花崗閃長巖，巖石呈灰白色，為中-細粒結構、塊狀構造，主要由斜長石、鉀長石、石英、角閃石和黑云母等礦物組成，副礦物有斜黝簾石、白鈦石和綠簾石等。本洞巖體年齡為820 Ma±7 Ma。巖體東南部侵入四堡群地層，圍巖蝕變主要有角巖化、硅化，內部可見四堡群的變質巖捕虜體，捕虜體附近常見螢石、黃鐵礦化，表明捕虜體的接觸帶構造為螢石成礦提供有利的賦礦空間。

與礦區螢石礦成礦有關的巖漿巖為本洞花崗閃長巖體[2]。融水縣孟公山螢石礦的F主要來自花崗閃長巖體，而Ca由地層和花崗閃長巖體共同提供，在花崗閃長巖體結晶后由大氣降水為主的成礦熱液沿破碎帶循環、淋濾，使花崗閃長巖體中的F與Ca以及地層中的Ca再次活化、富集、重結晶成礦。

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

礦區內發育1個螢石礦體（Ⅰ號），分布在融水縣三防鎮孟公山北麓。Ⅰ號螢石礦體呈脈狀產于本洞花崗閃長巖體的近東西向F1斷層破碎帶內，受斷裂構造控制。螢石礦化帶長約為440 m，帶內可見變質巖捕虜體發育。Ⅰ號螢石礦體長約為180 m，礦體厚度為3.11～4.17 m，平均厚度為3.76 m，延深約為30 m，礦體厚度變化大，具縮小膨大特征；礦體總體傾向正北，傾角為74°～80°，局部近直立甚至傾向南。

總體來看，礦體具有中部富螢石，向兩端螢石礦化逐漸減弱、硅化逐漸增強的趨勢。螢石礦石中極少見到晶洞構造，指示成礦過程中流體和礦質較為豐富。礦石中螢石膠結花崗閃長巖角礫，而自身又作為角礫被鉀質脈膠結，表明螢石礦脈的形成晚于花崗巖體侵入，而在螢石礦脈形成后又經歷構造破碎并由富鉀流體填充。顯微鏡鑒定顯示，他形粒狀螢石呈細脈狀穿插到硅化脈中，表明螢石形成晚于硅化脈。

2.2 礦石特征

Ⅰ號螢石礦體的礦石呈白色、淺綠色，為半自形-他形粒狀鑲嵌結構，以角礫狀構造和塊狀構造為主，主要礦物組合有螢石、石英、玉髓和長石等，螢石呈綠色、淺紫色、無色等，以綠色為主。礦石礦物為螢石，脈石礦物主要為石英、長石等。礦石化學成分主要為CaF2、SiO2等，其中，CaF2品位為22.65%～77.76%，CaF2平均品位為53.59%，SiO2一般為23.01%～63.30%，平均為36.37%。礦石類型屬于石英-螢石型、螢石-石英型，礦石品級為貧礦礦石。

2.3 圍巖蝕變特征

Ⅰ號螢石礦體的圍巖主要為花崗閃長巖，局部為變質泥砂質巖石，與礦體界線清晰。圍巖蝕變較弱，沿脈壁通常有硅化、鉀長石化、高嶺土化、綠泥石化和黃鐵礦化等。

3 礦床成因

Ⅰ號螢石礦體由早、晚兩期礦化疊加而成。早期礦化屬于構造-巖漿活動的產物。伴隨構造運動，花崗閃長巖體侵入文通組變質粉砂巖，局部捕獲變質粉砂巖捕虜體，花崗閃長巖與捕虜體的接觸帶屬于巖性突變部位，易造成成礦流體的物理化學性質變化而產生礦質沉淀，此時形成早期礦化。晚期成礦屬于構造-地下水活動的產物?；◢忛W長巖與變質粉砂巖捕虜體接觸帶作為構造薄弱面，因第二次構造活動形成近南北向的F3斷裂。F3斷裂為逆斷層，在活動過程中不僅造成花崗閃長巖、變質粉砂巖的強烈片理化和硅化、絹云母化等蝕變，同時導致下盤因上盤的拖拽而產生牽引褶皺，賦存螢石礦的F1斷裂有變質巖的捕虜體，亦為構造薄弱面，在F3斷裂活動過程中產生牽引而形成次級斷裂，正因如此，F1斷裂總體呈近東西向，但斷裂帶中部寬，兩側窄，角礫棱角鮮明，螢石、石英、長石等礦物顆粒粗大，顯示張性特征，而兩端逐漸尖滅，鮮見角礫，礦物顆粒極細，甚至呈隱晶質（如玉髓），顯示壓性特征，其西端靠近F3斷裂的部位明顯有轉向南的趨勢。F1斷裂中部形成張性空間及張性角礫，為之后的晚期礦化提供空間。晚期礦化主要為螢石礦化，地下水熱液長期淋濾巖體和地層中的F、Ca在F1斷裂中富集，從而形成Ⅰ號螢石礦體，F1斷裂中的花崗閃長巖角礫被螢石礦脈膠結，可見螢石細脈穿插早期硅質脈的現象?？傮w來看，融水縣孟公山螢石礦成因與熱液活動有關，屬于中低溫熱液型螢石礦床，礦床主要受巖體、斷裂構造控制。

4 找礦標志

4.1 硅化

螢石礦體是成礦有利空間、含礦熱液、有利圍巖等因素的綜合產物，含礦熱液所及之處常常硅化顯著，因此硅化是尋找螢石礦的一種重要標志。

4.2 鉀質脈

礦區螢石礦化破碎帶可見鉀質脈，而且鉀質脈包裹螢石角礫，明顯晚于螢石形成，但鉀質脈與螢石礦脈都是在有利的斷裂條件下充填的，發現鉀質脈的部位表明斷裂張性空間的存在，而且鉀質脈很多時候比螢石礦脈分布廣，易于發現，因此鉀質脈對螢石找礦的重要性不言而喻。

4.3 巖體與地層接觸帶

巖體與地層接觸帶既屬于應力薄弱部位，也是物理化學條件突變界面。接觸界面在構造活動過程中易產生破裂，為地下水活動提供通道，促使地下水從地層萃取Ca，從巖體萃取F并在有利部位沉淀成礦。

4.4 近東西向斷裂

巖體中的近東西向斷裂構造控制礦區螢石礦的分布，故沿該組斷裂構造尋找同類型螢石礦床是行之有效的方法。

5 結論

礦區具有良好的螢石、銅鉛鋅多金屬礦找礦潛力，主要依據有三。一是近南北向和近東西向發育的斷裂提供優越的控礦、賦礦構造條件，二是本洞花崗閃長巖體及外圍出露的四堡群地層提供充足的成礦物質來源，三是具有多期成礦作用疊加（早期為銅-鉛鋅-螢石礦化，晚期主要為螢石成礦期）。目前，礦區投入工作量較少，隨著勘查的進一步深入，有望發現更多與Ⅰ號螢石礦體近平行的螢石、銅鉛鋅礦體，找出一個中小型螢石、銅鉛鋅多金屬礦床。

參考文獻

1 邵厥年，陶維屏.礦產資源工業要求手冊[M].北京：地質出版社，2010：31-32.

2 方貴聰，王登紅，陳毓川，等.南嶺螢石礦床成礦規律及成因[J].地質學報，2020（1）：161-178.