紀(jì)輝燎

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心江西總隊(duì)，江西 上饒 334000）

永豐南坑螢石礦地質(zhì)特征及其成因探討

紀(jì)輝燎

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心江西總隊(duì)，江西 上饒 334000）

永豐南坑螢石礦呈脈狀透鏡體，產(chǎn)于燕山早期花崗巖硅化破碎帶中。通過對礦石氣液包裹體及氫氧同位素的研究，表明螢石礦是巖漿活動后期熱液作用下形成的充填型礦床。

硅化破碎帶；氣液包裹體；氫氧同位素；充填型礦床

1 礦區(qū)地質(zhì)簡述

江西省永豐縣南坑螢石礦位于華南褶皺系，閩贛宜黃—崇義地背斜的北端，藤田向斜盆地的東南緣。

南坑螢石礦區(qū)主要出露燕山早期侵入的花崗巖(γ52-1a)，約占礦區(qū)總面積的70%，礦體產(chǎn)于該巖體與下石炭統(tǒng)華山嶺組接觸帶附近的花崗巖硅化破碎帶中(見圖1)。

燕山早期第一次侵入的斑狀黑云母花崗巖，呈淡紅色，似斑狀及中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，主要化學(xué)成分(見表1)。

從表1中看出，礦區(qū)花崗巖Al2O3＞Na2O+ K2O+CaO，為鋁飽和型，與華南燕山早期花崗巖相擬，與中國酸性巖及戴里花崗巖相比，更偏堿性且富鉀低鈉。

下石炭統(tǒng)華山嶺組，其巖性主要為綠泥石，絹云母千枚巖，變質(zhì)細(xì)砂巖和石英巖，局部夾有硬綠泥石千枚巖。巖層傾向85～115°，傾角62～75°，與花崗巖呈侵入接觸。

表1 巖石化學(xué)成分特征對比

礦區(qū)斷裂十分發(fā)育，在構(gòu)造形跡上可分為：東西向、北東向和北北東向三組。其中北北東向的招攜—大沽斷裂(F1)是本區(qū)的主干斷裂，自燕山早期花崗巖形成以后，經(jīng)歷了多次活動，既有強(qiáng)擠壓和壓扭性，也有張性形跡。在走向上有波狀起伏，尖滅再現(xiàn)等特征。受該斷裂的影響，在接觸帶附近靠花崗巖一側(cè)沿斷裂走向產(chǎn)生了較為強(qiáng)烈的構(gòu)造破碎帶，為巖漿活動后期熱液作用下形成螢石礦提供了容礦空間。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模

礦區(qū)呈長透鏡狀賦存于燕山早期花崗巖的斷裂硅化破碎帶中，區(qū)內(nèi)已探明礦體走向長1 100m，傾向最大延深達(dá)255m。礦體形態(tài)在走向、傾向上均有較明顯的膨脹收縮現(xiàn)象，勘探線Ⅱ～Ⅴ淺部較寬，往深部很快縮小且有逐漸尖滅之趨勢；Ⅱ～Ⅳ線淺部相對較穩(wěn)定，往深部多數(shù)有膨大趨勢，特別是傾角小于500時，膨大現(xiàn)象更為明顯；礦區(qū)南北兩端在走向和傾向上表現(xiàn)為逐漸縮小以至尖滅(見圖2、表2)。

表2 巖體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模

礦體總體走向NNE6°，傾向SEE，傾角46～76°，平均60°。局部產(chǎn)狀變化隨礦體形態(tài)的膨縮變化而變化，相對應(yīng)的是礦體厚度從2.12m變化至24m,平均厚為7.89m?？梢娫撐炇V床屬大型規(guī)模。

2.2 礦石特征

(1) 顏色。

礦石以淺綠—綠色為主，其次為白色，淡紫色及淡黃色等。

(2) 礦石結(jié)構(gòu)。

自形半自形粒狀結(jié)構(gòu)：顆粒大小一般1～3cm，最大可達(dá)5cm，組成塊狀礦石；他形砂糖粒狀結(jié)構(gòu)：顆粒細(xì)小顯隱晶狀，粒徑0.01～0.05mm，多與隱晶狀的石英、玉髓組成條帶狀礦石；碎裂結(jié)構(gòu)：已形成的螢石受構(gòu)造應(yīng)力的引張作用，碎裂成大小不等，形態(tài)各異的角礫，被后階段的螢石、石英、炭泥質(zhì)等膠結(jié)組成角礫狀礦石；壓碎結(jié)構(gòu)：受構(gòu)造應(yīng)力的擠壓作用，已形成的螢石沿解理，形成許多細(xì)小的裂隙被石英脈、石英薄膜穿插充填形成網(wǎng)格狀塊石；交代溶蝕殘余結(jié)構(gòu)：早先形成的螢石被后期的石英所交代，呈島弧狀，港灣狀或呈鋸齒狀與螢石接觸。

(3) 礦石構(gòu)造。

塊狀構(gòu)造：常由粗—巨粒的八面體螢石聚合成致密塊狀，以綠色，淡綠色為多，少數(shù)為紫色和白色；條帶狀構(gòu)造：條帶由石英、玉髓與螢石伴生相間組成；角礫狀構(gòu)造：由早期螢石破碎后被后階段的螢石或與螢石共生的SiO2所膠結(jié)而成。除上述構(gòu)造類型外，還有網(wǎng)格狀，環(huán)帶狀，晶簇及晶洞狀等構(gòu)造。與礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造相對應(yīng)的主要礦石類型是：塊狀礦石、條帶狀礦石和角礫狀礦石。

2.3 礦石化學(xué)成分及礦物組成

(1) 化學(xué)成分。

礦石的主要化學(xué)成分與微量元素的分析結(jié)果見表3、表4。

表3 主要礦石類型平均化學(xué)成分(%)

表4 主要礦石類型微量元素含量(10-6)

由表3、表4可以看出，礦石化學(xué)成分主要由有益組份CaF2和有害組分SiO2組成，兩者互為消長關(guān)系，其他組分含量極少。各類礦石的CaF2品位以塊狀礦石類型為最高。微量元素中，Pb、Li、Ti、Cr、V等含量較高，說明這些組分大部分在巖漿分異晚期與揮發(fā)性組分同時富集。

(2) 礦物組成。

礦石主要由螢石和石英組成，伴生少量的玉髓、蛋白石、絹云母泥質(zhì)及鐵質(zhì)礦物。

螢石：呈綠、淡綠、淡紫及白色，色彩鮮艷，以聚晶集合體產(chǎn)出，晶體多為八面體，少數(shù)立方體，個別呈他形砂糖粒狀。晶體表面常有裂紋，一般為半透明，無色透明者偶見。

石英：灰色或灰白色，呈他形不規(guī)則狀及梳狀晶簇鑲嵌于螢石中，往往在石英表面有螢石印痕，常見到石英細(xì)脈切穿或包圍螢石現(xiàn)象。

玉髓：灰白色或棕色，蠟狀光澤，呈細(xì)小隱晶粒狀集合體與螢石緊密共生。

蛋白石：呈淡灰及灰白色，貝殼狀斷口，多見于礦體硅化強(qiáng)烈部位，呈致密塊狀與螢石共生。

絹母云泥質(zhì)：淡黃、淺綠及淺紅色，細(xì)小鱗片狀或隱晶粒狀集合體，主要為絹云母，高嶺石及綠泥石，常與碎基石英、螢石參雜分布。

鐵質(zhì)礦物：有褐鐵礦、黃鐵礦和磁鐵礦，其中以黑褐色的褐鐵礦為主，呈細(xì)小質(zhì)點(diǎn)狀，不規(guī)則密集或沿螢石裂隙浸染，偶見黃鐵礦呈正方形的假象出現(xiàn)。

2.4 礦體圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化，其次為高嶺土化、綠泥石化，局部有黃鐵礦化和蒙脫石化，其中與成礦關(guān)系較為密切的是硅化和絹云母化。

硅化：區(qū)內(nèi)有構(gòu)造活動的地方幾乎都存在有硅化，但以礦體所在的斷裂破碎帶最為強(qiáng)烈。硅化強(qiáng)度、寬度與圍巖的破碎程度和礦體規(guī)模有一定的關(guān)系。礦體兩盤圍巖一般是越近礦體破碎越嚴(yán)重，硅化也就越強(qiáng)烈，反之，越遠(yuǎn)離礦體破碎硅化則越弱。在圍巖中凡有螢石礦化，便有硅化存在。但有硅化的地方并不一定有螢石礦化。硅化寬度一般是20～50m，最寬達(dá)70m，是礦體厚度2～4倍，可作為間接的找礦標(biāo)志。

絹云母化：主要見于礦體附近的花崗碎裂巖及蝕變花崗巖中，在外圍的花崗巖中遇有規(guī)模較大的硅化帶或石英脈，周圍均可見到絹云母化，可見絹云母化與成礦關(guān)系還是比較密切的。

3 礦床成因的初步研究

通過對螢石氣液包裹體及氫氧同位素的測試研究(見圖3、表5)，有以下幾個方面的特征：

(1) 成礦熱液的來源。

將螢石包體中氫氧同位素的測試資料投影在δD－δ18O關(guān)系圖中，全部落在大氣降水線的附近，遠(yuǎn)離原生巖漿水和變質(zhì)水。表明成礦熱液是大氣降水與巖漿后期富含HF、F-、等物質(zhì)組分的混合體。

圖3 南坑螢石包體水的δ18O-δD相關(guān)圖

表5 礦物包裹體測試結(jié)果

(2) 成礦物理化學(xué)條件。

該螢石礦床是在低溫、低壓、低鹽度、弱堿性的物化環(huán)境下形成的。

(3) 成礦過程。

礦床產(chǎn)于閩贛地背斜北端藤田向斜盆地東南緣花崗巖內(nèi)構(gòu)造硅化破碎帶中，隨著構(gòu)造擠壓和地?zé)嵩鰷兀瑤r石被加熱，同時氣水溶液沿裂隙破碎帶下滲到深部，與巖漿后期熱液摻合，此循環(huán)過程中，從圍巖攜帶來的鈣質(zhì)與富含F(xiàn)或HF的熱液在特定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，成為CaF2和SiO2的混合溶液，在適宜的容礦空間沉淀富集而形成螢石礦床。

礦床類型屬中淺成低溫?zé)嵋撼涮钚臀炇V床。

4 找礦方向

南坑螢石礦區(qū)所發(fā)現(xiàn)的礦體、礦化體均產(chǎn)生于巖體與圍巖的內(nèi)接觸帶邊緣，F(xiàn)1斷層在礦區(qū)外南延至中村一帶，普查時發(fā)現(xiàn)有明顯的物探異常，在馬崇嶺、橋坑等地表亦有螢石礦化發(fā)現(xiàn)，從構(gòu)造展布形跡上看，為南坑螢石礦體的南延部分，可作為找礦遠(yuǎn)景區(qū)域。

[1]趙東甫,馮本智.非金屬礦床[M].北京:地質(zhì)出版社,1986.

[2]何知禮.包體礦物學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社,1982.

P619.215;P611.13

A

1007-9386(2010)01-0056-03

2009-11-09