張靜杰 陳新立 栗克坤 劉增政 韓志坤 靳乾峰 王飛

中化地質(zhì)礦山總局河南地質(zhì)局 河南 鄭州 450000

研究區(qū)位于光澤縣東北司前—梅溪一帶，該區(qū)分布較多螢石礦床（點），是福建省重要螢石礦找礦區(qū)之一。1995年對光澤幅進行了1∶20萬水系沉積物測量，圈出了 F異常，并在異常內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一些螢石礦（化）點。2016年中化地質(zhì)礦山總局河南地質(zhì)勘查院在該區(qū)開展螢石礦專項調(diào)查，進行了1∶5萬水系沉積物測量，圈出了多個與螢石成礦有關(guān)的綜合異常，其異常與已知礦床位置完全吻合，并在Hs-34、Hs-29異常西部濃集中心以及 Hs-31異常分別發(fā)現(xiàn)測家山、西皮段和上茅坪等多個螢石礦（床）點。

本文在總結(jié)前期調(diào)查成果基礎(chǔ)上，對研究區(qū)螢石礦地球化學(xué)特征及主要綜合異常螢石礦找礦遠(yuǎn)景進行分析，為在司前—梅溪地區(qū)及相鄰區(qū)域開展螢石礦找礦工作提供依據(jù)。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

研究區(qū)位于濱太平洋成礦域（Ⅰ-4）、華南成礦?。á?16）、粵東閩北螢石礦成礦區(qū)（ⅢF-11）、閩北螢石礦礦集區(qū)【1】，光澤司前—李坊南山下式熱液充填型螢石礦預(yù)測區(qū)北段【2】。大地構(gòu)造位置屬于武夷—云開—臺灣造山系、閩西北隆起帶，中部為司前—光澤燕山期構(gòu)造巖漿巖帶，西部為馬跡中生代火山—沉積盆地，東部為下史源中生代沉積盆地【3】（圖 1）。

區(qū)內(nèi)分布地層：西部有上侏羅統(tǒng)長林組（J3c）沉凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖和流紋質(zhì)火山碎屑巖；下白堊統(tǒng)下渡組（K1xd）流紋巖、火山碎屑巖及沉凝灰?guī)r。東部分布有下、中侏羅統(tǒng)粗碎屑沉積巖和上侏羅統(tǒng)南園組（J3n）火山碎屑巖。

區(qū)內(nèi)巖漿巖沿司前—光澤燕山期構(gòu)造巖漿巖帶北東向分布，巖漿活動頻繁，具有多期次活動特點，主要為加里東期和燕山期。加里東期巖漿巖為志留紀(jì)（ξγS）白云母正長花崗巖，呈較大的巖基、巖株、巖瘤分布，并被后期構(gòu)造巖漿活動破壞、肢解。燕山早期巖漿活動強烈，花崗巖受北東向構(gòu)造控制，呈北東向巖基分布，主要為早侏羅世（ξγJ1）（含）黑云母正長花崗巖和晚侏羅世（ξγJ3）正長花崗巖，該期巖漿巖構(gòu)成司前—光澤燕山期構(gòu)造巖漿巖帶的主體；燕山晚期中酸性、酸性巖漿活動則較弱，巖體分布較局限，但巖性變化較大，有花崗閃長巖、正長花崗巖及石英正長巖、花崗斑巖等。

該區(qū)處于光澤-武平斷裂帶北部，斷裂構(gòu)造有北東向、近南北向、北西向和近東西向四組斷裂（圖 1）。其中以北東向斷裂為主，該組斷裂具有規(guī)模大，數(shù)量多，蝕變強烈、多期多次和先壓扭后引張的特點，為區(qū)內(nèi)螢石礦的主要控礦構(gòu)造。北西向斷裂形成時間較晚，錯斷北東向斷層，多表現(xiàn)為左行壓扭性斷層。近南北向和近東西向斷裂規(guī)模較小，斷層性質(zhì)以張性斷層為主，其中部分近南北向斷層中賦存有螢石礦體。

圖1 寨里—司前一帶區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖Fig.1 Regional geology and mineral graph in Zhai Li-Si Qian area

區(qū)域上螢石礦資源豐富，區(qū)內(nèi)及周邊地區(qū)分布較多的中-大型螢石礦床，如夫人村、大坑螢中型螢石礦床、羊古庵、南山下、洄潭大型螢石礦床，此外區(qū)內(nèi)分布眾多小型螢石礦（點）和礦化點。這些螢石礦床受燕山期花崗巖控制，賦存于燕山期花崗巖與圍巖內(nèi)外接觸帶附近的張性斷裂破碎帶中，礦床類型為中低溫?zé)嵋撼涮钚偷V床【4】。

2 地球化學(xué)特征

測區(qū)屬中國東南部內(nèi)地沿海低山丘陵區(qū)【5】，化探工作采用1∶5萬水系沉積物測量，分析項目根據(jù)以往區(qū)內(nèi) 1∶20萬水系沉積物測量成果選擇與螢石礦成礦相關(guān)元素F、Ca、Mo等18種元素進行分析測試。

2.1 區(qū)域元素富集、分異特征

通過對樣品分析數(shù)據(jù)處理，以中國東部及各構(gòu)造單元出露地殼化學(xué)組成與元素豐度值【6】為準(zhǔn)計算了區(qū)內(nèi)各元素特征值（表1）。

表1 福建光澤縣司前—梅溪地區(qū)1∶50000水系沉積物測量元素特征值表Table1 Siqian-Meixi area 1∶50000 stream sediments survey elements eigenvalue in Guangze Country, Fujian

由表1可以看出，區(qū)內(nèi)Nb濃集比率為2.25，呈強富集分布；Pb、W 濃集比率為 1.64～1.94，呈富集分布；Sn、Ag、Mo、U、Be濃集比率為1.23～1.45，呈高背景分布；Zn、Cu、Bi、La、Sb、Li、F濃集比率為 0.82～1.13，呈背景分布；As濃集比率0.68，呈低背景分布；Au、Ca濃集比率0.11～0.47，呈貧乏分布。

Nb、Bi分異系數(shù) 0.53～0.57，呈弱分異性；其他16種元素元素分異系數(shù)0.33～0.48，呈不均勻性。

2.2 元素的相關(guān)性特征

通過對區(qū)內(nèi)18種元素進行R—型聚類分析，結(jié)果如圖2、表2所示，在相關(guān)系數(shù)多為0.3，元素的組合關(guān)系分為6個類型：

（1）Nb-U-Be-W-Mo，稀有元素異常組合，為與花崗巖體有關(guān)的成礦元素組合。

（2）Au-Ag-Cu-Bi-Sn-As-Sb，為一組與熱液活動成礦有關(guān)的異常元素組合。

（3）Pb-Zn，與Au-Ag-Cu-Bi-Sn-As-Sb相關(guān)，為熱液型成礦元素異常組合中有相對獨立特征的一組組合。

（4）Li，與Pb-Zn元素組合類似，是前述巖漿熱液型成礦元素異常組合中有相對獨立特征的異常元素。

（5）La，與Pb-Zn元素組合類似，是前述巖漿熱液型成礦元素異常組合中有相對獨立特征的異常元素。

（6）F-Ca，低溫成礦元素組合，為區(qū)內(nèi)與螢石礦成礦關(guān)系密切的元素組合。

根據(jù)聚類分析結(jié)果及元素分布特征，區(qū)內(nèi)與螢石礦成礦關(guān)系密切的元素為 F、Ca。研究區(qū)前人發(fā)現(xiàn)和本次工作新發(fā)現(xiàn)的螢石礦（床）點均分布有規(guī)模、強度不等的F、Ca異常也說明了這一點。

此外F與Mo相關(guān)系數(shù)為0.125，具有一定的相關(guān)性，在18種元素中僅次于Ca，遠(yuǎn)高于其他元素與F的相關(guān)系數(shù)。多個分布有螢石礦點的F異常區(qū)內(nèi)分布有Mo異常，大致與F異常吻合。

因此在今后螢石礦找礦工作中重點對目前尚未發(fā)現(xiàn)螢石礦的F、Ca異常套合較好的異常區(qū)進行查證。

表2 各元素相關(guān)系數(shù)表Table2 Correlation coefficient of elements

圖2 R-型聚類分析譜系圖Fig.2 R-cluster-analysis dendrogram

3 主要綜合異常特征及找礦前景分析

根據(jù)測區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)背景、單元素異常分布特征、元素組合特征，共圈出各類地球化學(xué)綜合異常29個（圖3）。綜合考慮各綜合異常地質(zhì)背景、異常強度、元素組合、單元素異常套合程度、礦化及遙感地質(zhì)信息，根據(jù)綜合異常分類原則【7】，對29個綜合異常進行排序、分類。這些綜合異常中與螢石成礦關(guān)系密切的綜合異常有10個，分別為 Hs-29（甲 1）、HS-41（甲 1）、HS-31（甲2）、HS-34（甲 2）、Hs-40（甲 2）、HS-15（乙 2）、HS-20（乙 3）、HS-22（乙 3）、HS-48（乙 3）、HS-49（乙 3）。

圖3 司前—梅溪地區(qū)綜合異常圖Fig.3 Synthetic anomaly in Siqian-Meixi area

3.1 HS-41(甲1)（F-Ca-Mo）綜合異常特征及找礦前景分析

異常呈北東向紡錘形分布于測區(qū)南部大坑—可里坑一帶，面積11.82km2（圖4）。

異常分布于燕山早期花崗巖與圍巖內(nèi)外接觸帶內(nèi)，西部出露下渡組火山巖、長林組陸源碎屑巖夾灰?guī)r、凝灰?guī)r以及下峰巖組變質(zhì)巖，中北部為晚侏羅世正長花崗巖。異常區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要斷裂展布方向為北西向、北東向，次為近東西向。沿北東向斷裂破碎帶分布有大坑、金壟坡中型螢石礦床，同時在異常東部邊緣新發(fā)現(xiàn)北北東向曹家-使富-大窠螢石礦帶。此外異常區(qū)內(nèi)次級斷裂構(gòu)造發(fā)育，沿斷裂裂隙普遍具有硅化、絹云母化現(xiàn)象。

異常元素組合F-Ca-Mo，以F、Ca為主要異常元素，異常綜合排序5。各元素地球化學(xué)異常特征值（表3），異常分布特征（圖4）?？臻g分布上，F(xiàn)、Ca異常分布一致，形態(tài)、規(guī)模和濃集中心完全吻合。F、Ca異常強度高、規(guī)模大、濃集中心明顯。F-31、Ca-19異常呈北西向長圓狀、向北東凸出，與F-32、Ca-15相連，與區(qū)域北東向斷裂構(gòu)造走向一致。Mo29位于F、Ca異常濃集中心東南部，其規(guī)模和強度較小，部分與F-31、Ca-19重疊。F-31異常濃集中心分布有大坑、金壟坡中型螢石礦床，螢石礦體嚴(yán)格受北東-北北東向斷裂構(gòu)造控制，同時異常區(qū)還分布有北西向 F49斷裂。兩礦床相距約1.5km，加上兩礦床之間尚分布有多條次級裂隙，由兩礦床引起的化探異常相連形成走向北西向化探異常，同時由于螢石礦體嚴(yán)格受北東-北北東向斷裂控制，異常局部向東北凸出，并與旁邊的次級異常構(gòu)成北東向延伸趨勢。

該綜合異常位于燕山期花崗巖與圍巖內(nèi)外接觸帶內(nèi)，F(xiàn)、Ca異常強度高，規(guī)模大，濃集中心明顯，異常形態(tài)、濃集中心完全吻合。異常區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，北東向、北西向斷裂交匯于異常中心。在斷裂交匯處沿北東向、近東西向斷裂分布有大坑、金壟坡兩處中型螢石礦床，在綜合異常東部邊緣沿北東向斷層分布有曹家—使富—大窠螢石礦帶，同時異常區(qū)內(nèi)次級斷裂發(fā)育，沿次級斷裂裂隙普遍具有硅化、絹云母化等蝕變現(xiàn)象。綜合分析該綜合異常是沿斷裂帶分布的螢石礦的成礦作用引起的礦致異常，異常區(qū)具有較大的找礦潛力，在兩螢石礦床之間及其外圍具有較大的找礦前景。

圖4 HS-41甲1綜合異常剖析圖Fig.4 Synthetic anomaly analysis of HS-41 (A1)

表3 HS-41（甲1）綜合異常特征值表Table3 Synthetic anomaly eigenvalue of HS-41 (A1)

3.2 HS-29（甲 1）（F-Ca-Mo-As-Sb）綜合異常特征及找礦前景分析

異常呈近東西向弧形分布于研究區(qū)中西部，面積約13.13km2（圖5）。

異常位于燕山期花崗巖與下白堊統(tǒng)火山碎屑巖接觸部位，西部為下渡組第二段（K1xd2）流紋質(zhì)火山碎屑巖、火山熔巖夾沉積巖，東部為晚侏羅世正長花崗巖（ξγJ3）。異常區(qū)發(fā)育一組北東向平行排列的斷層 F19、F20及西皮段斷層，斷層性質(zhì)均表現(xiàn)為先壓后張的性質(zhì)，沿上述3條斷層分別分布有馬尾石小型螢石礦及西皮段螢石礦點。

圖5 HS-29(甲1)綜合異常剖析圖Fig.5 Synthetic anomaly analysis of HS-29 (A1)

異常元素組合（F-Ca-Mo-As）以F、Ca為主要異常元素，綜合異常排序1。在空間分布上，F(xiàn)、Ca異常范圍分布大致一致，異常濃集中心完全吻合。F異常強度高、規(guī)模大，具有明顯的濃集中心，其次為Ca異常，規(guī)模較氟異常小，但濃集中心明顯。Mo、As異常規(guī)模、強度較弱，僅有外帶，但As-25、Mo-25異常中心與F、Ca異常濃集中心完全吻合。各元素地球化學(xué)異常特征值（表4）。

F、Ca異常濃集中心分別與已知馬尾石螢石礦體和新發(fā)現(xiàn)的西皮段螢石礦體吻合。異常區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的螢石礦體嚴(yán)格受北東向斷裂構(gòu)造控制，與綜合異常近東西向弧形展布不符，不排除深部接觸斷裂構(gòu)造控制的深部礦體影響所致。

該綜合異常以F、Ca異常為主，異常規(guī)模大、強度高，F(xiàn)、Ca異常濃集中心明顯，F(xiàn)-29、24、Ca-11、Ca-13、Ca-11以及Mo-25、As-25濃集中心完全吻合，異常套合好。該綜合異常反映了已知礦異常，為由螢石礦成礦作用引起的礦致異常。

異常區(qū)內(nèi)分布的螢石礦體嚴(yán)格受北東-北北東向斷裂構(gòu)造控制，這一點與綜合異常近東西向弧形分布有較大出入，推測綜合異常深部可能存在受接觸構(gòu)造破碎帶控制的較大規(guī)模的螢石礦體影響所致。綜合分析該區(qū)螢石礦找礦前景巨大。建議在該區(qū)投入進一步勘查工作，有望發(fā)現(xiàn)一處中-大型螢石礦床。

表4 H S-29（甲1）綜合異常特征值表Table4 Synthetic anomaly eigenvalue of HS-29 (A1)

3.3 Hs-34（甲 2）（F-Au-Be-Ag-U-Mo-Nb）綜合異常特征及找礦前景分析

異常呈北東向橢圓狀分布于測區(qū)東部測家山一帶，面積7.61km2（圖6）。異常區(qū)及周邊出露晚侏羅世肉紅色少斑中—中細(xì)粒正長花崗巖，異常區(qū)東北部分布有新元古界下峰組變質(zhì)巖殘留體。異常區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，F(xiàn)24、F17呈北北東向、F23近南北向穿過異常區(qū)，同時近南北向次級斷裂發(fā)育；地質(zhì)填圖過程中在該異常區(qū)沿F23及次級斷裂發(fā)現(xiàn)測家山、早洲、富家坪螢石礦點和多處螢石礦化點、硅化蝕變帶，其中測家山螢石礦預(yù)計規(guī)?？蛇_中型規(guī)模。

圖6 Hs-34（甲2）綜合異常剖析圖Fig.6 Synthetic anomaly analysis of HS-34 (A2)

主要異常元素為F、Au、Be、U，伴生Ag、Mo、Nb異常，異常綜合排序2。F-30、Au-19、Be-12、U-15規(guī)模較大，其他異常規(guī)模較小。異常強度除Au-19具有內(nèi)中外三帶外，其他異常強度較弱，僅具外帶?？臻g分布上 F-30、Au-19、Be-12、U-15分布范圍、形態(tài)大致吻合，異常中心及西北部分布有早洲、測家山螢石礦點；F-27、Be-10、Ag-22、U-15、Mo-24、Nb-7分布范圍、形態(tài)和濃集中心完全吻合，異常中心分布有富家坪螢石礦點；U、Nb、Mo、Ag異常一般位于主元素異常東南部外圍。各元素異常特征（表5）。

表5 HS-34（甲2）綜合異常特征值表Table5 Synthetic anomaly eigenvalue of HS-34 (A2)

該綜合異常F、Au異常強度較高，異常區(qū)內(nèi)北北東向、近南北向斷裂發(fā)育，沿斷裂構(gòu)造硅化、絹云母化、綠泥石化、螢石礦化普遍發(fā)育，區(qū)內(nèi)分布多個螢石礦（化）點，為礦致異常。

通過異常的初步檢查，控制螢石礦體的硅化破碎帶長達1.5km，硅化帶寬度3～20m不等，部分地段發(fā)現(xiàn)有螢石礦化現(xiàn)象，同時在主構(gòu)造破碎帶周圍發(fā)現(xiàn)較多螢石礦化次級構(gòu)造破碎帶，局部可以圈出螢石礦體。

綜合分析該異常區(qū)螢石礦找礦前景較大，應(yīng)開展進一步工作。

3.4 Hs-40（甲2）（F-Mo-As-Cu）綜合異常特征及找礦前景分析

異常呈北東向橢圓狀分布于研究區(qū)西南余家北約0.7km，異常綜合排序7，面積1.29km2（圖7）。

異常位于燕山期花崗巖與上侏羅統(tǒng)長林組（J3c）接觸部位花崗巖一側(cè)，主體位于花崗巖區(qū)，異常處于區(qū)域性北東向斷裂F20和北西向斷裂F51交匯部位。異常區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，發(fā)育次級北東向壓扭性斷裂和北西向張性斷裂，沿斷裂硅化、絹云母化、綠泥石化、螢石礦化發(fā)育，在北東向斷裂中賦存有余家螢石礦點。

圖7 HS-40（甲2）綜合異常剖析圖Fig7 Synthetic anomaly analysis of HS-40 (A2)

主要異常元素為F，伴生Mo、As、Cu異常，F(xiàn)-35、As-33規(guī)模較大，其他異常規(guī)模較小。除F-35具有內(nèi)中外三帶外，其他異常強度較弱。空間分布上F、Mo、Cu分布范圍、形態(tài)、濃集中心吻合，異常濃集中心位于北東向、北西向次級斷裂交匯部位，中心分布有余家螢石礦點；As異常位于主元素異常南部。各元素異常特征（表6）。

該綜合異常F異常強度較高，F(xiàn)、Mo、Cu異常套合好，濃集中心明顯且吻合。斷裂構(gòu)造普遍發(fā)育螢石礦化。

通過綜合分析，該異常區(qū)具有較大的找礦前景，應(yīng)在該區(qū)開展進一步工作，尋找螢石礦礦床。

表6 HS-40（甲2）綜合異常特征值表Table6 Synthetic anomaly eigenvalue of HS-40 (A2)

3.5 Hs-31（甲 2）（F-Ca-Au-Zn-Ag-Pb）綜合異常特征及找礦前景分析

異常呈北東向橢圓狀分布于研究區(qū)中部上茅坪一帶，面積5.82km2（圖8），異常綜合排序3。

異常區(qū)及周邊出露巖性簡單，為燕山早期似斑狀中—中細(xì)粒正長花崗巖。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，分布有北東向斷裂 F21、近南北向斷裂 F48和北西向次級斷裂，其中沿 F48斷裂硅化、絹云母化、螢石礦化發(fā)育。上茅坪螢石礦賦存于近南北向F48斷裂破碎帶中。

主異常元素為F、Ca、Au、Zn，伴生Ag、Pb異常，其異常特征值（表7）。異常規(guī)模上，F(xiàn)-26、Au-18、Ca-14規(guī)模較大，其他異常規(guī)模較小。Ca、Au、Zn異常強度高，具內(nèi)中外三帶，次為 F、Ag異常，具中、外帶，Pb異常強度較弱。空間分布上F異常與其他元素套合較差，金屬元素及 Ca異常分布于 F異常南部，少部分重疊；Pb、Zn、Ag異常分布范圍、形態(tài)、濃集中心完全吻合，并與Ca異常有較好的重疊；Au異常分布于異常西南，與其他金屬元素異常具有一定范圍的重疊。

Ca、Zn、Ag、Pb異常中心位于近南北向斷裂F48與北西向次級斷裂交匯部位，F(xiàn)異常中心分布有沿 F48賦存的上茅坪螢石礦點，在近南北向斷裂與北西向斷裂交匯部位硅化強烈，在硅化帶中可見蜂窩狀褐鐵礦化和稀疏星點狀黃鐵礦化現(xiàn)象。Au異常區(qū)可見北西向分布的北西向展布的輝綠巖脈、石英脈。

綜合分析該綜合異常為礦致異常，螢石礦可能為金屬礦伴生礦產(chǎn)，該區(qū)具有尋找與金屬礦伴生的中低溫?zé)嵋撼涮钚臀炇V前景。

圖8 HS-31（甲2）綜合異常剖析圖Fig.8 Synthetic anomaly analysis of HS-31 (A2)

表7 HS-31（甲2）綜合異常特征值表Table7 Synthetic anomaly analysis of HS-31 (A2)

4 結(jié)論

（1）區(qū)內(nèi)已知和新發(fā)現(xiàn)的螢石礦（床）點范圍內(nèi)，均分布有強度不等、有一定規(guī)模的F異常和Ca異常，部分礦點分布有較弱的 Mo、U、Nb、Be、As、Ag、Au、Cu元素異常。區(qū)內(nèi)螢石礦水系沉積物地球化學(xué)異常方面以F、Ca元素異常為主，伴生Mo、U、Nb、Be、As、Ag、Au、Cu 元素異常。

（2）區(qū)內(nèi)F異常主要呈北東向分布，次為北西向，局部呈近東西向，與區(qū)內(nèi)賦礦斷裂構(gòu)造展布方向一致，異常主要位于燕山期花崗巖與圍巖接觸部位，異常區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，硅化、絹云母化、綠泥石化、高嶺土化以及螢石礦化普遍發(fā)育，綜合分析區(qū)內(nèi)螢石礦成礦地質(zhì)條件良好，具有很大的找礦前景。

（3）區(qū)內(nèi)甲類異常區(qū)均發(fā)現(xiàn)螢石礦（床）點，通過進一步勘查工作，預(yù)期能發(fā)現(xiàn)中大型螢石礦床。對于目前尚未發(fā)現(xiàn)螢石礦點的其他 5個乙類綜合異常，通過進行一步工作，具有尋找小—中型螢石礦床的潛力。

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