李效壯

【摘 要】銀子山螢石礦床是浙西北地區(qū)的大型螢石礦床之一，位于湖州-安吉火山巖盆地內(nèi)。前期勘探工作顯示該螢石礦屬于典型的低溫?zé)嵋撼涮钚臀炇V，礦體嚴(yán)格受NE向斷裂控制。由于對(duì)銀子山螢石礦的主要控礦構(gòu)造特征缺乏系統(tǒng)的研究，嚴(yán)重制約了礦床深部及外圍的勘探工作。本文在系統(tǒng)收集前人研究資料的基礎(chǔ)上，通過(guò)礦床主要控礦斷裂詳細(xì)解析，認(rèn)為螢石礦床主體產(chǎn)于NE向斷裂帶及其次級(jí)裂隙中，NE向斷裂為礦區(qū)成礦期主要控礦構(gòu)造，燕山晚期由于NNE向斷裂的活動(dòng)，使先期存在的NE向斷裂復(fù)活，NNE向斷裂構(gòu)造先期發(fā)生右行走滑正斷作用，導(dǎo)致螢石碎裂化和角礫化，而后發(fā)生左行逆沖作用，NNE向斷裂是成礦后的控礦構(gòu)造，礦區(qū)NW向斷裂屬于成礦后破礦構(gòu)造。

【關(guān)鍵詞】湖州;銀子山;螢石;控礦構(gòu)造

引言

螢石是一種戰(zhàn)略性非金屬礦產(chǎn)資源。浙江省是我國(guó)螢石資源最為豐富的地區(qū)之一，螢石礦的研究歷來(lái)備受重視。前人從多個(gè)方面對(duì)浙江省螢石礦床進(jìn)行了研究，主要包括：①成礦物質(zhì)來(lái)源方面，認(rèn)為浙江地區(qū)的螢石礦成礦物質(zhì)F主要來(lái)自高氟花崗巖類，Ca主要來(lái)自圍巖;②成礦流體[1]特征方面，提出大部分螢石礦的成礦熱液以大氣降水為主，少數(shù)礦床的巖漿水起重要作用;③成礦地質(zhì)體方面，認(rèn)為浙西北地區(qū)的成礦地質(zhì)體主要為早白堊世的富氟花崗巖體;④成礦時(shí)代方面，利用螢石Sm-Nd測(cè)年，裂變徑跡等方法，提出浙江地區(qū)的螢石礦成礦時(shí)代主要集中在80-140Ma之間;⑤成礦模式和區(qū)域成礦規(guī)律[2]等方面，提出浙江地區(qū)的螢石礦主要形成與太平洋板塊快速俯沖后的伸展階段。上述研究極大地提升了浙江地區(qū)螢石礦的研究水平，促進(jìn)了區(qū)域螢石礦找礦勘探工作。

近年來(lái)在浙西北地區(qū)不斷取得螢石礦的找礦突破，先后發(fā)現(xiàn)了安吉蒲蘆塢、管村、民樂(lè)、常山高塢山、開(kāi)化黃山等大中型螢石礦，突破了以往認(rèn)為浙江螢石礦主要分布于浙東南早白堊世火山巖盆地內(nèi)及其周邊的認(rèn)識(shí)。但隨之而來(lái)的問(wèn)題是，以往對(duì)浙江地區(qū)區(qū)域構(gòu)造以及構(gòu)造控礦分析集中于浙東南地區(qū)[3]，對(duì)浙西北地區(qū)螢石礦的控礦構(gòu)造研究涉及較少，相對(duì)影響了浙西北地區(qū)螢石礦的下一步勘探工作部署。銀子山螢石礦是浙西北地區(qū)最早發(fā)現(xiàn)的大型螢石礦床之一。該礦床礦體受構(gòu)造控制明顯，因此選擇銀子山螢石礦床為研究對(duì)象，基于野外調(diào)查，作者系統(tǒng)分析了礦區(qū)的控礦斷裂構(gòu)造特征。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

浙江省位于華南板塊北東緣，可以分為浙東南和浙西北兩大構(gòu)造單元。浙西北隸屬揚(yáng)子地塊，其南東以江山-紹興深大斷裂帶為界，北西至浙皖、浙贛省界，構(gòu)造上位于江南造山帶東段，二級(jí)成礦單元隸屬于長(zhǎng)江中下游成礦帶。銀子山螢石礦位于浙西北德清縣境內(nèi)，一級(jí)大地構(gòu)造單元屬于揚(yáng)子陸塊區(qū)，二級(jí)大地構(gòu)造單元屬于下?lián)P子陸塊，三級(jí)大地構(gòu)造單位屬于下?lián)P子被動(dòng)陸緣。

浙西北湖州地區(qū)地層屬于揚(yáng)子地層大區(qū)，地層出露較全，從新元古代到新生代地層均有發(fā)育。該地區(qū)由基底和蓋層組成，基底結(jié)構(gòu)頗為復(fù)雜，蓋層發(fā)育十分良好，分布廣泛。基底主要為江南造山帶東段的前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系。

本區(qū)侵入巖以酸性、中酸性巖為主，燕山晚期的侵入巖分布最為廣泛，巖體多受斷裂和火山機(jī)構(gòu)控制，與螢石礦關(guān)系密切。研究區(qū)火山巖發(fā)育，形態(tài)以條帶狀最多。

2 礦床地質(zhì)特征

銀子山大型螢石礦床屬巖漿期后熱液充填型礦床，礦體主要賦存于F2與F5斷層破碎帶內(nèi)，賦礦圍巖為下白堊統(tǒng)勞村組火山碎屑巖。在破碎帶上盤(pán)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r中有兩條小礦體，加上破碎帶內(nèi)的兩條主要礦體，互相平行展布于方山山脊至后村崗一帶，出露面積約0.03km2，下白堊統(tǒng)勞村組、上奧陶統(tǒng)于潛組為賦礦圍巖。礦區(qū)巖漿巖呈巖枝或巖脈侵入于F1、F2斷層間破碎帶中（圖1）。

礦區(qū)巖漿巖主要為早白堊世次火山巖，有安山玢巖（αμ）、霏細(xì)斑巖（υπ）、輝綠玢巖（βμ）等，呈巖枝或巖脈侵入于F1、F2斷層間破碎帶中。安山玢巖貫穿全區(qū)，兩端由于剝蝕而出露，為礦體的近礦圍巖或直接底板。巖石多已破碎呈角礫狀。霏細(xì)巖、霏細(xì)斑巖呈脈狀或透鏡狀分布于勞村組晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r中，邊緣見(jiàn)珍珠巖。流紋斑巖呈透鏡狀，僅見(jiàn)于24線地表。

礦床屬低溫火山熱液裂隙充填型礦床，礦體主要賦存于下白堊統(tǒng)勞村組火山碎屑巖中的F2與F5斷層破碎帶內(nèi)。破碎帶寬20～100m，長(zhǎng)1000 余米。在破碎帶內(nèi)有兩條礦體組成，其中1號(hào)礦體為主要工業(yè)礦體，具大型規(guī)模，儲(chǔ)量占全礦床的98%;另一條與之平行的1-1號(hào)礦體為表外礦體。此外，在破碎帶上盤(pán)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r中有兩條小礦體，其中2號(hào)礦體為表外礦體，3號(hào)礦體為盲礦體。礦床即由上述四條礦體組成，互相平行展布于方山山脊至后村崗一帶，出露面積約0.03km2。

礦體頂板圍巖為晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r，由于近礦圍巖蝕變普遍具絹云母化，深度10～20m。風(fēng)化帶以高嶺土化為主風(fēng)化帶深度7～11m，若在斷層帶或軟弱帶附近，則風(fēng)化深度最深可達(dá)60m。頂板圍巖的軟弱夾層為沉凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)粉砂巖，均較松軟。近礦體底板圍巖因構(gòu)造影響均成構(gòu)造巖，有斷層泥、安山玢巖質(zhì)構(gòu)造角礫巖。斷層泥寬度2～18m，安山玢巖質(zhì)構(gòu)造角礫巖分布于糜棱巖和斷層泥之間，兩端因剝蝕而出露，風(fēng)化呈土狀，質(zhì)松軟。靠近F1 斷層泥上盤(pán)的細(xì)砂巖抗風(fēng)化較強(qiáng)，常呈懸崖陡壁。圍巖蝕變類型以硅化為主，次有絹云母化及黃鐵礦化。

礦石受構(gòu)造應(yīng)力作用，以碎裂結(jié)構(gòu)為主，其次是他形粒狀結(jié)構(gòu)和少量自形、半自形粒狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造幾乎全為角礫狀，少量為條帶狀、梳狀，局部呈環(huán)狀及交錯(cuò)狀，螢石顏色主要為綠色、紫色、白色;脈石礦物有石英（少量蛋白石、石髓）、重晶石、冰長(zhǎng)石、黃鐵礦，有高嶺土，褐鐵礦等次生礦物。

1-白堊系下統(tǒng)勞村組晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r 2-安山巖 3-奧陶系上統(tǒng)于潛組細(xì)砂巖粉砂質(zhì)頁(yè)巖 4-霏細(xì)斑巖 5-礦體編號(hào) 6-糜棱巖 7-含礦硅質(zhì)構(gòu)造角礫巖 8--含礦凝灰質(zhì)構(gòu)造角礫巖 9-采空區(qū) 10-螢石礦體

3 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育（表1）。斷裂的發(fā)育和繼承性活動(dòng)與區(qū)域強(qiáng)烈、多期次的燕山期火山活動(dòng)有著密切的成因關(guān)系，由于持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度大，加上風(fēng)化剝蝕，故火山構(gòu)造模糊。

3.1 北東向斷裂破碎帶

北東向斷裂主要為F5斷裂。F5斷裂沿硅化帶與礦體頂板圍巖火山巖接觸帶展布，硅化帶寬10～50m，往北東有與北北東向斷裂復(fù)合的趨勢(shì)。走向主要呈北東向，傾向北西向，傾角總體較陡，礦區(qū)測(cè)得一組產(chǎn)狀39°/NW 52°，長(zhǎng)度可達(dá)500m，寬1～2米。斷裂上盤(pán)硅化和螢石化強(qiáng)烈，原巖為凝灰?guī)r，局部呈角礫狀。

3.2 北北東向斷裂破碎帶

北北東向斷裂主要為F1斷裂和F2斷裂。

F1斷裂為區(qū)域北北東向斷裂的南西段，長(zhǎng)度達(dá)1000多米，縱貫礦區(qū)中部，沿下白堊統(tǒng)勞村組火山巖與奧陶系上統(tǒng)于潛組砂頁(yè)巖接觸帶展布，南東盤(pán)為于潛組碎屑巖，北西盤(pán)為勞村組凝灰?guī)r。F1斷裂走向在20～31°，傾向大約在110～121°，以南東傾向?yàn)橹?，局部?jī)A向有295～310°，傾角達(dá)62～79°，較陡，寬度在1～16m之間，在礦區(qū)段測(cè)得產(chǎn)狀為走向30°，傾向北西，傾角75°，在破碎帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)了黑色斷層泥。

F2斷裂總體呈北北東走向，20～45°，長(zhǎng)度達(dá)1000多米，與F1斷裂大致平行，多期次活動(dòng)，縱貫礦區(qū)。該斷裂呈舒緩波狀，傾向北西，291～300°，傾角由緩到陡，大體在35～75°，局部很陡，可達(dá)79°，寬度范圍15～75米，切穿礦區(qū)碎裂化的螢石。

礦區(qū)巖漿巖呈巖枝或巖脈侵入于F1、F2斷層間破碎帶中。F2斷裂整體呈舒緩波狀，為壓扭性逆沖斷層。從F2斷裂帶的結(jié)構(gòu)分析，破碎帶由棱角狀的構(gòu)造角礫巖組成，斷層泥中包裹螢石碎塊或角礫。力學(xué)性質(zhì)為張性或張扭性—壓扭性的轉(zhuǎn)變。

3.3 北西西向斷裂

北西西向斷裂，走向大約在285°-290°，近直立，破碎帶寬0.5米，被紫紅色泥質(zhì)充填，主斷裂旁平行于主斷面的次級(jí)斷裂中可見(jiàn)螢石及硅化的角礫，斷層北東側(cè)次級(jí)斷面上陡下緩，下部產(chǎn)狀290°/NE72°。

3.4 北北東-北東向斷裂破碎帶

F4斷裂走向上大約在14°～53°變換，為北北東-北東向斷裂，傾向在284°～323°范圍之間，傾角較陡，43°～64°，長(zhǎng)度不大，250m左右，寬1～2m。F4成礦后斷裂，為正斷層，造成礦體的位移、重復(fù)，為破礦構(gòu)造。該斷層使部分礦體遭受破壞，斜落斷距十幾米至幾十米。

通過(guò)野外實(shí)地調(diào)研，結(jié)合斷裂之間的相互交切關(guān)系，在這四組斷裂中，NE向組形成時(shí)間最早，NNE向組和NWW向組晚于NE向組斷裂，NNE-NE向組斷層最晚形成。

4 控礦構(gòu)造解析

野外實(shí)地調(diào)研表明，礦區(qū)范圍內(nèi)褶皺不明顯，斷層可以劃分為4組。其中NEE向F2斷裂為最主要的控礦構(gòu)造，明顯表現(xiàn)為多期活動(dòng)的特征。

F2斷裂整體呈舒緩波狀，地表表現(xiàn)為壓扭性逆沖斷層。從F2斷裂帶的結(jié)構(gòu)分析，破碎帶由棱角狀的碎粉巖、構(gòu)造角礫巖和黑色斷層泥組成，斷層泥中包裹螢石碎塊或角礫。碎粉巖原巖為沉凝灰?guī)r，呈褐紅色，為斷層的標(biāo)志層。由于構(gòu)造擠壓、滑動(dòng)使沉凝灰?guī)r內(nèi)礦物產(chǎn)生壓碎、磨細(xì)和壓實(shí)，致使巖石具粒度細(xì)、致密堅(jiān)硬條帶狀構(gòu)造等特點(diǎn)。多期次的構(gòu)造活動(dòng)可以使碎粉巖再次破碎呈角礫狀;構(gòu)造角礫巖原巖成分較多，包括安山玢巖質(zhì)構(gòu)造角礫巖、霏細(xì)巖質(zhì)構(gòu)造角礫巖凝灰?guī)r質(zhì)構(gòu)造角礫巖和硅質(zhì)構(gòu)造角礫巖等，角礫內(nèi)可見(jiàn)更小一級(jí)的角礫，指示了多期破碎的特征。F2局部斷面可見(jiàn)兩期擦痕，斷面產(chǎn)狀20°/NW80°，一組擦痕較陡，產(chǎn)狀24°∠48°，平面上顯示右行，剖面上顯示正斷層;另一組較緩的擦痕，產(chǎn)狀15°∠17°，平面上顯示左行，剖面上顯示逆斷層。較緩的擦痕基本被較陡的擦痕覆蓋，推斷斷層經(jīng)歷了早期左行逆斷和晚期右行正斷作用，即F2斷裂早期力學(xué)性質(zhì)為壓扭性，晚期斷裂性質(zhì)因應(yīng)力釋放而轉(zhuǎn)變，從壓扭性轉(zhuǎn)變?yōu)閺埮ば?，在此基礎(chǔ)上，含礦熱液沿?cái)嗔焉仙谟欣牟课痪奂傻V。

礦區(qū)可見(jiàn)紫色螢石脈和硅化脈體充填于凝灰?guī)r裂隙內(nèi)，脈體可見(jiàn)晶洞，螢石碎裂化，但總體依然呈連續(xù)狀，推斷本期為成礦期裂隙。根據(jù)脈體測(cè)量統(tǒng)計(jì)，主要沿北東向和北西向裂隙充填。

5 結(jié)論

1.銀子山螢石礦區(qū)斷裂破碎帶主要以脆性變形為主，嚴(yán)格受斷裂控制，螢石礦床主體產(chǎn)于北東向斷裂帶及其次級(jí)裂隙中，北東向斷裂為礦區(qū)主要控礦構(gòu)造。

2.燕山晚期由于北北東向斷裂的活動(dòng)，使先期存在的北東向斷裂復(fù)活，北北向斷裂構(gòu)造先期發(fā)生右行走滑正斷作用，導(dǎo)致螢石碎裂化和角礫化，而后發(fā)生左行逆沖作用，礦區(qū)北西向斷裂屬于成礦后斷裂，破壞了礦體的完整性。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓文彬，馬承安，王玉榮. 螢石礦床地質(zhì)及地球化學(xué)特征——以浙江武義礦田為例[M]. 北京：地質(zhì)出版社，1991，1-130.

[2]黃國(guó)成，張永山，程海艷. 浙江省螢石礦床區(qū)域成礦規(guī)律與找礦方向研究[J]. 礦床地質(zhì)，2015，34（6）：1209-1222.

[3]徐旃章，張壽庭. 浙江省螢石礦時(shí)空演化序列與典型螢石礦田的剖析及評(píng)價(jià)[M]. 北京：地質(zhì)出版社，2013，1-287.

（作者單位：中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所）