鐘 溫，尹 近，王藝霖，陳 卓，杜 勝

(1.湖北省地質(zhì)局 第四地質(zhì)大隊(duì)，湖北 咸寧 437100; 2.湖北省地質(zhì)環(huán)境總站,湖北 武漢 430034)

2016年12月國務(wù)院批復(fù)通過的《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2016—2020年)》首次將螢石等24種礦產(chǎn)列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄。螢石舊稱氟石，主要成分為氟化鈣(CaF2)，是自然界主要的含氟礦物，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、氟化工、煉鋁、建材、醫(yī)藥等方面，具有非常重要的戰(zhàn)略意義。隨著人們生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，螢石需求量逐年上升。中國螢石資源非常豐富，已探明儲(chǔ)量達(dá)1.3×108 t[1]。經(jīng)過多年開采，螢石資源危機(jī)逐漸凸顯出來，加大螢石礦尋找力度在當(dāng)前螢石礦勘查工作中占有重要地位。雞籠山地區(qū)位于通城縣北東側(cè)，是本區(qū)新發(fā)現(xiàn)的螢石礦床。本文通過分析雞籠山螢石礦成礦地質(zhì)條件，總結(jié)通城地區(qū)螢石礦成礦地質(zhì)背景，研究礦床成因，為后續(xù)研究工作提供一定的借鑒。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

本區(qū)地處揚(yáng)子地臺(tái)銅、金、銀、鉛、鋅、銻、錳、鋁土礦、金剛石成礦區(qū)(Ⅱ5)江南陸塊Au-Ag-Pb-Zn-W-Mn-V-螢石成礦帶(Ⅲ-70)—幕阜山—九宮山銅金鉛鋅成礦帶(Ⅲ-70-1)。

區(qū)域地層主要分布于北東角及南西角，地層主要有：中元古界冷家溪群小木坪組，寒武系中統(tǒng)華嚴(yán)寺組、上統(tǒng)西陽山組，奧陶系下統(tǒng)留咀橋組、寧國組以及第四系。

區(qū)域內(nèi)主體構(gòu)造格架主要表現(xiàn)為一系列的北東向斷裂及少量次級(jí)北西向斷裂(圖1)。

區(qū)域巖漿巖發(fā)育，中生代晚侏羅世花崗巖廣泛分布，構(gòu)成了調(diào)查區(qū)花崗巖的主體，其由多個(gè)活動(dòng)階段的侵入體組成。

晚侏羅世黑云母二長花崗巖(J3ηγ2)：大面積分布于中—西部，構(gòu)成了通城巖體的主體，呈巨大巖基狀，以細(xì)—粗中粒斑狀黑云母二長花崗巖為主。

晚侏羅世二云母二長花崗巖(J3ηγ3)：廣泛分布于南部，規(guī)模次之，以細(xì)—中粗粒(少)斑狀二云母二長花崗巖為主。

其它小巖體呈不規(guī)則透鏡狀小巖基、巖枝狀、小巖株產(chǎn)出，與圍巖界線清楚，以細(xì)?；◢忛W長巖、二云母二長(鉀長)花崗巖、白云母二長花崗巖為主。

區(qū)內(nèi)巖脈較發(fā)育、種類豐富，主要有花崗偉晶巖脈、花崗細(xì)晶巖脈、石英脈等。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)概況

雞籠山礦區(qū)位于通城縣麥?zhǔn)墟?zhèn)北約2 km雞籠山一帶，行政區(qū)劃屬麥?zhǔn)墟?zhèn)管轄。礦區(qū)位于通城巖體東段，區(qū)域上分為四個(gè)期次，礦區(qū)主要出露第Ⅰ期黑云母花崗閃長巖體、第Ⅱ期黑云母二長花崗巖體及第Ⅲ期二云母二長花崗巖體。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為簡單，僅在礦區(qū)中部見一條北北東向麥?zhǔn)袛嗔?F1)以及與其平行的次級(jí)斷裂F2，屬區(qū)域鳳凰翅斷裂F95的北東部分，發(fā)育于燕山期花崗巖中。

F1斷裂破碎呈北東向延伸，區(qū)內(nèi)出露長約3.6 km,一般寬5～20 m，局部達(dá)60～80 m左右。總體走向在17°～31°，傾向南東，傾角56°～88°，局部反傾，具有張扭性。整體表現(xiàn)為橄欖球狀，南部向中部呈逐漸膨大，繼而向北呈狹縮變薄，破碎帶內(nèi)巖性較復(fù)雜，主要成分由硅化碎裂巖、碎裂輝綠巖、脈石英、角礫巖及螢石構(gòu)成。該斷裂是區(qū)內(nèi)螢石礦的控礦、容礦斷裂。

F2次級(jí)斷裂平行于F1斷裂破碎帶展布，間距在94～166 m。區(qū)內(nèi)出露長約2.4 km，一般寬3～15 m，局部達(dá)30 m，總體走向在15°～357°，傾向南東，傾角70°～83°，破碎帶內(nèi)巖性較復(fù)雜，主要成分由硅化碎裂巖、脈石英、碎裂輝綠巖構(gòu)成，未發(fā)現(xiàn)螢石礦化。

2.2 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)礦化帶沿北東向斷裂帶呈尖滅再現(xiàn)斷續(xù)分布，長可達(dá)575 m，寬1.62～6.28 m不等，礦化帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)4條螢石礦脈，總體走向17°～31°(圖2)。

Ⅰ號(hào)礦體長575 m，寬1.61～5.98 m，其產(chǎn)狀傾向110°～118°，傾角在80°～83°。礦體平均品位(CaF2)27.94%。厚度變化系數(shù)64.4%，屬礦體形態(tài)中等型。品位變化系數(shù)23.8%，屬有用組分均勻型。

Ⅱ號(hào)礦體長290 m，寬4.20～6.28 m，其產(chǎn)狀傾向125°左右，傾角在88°。礦體平均品位(CaF2)31.02%。厚度變化系數(shù)28.1%，屬礦體形態(tài)簡單型。品位變化系數(shù)4.7%，屬有用組分均勻型。

Ⅲ號(hào)礦體長160 m，寬2.18 m，其產(chǎn)狀傾向125°左右，傾角在88°。礦體平均品位(CaF2)23.91%。

Ⅳ號(hào)礦體長170 m，寬0.98～3.88 m，其產(chǎn)狀傾向120°～145°左右，傾角在56°～63°。礦體平均品位(CaF2)45.35%。厚度變化系數(shù)84.4%，屬礦體形態(tài)復(fù)雜型。品位變化系數(shù)14.3%，屬有用組分均勻型。

礦床成因?qū)賻r漿期后中低溫?zé)嵋毫严冻涮钚臀炇V床。礦石礦物以螢石和石英為主。其中螢石以淺綠—綠色為主，次為淺紫色，呈半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造(照片1-照片2)。

照片1 條帶狀螢石礦Photo 1 Banded fluorite ore

照片2 團(tuán)塊狀螢石礦Photo 2 Agglomerate fluorite ore

2.3 礦石類型

礦石的自然類型按結(jié)構(gòu)構(gòu)造可分為塊狀礦石、條帶狀礦石、細(xì)脈狀礦石。根據(jù)造巖礦物和有用礦物共生情況，主要為石英—螢石型和螢石—石英型。

2.4 圍巖蝕變

研究區(qū)主要發(fā)育一套中—低溫?zé)嵋何g變礦物組合，以硅化為主，其次為綠泥石化和絹云母化, 少見黃鐵礦化。

3 成礦地質(zhì)條件分析

3.1 構(gòu)造條件分析

雞籠山地區(qū)受燕山運(yùn)動(dòng)的影響，區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為簡單，主要發(fā)育1組北東向(F1、F2)斷裂，發(fā)育于燕山期花崗巖中。

F1斷裂規(guī)模較大，屬區(qū)域鳳凰翅斷裂F95的北東部分。下切深度大，為張扭性斷裂，為含礦熱液的上移提供了有利通道及富礦空間，是螢石礦的控礦斷裂和容礦斷裂。

F2斷裂為平行F1斷裂的次級(jí)構(gòu)造，規(guī)模較小，未發(fā)現(xiàn)螢石礦化。

3.2 成礦物質(zhì)來源分析

螢石的化學(xué)分子式為CaF2，組成元素為F和Ca。討論螢石礦的成因，首先需要了解F和Ca的來源。

F的來源：從表1可以看出，按巖性，酸性巖含F(xiàn)最高；按時(shí)代，燕山期花崗巖含F(xiàn)最高,本礦區(qū)巖性主要為燕山晚期中細(xì)粒黑云母二長花崗巖、中細(xì)粒二云母二長花崗巖，該巖性均有利于螢石成礦。據(jù)統(tǒng)計(jì)，華南花崗巖地區(qū)的螢石礦，有80%以上與黑云母花崗巖有關(guān),其主要原因也是由于黑云母是花崗巖中F的主要攜帶者[2]。有資料表明，花崗巖中黑云母所含F(xiàn)占巖石F含量的40%～70%。因此，花崗巖中黑云母的多少及其成分變化,對(duì)螢石等F礦物或含F(xiàn)礦物的形成與礦化起著重要作用，為F元素主要的物質(zhì)來源。

表1 中國不同巖性侵入巖和不同時(shí)代花崗巖的含F(xiàn)量(×106)Table 1 F content (×106) of granite of different lithology intrusions and different ages in China

Ca的來源：燕山晚期花崗巖侵位于礦區(qū)周邊的寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)地層中，地下水淋濾溶解了該地層中石灰?guī)r、大理巖等，從中獲取Ca，及花崗巖(斜長石)所含少量的Ca[3]，為螢石礦的形成提供了鈣源。

成礦熱液來源：大氣降水通過構(gòu)造裂隙滲入地下，由于地?zé)嶙饔茫S著大氣降水不斷深入地下，溫度不斷增加；該研究區(qū)構(gòu)造活動(dòng)頻繁，由此會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，形成熱水；通過查閱國內(nèi)外其他已有螢石礦成礦資料，華南低溫?zé)嵋好}型螢石礦床是在成巖以后由大氣降水組成地下熱水溶液，通過對(duì)圍巖的淋濾、萃取而成礦，巖漿巖只起到熱源和物源的作用[4]。

4 礦床成因

礦床控礦、容礦構(gòu)造為北東向F1張扭性斷裂。螢石礦均充填于構(gòu)造破碎帶中，與圍巖接觸界線清晰，具有很明顯的充填性特征，圍巖蝕變主要以硅化、螢石化為主，為中—低溫?zé)嵋何g變組合，認(rèn)定其礦床類型為巖漿期后中低溫?zé)嵋毫严冻涮钚臀炇V床。

5 找礦標(biāo)志

雞籠山螢石礦床為燕山晚期中低溫?zé)嵋撼涮钚偷V床，控礦構(gòu)造、容礦構(gòu)造主要為北東向區(qū)域性斷裂，礦區(qū)兩端為礦化有利部位。通過野外地質(zhì)特征，總結(jié)雞籠山螢石礦主要找礦標(biāo)志如下 ：

(1) 張性斷裂中硅化、螢石礦化破碎帶是尋找螢石礦床最直接的找礦標(biāo)志；

(2) 構(gòu)造破碎帶及巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育部位，主要受NE向張性斷裂控制；

(3) 地表具蜂窩狀構(gòu)造的硅化破碎帶；

(4) 地表發(fā)育輝綠巖脈部位，輝綠巖對(duì)螢石具有一定破壞作用，但也具備一定指示作用；

(5) 具硅化、綠泥石化和螢石礦化蝕變地帶。