段世輕 劉志如 謝朝永

（1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院；2.河南省地質(zhì)調(diào)查院）

河南省螢石礦帶分為華南陸塊南緣和桐柏大別2 個成礦亞帶［1］，北亞帶包括合峪、車村、魯山、方城、竹溝、尖山［2］。通過研究總結(jié)車村、木植街、南坪、大王溝及方城獨樹鎮(zhèn)、汪廟、土門、大店、塔山等螢石礦區(qū)成礦地質(zhì)特征，以期為該地區(qū)后續(xù)開展地質(zhì)勘查工作提供指導(dǎo)。

1 成礦地質(zhì)背景

該地區(qū)地處華北陸塊南緣和北秦嶺造山帶2 個二級構(gòu)造單元之間，屬華北地層區(qū)豫西地層分區(qū)熊耳山地層小區(qū)。區(qū)域上巖漿活動劇烈，新元古代雙山正長（斑）巖與方城螢石礦成礦關(guān)系密切［3］，中生代早白堊紀(jì)侵入巖與嵩縣地區(qū)螢石礦成礦關(guān)系密切，廣泛分布于區(qū)域中部合峪、車村、石人山和伏牛山一帶，構(gòu)成區(qū)內(nèi)侵入巖主體，代表區(qū)內(nèi)最主要的巖漿活動期。由一系列不同規(guī)模、不同期次的復(fù)式深成巖體組成，呈北西西—近東西向巖基、巖株狀產(chǎn)出，約占區(qū)域面積的60%。巖石類型以二長花崗巖為主，其次為正長花崗巖，以及少量閃長巖和石英閃長巖等。按巖石譜系單位主要可分為姜家莊單元、天橋溝獨立侵入體、合峪超單元、伏牛山序列、老君山超單元、石人山巖體和太山廟序列等。中生代的侵入巖為本區(qū)熱液礦床的形成提供了熱液及礦物質(zhì)［4］。

2 礦體地質(zhì)特征

嵩縣楊山—車村螢石礦含礦巖系為燕山晚期花崗巖體中的構(gòu)造角礫巖，圍巖為蝕變中—粗?；◢弾r，膠結(jié)物為螢石，角礫為石英、蝕變花崗巖；出露長度200～4 000 m，走向北東、近東西、北西向，傾角陡傾斜。礦體厚度受斷裂帶寬度控制，厚度2.30～0.38 m，平均2.85 m 左右，品位36%～67.44%。礦體形態(tài)見車村螢石礦03礦脈28勘探線平面(圖1)。

方城螢石礦含礦巖系為欒川群煤窯溝組一套濱—淺海相陸源碎屑碳酸鹽沉積建造，圍巖為大理巖、石英片巖。走向近南北、近東西，傾角35°～60°，個別陡傾斜。產(chǎn)狀與圍巖一致，呈層狀、似層狀，礦脈連續(xù)性較好，淺部礦體形狀、規(guī)模與層間構(gòu)造相吻合。厚度1.3～10 m，平均4.50 m，品位33.31%～81.80%。礦體形態(tài)見獨樹鎮(zhèn)螢石礦第00線勘探線剖面(圖2)。

2.1 礦體厚度、品位特征

嵩縣楊山—車村螢石礦體呈陡傾斜脈狀產(chǎn)于燕山晚期中—粗?；◢弾r體斷裂構(gòu)造帶中，礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)及分布嚴(yán)格受構(gòu)造控制，表現(xiàn)為礦體產(chǎn)狀不僅與構(gòu)造產(chǎn)狀高度一致，而且礦體厚度亦隨構(gòu)造厚度變化而變化。礦體最小厚度1.10 m，最厚可達17 m，品位22.5%～85%；嵩縣螢石礦厚度變化：從西往東自合峪楊山螢石礦往東→車村、南坪→方城土門、大店螢石礦，平均厚度從1.10～10 m，厚度變大；品位從45.40%～81.8%，品位升高。嵩縣—方城螢石礦厚度品位［5-7］變化示意圖見圖3。

2.2 礦石質(zhì)量特征

2.2.1 礦物成分

嵩縣大王溝—車村螢石礦區(qū)礦石礦物為螢石，脈石礦物為主要有玉髓（或微粒石英）、綠泥石、高嶺土，少量絹云母和褐鐵礦，局部見有方解石。礦石化學(xué)成分主要為SiO2與CaF2，SiO2與CaF2呈高低相對互為消長的關(guān)系；S 和BaSO4與CaF2含量無明顯相依關(guān)系。

方城螢石礦區(qū)礦石礦物為螢石；脈石礦物主要為云母、石英、方解石、白云石及少量長石、高嶺石、榍石、磷灰石等；金屬礦物含量較低，可見有少量黃鐵礦、鉛鋅礦等。礦石化學(xué)主要成分：CaF2為22.17%～51.45%、SiO2為10.63%～53.19%、CaO 為4.04%～44.91%、Al2O3為1.48%～14.93%、K2O 為1.24%～10.93%、MgO 為 0.71%～6.51%、Na2O 為0.04%～4.73%、P2O5為0.02%～0.91%、Tfe 為1.82%～8.25%、S為0.10%～0.75%，其他雜質(zhì)含量甚微。

2.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

嵩縣大王溝—車村螢石礦石結(jié)構(gòu)主要有自形—半自形粒狀、它形結(jié)構(gòu)、微晶—膠狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有塊狀、角礫狀、條帶狀、角礫狀、斑點—星點狀構(gòu)造和細脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

2.2.3 礦石類型

依據(jù)礦物組合及結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，可將區(qū)內(nèi)螢石礦劃分為塊狀、膠結(jié)狀、條帶狀、石英螢石礦、細脈狀螢石礦5種?，F(xiàn)將其特征分述如下。

（1）塊狀。由螢石單礦物組成，螢石含量在80%以上，礦石具不均勻粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，淡綠及灰白間有淡紫色，深紫色及無色者少量。螢石多呈半自形粒狀或他形不規(guī)則狀，少數(shù)呈自形立方體。顆粒大小以2～3 mm 和7～10 mm 者居多，少數(shù)自形晶可達20 mm以上。

（2）膠結(jié)狀。即蝕變花崗巖角礫被螢石伴以少量玉髓充填膠結(jié)而成，也叫副角礫狀螢石礦。礦石具清楚的角礫狀構(gòu)造，角礫成份以硅化及綠泥石化、高嶺石化花崗巖為主，玉髓巖次之。角礫棱角明顯，大小懸殊，一般5～10 cm，少數(shù)可達數(shù)十厘米乃至一米有余。角礫彼此互不相連，呈稀散狀分布于礦石中。

（3）條帶狀。以紫色、淺色螢石及少量玉髓相間呈平行條帶狀產(chǎn)出為其特征，或以淺色、無色螢石礦與及蝕變花崗巖相間呈平行條帶狀產(chǎn)出為其特征。礦物組合以螢石單礦物型為主。石英螢石型次之。沿礦石條帶的延伸方向，常顯出流動構(gòu)造的特點。該類礦石分布零星，主要分布于M03 與M11 礦體中深部。其CaF2含量一般較高達90%，礦物組合屬石英—螢石型，但所占比例較小。

（4）石英螢石礦。礦石礦物為螢石和石英。二者呈無規(guī)律混生，多為條帶狀、團塊狀或不規(guī)則狀。CaF2平均含量為22%～40%，多屬貧礦。礦物組合屬螢石—石英型。此類礦石主要分布在靠近塊狀螢石礦的邊部或厚大礦體的淺部顯示。

（5）細脈狀。礦石以螢石為主間以少量玉髓，呈細脈狀充填于蝕變花崗巖的裂隙中。螢石脈幅寬窄不一，一般在1～5 cm。此類礦石多分布于主礦體兩側(cè)靠近圍巖附近，CaF2平均含量為20%～30%，多屬貧礦。

2.2.4 礦化與圍巖蝕變

礦化主要為螢石礦化，圍巖蝕變主要為硅化、絹云母化、高嶺土化。其中硅化強處，礦化富集、品位較高。

3 成礦規(guī)律

3.1 成礦作用分析

嵩縣大王溝—車村螢石礦出露巖體為燕山晚期花崗巖，歸屬太山廟巖體，巖性為黑云母二長花崗巖。黑云母是花崗巖中F 的重要攜帶者，黑云母含量多少對螢石的氟和氟化物的形成有重大作用。由表1 可知，燕山期酸性巖含氟最高，為成礦提供了豐富的氟物質(zhì)來源。

方城螢石礦成礦物質(zhì)的鈣來源于欒川群煤窯溝組的大理巖，氟來源于新元古界巖漿熱液中的鹵水。低溫?zé)嵋喉槍忧秩氪罄韼r熱液交代形成螢石礦。

3.2 礦床成因

嵩縣大王溝—車村一帶螢石礦根據(jù)陳樓螢石礦山成礦溫度測試資料，礦床形成溫度為240～113 ℃，大致可劃分為如下3個溫度區(qū)間。

（1）240～225 ℃為成礦最高溫度，形成紫色螢石，分布于礦體頂?shù)装鍍?nèi)側(cè)和次級裂隙中。

（2）198～143 ℃為主要成礦溫度，形成大量的淡紫色、淡綠色和灰白色塊狀螢石礦，分布于主礦體中央。

（3）115～113 ℃為成礦作用結(jié)束溫度，形成淡綠色螢石和晶洞螢石。

含螢石礦斷裂構(gòu)造既是導(dǎo)礦斷裂，又是容礦斷裂。礦體產(chǎn)狀與斷裂一致，礦體呈脈狀賦存在斷裂帶中。斷裂帶具有多期活動特征，礦化活動也具有多期性。嵩縣大王溝—車村一帶螢石礦體為中—低溫?zé)嵋毫严冻涮钚偷V床。

方城螢石礦礦床成礦作用分析，含鈣的成礦物質(zhì)由火山噴發(fā)、熱水沉積作用而存于欒川群地層中，形成一套濱—淺海相碎屑巖—碳酸鹽巖沉積建造，同期由于新元古代火山噴發(fā)頻繁。根據(jù)區(qū)內(nèi)礦石礦物的特點、礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征分析，皆屬中低溫形成的礦床。碳酸鹽巖石中的層控型層狀、似層狀螢石礦床，礦床成因類型應(yīng)屬沉積改造型。

4 找礦標(biāo)志

4.1 熱液充填型螢石礦找礦標(biāo)志

（1）地球化學(xué)異常標(biāo)志。氟的地球化學(xué)異常是尋找螢石礦的直接標(biāo)志，收集的以往地質(zhì)資料，特別是1989年河南省地礦廳區(qū)測隊提交的《魯山幅1:20萬區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查報告》，顯示普查區(qū)內(nèi)存在多處CaO、F 高含量區(qū)，且異常強度大，這些化學(xué)異常區(qū)既為普查提供了靶區(qū)，同時也是良好的找礦標(biāo)志。

（2）地表礦化標(biāo)志。地表螢石脈或石英螢石脈天然露頭、轉(zhuǎn)石、采礦遺址是普查區(qū)找礦直接標(biāo)志之一。

（3）構(gòu)造標(biāo)志。普查區(qū)所有螢石礦脈均儲存構(gòu)造蝕變帶內(nèi)，其產(chǎn)狀與構(gòu)造帶一致。這些構(gòu)造既是成礦通道又是儲礦場所，破碎帶膨大部位、轉(zhuǎn)折部位，或是構(gòu)造交匯部位，是礦化富集的良好地段。因此，構(gòu)造是最直接的找礦標(biāo)志。

（4）圍巖標(biāo)志。圍巖蝕變主要有硅化、綠泥石化，高嶺石化，其次有絹云母化、褐鐵礦化和方解石化。硅化與綠泥石化主要沿斷裂構(gòu)造帶及礦脈兩側(cè)發(fā)育，與成礦關(guān)系較密切。方解石化多沿小裂隙分布，但是局部可見方解石和螢石共生，方解石可能是成礦過程產(chǎn)物，由此其對于螢石礦的尋找有積極作用。

（5）地貌標(biāo)志。螢石礦賦存于構(gòu)造蝕變帶內(nèi)，由于構(gòu)造蝕變帶內(nèi)普遍存在高嶺石化、綠泥石化等蝕變，其抗風(fēng)化能力弱，易風(fēng)化；而構(gòu)造帶圍巖則是巖性堅硬的花崗巖，抗風(fēng)化能力強，故地貌顯示“凹”地形。此種地貌易于識別，是重要的找礦標(biāo)志。

4.2 沉積改造型螢石礦找礦標(biāo)志

（1）含礦巖系標(biāo)志。①炭質(zhì)白云母石英片巖與二云石英片巖、二云片巖等的互層部位；②區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造虛脫部位也是螢石的容礦場所；③區(qū)內(nèi)大理巖發(fā)育的地層上部。

（2）地球物理異常標(biāo)志。受炭質(zhì)片巖和構(gòu)造帶的雙重影響，地電斷面上的“高阻”或“中高阻”的相對“低阻”，是成礦有利地段，是本區(qū)找礦的地球物理標(biāo)志。

5 結(jié)論

熱液充填型螢石礦大多產(chǎn)于張性裂隙中，受構(gòu)造規(guī)模所限螢石礦體延伸長度、深度都不大，成礦規(guī)模有限；熱液改造型螢石礦為層控礦床，成礦前景廣闊，是螢石礦床找礦突破的方向。