王占兵 金松 高立湧 張明明 朱利崗

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，北京 100101

杉樹塢螢石礦區(qū)位于福建省蒲城縣忠信鎮(zhèn)一帶，礦區(qū)內(nèi)螢石礦產(chǎn)資源豐富，成礦地質(zhì)條件較好，在杉樹塢地區(qū)發(fā)現(xiàn)較多的礦床，分布有安國寺螢石礦、外洋螢石礦、東坑塢螢石礦等一系列工業(yè)螢石礦床。2015年福建省閩北地質(zhì)大隊(duì)在該礦區(qū)開展了1∶5萬區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查，圈定了礦化蝕變帶并劃分出了成礦遠(yuǎn)景區(qū)，未開展進(jìn)一步工作。2019年由中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院開展的螢石礦專項(xiàng)地質(zhì)調(diào)查中，通過大比例尺地表調(diào)查、礦體揭露、與已知礦床對(duì)比分析及綜合研究，總結(jié)了該區(qū)螢石礦地質(zhì)特征及成因，為該區(qū)進(jìn)一步尋找螢石礦工作提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

杉樹塢螢石礦地處華夏板塊中武夷隆起帶北東部，政和-大埔北東向斷裂帶以西，南平-寧化北東東向斷裂帶與崇安-石城北北東西向斷裂帶、浦城-永泰南北向構(gòu)造帶、松溪-寧德北西向構(gòu)造帶的交匯部(圖1)。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖 Fig 1 Geotectonic location map of the study area

區(qū)內(nèi)出露地層自下而上為古元古界麻源巖群大金山巖組（Pt1d）、南山巖組（Pt1n）、上三疊統(tǒng)焦坑組（T3j）、下侏羅統(tǒng)梨山組（J1l）、上侏羅統(tǒng)南園組（J3n）、下白堊統(tǒng)下渡組 (k1xd)、第四系（Qhpal）（圖2）。

圖2 區(qū)域地質(zhì)簡圖 Fig 2 Regional geological sketch map

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，以北北東，北東斷裂為主，北西斷裂為輔，其中北北東向，北東向斷裂為控礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)侵入巖形成于燕山期，燕山期侵入巖主要為早白堊世黑云母二長花崗巖，該巖體微量元素含量高[1-2]，與內(nèi)生多金屬礦、螢石礦關(guān)系密切，可能為螢石礦的成礦母巖。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源較豐富，成礦地質(zhì)環(huán)境較好，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的礦種有金、銀、銅、鉛鋅、鉬、鎢、鈾、螢石、煤、蛇紋巖等十多種，以螢石礦為主。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)出露地層單一，僅見第四系殘破積層出露。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為北東向斷裂(F1、F2)，次為北西向（F3）斷裂（圖3）?？傮w表現(xiàn)為兩條近于平行的北北東向斷裂，總體呈北東15°～35°走向，長約42km，斷層破碎帶寬數(shù)米至數(shù)十米，傾向南東或北西，傾角65°～80°，總體來看早期為壓扭性逆斷層，后期再次活動(dòng)，表現(xiàn)為正斷層性質(zhì)，傾向北西向。斷層面舒緩波狀，破碎帶中由螢石礦化構(gòu)造角礫巖、硅化石英脈、螢石石英脈及螢石脈等組成。構(gòu)造角礫巖中角礫成分主要為凝灰?guī)r及花崗斑巖；硅化石英脈呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀及不規(guī)則團(tuán)塊狀，脈寬一般1～4cm；硅化石英脈、螢石石英脈常充填于構(gòu)造角礫巖中充當(dāng)膠結(jié)物。破碎帶內(nèi)巖石硅化較強(qiáng)，另見螢石化、綠泥石化、高嶺土化，兩側(cè)巖石往往較破碎，并具硅化現(xiàn)象。

圖3 杉樹塢礦區(qū)地質(zhì)簡圖 Fig 3 Geological sketch map of Shashuwu

礦區(qū)內(nèi)廣泛出露早白堊世黑云母二長花崗巖，晚期花崗斑巖呈巖株或巖脈出露。早白堊世黑云母二長花崗巖在礦區(qū)廣泛分布，總體呈北東向展布，巖石普遍綠泥石化、硅化、高嶺土化。后期花崗斑巖脈（株）侵入，沿?cái)嗔褞Ъ案浇雎?，多見于螢石礦體兩側(cè)，呈北東走向，與螢石礦成礦關(guān)系密切。

礦區(qū)內(nèi)主要的蝕變類型有硅化、螢石化、絹云母化、綠泥石化，次為綠簾石化。礦體呈脈狀產(chǎn)出，圍巖為硅化黑云母二長花崗巖及硅化花崗斑巖，接觸界線清晰。礦體沿?cái)嗔哑扑閹С涮钶^明顯。由礦體周邊在垂向及剖面上礦化蝕變具有一定的分帶性規(guī)律，螢石礦體在垂向上由上及下可分為硅化、高嶺土化帶-強(qiáng)硅化帶-硅化、螢石化帶-螢石礦脈（圖4）。

圖4 螢石礦體垂向上蝕變分帶示意圖 Fig 4 Schematic diagram of vertical upward alteration zone of fluorite orebody

硅化：礦區(qū)的主要蝕變，在巖石中普遍發(fā)育，在黑云母二長花崗巖、花崗斑巖圍巖中，硅化的強(qiáng)弱程度與破碎程度有密切關(guān)系。距離斷裂破碎帶較遠(yuǎn)的其表現(xiàn)形式主要為沿巖石裂隙面被硅質(zhì)交代；于斷裂破碎帶兩側(cè)表現(xiàn)為硅化石英脈穿插，或交代構(gòu)造角礫巖使原巖硅質(zhì)增多，呈帶狀分布的硅化蝕變帶。斷裂破碎帶或礦體中，主要表現(xiàn)為大量的硅化石英脈的穿插。石英脈以平行細(xì)脈、網(wǎng)脈、不規(guī)則團(tuán)塊狀為主。

螢石化：一般伴隨硅化出現(xiàn)，常常充填交代圍巖的裂隙或斷裂破碎帶中。形成螢石石英脈或螢石石英團(tuán)塊，局部地段形成具有工業(yè)意義的螢石礦體[3]。

黃鐵礦化：在礦區(qū)發(fā)育較少，呈星點(diǎn)浸染狀、小團(tuán)塊狀、局部呈集合體，大小一般0.5～2mm之間。綠泥石化、綠簾石化：在花崗斑巖、礦化層及兩側(cè)圍巖中，普遍發(fā)育，呈鱗片狀，與硅化相伴生。綜上所述，圍巖蝕變與螢石礦成礦關(guān)系密切，尤其是硅化、螢石化、綠泥石化。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)通過探槽和鉆探施工共圈定礦體1條，礦體賦存于燕山期早白堊世黑云母二長花崗巖巖體，規(guī)模較大，受F1、F2斷裂控制，工程控制走向長約650m，寬約1～3m，走向55°～65°之間，傾向總體南東向，傾角65°～85°，礦體平均品位為42%。局部為北西傾向，近于直立。礦體地表出露較好。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦物組成及礦石成分

礦石物質(zhì)組成主要為螢石、石英，少量方解石、蛋白石、黃鐵礦，微量的絹云母、鉀長石及鈉長石。礦石化學(xué)成分主要為CaF2含量50%～60%，SiO2含量40%～50%；少量的CaCO3含量0.3%～1.3%，F(xiàn)e2O3含量0.5%～2%；微量BaSO4、S、Pb、Zn。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

螢石礦物顏色多為綠色、紫色，局部少量白色；礦石結(jié)構(gòu)主要有它形板狀結(jié)構(gòu)、角礫狀結(jié)構(gòu)，次為半自形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)，偶見自形晶結(jié)構(gòu)、放射狀結(jié)構(gòu)；構(gòu)造主要為塊狀（圖5a），其次為角礫狀、網(wǎng)脈狀、條帶狀（圖5c）、斑團(tuán)狀構(gòu)造，偶見腦紋狀、晶簇狀構(gòu)造。塊狀螢石主要有螢石組成，螢石呈棱角狀角礫成巖后期受動(dòng)力構(gòu)造巖石發(fā)生碎裂（圖5b），條帶狀螢石為螢石條帶與石英條帶相間互層，螢石條帶中螢石呈紫色，粒徑0.2～2mm（圖5d）。

圖5 杉樹塢螢石礦礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造 Fig 5 Structure of fluorite ore in Shashuwu

3.2.3 礦石類型

根據(jù)礦石的主要礦物組合劃分，礦石類型主要為螢石型、螢石-石英型。螢石型：螢石含量大于75%，石英含量小于20%，其他礦物含量小于5%。螢石-石英型：螢石含量30%～40%，石英含量50%～60%，其他礦物10%左右。

4 礦床成因分析

杉樹塢螢石礦地處閩西南成礦帶、閩東成礦帶東北部，位于武夷山成礦帶之浦城-順昌、政和-南平成礦亞帶北端（圖6）。區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，出露大面積早白堊世黑云母二長花崗巖，并發(fā)育有較多的花崗斑巖脈，頻繁的巖漿侵入活動(dòng)為礦區(qū)提供了豐富的能量和成礦物質(zhì)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，逆沖推覆構(gòu)造發(fā)育，為成礦熱液運(yùn)移提供了便利的通道，豐富的斷裂體系也成為主要賦礦空間；圍巖蝕變發(fā)育，主要有硅化、絹云母化，為一套典型的中低溫?zé)嵋何g變礦物組合。

圖6 成礦區(qū)帶及螢石礦分布略圖 Fig 6 Distribution sketch map of metallogenic zone and fluorite ore spots

4.1 成礦物質(zhì)來源

礦區(qū)內(nèi)早白堊世黑云母二長花崗巖，具有富硅、富堿的特點(diǎn)，且該區(qū)巖體水系沉積物測量顯示，該期侵入巖中F元素含量（294）略低于全省均值（332），但變異系數(shù)較大，CaO含量（0.32）明顯高于全省均值（0.25），其巖石元素含量特征表明其易在后期構(gòu)造-巖漿活動(dòng)影響下被萃取出來形成螢石礦體[4]。

4.2 構(gòu)造控礦

礦區(qū)螢石礦體受北東向斷裂帶控制，呈脈狀、透鏡狀貯存于斷裂破碎帶中，礦體規(guī)模、形態(tài)受構(gòu)造破碎帶控制明顯。礦區(qū)螢石礦體呈脈狀產(chǎn)于巖體與圍巖接觸帶和近接觸帶附近的斷裂破碎帶中，與圍巖界線清楚，礦石具條帶狀構(gòu)造和角礫狀構(gòu)造，為典型的充填礦床特征[5-6]。構(gòu)造破碎帶為成礦熱液的運(yùn)移和沉積提供了基礎(chǔ)通道，同時(shí)也為成礦熱液的聚集運(yùn)動(dòng)和沉積提供了空間。區(qū)內(nèi)花崗斑巖、石英脈沿北東向斷裂侵入，顯然巖漿侵入與螢石礦的形成關(guān)系密切。

4.3 成礦環(huán)境

礦體的圍巖為早白堊世黑云母二長花崗巖，蝕變主要有硅化、絹云母化、高嶺土化，為一套中低溫?zé)嵋何g變組合[7-10]。礦物的共生組合為螢石-石英，且螢石以綠色為主，紫色次之，顯然為典型的中低溫礦物組合特征。形成的礦床成因?qū)儆趲r漿期后中-低溫?zé)嵋撼涮钚兔}狀礦床，屬構(gòu)造-巖漿成礦系統(tǒng)的產(chǎn)物。

5 找礦標(biāo)志

5.1 斷裂構(gòu)造破碎帶

礦區(qū)內(nèi)螢石礦床（點(diǎn)）嚴(yán)格受斷裂控制，礦體賦存與北東向構(gòu)造斷裂帶上，因此斷裂構(gòu)造破碎帶是本礦區(qū)中-低溫?zé)嵋毫严冻涮钗炇V必要的找礦標(biāo)志[11]。尤其是早白堊世花崗巖及花崗斑巖周圍和不同走向斷裂交匯部位的張性斷裂破碎帶位置是尋找螢石礦的有利部位。

5.2 地表標(biāo)志

地表的螢石礦體自然露頭及其受物理、化學(xué)作用形成的塊狀螢石、礫狀螢石、殘留多孔狀硅化巖、硅化角礫巖也是區(qū)內(nèi)直接找礦標(biāo)志[12]。硅化帶比圍巖抗風(fēng)化能力強(qiáng)，沿硅化帶往往形成正地形，因此正地形也是礦區(qū)內(nèi)找螢石礦的地形標(biāo)志。

5.3 圍巖蝕變帶找礦標(biāo)志

礦區(qū)內(nèi)硅化、綠泥石化、高嶺土化、絹云母化較發(fā)育，尤其是硅化與螢石礦成礦關(guān)系密切，螢石礦體和圍巖接觸界線清楚，近礦圍巖往往發(fā)生了強(qiáng)烈的硅化、綠泥石化等蝕變現(xiàn)象。硅化、綠泥石化可作為尋找中-低溫?zé)嵋旱V床的標(biāo)志和有利地段[13]。

5.4 風(fēng)化物找礦標(biāo)志

礦體圍巖由于鉀長石發(fā)生泥化，斜長石、黑云母發(fā)生絹云母化并析出鐵質(zhì)，巖石結(jié)構(gòu)松弛，巖性變軟并發(fā)生變色褪色的現(xiàn)象[14-18]?；◢弾r變?yōu)楹贮S色、土黃色、黑色。因此地表分布黑色、褐黃色的泥土部位，其下部很可能分布螢石礦體。

6 結(jié)論

杉樹塢螢石礦屬于巖漿期后中-低溫?zé)嵋撼涮钚兔}狀礦床，主要控礦因素為北東向、北北東向斷裂構(gòu)造。早期壓扭性斷層再次活動(dòng)形成張性斷層，為螢石礦床形成提供了礦液沉積空間，早白堊世黑云母二長花崗巖為螢石礦的形成提供了充足的物質(zhì)來源。斷裂破碎帶中的硅化、綠泥石化及高嶺土化是重要的找礦標(biāo)志。