江西省兴国县江背萤石矿控矿特征及成因探讨

2015-12-19刘东杰李灯平

西部探矿工程 2015年11期

关键词：矿脉本区萤石

刘东杰，李灯平，吴素

（江西有色地质勘查二队，江西赣州341000）

江西省兴国县江背萤石矿控矿特征及成因探讨

刘东杰*，李灯平，吴素

（江西有色地质勘查二队，江西赣州341000）

矿区在大地构造位置上处于华南褶皱的中部，赣南于山南北构造亚带的北部与北东向构造带的复合部位，兴国白垩纪断陷盆地的东部边缘，萤石矿体赋存于矿区硅化破碎带中，受北北东—东西向断裂构造控制，构造控矿特征明显，矿物组合简单。矿床成因属岩浆期后低温热液充填交代型矿床，成矿作用与张性断裂及燕山期岩浆活动密切相关。

江背萤石矿；断裂构造；控矿因素；成因探讨

1 矿区地质简述

江西省兴国县江背萤石矿大地构造位置处于华南褶皱的中部，赣南于山南北构造亚带的北部与北东向构造带的复合部位，兴国白垩纪断陷盆地的东部边缘。区域内主要分布震旦系、泥盆系、石炭系、白垩系及第四系，区域内岩浆活动频繁，断裂构造发育多样。

矿区主要出露白垩系上统南雄组七段（K2n7）紫红色砂岩、砂砾岩及粉砂岩及少量震旦系上统老虎塘组二段(Z2l2)凝灰质千枚岩夹变余凝灰质粉砂岩，二者为不整合接触。

纵贯矿区北北东向的断裂带为本区主干断裂（F1）（图1），该断裂自燕山早期花岗岩形成以后，经历了多期次的活动，断裂内可见早期充填裂隙的石英脉，由于后期构造运动石英脉破碎，体现出前期为张性，后期具有压扭性的特征，该断裂为硅化破碎带，断裂的东侧燕山期花岗岩内具有一系列的北东东—北东向的次一级断裂，矿体主要赋存在F1破碎带的内部及次一级断裂中，矿体随破碎带接触带起伏，具有膨大缩小等特征。

矿区内岩浆岩主要为燕山早期第一阶段第二次侵入花岗岩（γ52-1b），岩性为中—粗粒似班状黑云母二长花岗岩，矿区范围内广泛分布，与白垩系上统赣州组为断层接触，为江背岩体的一部分。矿区还可见少量燕山早期第三阶段第二次侵入花岗岩（γ52-3b），岩性为中—细粒二云母花岗岩。

2 矿体特征

江背萤石矿矿脉产于硅化破碎带中，其产状与硅化破碎带产状一致，走向为北北东向和北东向，倾角47°～81°，单脉走向长140～330m，矿化深度150～220m。矿石品位沿走向变化较小，在倾向上，由于地表风化流失等原因，品位较低，沿倾向有逐渐增高的趋势，随着深度增加（约200～300m）矿体逐渐尖灭，矿体水平延长往往大于垂直延深。

在平面上F1内部矿脉近于平行，走向北北东，其余矿脉也近于平行，走向北东，在剖面上，矿脉呈单脉陡倾斜脉状产出，一般形态简单（图2），局部有膨大缩小、分支等现象,矿脉内部简单，少夹石。矿脉与围岩接触不规则，具波状，凸凹不平，脉壁清楚突变，光滑平整。矿体连续性尚好，两端逐渐尖灭，被灰黑色硅化破碎带所代替。

本矿区矿石类型为萤石—石英型，主要由萤石、石英组成，萤石主要为紫色、绿色，少量白色，玻璃光泽，以不等粒结构，块状构造为主，品位较均匀。

3 控矿特征

3.1 地层控矿

本区主要为震旦系老虎塘组和白垩系上统地层，根据赣南地区萤石矿床的不完全统计，萤石矿床主要围岩为震旦系、寒武系、侏罗系、白垩系，其中有以震旦系和白垩系对矿床的控制最为明显[4]，在地层的控矿性来看，本区震旦系和白垩系地层均含Ca较高[3]，为成矿流体提供了成矿所需的物质，是主要的矿源层之一。

3.2 构造控矿

本区萤石矿均受断裂控制，根据控矿断裂及不同矿脉的产状分布特征，可大致分为2组，一组呈北北东向（走向5°～30°），另一组呈北东向（走向50°～81°）。随着具体控矿断裂的产状、规模的不同，各断裂的控矿特征也存在明显的差异。在次级断裂构造中，萤石矿（化）体厚度一般为1.22～2.86m，品位37.15%～61.48%，矿石以块状、条带状矿石为主，矿脉规模小至中等，本区多属于此类，F1硅化破碎带，因其规模较大，因此在破碎带中可连出多条萤石矿体，规模大小不等，厚度1.00～8.30m，品位30.88%～46.84%，矿石以块状、蜂窝状为主，规模中等。萤石矿脉厚度随破碎带的膨大缩小而发生变化，控矿断裂的方向、规模等特征的差异，影响着萤石矿脉的形态产状、矿化规模等。

本区构造具有多期次活动、多阶段的特点，断裂内可见早期充填裂隙的石英脉，由于后期构造运动石英脉破碎，体现出前期为张性，后期具有压扭性的特征，在控矿断裂多期的活动中，不但加剧了岩石的破碎程度，同时扩展了赋矿空间，由于后期构造具有压—压扭性在一定程度上有效的阻止了含矿热液上升过程中活性组分的流失，成为有利的控矿构造[1]。断裂构造既是导矿构造，也是容矿构造。

3.3 岩浆岩控矿

矿区内岩浆岩主要为燕山早期第一阶段第二次侵入花岗岩（γ52-1b），岩性为中—粗粒似班状黑云母二长花岗岩，研究表明，地壳中的F主要来自地幔，由表1可以看出，按岩性，酸性岩含F最高；按时代，燕山期花岗岩含F最高，均有利于萤石成矿，据统计，华南花岗岩地区的萤石矿，有80%以上与黑云母花岗岩有关，其主要原因也是由于黑云母是花岗岩中F的主要携带者[5]。

4 成因探讨

一个矿床或矿区内往往存在一个含矿最佳主断裂，其他断裂据次要地位[5]，而矿区主要断裂F1及其次一级断裂，就形成了一系列的容矿、控矿构造，为矿床的形成提供了必要的条件。而形成萤石的主要元素F和Ca，本区震旦系和白垩系地层均含Ca较高[3]，为成矿流体提供了成矿所需的物质，中—粗粒似班状黑云母二长花岗岩，为F的主要携带者，在这些前提下将有利于萤石的形成。

表1 我国不同岩性侵入岩和不同时代花岗岩含F量（10-6）

萤石的形成与地下低温热卤水密切相关，根据研究，华南地区脉状萤石矿成矿溶液主要来源于中生代大气降水[6]。大气降水沿构造裂隙向下渗流，被地下热源不断加热，从而不断的溶解围岩中的成矿物质，形成含矿液体，该含矿液体在一定深度与后期上侵岩浆相遇，形成少量的含矿热液，而岩浆热液内部富含F、Cl、CO2、H2S等挥发分，同样为成矿提供了大量必不可少的F元素，二者相遇后岩浆热液沿F1向上运移，经过震旦系老虎塘组及白垩系上统南雄组地层时，与地层中的Ca发生化学反应，促使F和Ca结合，形成大量的含矿热液，部分含矿热液继续运移至次级构造，与围岩交代，进而冷却、结晶形成脉状萤石矿，而围岩也会产生硅化等蚀变，次级构造中的萤石矿脉大小受次级构造控制，距离F1越近，矿脉厚度变大，品位升高；次级构造被含矿热液充填完成后，另外一部分含矿热液会分散停留在F1中，由于成矿元素的富集程度不同，所以会在F1中形成透镜状、蜂窝状、脉状的低品位萤石矿（图3），在浅地表，大部分萤石会流失，形成流失孔。