康 冰

(江西省抚州市安全生产协会)

江西戴坊萤石矿开采已近30 a，现采矿权范围内开采最低标高为85 m。85 m中段以上Ⅰ#、Ⅱ#矿体形态均不规整，在走向上具有胀缩、复合及分支现象，在倾向上也有变薄及增厚迹象。以往地质普查及钻探工程最深控制在90.46 m标高，矿区深部及南北端均无勘探工程控制，地质勘探程度低。85 m中段以上可采储量均已采完，难以满足矿井开采需要。为进一步增加矿床资源储量，延长矿井年限，本研究结合矿区地质工作成果，着重对矿床成矿地质特征及找矿方向进行分析，供进一步找矿参考。

1 区域成矿地质背景

江西戴坊萤石矿区位于广丰—永丰大断裂带南西端，抚州—永丰断陷盆地北西边缘，扬子准地台南西侧。区内地层出露不全，主要为震旦系变质岩系，为矿区复式褶皱基底，上覆侏罗系下统林山组，白垩系上统南雄组。区内岩浆活动不甚强烈，但断裂构造发育，矿区震旦系及白垩系地层深受NNE向区域构造制约，是矿区萤石矿富集的母源与通道[1-2]。

2 矿区地质特征

2.1 地 层

震旦系下统上施组(Z1sh)见于矿区南东侧，岩性主要为绢云千枚岩，石英云母片岩夹变质砂岩及混合岩，岩层因受多期次构造作用影响，褶皱发育，片理产状杂乱，倾向以NEE及SWW向为主，倾角为9°～74°不等，不同岩石具有不同程度的碎裂现象。绢云母千枚岩分布于矿区南东侧，岩石呈灰褐色、红色，鳞片变晶结构，千枚状构造，丝绢光泽，主要矿物为绢云母，含量50%～60%；次为石英，含量40%～50%，矿物颗粒粒径一般为0.02～0.1 mm。石英云母片岩主要见于除坑村东侧，局部夹变质砂岩，岩石呈暗褐色，鳞片变晶结构，片状矿物为绢云母，白云母，含量约70%，粒状矿物为石英及长石，含量约30%，矿物片(料)径一般约1 mm，岩石片理发育，与变质砂岩、绢云千枚岩等呈渐变关系，界线不清。混合岩(Mi)在矿区内出露2处，面积较小，岩石呈灰白色，花岗变晶结构，块状构造，矿物组成以长石、石英为主，黑云母少许，石英呈灰白色，烟面色，他形粒状，粒径一般为2～5 mm，含有黄色、灰白色及他形—自半形粒状、板状晶体，含量约65%。

侏罗系下统林山组上段(J1l)在矿区内大面积出露。岩层在区域上呈NE向展布，沉积不整合覆盖于变质岩系之上，岩性主要为厚层状砂岩、砂砾岩，局部夹薄层状碳质、泥质页岩，有时呈互层状产出，地层厚度不详。砂岩、砂砾岩呈变余砂状结构，碎屑成分以石英为主，次为长石及泥质等，分选性较好，磨圆度中等，胶结物为钙质、泥质、硅质，胶结类型为基底式。该组岩层中断裂构造及石英细脉十分发育并不同程度的遭受动力变质作用。该组地层倾向SE、SEE，倾角为26°～64°(图1)。

2.2 构 造

区内褶皱构造较发育，震旦变质岩系组成紧密线形褶皱，在区内呈背斜构造的，轴向大致呈NNE走向，NNE向倾伏，侏罗系林山组地层走向NNE，倾向均为SEE，倾角为24°～64°，组成单斜构造。区内构造以断裂为主，断裂走向以NE、NN向为主，次为NW向，断层规模大小不一，长则数千米，延伸至矿外，短则数百米。

(1)NE、NNE向断裂、构造破碎带。NE、NNE向断裂发育于震旦系及侏罗系地层中，属区域性压扭性断裂的一部分，纵贯全区。区内构造破碎带宽度一般为80～180 m，最大宽度约260 m，总体走向NE45°，倾向SE，倾角为63°～78°；在矿区北部有分支现象，发育1条走向10°～35°的构造碎带，与主构造破碎带呈锐角相交，复合部位宽度约220 m，向NNE向延伸略呈收敛，宽度为35～80 m，倾向SE，倾角为70°～82°。构造破碎带内发育的岩石主要有硅化角砾岩、硅质岩、构造角砾岩、糜棱岩、碎裂岩等，带内石英脉较发育，脉幅一般为0.8～6 cm，个别宽度达1.86 m。岩石蚀变较强，主要有硅化、绿泥石偶见黄铁矿化。在裂隙中常见褐铁矿，多呈蜂窝状、脉状，葡萄状(成胶状)。萤石矿体产于构造破碎带内后期构造活动形成的近SN向裂隙带中。

(2)NW向断裂。NW向断裂形成一般晚于NE、NNE向断裂。NW向断裂位于矿体北端，被第四系覆盖，为隐伏断层，使NE向构造破碎带有相对位移迹象，断裂性质不明(图1)。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

萤石矿床赋存于构造破碎带内后期构造活动形成的近SN向裂隙中，呈脉状产出，矿体总体走向近SN，倾向E，倾角为64°～80°。矿床主要由2条近于平行的矿体(Ⅰ#、Ⅱ#矿体)组成。矿体与围岩界线清楚，脉壁较粗糙，脉壁两侧通常有3～8 m厚紫褐色蚀变晕。在2条矿体顶底板围岩中，地表及浅部均见有萤石细脉分布，脉间距一般为0.3～1.0 m，脉幅一般为1～30 cm，部分为15～69 cm，含脉率为1～2条/m，脉幅率为10%～30%。萤石细脉主要充填于NE向、NNW向2组裂隙中，形态极不规则，常见有膨大缩小、分支复合、尖灭现象。

Ⅰ#矿体裸露于地表，长度为225 m，最大厚度为5.81 m，一般厚度为1.28～4.50 m，平均厚度为3.5 m；矿体产出形态呈舒缓波状，呈SN向展布，受构造裂隙控制明显，主要为NNE向及NNW向2组；矿体倾向83°～115°，倾角为66°～80°；在剖面上矿体产状、厚度变化较稳定，走向上北端比南端倾角相对陡立，特别是南端硅化现象严重，北端见有绢云母化现象。

Ⅱ#矿体位于Ⅰ#矿体西侧，2条矿体间距为18～30 m，Ⅱ#矿体规模次于Ⅰ#矿体。Ⅱ#矿体也裸露于地表，长度为160 m，最大厚度为3.5 m，平均厚度为1.89 m；矿体形态呈脉状，较规则，总体走向近SN，以倾向E为主(90°～97°)，矿体南端(TC301)倾向W(275°)，倾角一般为64°～75°。由目前巷探情况可知：2条矿脉同一中段矿体总体稳定，无分支现象，85 m标高以下矿体厚度及CaF2平均品位随标高降低有逐步增厚变富趋势(图2、图3)。

图1 戴坊萤石矿区地质特征

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石矿物成分

矿石矿物以萤石为主要成分，含量约85%，少量石英，含量5%～10%，以及微量铁质。萤石呈翠绿色、绿色、紫色及无色，大多呈不规则粒状，完整的品位型少见，大多组成大小不一的萤石集合体或萤石-石英结合体，粒度为0.025～1 mm，个别大于2.5 mm。石英呈灰白色、乳白色及烟面色，他形粒状，粒径一般为2～5 mm，与萤石密切共生，常呈团块状、脉状等，与萤石集合体形成萤石矿胶结物，含量为5%～10%。绢云母多呈细小鳞片状，分散于矿石中，量极少，一般小于2%[3]。

3.2.2 矿石自然类型

按主要矿物组合，可将矿区矿石类型划分为萤石型、石英-萤石型和萤石-石英型。

(1)矿石以萤石型为主，萤石含量占矿物总量的65%～95%，石英含量占矿物总量的4.5%～25%，其他杂质少量。该类型矿石主要分布于矿体中部地段[3]。

(2)萤石-石英型矿石。萤石含量占矿物总量的20%～50%，石英含量占矿物总量的50%～70%，其他杂质含量为10%～30%。萤石-石英型矿石主要分布于矿体北段小部分。

(3)石英-萤石型矿石。萤石含量占矿物总量的50%～65%，石英含量占矿物总量的30%～40%，其他杂质含量为5%～20%。矿体大部分矿石属石英-萤石型矿石类型。

根据矿石自然组合和结构构造特征，可将矿区矿石划分为块状萤石矿石、角砾状萤石矿石。

(1)块状萤石矿石。矿石呈灰白色，淡兰色，矿物共生组合主要由萤石组成，含少量石英、萤石呈紧密镶嵌集合体，块状构造，透明—半透明。在镜下，萤石2组解理完全，交角为64°，均质性，石英沿萤石矿物间隙分布。

(2)角砾状萤石矿石。矿石呈灰白色，淡兰色，角砾状结构，块状构造，角砾成分主要为萤石，次为围岩碎屑，含量为15%～50%不等，角砾一般呈棱角、次棱形及次圆形，砾径一般为0.5～2.0 cm，大者为6～10 cm，胶结物为自身粉碎物。矿物共生组合为萤石、石英、长石等，萤石含量为70%～80%，在构造力作用破坏下，通常沿裂隙面混入围岩的碎屑物，矿物多呈碎裂状，矿石较破碎。

3.3 矿体围岩蚀变特征

矿体围岩及含矿破碎带蚀变强烈，主要有硅化、绿泥石化，次之为黄铁矿化、重晶石化。

图2 1#勘探线剖面

(1)绿泥石化。出现在破碎和蚀变都很强烈的破碎带中，呈星状分布，隐伏断层面绿泥石化及硅化最为强烈。

(2)硅化。主要见于NNE及NW向断裂破碎带及其次一级断层旁侧，多呈石英细脉产出，NNE与NW向断层交合部位硅化更强烈。

(3)黄铁矿化。在区内普遍见于Ⅰ#、Ⅱ#矿体边缘及其含矿破碎带中，黄铁矿多呈粒状，粒径0.1～1 mm，多见于矿区围岩蚀变南端。

(4)重晶石化。出现于Ⅰ#、Ⅱ#矿体矿脉破碎带及其旁侧，多呈细脉状、透镜状产出，矿区南北两端围岩均有分布。

4 矿床成因

矿区控矿因素主要有岩性、构造及围岩蚀变。

(1)岩性。萤石主要产于中酸性岩浆内，处于接触带或与之相关的围岩断裂中，成矿物质主要来自岩浆本身。岩石条件对于萤石矿床的形成具有一定的决定性作用。矿区岩性主要有绢云千枚岩，石英云母片岩夹变质砂岩及混合岩。岩层因受多期次构造作用影响，褶皱发育，片理产状杂乱，岩石受力作用，碎裂现象严重[1-2]。构造破碎带内发育的岩石不同程度上遭受动力变质作用挤压破碎，为矿液流动和矿质停积创造了空间。构造破碎带内石英脉发育，宽幅达3.61 m左右，矿体产于构造破碎带内后期构造活动形成的近SN向裂隙带中[1]。

(2)构造。矿区内断裂构造发育，控岩控矿特征明显，矿体产状与控矿断裂产状基本一致，部分顺着层间断裂产出。控矿构造以NNE及NE向为主，矿区Ⅰ#、Ⅱ#矿脉形态、规模及富集严格受断裂控制；同时构造控制了区内岩浆岩的侵入及富含挥发分的岩浆期后热液沿断裂运移。断裂构造既是矿区成矿溶液通道，又是容矿空间。在相同条件下，断裂越发育，岩石构造破碎的地区(地段)成矿越容易。

图3 3#勘探线线剖面

NNE及NE向2组断裂发育及其派生的次一级断裂是矿区成矿的重要控制因素[2]。

(3)围岩蚀变。区内矿体围岩及较大断裂破碎带内围岩蚀变强烈，主要有绿泥石化、硅化、黄铁矿化、重晶石化及方解石化，反映了区内有较强的热液活动。热液活动带来了成矿物质，是区内成矿物质基础。

矿区内的赋矿围岩主要为震旦纪地层，矿区岩浆主要来源于晚白垩世中酸性侵入岩，区内岩浆岩是成矿热液和CaF2来源的母体，属于一种低温热液矿床，形成的萤石矿体品位富、质地优。在矿体深部及外围的岩体地层中，脉岩发育完好。根据对矿床地质特征及成矿因素的分析，本研究认为该矿床为中酸性岩浆接触带萤石矿床[2,4-6]。

5 找矿方向

5.1 找矿标志

(1)地表露头。经过地表露头踏勘发现，F1隐伏断层北部已发现萤石矿露头，厚度为0.4～1.2 m；矿区南部除坑附近也发现萤矿石，厚度约1.8 m，露头走向长度大于10 m。经勘查，矿区南北部均有众多的老硐、古采坑及萤石块等遗址；矿区南北端以往存在盗采现象，萤石矿呈绿色，品质较好。可见，地表露头萤石矿显现可视为矿区南北两端的直接找矿标志。

(2)围岩蚀变。井下巷探表明：在85 m中段以下矿体两端经过盲竖井探至35 m标高，经石门揭露矿体，矿质尚好，经化验CaF2平均含量为45.6%。矿体围岩蚀变种类较多，主要有硅化、绿泥石化、黄铁化等。近矿体主要为硅化和萤石矿化，矿体所在位置两侧蚀变最为强烈；其次为绿泥石化，多见于矿体附近碎裂岩及次级断裂带中[7]。85 m中段北端F1隐伏断裂带旁侧围岩绿泥石化蚀变强烈，蚀变宽幅达23 m，而绿泥石化正是钙质粉砂岩，富含钙质岩石是成矿物质的直接来源。85 m中段南端围岩强烈硅化并伴随绢云母化及黄铁矿化蚀变，硅化破碎带宽幅约15 m。围岩蚀变是矿区南北两端较为重要的找矿标志。

(3)构造。矿体沿NNE向张扭性断裂及NW向F1隐伏断裂展延，并严格受断裂构造控制，在2组断裂交汇处裂隙更发育，有利于矿液流动和贮积，同时也是承压地下水上涌的有利空间，易于使冷渗流水与含矿地热水混合发生矿化。该部位是构造应力集中、反复作用的场所，常形成宽大破碎带，是寻找同类萤矿体的间接标志[3]。区内产出的Ⅰ#、Ⅱ#脉矿体均赋存于石英脉充填的张扭性断裂带的特定部位，该部位矿化强烈，为工业矿体赋存地段。具有一定规模的张扭性断裂切割的富含钙质地层，尤其是断裂张性膨胀或交叉部位，为最有利的成矿地段[1-2,4-6]。

(4)岩性。矿区地层岩性主要有绢云母千枚岩，石英云母片岩夹变质砂岩及混合岩，岩层因受多期次构造作用影响，产生褶皱破碎，形成由硅化角砾岩、硅质岩、构造角砾岩、糜棱岩、碎裂岩组成的宽大破碎带。破碎带与矿体的接触界线清楚但不平整，接触界线附近岩性一般为萤石硅化岩、强硅化角砾岩、碎裂岩及石英脉，而后过渡到变质岩及混合岩。矿石类型以角砾状为主，且具有多次破碎、多次胶结现象，具有热液充填交代型成矿特征，矿体多产于构造破碎带内后期构造活动岩石中。

(5)化探异常。矿区南北端普遍存在Pb、Zn、Ca等异常，与萤石矿关系极为密切[5]，在NNE及NE向断裂破碎带中，上述异常极为丰富，为矿区南北端的有利找矿标志。

5.2 找矿靶区

以往普查工程仅在矿区内Ⅰ#、Ⅱ#矿脉中部进行了初步研究工作，矿体深部(85 m标高以下)及矿井外围(南、北端)均无工程控制。本研究通过对85 m标高以下巷探工程控制及地表现场踏勘，再根据区域地质背景、控矿条件、成矿规律及已开采的萤石矿床的分布规律，确定了矿井外围3个重点找矿工作区，即85～-80 m标高、矿区外围北部800 m以及矿区外围南部1 000 m。

6 结 论

(1)矿区深部及矿体外围南北部均处于构造破碎带内，带内强烈破碎，渗透性好，化学性质活跃，易于成矿热液与其交代成矿，具有扩大地质储量的前景。

(2)矿体南北端构造破碎带宽幅大小不一，北端带宽达230 m以上，南端带宽达80～220 m不等。多期次构造运动为区域成矿营造了良好的地质环境。

(3)区内发育的岩石主要有硅化角砾岩、硅质岩及构造角砾岩，岩石受力不均，破碎程度不等，裂隙大小不一，构造级别分明，有利于矿体组分的运移和富集。

(4)震旦系和白垩系地层对矿床控制明显。震旦系地层为矿区最有利的赋矿层位，该地层裂隙发育，为成矿流体提供了空间。矿床产出于震旦系基底隆起断块与晚白垩世中酸性侵入岩的接触断裂处。

(5)建议在矿体南北两端及矿体深部(85 m标高以下)进行钻探及巷探工程总体规划设计，探明矿井周围及深部地质储量，提高矿井储量级别，延长矿井开采年限。