桂东南北市萤石矿成矿规律及找矿标志探讨.pdf

冶金与材料第 44 卷桂东南北市萤石矿成矿规律及找矿标志探讨王学恒，李玉坤，谢植贵，利奂章（广西壮族自治区地质调查院，广西 南宁530023）冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 44 卷 第 4 期2024 年 4 月Vol.44 No.4Apr.2024摘要：文章对桂东南北市萤石矿的成矿地质背景、矿体特征、关键控矿因素进行了总结，认为其属燕山期拉张构造环境下形成的中-低温热液充填型矿床。矿区出露的印支期黑云母二长花岗岩提供了主要的成矿物质来源，晚期侵入的燕山期岩体提供了岩浆热水及热源。区域上北北东-北东向深大断裂是重要的导矿构造，北西向断裂则为含矿热液的运移和富集提供了通道和空间，为容矿构造。综合矿区成矿规律，文章提出了北市萤石矿的成矿模式和主要的找矿标志，其中萤石矿化是直接找矿标志，硅化、绢云母化等围岩蚀变与成矿作用密切，可作间接找矿标志。关键词：萤石矿；广西；燕山期；找矿标志作者简介：王学恒（1989），男，河南信阳人，主要从事区域地质矿产调查工作。萤石（CaF2）是重要的非金属矿物原料，在光学材料、航空航天、化工医药等领域应用广泛，许多国家已经将其列为重要的战略资源进行储备咱1-2暂。广西萤石矿类型单一，主要为中-低温热液充填型矿床，集中分布在玉林和桂林两地。兴业县北市萤石矿是广西已查明的唯一一处大型萤石矿床，总结其成矿规律对桂东南萤石找矿工作具有较好的指示意义。1区域地质背景北市萤石矿区位于兴业县北市镇钦善村，地处六万大山岩浆弧边缘，大容山复背斜的北西侧，区内印支期花岗岩分布广泛，六陈-北市断裂与中西-党洲断裂在附近交汇（如图 1）咱3暂。矿区属六万大山铅锌-萤石-银-稀土三级成矿区带，区域上与燕山期花岗岩有关的Sn、W、Mo、Pb、Zn、稀有金属、萤石等矿产丰富，成矿地质条件优越咱3暂。2矿区地质概况2.1地层矿区出露的地层由老至新依次为：下侏罗统天堂组（TJ1t）、下白垩统新隆组（K1x）和第四系（Q）。天堂组（TJ1t）：与花岗岩体呈沉积不整合接触，岩性图 1北市萤石矿区地质简图图例58第 4 期为浅灰色含泥中-粗粒砂岩、含砾不等粒砂岩，夹浅灰褐色、砖红色中-薄层含细砂泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，厚度128m。新隆组（K1x）：分上、中、下三段，厚度305m。下段为砾岩、砂砾岩夹含泥不等粒砂岩，与侏罗系角度不整合接触；中段为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹粗-中粒砂岩；上段为含砾不等粒砂岩、砾岩、砂砾岩等。第四系（Q）：为砂砾、砂土及亚粘土冲积层，分布于河流沿岸及阶地，厚度 l10m 不等。2.2构造矿区内褶皱不发育，断裂较发育，主要有北西、北北东-北东向两组（如图 2）。F0为切割较深的区域大断裂，北北东-北东向展布，张扭性正断层。F2延伸 3.5km左右，倾向 182毅耀245毅，倾角 58毅耀86毅，由 12 个主断面及多个近平行的次级断面组成，属压扭性逆断层。F2断裂破碎带宽数十米，压碎岩、构造角砾岩等发育，号矿体产于其中，沿断面见萤石矿脉、石英脉等充填。F1断裂错断 F2并与之交汇，为张扭性正断层，同属矿区内控矿、容矿构造，倾向 40毅耀50毅，倾角 45毅耀75毅，延伸大于3km，号和号矿体产于其中。2.3岩浆岩矿区内岩浆岩属印支期过渡相花岗岩，分两个期次。斑状黑云二长花岗岩（浊酌2acT1）：第一期侵入，浅灰色，中-粗粒似斑状结构，长石 20%40%，石英 30%40%，黑云母 10%左右，斑晶主要为钾长石，大小 13cm。斑状黑云钾长花岗岩（孜酌2acT1）：第一期补充侵入，浅灰色，中粒花岗结构，钾长石 43%50%，斜长石 10%20%，石英 35%左右，黑云母 3%5%。黑云二长花岗岩（浊酌2bcT1）：第二期侵入，浅灰色，中-细粒花岗结构，钾长石 24%50%，斜长石 20%30%，石英 25%35%，黑云母3%。矿区见少量酸性岩脉（酌），浅灰色，细粒花岗结构，脉宽 1020m、长 125200m 不等，走向主要为310毅耀325毅，受构造裂隙控制。3矿体地质特征3.1矿体特征矿区内共发现 4 个矿体，分别为、-1、号矿体，多呈脉状、透镜状产于 F1、F2断层破碎带及次级裂隙中。号矿体产于 F2断层破碎带中，矿体长 320m，最大斜深 570m，如图 2咱3暂，厚度 0.8317.76m，平均 46m。-1 号矿体属号矿体的分支，长 105m，斜深 250m，地表厚度 1.132.24m，深部厚度 2.645.64m。这两个矿体产状与断裂基本一致，倾向 220毅耀228毅，倾角 60毅耀71毅，矿体内多为富矿石，CaF2含量 71.23%91.50%，平均86.78%。于号矿体地表出露长 75m，厚 0.328.9m，最大斜深 120m，矿体中部膨大，往两端变小至尖灭，多为贫矿石，CaF2含量 35.56%47.91%，平均 35.56%。号矿体地表出露长 250m，最大斜深 80m，矿体呈脉状产出，厚 1.112.76m，平均 1.50m，多为贫矿石，CaF2含量31.69%50.13%，平均 50.00%。图 2北市萤石矿区 0 线剖面3.2矿石特征矿石矿物为萤石，脉石矿物有石英、蒙脱石、重晶石等。萤石无色、半透明为主，次为浅灰、浅紫，自形-半自形粒状、八面体状，粒径 510cm。石英无色、半透明，多呈脉状与萤石条带相间分布，部分沿萤石颗粒之间的空隙分布。蒙脱石乳白色土状，多赋存于条带状或环带状矿石中。重晶石白色半自形-自形板状，粒径 110mm，分布于萤石矿物颗粒中，含量小于 2%。矿石结构主要为粗粒结构，其次为不等粒结构、自形粒状结构。矿石构造主要为块状构造、条带状构造、环带状构造，其次为角砾状构造、葡萄状构造或肾状构造。4控矿因素及成矿模式4.1岩浆岩因素华南萤石矿大多呈脉状产于酸性、中酸性花岗岩及其内外接触带中，花岗岩不仅是赋矿围岩，还能为成矿提供重要的物质来源咱4-5暂。据统计，国内已发现的热液充填型萤石矿超过 90%与燕山期岩浆活动有关咱6-7暂。特别是富钾的黑云母花岗岩，黑云母中常含有较多 F，具王学恒等：桂东南北市萤石矿成矿规律及找矿标志探讨59冶金与材料第 44 卷有很好的成矿专属性咱8暂。北市萤石矿产于大容山复式岩体中，地表出露的印支期黑云母二长花岗岩属典型的壳源 S 型花岗岩，F 含量较高咱9暂，为矿体提供了主要的 F源和部分 Ca 源。区域上，晚期侵入的燕山期含角闪二长花岗岩为萤石成矿提供了热源及岩浆热水，如图 3。图 3北市萤石矿成矿模式图图例4.2构造条件矿区内北北东-北东向区域性断裂是切穿深部岩体及侏罗系-白垩系的导矿构造，北西向断裂系次级断裂，属容矿构造，为矿液的运移和矿体的赋存提供了通道和空间，一定程度上控制着矿体的规模，如图 3。此外，F2与 F1交汇处断层破碎带、羽状次级小断裂、节理等较发育，产于其附近的号矿体矿石品位富、规模大且产状稳定，而产于 F1断层中的、号矿体在质量及规模上均不及淤号，说明矿体除受北西向展布的断裂控制外，还受局部派生的次级构造裂隙影响。4.3成矿时代矿区淤、盂号矿体所在的断裂切割印支期花岗岩（浊酌2cT1），号矿体则产于切割白垩系新隆组（K1x）砂砾岩的断裂中咱3暂，因此推测北市萤石矿的成矿时代应为燕山中-晚期。4.4成矿模式北市萤石矿和华南其它燕山期萤石矿具有相似的成矿条件，同属拉张构造环境下形成的中-低温热液充填型矿床咱7-8暂。综合各方面控矿因素，文章认为其成矿作用可分为以下三个阶段：（1）大气降水对印支期花岗岩体淋滤剥蚀，之后沿裂隙不断下渗循环成为地热水，随着深度增加，温度压力升高，地热水溶蚀能力增强，围岩中 F、Ca 等组分逐渐被萃取溶解在地热水中；（2）地热水下渗至一定深度后，与晚期侵入的燕山期岩浆含矿热水混合，形成酸性含矿热液，Ca、F 等以络合物形式存在于热液中，处于相对饱和平衡的状态；（3）在构造运动作用下，燕山期深大断裂切割至岩体深部，含矿热液沿断裂向温压降低方向运移，上升至近地表后，由于温度、压力降低，热液中的络合物迅速分解，Ca、F 等溶解度大大降低，之后在深大断裂旁侧的有利构造裂隙内富集沉淀形成萤石矿床。5主要找矿标志综合北市萤石矿矿床地质特征、控矿因素及成矿规律，可总结以下找矿标志：（1）印支期及燕山期的岩浆岩、断裂构造为矿体的形成提供了必要的条件，其中北北东-北东向区域深大断裂为导矿构造，北西向次级断裂为容矿构造，两者交汇部位是有利的成矿区域。因此，桂东南印支期花岗岩体内深大断裂两侧构造破碎带是重要的找矿目标。（2）压扭性、张扭性断层破碎带宽，压碎岩、构造角砾岩等发育，为含矿热液富集沉淀提供了关键的空间，构造破碎带膨大、转折部位可作为高品位富矿找矿的重要构造标志。（3）矿体近矿围岩蚀变主要有萤石矿化、硅化、绢云母化、绿泥石化等，萤石矿化是直接的找矿标，但与成矿最密切的为硅化、绢云母化，可作间接找矿标志。硅化强烈的地方常形成较陡的脊状地形，成为良好的找矿地貌标志，其下部往往会存在萤石矿体。参考文献1 赵琰.广西萤石资源开发利用现状及需求预测分析 J.南方国土资源，2011（9）：41-44.2 方贵聪，王登红，陈毓川，等.南岭萤石矿床成矿规律及成因J.地质学报，2020，94（1）：161-178.3 冯玉君，陆富饶，范丽雄，等.广西玉林市北市萤石矿核查区资源储量核查报告 R.贵港：广西壮族自治区第六地质队.2010援4 曹俊臣.中国与花岗岩有关的萤石矿床地质特征及成矿作用 J.地质与勘探，1994（5）：1-6+13.5 方贵聪，王登红，陈振宇，等.南岭东段北部花岗岩的萤石成矿专属性研究 J.大地构造与成矿学，2014，38（2）：312-324.6 王吉平，商朋强，熊先孝，等.中国萤石矿床分类 J.中国地质，2014，41（2）：315-325.7 王吉平，商朋强，熊先孝，等.中国萤石矿床成矿规律 J.中国地质，2015，42（1）：18-32.8 杨磊.广西资源县椒子水萤石矿成矿地质特征及找矿方向探讨 J.世界有色金属，2017（3）：160-161.9 王文宝，李建华，辛宇佳，等.华南大容山-十万大山花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、地球化学特征及地质意义 J.地球学报，2018，39（2）：179-194.60