浅析阜新市塔营子—哈尔套萤石矿的地质条件与成矿特征.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：吴昊（1971），男，蒙古族，辽宁阜新人，大学，阜新市自然资源事务服务中心，地质高级工程师，研究方向为地质矿产资源勘查与开发。-5-浅析阜新市塔营子哈尔套萤石矿的地质条件与成矿特征 吴 昊 刘 阳 阜新市自然资源事务服务中心，辽宁 阜新 123000 摘要：摘要：本文以萤石矿作为研究工作目标，结合阜新市塔营子哈尔套萤石矿实际勘查工作背景，分析了该区萤石矿的区域地质条件和成矿地质条件，同时对该地区的萤石矿成矿特征进行详细分析。通过实际工作分析可以看出，该区域的萤石矿分布比较丰富，具有比较良好的开发工作前景，通过此次分析研究，为该区域以后萤石矿的勘查找矿及开发利用提供重要地质参考依据。关键词：关键词：萤石矿；地质条件；成矿特征；分析 中图分类号：中图分类号：P575.3 萤石是一种重要的化工原料，在冶金、化工、建筑和陶瓷等领域得到广泛应用。我国萤石资源丰富，探明储量为 2.1 亿吨，占世界萤石资源总量的 70%以上。虽然我国萤石资源总量大，但分布不均，大部分分布在西部地区，且以高品位、低品位为主。我国南方萤石矿储量约占全国的90%，而北方却只有不到10%。随着能源需求量的不断增加，萤石作为一种重要的化工原料被广泛应用于冶金、电力、陶瓷、玻璃和医药等行业。目前我国大部分萤石资源已被开发利用，但由于资源分布不平衡和勘查程度不高等原因，我国萤石资源仍然严重不足，同时部分地区萤石矿资源质量不高，与世界先进水平仍有一定差距。目前，在西北地区已发现多处具有规模的萤石矿床，如甘肃西和北山、新疆准噶尔盆地西部以及新疆阿勒泰地区等地，均是近年来在该地区新发现的大型或超大型萤石矿，同时在西北地区也有不少已开发利用的萤石矿被重新发现。1 矿区概况 阜新市塔营子哈尔套萤石矿区位于阜蒙县塔营子乡的新华村和彰武县哈尔套镇的东山村一带。矿区地形为丘陵山区，地势较平坦，海拔最高 250 m，最低230 m，绕阳河贯穿该地区，最大的洪水淹没了 2 级阶地，侵蚀基准面 120 m。该地区是一个年最大温度35-25的干燥地区，降水多集中在 79 月份，年降雨量 500 mm，冻结时间 56 个月。该地区的经济是以农业为主体的，粮食、谷物和豆类是其主要的粮食作物，而作物的水源则是由大气降水提供的。畜牧业以牛和羊为主。80 年代，在该地区开展了彰武幅 1:20 万的区域地质调查，取得了较好的效果，70-80 年代，在塔营子党家沟和西山地区，由当地居民对地面和深层 7 进行了开采1。此后，由于没有对其进行过系统的调查，所以以前的工作度不高，投资也不大。此次普查以塔营子乡的党家沟、上四道沟、西山和哈尔套镇的东山和敖汉地区为重点，开展了地质勘查，获得了一批地质成果。划分出四个萤石矿体，推断资源量 1329 t，为小规模的矿床。2 某地萤石矿的地质条件 2.1 区域地质条件 2.1.1 地层 区域内出露地层主要有中元古界魏家沟岩群（ChJxw）,中生界 义县组（JKy）及第四系（Q）。第一，中元 界 蓟县 长 城 系中 的 魏家 沟 岩群（CH-Jxw）分布于建设-潮阳沟一带，呈 NE 向展布，由一组中厚的大理岩夹有千枚岩和片岩组成，倾向100-180，倾角 30-40，周围主要发育中生代和太古代的岩体2。第二，中生界白垩侏罗系义县组（JKy）。哈尔套东部、塔营子西部地区面积很大，是一套中-基性火山岩，火山碎屑岩。哈尔套东山地区的萤石矿床，多产于该地区的构造带内。第三，第四系（Q）。分布在山坡、沟谷、河床两岸较平缓一带，由砂质粘土、碎石、砾石组成的松散中国科技期刊数据库 工业 A-6-堆积层。2.1.2 地质构造 在区域上，该地区处于赤峰-开原断裂带中部、颜家沟-大营子韧性剪切带东段、NW 向柳河断裂的两翼。赤峰-开原断裂带呈近东西向分布，全长 500 多公里，穿越哈尔套北部的满堂红岩系，具有较大的规模和强烈的糜棱岩化作用，可能形成于中元古代时期的韧性-脆性构造。颜家沟-大营子韧性剪切带是内蒙地轴断层上发育的一条近东西走向，长度约 200 km，其构造演化过程中经历了强烈的动力学过程，变形带内的褶皱种类多样，有可能是太古代晚期的产物，这一剪切带穿越了太古代的变质深成岩系和上壳岩石，与区域成矿关系密切3。2.1.3 岩浆岩 本区的侵入岩类型比较单一，以中生代的侏罗纪岩体为主，其中以中酸性岩体占主导地位。第一，中生代晚侏罗世闾山超单元（J3W）。该矿床位于哈尔套南部，岩性以中-细粒二长花岗岩为主，岩石成分为钾长石、角闪石、黑云母、石英及少量暗色矿物，具有中-细粒结构，具有较强的局部风化作用，次生构造发育程度较高。它是一块长约 100 公里的长椭圆形的岩基，与周围的岩石呈断裂接触，呈陡峭的产状。在岩石内部发育中元古界包体。二中生代晚侏罗世闾山超单元双泉寺单元（J3Sq)，主要分布在平安地一带，以及矿区部分区域。面积较大，呈岩 基产出。岩体内有较大东西向断裂构造，此岩体岩性主要为中细粒似 斑状二长花岗岩。以中粗粒为主。第三，中生代早侏罗世少冷超单元（J1Wj1）分布在塔营子以北较大区域，矿区内分布较多，呈不规则状，呈岩基及岩株状产出，岩性主要为细粒二长花岗岩。2.1.4 区域矿产 区域内矿产资源主要集中在建设以北地段，有水泥用石灰岩，萤石等非金属矿产。区域东部有金矿、膨润土、珍珠岩等矿产分布，此地区为矿产资源相对匮乏地区。3 矿区地质条件分析 3.1 地层条件 该地区地层出露简单，只有中生界白垩侏罗系义县组（JKy）和新生界第四系。第一，中生界白垩侏罗系义县组（JKy）是哈尔套的一个重要组成部分，其岩性以中酸性火山岩、火山碎屑、中酸性火山岩和沉积岩为特征，其发育程度与构造环境密切相关。主要岩石类型为安山岩、火山角砾岩、角砾凝灰岩等。哈尔套镇东山萤石矿床主要产于该地区的 NE 向断裂带，其特征为灰-黑灰色，具有孔隙结构，气结核多呈球状或椭圆形。第二，新生界第四系（Q），其分布范围不大，主要集中于冲沟、河漫滩、河床和哈尔套地势较为平缓的地区，其组成以亚砂土、砂质质土和砂砾土为主，厚度一般 0.300.50 m。3.2 地质构造 矿区内构造中度发育，出露于中生代侏罗世花岗质岩体和中生代白垩侏罗世地层中，多为脆性构造，控矿构造多为 NE 向，一般走向为 5-40，NW 向构造与成矿关系不大，其中断裂构造与成矿关系最为密切。3.2.1 F1 断裂构造 哈尔套东山义县组火山岩碎屑岩中，总体上表现为 NE 向展布，北部走向 30 度，南部接近南北，成分枝状，T1 型矿体为断裂的扩展部位。研究结果表明，该断裂的长度在 300m 以上，宽度在 0.52.5m 之间，且在厚度上有很大的差异。断层倾向南东，倾角 7080度，在断裂带中有大量的角砾和断层泥。其中，部分萤石晶体较发育，其中萤石细脉宽度 0.050.2m，在构造带内有较强的矿化作用，燕山期是其形成期4。3.2.2 F2、F3 断裂构造 F2 断层位于塔营子乡上四道沟东南部，是一条典型的张性断层，发育于中生代侏罗世花岗质岩体中，该区内萤石矿化程度高，构造带内破碎程度较高，控制 T2 矿体。F3 断层位于哈尔套东山 F1 以东，通过 QJ1揭露，断裂带走向近南北方向，其矿脉特征为扁豆状，夹有灰白色碳酸盐岩，呈挤压泥状，倾向东，宽度0.5-1.00 m，对 T3 矿体起主导作用。矿区内存在多种不同的构造形态。其主结构比萤石矿的形成时间要早，哈尔套东山构造的发育，使得含矿热液有了流动、沉淀的地方，从而为萤石矿的富集创造了有利的条件，但后期的构造对该矿床的成矿作用并不明显，局部表现压碎。3.3 岩浆岩 本区的侵入岩类型较为简单，多为中、中酸性岩体。第一，中生代晚侏罗世闾山超单元双泉寺单元（J3Sq)，主要分布于塔营子四道沟北部，面积约中国科技期刊数据库 工业 A-7-810km2，岩性以中细粒似斑状二长花岗岩为主，矿物成分为钾长石、斜长石及石英、黑云母等，具似斑状构造，多为大岩基产出。NE东西向构造较为发育，萤石矿床多产于该构造内。第二，中生代早侏罗世少冷超单元（J1Wj1)，出露于塔营子四道沟以南，下四道沟以东，面积约 10km2，岩性以细粒二长花岗岩为主，岩体密度高，解理发育，局部可见细脉状及侵染状萤石化，成岩基产出。第三，脉岩。区内脉岩稀少，以花岗斑岩（P pi）为主，脉宽 2-15 m，走向南北、北东为主，对矿体的破坏不明显，脉岩的类型以酸性和中酸性为主，其形成年代比花岗岩要早。4 萤石矿的成矿特征分析 4.1 矿体特征 塔营子-哈尔套萤石矿床是由 NE 向断层构造控制的。北东向断层与构造的复合体是成矿的有利部位，区内有 3 个工业矿体，1 个贫矿体。第一，T1 号矿体：分布于哈尔套东山矿区 28-31线之间，为扁豆形，走向 NE 20，倾向 110，倾角70-75，平均厚度 5.64 m，控制延长 46 m，品位 37-56之间，矿体厚度变化较大，围岩主要以火山角砾岩和安山岩为主，纵向上呈倒三角形分布，矿体赋存标高产于 140-166 m5。第二，T2 矿体：位于塔营子上四道沟东南，11-12线之间，走向 NE 510，倾向 100，倾角 7580，平均厚度 0.70 m，控制延长 50 m，矿体埋深不大，主要产于中生代侏罗世花岗岩体的构造蚀变带中，规模不大。第三，T3 矿体：位于哈尔套东山矿区 T1 矿体的东侧，28-31 线之间。矿体只出现于 QJ1 底部，埋深距地表 10m 以下，为隐伏矿体。它走向近南北，倾向东，局部倾向西部，产状较陡，倾角 8085 度，矿体长 50m。在党家沟一带，发现了一条规模不大、品味较低的低品位矿体。总体而言，不同的矿体具有不同的规模、形态、品位差异和赋存部位。塔营子-哈尔套萤石矿床为小型、品味中等，以扁豆状赋存于火山碎屑岩体和花岗岩体的断层带内，其矿体形态有一定的规律性，是一种小规模的矿床。4.2 矿石特征 该矿区的萤石矿物成分各不相同，且含有一定数量的石英、蛋白石和岩屑。矿石的类型可以分成两类：1）角砾状矿石：以火山岩碎屑、碳酸盐成角砾、紫色萤石呈胶结物，也有绿荧石充填而成；2）块状矿石：以紫色粗晶萤石为主，品质一般，以 T2 和 T3 矿体为主；脉石矿物的类型与含量，对矿石的品质有很大的影响，经过精选后，可使其品位得到改善，以满足各行业的需求6。4.3 矿体围岩蚀变 矿区内的萤石矿化及围岩蚀变，主要产于花岗岩及火山碎屑岩挤压带中张裂系发育的部位，形成规则分布的矿化蚀变，包括萤石化、硅化、碳酸盐化、高岭土风化等。硅化：以硅质为主的石英为主，呈脉状或块状，产于矿体的顶部和底部，为萤石矿床的间接找矿提供了标志依据。萤石化：紫、绿的细脉状及侵染性的不规则分布。它是萤石矿床的直接找矿标志。碳酸盐化：以网状脉型为主的方解石。4.4 矿床成因及找矿标志 矿床成因。在花岗岩出露后，随着岩体的抬升，含矿热液沿破碎带带向上迁移，在断裂带中存在一定的空隙，使含矿热液体发生沉淀，从而形成了一种充填型萤石矿床。当矿石中的液体重新活化，重新填充时，就形成了浅绿色的萤石矿石。大量的硅液，矿液，也随着上升，在围岩的各种小裂缝中沉淀下来。第二，成矿标志。硅化是该矿床的一个重要找矿标志，萤石矿化是其直接找矿标志。5 结语 通过对阜新市塔营子-哈尔套萤石矿开展勘查找矿，确定了区内矿床成矿区域，并对该地区的地质和构造、矿体规模、赋存状态和品位的变化有进行了了解和分析，并对其进行了粗略的技术经济评估，提交了资源储量，为以后该区域萤石矿的继续勘查找矿及开发利用提供了较可靠的地质资料依据。参考文献 1 代晓 光,李 健,商朋强 等.冀 北步 古沟 一带萤 石 矿地 物化 找矿 技术方 法 组合 研究 J.地 质与 勘中国科技期刊数据库 工业 A-8-探,2022,58(4):809-821.2 闻 棋,陈 春 发,徐 诗 涵 等.浙 江 省 磐 安 县 冷 水 萤 石 矿 地 质 特 征 及 成 因 探 讨 J.四 川 地 质 学报,2022,42(2):222-226.3伍光锋,魏龙飞,王博等.阿尔金山库木塔什萨依萤石矿成矿地质特征及控矿因素J.化工矿产地质,2022,44(2):137-145.4 韩家 家,鲍 淼,张继银 等.贵 州郎 岱镇 汪家寨 萤 石矿 地质 特征 及找矿 方 向探 讨 J.西部 探矿 工程,2022,34(6):118-120.5王忠,刘国华,许令兵.河南省土门萤石矿地质特征及控矿因素J.矿产勘查,2022,13(5):616-622.6张苏坤,王辉,冯绍平等.河南省栾川县杨山萤石矿成矿作用:来自氢氧同位素和元素地球化学的约束J.西北地质,2022,55(2):209-216.