(a)存款的时间空分布。
中国萤石矿床从构造位置上看,产于酸性-中酸性岩浆岩接触带和火山岩、次火山岩中,主要分布在中国东南部中新生代岩浆活动频繁的地区,即长江钱塘准褶皱带以南、江南古陆以东和以南。各种沉积岩(浅变质碎屑岩除外)中的矿床大多分布在上述构造的北部和西部。如古生代海相火山沉积岩中的热液沉积交代矿床,分布在中国北部中蒙边界两大板块缝合线的边缘和西南基性火山岩发育区。沉积碳酸盐区交代矿床多分布在西南和华北碳酸盐岩发育区。
从地理上看,我国萤石矿床大部分集中在华中、华南和华东,其次是华北、西南和西北部分地区(如甘肃、新疆)。其中产于酸性-中酸性岩浆岩接触带的矿床主要分布在中国中部和南部。火山岩和次火山岩中的矿床主要集中在中国东部。其他类型主要集中在华北和西南地区。
中国萤石矿床的容矿岩石从太古宙、元古宙到中生代都有,但古生代集中在奥陶纪、二叠纪和中生代。从矿床成因考虑,萤石矿床(沉积型萤石矿除外)多为成岩后热液活动所致。因此,即使矿床产于古老的变质岩地层中,其成矿时代也相对较晚。据统计,我国90%的萤石矿床与中生代燕山运动有关。同时,在燕山期,燕山晚期成矿最为有利。这些矿床大多产于酸性-中酸性岩浆岩及其内外接触带中,与燕山晚期花岗岩有关,只有少数萤石矿床与印支期或海西期花岗岩有关。这种倾向于与晚期岩浆作用有关的现象,不仅普遍存在,而且在某一局部地区也存在。广西资源县双尾江萤石矿床,加里东期、印支期和燕山期均有花岗岩出露,但矿床与燕山期花岗岩明显相关。山东蓬莱桔山河萤石矿区燕山期有三次岩浆侵入和一次脉石侵入,但萤石矿与第二次岩浆侵入和晚期脉石有关。至于那些产于中生代火山岩和次火山岩中的萤石矿床,它们是较新的地质时代地质作用的产物。
(2)矿床的控矿因素。
与其他类型的矿床一样,控制萤石矿化的主要因素是岩石类型和构造。适宜的岩相和岩性往往是萤石成矿物质来源的重要依据,具有一定的褶皱和断裂,为成矿溶液提供了通道和有利的容矿空间空。在这些因素中,不同类型的存款起着不同的作用。
(1)岩石类型的控矿作用岩浆岩类型对萤石成矿的影响因矿床类型而异。一般来说,产于酸性-中酸性岩浆岩内外接触带的矿床,特别是那些来自岩浆岩本身的成矿物质,对围岩不具有选择性,岩体的性质往往对形成萤石矿化或矿床起重要作用。一般与萤石成矿有关的岩浆岩多为酸性或中性,很少与基性岩浆有关。酸性花岗岩(包括黑云母花岗岩和花岗斑岩)和一些中酸性岩石(如花岗闪长岩和闪长岩)及其他富含二氧化硅的钙碱性岩石有利于成矿。具体到某个地区,也有类似的规律。
那些只有晚期岩浆热液活动但主要在碳酸盐岩中的矿床,尤其是交代特征明显的矿床,其矿化程度明显地依赖于围岩。比如江西省德安县红喜坂区的萤石矿床。矿区出露地层主要为志留系薄层砂岩夹页岩、奥陶系瘤状灰岩夹泥质条纹灰岩和白云质灰岩。区内出露的石英闪长岩脉有限,根据地质现象可分为热液充填型和热液交代型。其中热液交代萤石脉。主要产于中奥陶统纯灰岩中,其次为上奥陶统瘤状灰岩。
在碳酸盐岩地区与岩浆岩成因有关的萤石矿床类型中,萤石矿化对围岩的依赖性更强。如川东南、黔东北广泛发育的萤石、重晶石矿化主要集中在生物碎屑灰岩中,其中下奥陶统红花园组中厚层较纯,上部大湾组(或湄潭组)灰岩、粉砂岩及含泥质灰岩夹页岩薄层的岩层仅在其中。红花园组和南津关组(或桐梓组)下部的钙质白云岩和白云质灰岩很少矿化,只有与红花园组共同控制才能形成矿化或构成工业矿体。
对于海相火山沉积岩区的热液矿床和交代矿床,火山岩是酸性还是基性并不关键,关键在于是否存在碳酸盐岩(或陆源碳酸盐岩)。如苏莫查干敖包矿床位于酸性火山沉积岩区,贵州青龙大厂矿床位于基性玄武岩区。
云南老厂萤石矿床是位于玄武岩地区外围的单一萤石矿床。下二叠统茅口组灰岩与上二叠统龙潭组硅质岩接触时,矿床各项矿化最好。当矿体遇到泥质灰岩或凝灰质砾石、粉砂岩时,含矿性变差。同时可以发现,矿体没有一部分单独落在同一岩层上。只有两者接触,即一个是矿体上盘(如茅口组),一个是矿体下盘(龙潭组)的岩层,才能发生成矿作用。
与碳酸盐有关的萤石矿床多与白云石或白云质灰岩、灰色白云石和白云质大理岩有关。这些岩石大多数是矿化层的基底岩石,少数是寄主岩石。如安徽衡山萤石矿床和周山口矿床都产于白云石大理岩或白云岩中。河北平泉双洞子萤石矿床产于中元古界白云岩和页岩的层间破碎带中。黔东北、川东南的萤石矿床产于下奥陶统中部的灰岩中,下部的白云质灰岩或钙质白云岩矿化程度较低,然后上寒武统下部的毛田组厚层白云岩或钙质白云岩中不含萤石矿床。江西德安红喜坂区的萤石矿,容矿层下部也是白云质灰岩和白云岩,是一种罕见的矿。总之,富含萤石矿化的基底岩石多为白云石或白云质灰岩等富镁岩石。不难看出,浅部富氟矿床与岩石或其底部岩石的富镁性质密切相关。
(2)构造的控矿作用①褶皱的控矿作用。褶皱对各类萤石矿床都有不同程度的控制,其中碳酸盐岩地区的萤石矿床明显受褶皱控制,其次是海相酸性火山区碳酸盐岩层中的一些热液沉积型萤石矿床和基性火山区的交代型萤石矿床。这些矿床大多出现在该地区的背斜轴部或近轴翼部。酸性-中酸性岩浆接触带或火山岩中的萤石矿床与褶皱关系不密切。②断裂和裂隙的控矿作用。断裂不仅是成矿溶液的通道,也是含矿的空空间。同等条件下,裂隙发育、岩石结构破碎的区域(段)易成矿。断裂对各类萤石矿床的控矿作用也不例外,但优势断裂方向不同。
许多萤石矿床实例表明,在一个矿床或矿田中,虽然有许多产状不同的相互联系的断裂,但总有一个方向含矿最好,往往成为矿区的主导控矿断裂。这种优势断层,在那些与背斜有关的矿床中,往往是垂直于背斜轴的,少数是平行于背斜的。
不仅对于一个矿床或矿田,而且对于一个大的区域,也有类似的规律。例如,在中国东南部广阔的萤石分布区,大多数含矿断裂都是NE向或NNE向的。如果按矿床规模统计含矿断层走向,89.3%的大型矿床主脉为北东向,少数大型矿床矿脉为北西向。从更广的角度看,华北、华中、华南、华东等中生代燕山期岩浆活动带东部沿海地区萤石矿床的优势矿脉走向多为北东向,少数为北西向。这表明中国东部大部分矿床的主要含矿方向为北东向,这是完全错误的