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萤石矿成因及类型(萤石矿脉特点)

萤石矿成因及类型(萤石矿脉特点) 浙江坑口萤石矿床特征及伴生多金属矿找矿

一、问题的提出

2000年以来,随着浙江省萤石矿床的日益短缺,为保证萤石资源的供应,全省及部分萤石集中区开展了矿产调剂和勘查工作。受浙江横坑坪某大型萤石矿床勘探的启发,作者认为东北断裂构造,特别是具有一定规模的区域构造带,是浙江萤石矿床的重要找矿对象。同时,获得的信息表明,遂昌变质岩断隆边缘有几处废弃萤石矿点。经野外调查,认为该场地具备形成大型萤石矿床的条件。2003年由省地勘局出资,浙江省第七地质大队资助。后来探矿权转让给杭州金石有限公司,2008年初完成最终勘探报告。在勘探过程中发现,该矿有一个特殊的控矿构造——推覆构造,其控矿断层F1实际上是变质岩和火山岩两个不同块体之间的推覆断层。同时,在勘查过程中还发现矿区存在钼矿岩及伴生金银矿化的地球化学异常,矿区外围也发现铅锌矿体。

普查过程后,在详查-勘探阶段:一方面,业主为了省钱,缺乏综合找矿的主观想法;另一方面,由于时间紧,任务多,作者没有时间去调查收集更多的资料,把更多的精力投入到野外的伴生多金属矿找矿中,伴生多金属矿找矿未能有所起色。但在报告提交后,我一直对该矿区的伴生多金属矿找矿抱有很大希望,希望以后该矿区的地质工作者和从事类似条件找矿的地质同仁能从中借鉴,这也是我写这篇论文的主要目的。

萤石矿作为一个待开发的矿区,其远景资源和伴生矿的找矿潜力关系到整个矿山的效益和矿产资源的有效综合利用。本文也试图表达作者的这一想法。由于水平有限,资料不足,研究肤浅,欢迎批评指正。

二、地质背景

遂昌大哲变质岩断隆区的构造位置属于华南加里东褶皱系东南沿海中生代火山陆缘活动带。它位于浙江遂昌县石莲-大哲-遂昌县境内,东西长30Km,南北宽10Km,面积约300km2。本区位于江山-绍兴深大断裂的东南部,遂昌东北基底断裂隆起,遂昌-山门西北断裂与牛头山-白马山东西向火山机构的交汇处。该区侵入岩和次火山岩发育。

该断隆出露地层为下元古界巴度群变质岩。岩层总体倾向东南,褶皱较小,有一系列NE向燕山期酸性岩脉侵入。基底隆起带两侧有一条走向50° ~ 60°的高角度逆冲断层(倾角65° ~ 80°),变质岩逆冲于火山岩之上(图1)。岩性主要为石榴角闪石片麻岩,夹黑云母钾片麻岩、麻粒岩及少量黑云母片岩、黑云母角闪石片岩薄层等。混合岩化作用强烈。断层两侧的火山岩为上侏罗统的流纹质硫酸盐凝灰岩、流纹质斑岩和流纹质角砾岩凝灰岩,包括流纹质角砾岩集块岩、流纹质砾岩、流纹质凝灰岩、沉积凝灰岩和紫红色凝灰质粉砂岩。区内上部侵入岩发育,主要为燕山期酸性-中酸性岩石,主要为花岗岩、花岗斑岩、长英质斑岩等。明显受NE-NNE向断裂控制,呈岩枝状产出。岩体相带不发育。部分岩体仍然是围岩的顶板。围岩重结晶、角闪石常见,并发现硅化、绢云母化、绿泥石化等蚀变岩。侵入岩与多金属矿化关系密切,在岩体与脉岩接触带附近可见金、银及多金属矿化。

坑口萤石矿床产于西北侧的高角度逆冲断裂带,即通常所说的推覆构造带(图2)。控矿推覆构造继承了基底的北东向断裂。总体产状155°∠60°,平面呈“S”形,宽阔平缓。总的来说,该区以挤压破裂为特征,挤压带宽一般在10米以上。沿断裂发育构造透镜体、糜棱岩和角砾岩。挤压带及其两侧的硅化、黄铁矿化和绢云母化普遍较强。地貌学是非常明显的正地形学标志,有陡峭的悬崖和三角形的面。

矿区断裂带上盘(东南盘)为变质岩地层;下盘(西北)区域是火山岩。断裂带以硅质构造角砾岩为主,底部硅质角砾岩发育,顶部硅质角砾岩夹少量围岩透镜体、脉石、萤石。硅质角砾岩为灰白色,具有角砾岩状结构。角砾岩成分复杂,主要包括硅质岩、火山碎屑岩、变质岩和萤石矿等。,其中以棱角为主,其次是少量的棱角——副园。一般来说,角砾岩的直径为1~40毫米,主要是小角砾岩,很少是大角砾岩。胶结物以硅质为主,含少量萤石、高岭土、绢云母等。断裂带内存在强烈的硅化和萤石化蚀变,其次为高岭土化和绢云母化,局部可见黄铁矿蚀变。该断裂是主要的含萤石矿断裂,具有多期活动的特点。由于断裂带为大型逆冲断层,在挤压逆冲过程中可局部拉伸,热液进入空之间的空间,形成大型硅质岩带和萤石矿体。重复的活动已经成为一个非常复杂的断层带。

上断裂带长30km,黄墩、上村、坑口、茶花岭有萤石矿床(层),矿化长度18km。萤石矿床(点)直接产于断裂带及其分支断层或相邻的平行断裂带中。萤石矿化与断裂带中硅化作用密切相关。黄墩萤石矿、上村萤石矿、坑口萤石矿、茶花岭萤石矿从西南向东北等间距分布约5~7km。在矿床(点)之间和主断裂带的局部地段仍可见到微弱的萤石矿化硅化脉。

三、萤石矿床特征

萤石矿体总体产状为155°∠60°,形态较简单,呈脉状。有少量分支矿体,均产于矿区F1断层破碎带内(图3)。矿体长435米,深146米。矿体厚度在0.69至14.33米之间,平均真厚度为5.45米。矿体呈浅部宽,深部薄的趋势:地表平均厚度5.73米,400中段6.17米,360中段5.56米,320中段6.13米,276米深部1.96米,254米深部1.36米,矿体PD05洞约有40条向西南方向倾斜的擦痕。擦痕表面有硅化和萤石矿化,但总体上倾角不明显。矿体中间厚,两头薄。矿体中氟化钙含量为22.29%-63.60%,平均品位为44.11%。

矿石中已鉴定出20多种矿物。矿石矿物为萤石,脉石矿物主要为应时,萤石和应时占90%以上。其他非金属矿物包括铝氟石膏(?),硬石膏(?)、长石(微斜长石、正长石、斜长石)、白云母(绢云母)、高岭石、绿泥石、阳起石、锆石、石榴石。主要金属矿物有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿(针铁矿和针铁矿)、铁闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿。矿石结构以半自形-异形颗粒结构和角砾岩结构为主。

四、伴生金银多金属矿化及找矿远景

坑口萤石矿床在普查勘探过程中发现了金银多金属矿化(图4),主要包括钼岩地球化学异常、铅锌矿化和金银矿化。

(一)钼矿

钼地球化学异常主要分布在控矿的大哲&遂昌变质岩系断隆边界断层西北侧的上侏罗统火山碎屑岩中。钼异常在山脊上连续分布,共5个样品,每个岩石样品的钼地球化学含量为100×10-6。经踏勘和检查,发现异常区存在一条宽数厘米至10厘米、倾角50-75度的脉状应时,与主断裂构造一致,但未发现钼矿化。根据浙江省第七地质大队钼矿区的找矿经验,钼矿与岩体关系密切,一般钼的原生晕异常在100×10-6以上,次生晕异常在50×10-6以上。基本上可以找到钼矿体,而且钼矿与应时脉关系密切,在异常区发现了应时脉,因此发现钼矿的可能性很大(几乎可以肯定可以找到含钼的应时脉)。松阳精聚宝萤石矿区位于大哲—遂昌变质断隆的东北延伸段(相距约40公里)(矿区东北有一中型应时脉型和细脉浸染型禄丰钼矿),在萤石矿钻探过程中发现一条应时细脉含钼矿脉。根据作者的判断,在这个矿区找到钼矿的可能性很大。

(二)铅锌矿化

铅锌矿化主要在矿区外围1/10000填图过程中发现,距坑口矿区西南约500米处,发现一条灰绿色闪长玢岩脉。岩石宽度从1米到10多米不等,断续出露,长度超过500米(主要为水田和浮土覆盖),走向北东,倾向南西,局部北西倾,倾角大于75°。两侧的矿脉和片麻岩地层强烈绢云母化、绿泥石化、绿帘石化,局部强烈硅化。在矿脉中发现了铅锌矿化。铅锌矿呈细脉状浸染,呈星形分散在脉岩和蚀变岩中,局部颗粒较小(小于1厘米)。铅和锌的品位估计在1%左右。勘探结束时,当地一些农民在矿区西侧发现块状铅锌矿,大小为10厘米×15厘米×5厘米。铅锌品位十分丰富,估计铅含量约8%,锌含量超过10%。矿石中金属硫化物主要由黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和少量黄铜矿组成,脉石矿物主要有应时、绿泥石和绿帘石。石砖属断裂构造交汇处,岩体和脉岩发育,具有良好的原生找矿前景。

(三)金银矿化

金、银矿化与矿区萤石关系密切。ZK001钻孔萤石矿体底部发现金银矿化(图5)。该段为黄铁矿化角砾岩型萤石矿体,黄铁矿以粉末状分散在萤石矿体中。该段萤石矿样长0.62米,CaF2品位61.64%,含金0.28克/吨,含银3.5克/吨。该萤石矿体上部为低品位萤石,底板为硅质角砾岩,无金银矿化。作者首次认为金银矿化可能与黄铁矿化有关,但在PD04平硐萤石矿体中发现了纯细脉状透镜状黄铁矿。黄铁矿呈细粉状,厚度5 ~ 15厘米,脉长15米。送样分析未发现金银矿化。

在矿区外围大哲-遂昌一带的变质岩地层中,已发现数十处金银矿床。其中,东风银矿床等。主要与北东向断裂构造及沿北东向断裂侵位的花岗斑岩和长英质斑岩有关。矿区位于该金银成矿带的中段,地质特征和金银地球化学异常表明具有良好的金银成矿条件。如果能在这个推覆断层破碎带中找到具有工业意义的金银矿体,将具有突破性的意义。在笔者看来,在深部构造寻找金银矿床是值得的,比如0号线ZK002孔的施工。

5.对矿区硅化及特殊找矿标志的一点认识。

(1)硅化改造

矿区与矿化关系密切的蚀变矿化为硅化,其次为绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、高岭土化等。矿山附近的围岩蚀变没有分带规律。硅质蚀变矿物主要为应时和玉髓,呈胶结状、交代块状、微细脉状、条带状等产出。硅化是多阶段多阶段的。

硅化早期以线性充填交代为主,形成硅化带和硅化构造角砾岩带。随着黄铁矿化,蚀变发生在萤石成矿之前。晚期金银成矿也与硅化作用有关,可能与燕山大规模成矿作用处于同一时期。对应的构造空应该在逆冲结束后断层位置形成的空室,以垂向迁移为主。

中期以充填型为主,并伴有萤石成矿作用,两者密切相关,形成多期成矿作用,各期具有多期特征。早期含矿热液随构造的伸展趋势进入构造空,形成脉状;中期,随着断层走向的向上挤压和“S”形转折处崩塌空的形成,含矿热液重新进入,胶结了早期的应时地块、脉状应时和萤石,形成了大量的角砾岩矿体和硅质矿体。晚期萤石矿化最强,充填胶结了大量早期形成的应时和萤石。主要成矿期可能主要在晚白垩世以后。

晚期细脉充填型,伴有弱萤石矿化,发育在矿化硅化破碎带和围岩裂隙中。这一时期主要的相应构造运动处于基本结束的弱活动阶段。

(二)特殊的找矿标志

由于逆冲断层和强烈的硅化作用,直立的“鱼脊梁”地形和断崖墙地表景观是该区最明显的找矿标志,矿体位于硅化带的东南侧。矿区另一个明显的找矿标志是毛竹与杂灌木的植物界线。矿体经过的地方,山坡上方有一般的灌木、松树、杉木、杂木,矿体下方有生长良好的竹林。

六、结论

坑口萤石矿床是受逆冲推覆构造控制的特殊萤石矿床。在该矿床及其外围发现的钼原生晕异常、铅锌矿化和类质同象金银矿化具有良好的找矿前景,值得进一步开展工作。

 
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