1、 成礦地質背景
螢石礦床區域構造位置處于斷褶帶之貓兒山背斜中部。區域內出露地層有上元古界板溪群、震旦系變質巖系,下古生界寒武系淺變質砂頁巖及奧陶地層。區域內斷裂構造比較發育,不同時期的SN向、NW向及NE向及NE向構造線縱橫交錯。其中以NE-NNE向斷裂構造最為顯著,是本區主要的控礦、賦礦構造。區域內巖漿活動強烈,廣泛分布有加里東期黑云母花崗巖,侵入于板溪群、震旦系、寒武系和奧陶系,構成貓兒山復式巖體的主體,燕山期花崗巖則呈大小不等的巖株群產出,侵入于加里東期貓兒山花崗巖和圍巖中,多沿著斷裂構造分布,與從多礦產的形成關系密切。螢石礦床即產于燕山早期黑云母花崗巖中。
2、 礦區地質概況
2.1 地層
礦區出露地層主要是上元古界震旦系南沱組(Zln)黃褐色長石石英砂巖、不等粒砂巖、泥質粉砂巖,夾含礫砂巖、絹云板巖、鈣質板巖、泥灰巖和透鏡狀白云巖。與貓兒山花崗巖體呈侵入接觸關系,接觸面與巖層產狀基本一致,外接觸帶發育有角巖化、硅化蝕變。
2.2 構造
2.2.1 褶皺
礦區褶皺主要為貓兒山復式背斜,軸向NE-NNE,次級褶皺不發育,巖層產狀較平緩,構造變型不甚劇烈。沿復式背斜軸部侵入有加里東期花崗巖體。
2.2.2 斷裂
礦區斷裂十分發育,主要為NE向,具張扭性質。較大的斷裂有F1、F2、F3、F4斷裂,前3者匯合形成枝狀斷裂。斷裂帶寬5-54m,長180-3600m,整個斷裂一大一小展布,局部略呈掃帚狀、小分岔出現,傾向NW,傾角57-75º。斷裂具多期活動性質,前期的斷裂破碎帶經富含SiO2的熱液充填與交代,形成硅化壓碎央,并以脈狀產出,數量約70余多,多沿NE和NNE走向略呈側現排列,螢石礦脈(體)即充填于這種硅化壓碎巖帶中。
2.3 巖漿巖
礦區巖漿主要為加里東期黑云母花崗巖,廣泛分布,呈巖基產出,為貓兒山復式巖體的主體巖石,侵入于下古生界地層中,具絹云母化、白云母化蝕變和去鈣化作用。燕山期黑云母花崗巖呈大小不等的巖株群或巖脈產出,侵入于加里東期花崗巖中,巖石具絹云母化、綠石化和去鈣化作用,局部硅化。與華南花崗的平均值(貴陽地化所,1979)相比,礦區花崗巖以高SiO2、K2O、P2O5,低Al2O3、TiO2、Fe2O3、CaO、MgO、MnO、Na2O為特征,屬鈣堿性過鋁質花崗巖。
3、礦床地質特征
3.1 礦體的形態、產狀與規模
螢石礦體充填于燕山早期花崗巖NE向的斷裂硅化壓碎巖帶中,其中F1斷裂帶中有6a號礦體,F2斷裂帶中有6h、7、8、10號礦體,F3斷裂帶中有13、14、15號礦體(見圖1)。從多礦體中具工業價值的為1-8號礦體。其中又以8號礦體規模最大。
礦體多呈脈狀、透鏡體狀產出,產狀(295-310º)∠(65-85º),沿走向或傾向時有膨大、縮小變化現象。礦體的整個形態,在縱剖面上多呈倒三角形,上大下小,水平長度與垂深之比約9:10。個別礦體略向NE側狀,側伏角75º。具有工業價值的礦體多分布于礦區西部的F3、F2斷裂帶中巖脈密集的地段。
具有工業價值的礦體中,單個礦體長108-248m,厚1.08-20.09m,平均6.55m,延伸175-30lm。含CaF220.14-67.34%,平均41.03%;SiO232-86%;S0.008-0.038%;Ph0.0028-0.017%;Cu0.0028-0.010%.
3.2 礦石特征
3.2.1 礦石礦物組合
礦石中主要礦物為螢石、石英,其次為長石、絹云母,微量礦物有綠泥石、水云母、白云母、黃鐵礦、褐鐵礦、金紅石、鋯石、電氣石、磷灰石等。螢石和石英常聚集成條帶狀,一部分螢石和石英相互鑲鉗接觸。石英常沿螢石邊緣聚集分布或沿螢石裂紋充填分布。
3.2.2 礦石結構構造
(1)礦石結構:螢石晶粒透明-半透明,玻璃光澤,呈聚晶產出,晶粒呈八面體,少數立方體,自形-半自形晶結構;石英呈粒狀或柱狀,多具波狀消光。
(2)礦石構造:螢石常與石英、長石共生,形成條帶狀、環帶狀及脈狀穿插等構造,其中以條帶狀構造為主。在條帶狀構造的礦石中,螢石與石英(部分長石)呈消長關系產出。
3.2.3 礦石類型
根據礦物的共生組織特征,礦石類型分為4種:螢石型(含CaF255~75%,Sio220~40%),包知含螢石的的硅化壓碎巖及花崗壓碎巖。
3.3 圍巖蝕變特征
圍巖主要蝕變為硅化、絹云母化、綠泥石化和螢石化。主要沿礦體兩側近礦圍巖呈條帶狀分布。其中硅化蝕變強度大,并與礦體的產出密切相關,硅化寬度一般1~5m,越靠近礦體硅化越強烈,遠離礦體則減弱,直到消失。
4、礦床控礦因素及成因
(1)礦床位于燕山早期黑云母花崗巖體中,螢石礦體形成時的熱液來源似與巖體密切相關,巖漿活動為礦體形成帶來了大量富含揮發組分的Sio2的溶液。
(2)礦區賦礦圍巖為黑云母花崗巖,屬于鈣堿性系列花崗巖。花崗巖中的CaO含量一般在1.04~1.77%,但在靠近礦體處數十米寬范圍內,CaO含量由0.90%逐漸下降到0.38%,而在礦體內CaO卻突然大量升高,表明花崗巖為螢石礦體的形成提供了大量的CaO。
(3)花崗巖體中的斷裂發育,尤其是NE向斷裂構造特別發育,不僅為礦液來源提供了通道,而且為礦液提供了儲存空間,并密切影響礦體的產出和規模。在有礦體產出的地段,破碎帶的寬度與礦體厚度呈現正消長關系,破碎帶寬度越大,礦體厚度相應變大;破碎帶寬度越小,礦體厚度也相應較小。并且富礦體多出現在斷裂構造交匯復合部位和產狀急劇變緩的地段。
綜上所述,初步認為螢石礦床類型屬斷裂破碎帶充填型,其成因類型為巖漿低溫熱液型脈狀礦床。礦床受巖體、巖性及斷裂的控制。
5、找礦標志
(1)巖體巖性標志:螢石礦體產出于燕山早期黑云母花崗巖中,礦體的形成與花崗巖體在有著密切的關系。因此,燕山早期黑云母花崗侵入巖體可作為礦區及其外圍尋找螢石礦的巖體巖性標志。
(2)構造標志:巖體中NE向斷裂構造及其旁側次級斷裂,控制了本區螢石礦床的分布,故沿該組斷裂構造帶尋找同類礦床是行之有效的方法。
(3)脈巖標志:礦體頂底板圍巖(花崗巖)均受到過程度不同的壓碎,沿著這些壓碎裂隙,常有石英、螢石細脈充填貫入,并可組成數米寬的細脈帶。因此有石英、螢石細脈發育的地段,就有可能找到礦。
(4)圍巖蝕變標志:螢石礦休常與硅化壓碎巖相依產出,找到硅化壓碎巖就可能找到螢石礦脈。由地硅化壓碎巖巖性堅硬,抗風化能力強,故地貌上往往形成NE向延伸的正地形或較為連續的小陡坎和絕壁。此種地貌特征易于識別,是重要的找礦標志。
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