湖北省红安县华河萤石矿床成矿特征及邻近区域类似矿床的找矿方向探讨

叶昌智，刘明文，黎 湘

(1．湖北省地质调查院 鄂东北所，湖北 孝感 432100;2．湖北省地质调查院，湖北 武汉 430034)

0 引言

湖北省红安县华河萤石矿床属于豫南—鄂北萤石矿矿集区。该矿集区西北自河南省嵩县，东南至湖北省红安县，面积5．6万 km2，有萤石矿床14个，以大中型为主，查明萤石矿资源/储量约1 296万t。区内萤石矿床主要分布于河南省嵩县、信阳，湖北省红安、大悟县等地。以萤石型、石英—萤石型矿石为主。华河萤石矿床为典型的脉状热液充填型萤石矿床［1］。

湖北省红安县华河萤石矿床位于红安县城西北方向10 km的华家河镇矿山村。矿区地理坐标:东经114°31'56″～ 114°32'43″;北纬 31°22'04″～ 31°22'45″，面积 1．575 km2［2］。

华河萤石矿床大地构造位置位于大别—苏鲁地块(Ⅰ2)桐柏—大别(超)高压折返带(Ⅰ2－1)英山—红安超高压变质岩系折返带(Ⅰ2－1－2)。成矿区带属于秦岭—大别成矿省(Ⅱ－7)桐柏—大别—苏鲁(造山带)Au—Ag—Fe—Cu—Zn—Mo—金红石—萤石—珍珠岩成矿带(Ⅲ－67)。参见图1。

图1 华河萤石矿区所在成矿区带位置图Fig．1 Location map of metallogenic belts in Huahe fluorite ore district

华河萤石矿所在区域内出露大量的新元古代武当(岩)群一岩组，岩性为白云斜长片麻岩，间夹黑云角闪斜长片麻岩;武当(岩)群二岩组，岩性为白云质大理岩等。区域内岩浆岩不发育，主要为燕山早期正长斑岩、晚期矽质(石英)脉岩，此外可见少量的石英斑岩等①湖北省地质调查院，中华人民共和国1∶25万区域地质调查成果报告麻城市幅，2003。。参见图2。

图2 湖北省红安县华河萤石矿区域地质图Fig．2 Regional geological map of Huahe fluorite deposit in Hong’an County，Hubei province1．冲积层;2．武当岩群一岩组;3．武当岩群二岩组;4．裂解岩片;5．柏树湾岩体;6．胜利片麻岩;7．酸性/基性侵入岩;8．蚀变岩带;9．一级断裂构造;10．二级断裂构造;11．三级断裂构造;12．华河萤石矿区范围。

1 矿区地质

1．1 地层

华河萤石矿区内出露大量的新元古界武当(岩)群一岩组的白云斜长片麻岩，间夹黑云角闪斜长片麻岩等。

1．2 岩浆岩

区内岩浆岩不发育，主要为燕山早期正长斑岩、晚期矽质(石英)脉岩，此外可见少量的石英斑岩等。

1．3 构造

区内构造较为简单，控制矿体的构造为一明显的破碎带，位于寨山，呈北东—南西向展布，倾向305°～315°，倾角65°～70°，宽数米至数十米，破碎带总长达700 m以上，其北东端尖灭于土门山，南西端根据钻孔资料显示呈隐伏状态。在破碎带内，各种碎裂岩、角砾岩发育，岩石较破碎，硅化、绢云母化等热液蚀变较普遍，沿断裂破碎带充填着大量的萤石矿脉、石英—萤石矿脉、重晶石—萤石矿脉及少量的石英脉。参见图3。

2 矿床地质

2．1 矿体特征

华河萤石矿体主要出露在寨山地段，呈简单分枝脉状，总体产状变化不大，倾向为310°～316°，倾角为65°～68°。矿体分为主矿脉和分枝矿脉。主矿脉(Ⅰ):沿破碎带上盘分布，地表可见长度330 m，连续出露，水平厚度平均6．7 m，最大为10 m，向两端变窄趋于尖灭。矿脉在NE端尖灭，并被分枝矿脉(Ⅰ－1)所取代，根据钻孔资料表明:沿SW端则呈隐伏状态。主要分枝矿脉(Ⅰ－1)沿破碎带下盘分布，在与主矿脉复合处其出露水平厚度最大为14米，向两端急骤变窄直至尖灭，矿体规模大且稳定，总长500 m以上，平均延深140 m，平均水平厚度7 m(包括分枝矿脉)①湖北省地质局第十二地质队，湖北红安华河萤石矿寨山矿体初步地质勘探报告，1969。。

根据主矿脉和分枝宽脉出露的水平厚度，求得其厚度变化系数为34%，说明矿体厚度变化属于中等。

图3 湖北省红安县华河萤石矿矿区地质图Fig．3 Geological map of Huahe fluorite ore district in Hong’an County，Hubei Province1．第四系残坡积及冲洪积层;2．武当(岩)群一岩组;3．接触产状/正长斑岩;4．石英脉;5．碎裂岩;6．角砾岩;7．矿化角砾岩;8．萤石矿体及编号;9．矿化体;10．矿体产状;11．片麻岩产状;12．实测地质界线;13．白云斜长片麻岩。

2．2 矿石类型

矿石工业类型主要有:萤石型、石英—萤石型。

2．3 矿石特征

矿石矿物主要为萤石，与其伴生的矿物主要有石英和重晶石，有时含石髓并往往含片麻岩的角砾，且部分萤石晶粒中含榍石、金红石、锆石的包裹体等。

矿石结构:矿石主要以粗粒结构为主，其次为不等粒花岗结构、似斑状结构等。

矿石构造:矿石以块状及似条带状构造为主，角砾状构造、云雾状构造其次。

2．4 矿石有益、有害组分

有益组分主要为氟化钙，一般含量在80% ～85%;有害组分主要为二氧化硅。氟化钙与二氧化硅含量在矿石中呈反比函数关系。

2．5 矿石化学成分特征

矿石化学成分以CaF2、SiO2为主，占矿石总含量95%以上，其次为Al2O3，少量CaO等。

2．6 矿体围岩蚀变

矿体围岩蚀变主要为绢云母化、硅化，其次有高岭土化等。

2．7 成矿时代

根据成矿带、区域构造及岩浆活动等推测，华河萤石矿成矿时代应该为燕山晚期。

3 矿床成因初探

3．1 矿床成因分析

由于在构造破碎带内各种角砾岩、碎裂岩发育，绢云母化、硅化等热液蚀变普遍，同时破碎带也为热液成矿提供了良好场所。其成矿物质(Ca、F)均来自围岩，介质为大气降水，热源来自构造—岩浆活动，成矿温度为130～180℃。热液在渗透、迁移过程中从围岩中吸取矿质形成矿液，矿液在迁移演化过程中，由于物理、化学条件的变化，在适宜的地质构造场所中沉淀，形成中低温热液型萤石矿，于是在赛山—许记山破碎带充填萤石矿脉形成萤石型萤石矿;在马头山—初见山—黄石岗破碎带上充填萤石—石英脉形成萤石—石英型萤石矿，局部形成萤石—重晶石型萤石矿。

3．2 矿床成矿模式

根据上述矿石特征及矿床产出特征，华河萤石矿床成因类型属于中低温热液型矿床［3－5］。成矿模式见图4。

图4 华河萤石矿床成矿模式图Fig．4 Metallogenic model of Huahe fluorite deposit1．南华系一岩组;2．正长斑岩;3．构造破碎带;4．萤石矿体;5．燕山期花岗岩脉;6．高压液体;7．断层。

4 找矿标志及预测模型

(1)充填正长斑岩、角砾岩、碎裂岩为主的构造破碎带，其充填岩石往往为萤石矿体顶、底板。

(2)与F、Au等元素有关的异常。

(3)破碎带中热液成因的重晶石往往与萤石伴生，也是寻找萤石矿的重要标志。

(4)沿地表、破碎带下盘分布的暗红色含赤铁矿、褐铁矿角砾岩。

(5)与热液成矿活动有关的围岩蚀变，主要是绢云母化、硅化［6］。参见图 5。

图5 华河萤石矿床找矿预测模型图Fig．5 Prospecting prediction model of Huahe fluorite deposit1．南华系一岩组;2．正长斑岩;3．构造破碎带;4．萤石矿体;5．断层;6．氟元素曲线;7．金元素曲线。

5 找矿方向探讨

5．1 扩大找矿远景

加强对大别—苏鲁(造山带)Au—Ag—Fe—Cu—Zn—Mo—金红石—萤石—珍珠岩成矿带萤石矿体分布规律的研究，在华河及其邻近区域地表进行土壤测量，以发现新的与萤石矿床有较好套合关系的F、Au异常，扩大找矿远景①红安县国土资源局，2006—2020年红安县矿产资源总体规划，2009。。

5．2 就矿找矿

在华河及其邻近区域采取路线地质剖面追索为主的方法调查已知矿及其外围区，以期扩大找矿范围，发现新的矿(化)点，在此基础上再开展进一步的探矿工程等工作。

5．3 地质追索重点

由于该类型矿床目标比较明确，根据以上找矿标志，在实际工作中应注意以下两点:

(1)注意构造 矿区内断裂构造发育，各序次的各类断层、破碎带数十条，其中，北东—南西向构造破碎带为萤石矿导矿构造和容矿构造，寻找类似破碎带是比较理想的选择。

(2)注意岩体(脉) 正长斑岩(脉)侵入破碎带中，一般平行破碎带上盘分布，呈较稳定的分枝脉状，岩石受后期构造影响且具压碎构造，并被晚期石英细脉切割。

5．4 寻找隐伏伴生矿产

破碎带中常出现热液成因的萤石—重晶石型萤石矿脉，重晶石可以作为隐伏矿体的重要指示物，对寻找其下是否有铅矿及多金属矿具有指示意义。

［1］ 董南庭，吴永波.密山—抚顺深断裂带及其牵引构造对成矿的控制作用［J］. 吉林地质，1982，3(1):58.

［2］ 潘桂棠，肖庆辉，陆松年.中国大地构造单元划分［J］.矿业快报，2009，2(3):28.

［3］ 肖克炎，王勇毅，陈郑辉.中国矿床资源评价新技术与评价新模型［M］.北京:地质出版社，2006:4－12.

［4］ 汤中立，任端进，薛增瑞，母耀开.中国矿床［M］.北京:地质出版社，1995:205－265.

［5］ 陶维屏，高锡芬，孙祁，等.中国非金属矿床成矿系列——矿床、含矿建造、成矿系列、形成模式［J］．矿业快报，1994，2(3):32．

［6］ 王吉平，商朋强，牛桂芝.中国萤石矿主要矿集区及其资源潜力探讨［J］．矿产与地质，2010，2(5):38．