武夷成矿带闽西北部萤石矿床地质特征及成矿启示

刘 磊，林国宣，谢晓亮

（1.中化地质矿山总局化工地质调查总院，北京 100013；2.中化地质矿山总局福建地质勘查院，福建 福州 350013）

闽西北的整体地质矿产工作程度不高。二十世纪六十年代至今开展过1：20万、1：5万区调工作，20世纪70年代部分地区开展了萤石矿勘查工作，但研究区的萤石矿研究程度仍很不足，如成矿时代尚缺少高效的定年测试手段，萤石矿热液的成矿机制依然有待进一步研究。

研究区内的萤石矿床地质构造特征、岩浆特征，探索区域萤石成矿规律，对于武夷山成矿带找矿突破具有重要意义。

1 大地构造背景

华东萤石矿主要成矿区地处闽、浙、赣三省结合部的武夷山区，切割较深。由大片燕山期花岗岩组成了低山丘陵，植被较茂密，基岩露头较少。

研究区位于浦城－尤溪南北向大断裂带的西侧，浦城－光泽北东向断裂带南侧，此外尚有崇安－石城深大断裂带和松溪－宁德北西向断裂带在区内交汇（图1）。构造单元属闽西北隆起带，东以政和－大埔断裂与相邻闽东火山断陷带为邻，南以宁化－南平断裂与闽西南坳陷带相接。

2 成矿地质背景

2.1 控矿断层构造

闽西北隆起带是福建省萤石矿床（点）的主要分布区，而向南、向东均明显减少，至东南沿海仅有零星矿点。闽西北隆起带可划分为中部的隆起和两侧的坳陷三个次级构造单元，萤石矿床（点），特别是大、中型矿床，主要分布在隆起带边缘和坳陷带边缘。矿床（点）主要受北东、北北东向断裂构造控制，其次受北西向断裂构造控制。断裂带为岩浆期后含矿热液的上升提供了通道，同时也提供了良好的储矿空间，为区内萤石矿的控矿和储矿构造。

图1 福建省区域构造、萤石矿分布及工作区

区内矿床（点）的矿体主要受崇安－石城深断裂带控制，总体形态呈脉状、复脉状和透镜状。萤石矿床主要分布在闽西北隆起带之次级浦城－洋源隆起，以及邵武－建宁坳陷中，在空间上往往呈北东－北北东向矿脉群分布，单个矿床中往往有数个平行的矿体产出。

2.2 岩石地层

自早元古代以来地质构造活动强烈，具有长期、多次活动的特点。区内基底为下元古界麻源群大金山组和南山组，中－上元古界交溪组和马面山群龙北溪组。缺失古生代地层。

大金山组和南山组，主要岩性为黑云斜长变粒岩夹斜长角闪片岩、条带状黑云母（二云母）石英片岩夹黑云斜长变粒岩。原岩以砂泥岩为主（局部为富碳高铝质），夹基性火山岩。

交溪组，为灰绿色变质杂砂岩，深灰色厚层变质石英砂岩偶夹千枚状（凝灰质）粉砂岩、石英片岩及硅质岩，底部偶见复成分砾岩，与下伏麻源群呈整合接触。龙北溪组岩性为三部分：上部为绿泥片岩、阳起钠长片岩和阳起钠长绿帘片岩，含磁铁石英岩；中部为白云石英片岩夹石英岩；下部为石英岩，夹白云岩、大理岩、黑云石英片岩及绿帘斜长变粒岩，偶见薄层磷块岩层。

盖层主要有中生代地层，多为断陷式或上迭式盆地产出，主要为多套陆相中酸性火山沉积岩。地层主要有三叠系焦坑组，侏罗系梨山组、漳平组、长林组、下渡组以及白至系寨下组、沙县组等。

三叠系焦坑组为内陆山间盆地含煤建造，下部为灰黑色及深灰色砾岩、砂岩、粉砂岩、夹炭质泥岩及煤层；夹安山岩及凝灰岩，具有下粗上细的沉积特征。

侏罗系梨山组属陆相至海陆交互相含煤碎屑岩沉积，灰白色砂岩夹粉砂岩，灰绿色厚层细砂岩、泥岩夹煤线，组成下粗上细的完整沉积旋回。

园盘组为紫红与灰白色凝灰质砂砾岩、砂岩夹粉砂质泥岩。

下渡组为凝灰质砂页岩及一套中酸性火山岩，岩性主要是流纹斑岩、流纹岩、熔结凝灰岩及火山碎屑岩，偶夹安山岩。

下白垩统石帽山群属于白垩纪的一套陆相沉积－火山岩地层，下部的黄坑组，以沉积岩为主，为紫红、紫灰色凝灰质砂砾岩、砂岩夹粉砂质泥岩；上部的寨下组以酸性火山岩为主，夹玄武岩及沉积碎屑岩等组成。

2.3 成矿岩浆岩

早侏罗世黑云母钾长花岗岩具有富硅、富碱、贫钙镁的特点，且富含挥发组份氟（F），据区调资料，该岩浆岩中氟含量为0.15%～0.18%，为同类型侵入岩中氟克拉克值的6～7倍，对本区萤石成矿非常有利，为区内萤石矿形成提供了成矿热液和物质来源，是区内萤石矿的成矿母岩，与萤石矿化有密切的成因联系。此外，还有少量花岗斑岩脉（γπ）侵入。

3 代表性矿床地质特征

3.1 武夷成矿带北段

建阳回潭萤石矿区位于闽西北隆起带北段东侧，建阳竹洲－宁化下伊断裂带的北端，属武夷山成矿带北段。主要地层有震旦系、侏罗系及零星分布的三叠系，北东向断裂和基底褶皱构造强烈，岩浆岩主要为志留纪白云母化中细粒钾长花岗岩、白垩世花岗斑岩和中酸性岩脉。

回潭萤石矿属热液充填型的大型脉状萤石矿床。萤石矿体赋存在断裂构造破碎带中，位于回潭花岗岩岩体南部西侧，矿床与白云母化中细粒钾长花岗岩在空间上有密切关系。在主矿体旁侧见四个从属矿体，四个从属矿体均为隐伏矿体。

主矿体形态简单，顶底界面沿走向会发生分叉、复合与尖灭现象；倾向上呈舒缓波状，矿体的形态呈长楔形，局部为透镜状，也有分叉现象。其长轴为北东向，三轴的比例约为30︰10︰1（长︰宽︰厚）。矿体总体产状走向为北东50°左右、倾向南东、倾角60°左右。矿体走向上长度约850m，延深330m。矿体厚度一般5～9m。

矿石物质组成主要为萤石（主要呈翠绿色、浅绿色，其次为浅紫色、淡白色）、石英，少量方解石、蛋白石、黄铁矿，微量的绢云母、钾长石及钠长石。

矿石结构主要有它形板状结构、角砾状结构，次为半自形粒状结构、半自形－它形粒状结构，偶见自形晶结构、放射状结构。构造主要为块状，其次为角砾状、网脉状、条带状、斑团状构造，偶见晶簇状构造。

矿石的矿物均为共生关系，与成矿关系密切的主要为萤石－石英、萤石－方解石这两种共生组合。

第一种称为“放电迁移模型”,核心是放电,即先分析微粒放电,放电后再分析离子迁移。具体步骤为:①分析溶液中还原性、氧化性的微粒;②电源正极相当于强氧化剂,还原性微粒在阳极上被氧化,电源负极相当于是强还原剂,氧化性微粒在阴极上被还原;③放电后使溶液中电荷不平衡,导致离子发生迁移。

矿石的化学成份主要为CaF2、SiO2，少量的CaCO3、Fe2O3及微量BaSO4、S、Pb、Zn。有用组分为CaF2，有害组分主要为SiO2，主要来自石英和蛋白石矿物。其次为CaCO3和Fe2O3，CaCO3主要以方解石矿物产出，Fe2O3主要来自黄铁矿。BaSO4、S、Pb、Zn含量极微，主要呈杂质赋存于萤石等矿物中。

矿石自然类型按矿石的构造特征可划分为块状、角砾状、含角砾块状、网脉状、条带状、斑团状等6种。其中以块状和角砾状矿石类型为主。

3.2 武夷成矿带中段

武夷山中段（邵武－将乐一带）的矿床（点）主要产于北东－北东东向断裂构造破碎带中，其次产于北西向断裂构造破碎带中。矿体产状与断裂破碎带基本一致，走向多为北东－北东东，少数北西向，矿体倾角多在60～80°之间。

矿体多呈脉状、复脉状、透镜状产出，但沿走向常有膨胀收缩及分叉复合现象。在主矿脉两侧，普遍存在平行侧列的小矿脉，矿体地表延伸长几十米至600多米，沿倾向延伸100～500m，矿体厚度1m至数米不等，氟化钙（CaF2）含量一般在50%～60%。

矿石矿物成份主要为萤石、石英，矿石结构以粒状结构、碎斑（裂）结构为主，矿石构造以致密块状构造、角砾状构造、条带状构造为主。矿石自然类型有石英－萤石型、萤石－石英型和萤石型三种矿石，贫富矿石皆有。

围岩蚀变以硅化为主，次为绿泥石化、叶腊石化，越接近矿体部位蚀变越强，总的来说，破碎带越宽矿体越厚，蚀变带宽度越宽。

矿床成因类型为岩浆期后中－低温热液充填型萤石矿床。

3.3 武夷成矿带南段

明溪县－清流县一带属于武夷山南段。

清流桐坑萤石矿体赋存于燕山早期第三阶段第三次侵入黑云母钾长花岗岩体内接触带的北东向断裂破碎带中，矿体严格受断裂带控制。已查明两个萤石矿体。矿体顶底板界限清楚，顶板岩性为碎裂花岗岩，底板一般为硅化角砾岩。

Ⅰ号矿体产于北东向断裂带中，矿体走向北北东，倾向南东，倾角大约70°，产状稳定，呈脉状。矿体控制长度约800m，厚度一般1～2m，矿石由萤石、石英组成，夹石较少见。

Ⅱ号矿体产于北东东向断裂带中。矿体走向北北东，倾向南东，倾角65°左右。矿体沿走向、倾向变化不大，亦呈脉状。矿体控制长度约500m，厚度较稳定，一般厚1.5m左右，矿石由萤石、石英组成，夹石较少见。

矿石矿物成分主要由矿石矿物萤石和脉石矿物石英组成，二者含量多在93%～95%以上，且互为消长。矿石的主要结构有半自形粒状结构、碎裂结构，偶见包含结构。矿石构造有块状构造、角砾状构造和条带状构造，以块状构造和角砾状构造为主，地表风化后呈蜂窝状或不规则状。

3.4 主要成矿类型及找矿标志

闽西北的萤石矿床（点）的成因类型多为中－低温热液充填型脉状矿床。通过对区内已有同类型萤石矿床的矿床特征总结和对成矿规律的研究，归纳出以下找矿标志。

1）萤石矿体露头及转石、萤石重砂异常。

2）由于萤石矿与硅化破碎带关系密切，而硅化带难以风化，故往往形成突出的正地形。

3）硅化强烈且范围宽大，并伴有绿泥石化、叶腊石化部位，其深部往往会有萤石矿体产出。

4）地表若见黄褐－棕褐色砂土（有学者称“黑土”），可能是全风化萤石矿体，褐色或黑色为铁锰质的渲染；地表若见松散的萤石矿粒，有的已成砂土状、蜂窝状、炉渣状构造，其下部成矿。

5）早侏罗世高硅富碱富含挥发分（F）的酸性花岗岩体内外接触带中的张性构造带内可能有萤石矿体。

6）萤石矿体沿断裂面走向分布，在同一条控矿断裂上，萤石矿分布在破碎带最发育、最强烈的部位，同一条控矿断裂带赋存有多个矿床、矿（化）点，它们之间具有等距性。

4 讨论和结论

4.1 相似的大地构造背景

武夷成矿带位于闽西北隆起带与闽西南坳陷带，带内有崇安－石城北东向深大断裂和南平－宁化北东东向深大断裂通过。萤石矿成矿主要受北东向－北北东向、北西向等多组断裂构造控制；断裂的交汇部位是成矿的有利区域。

4.2 岩浆成矿期

区内断裂构造十分发育，北东向、北北东向和北西向断裂交汇控制中生代盆地的展布。除断裂发育外，域内岩浆岩也十分发育。从加里东期至燕山期，岩浆活动强烈，已有资料指示燕山早期第三阶段第三次是区内主要的岩浆活动期，也是主成矿期。

4.3 萤石成矿类型

通过对武夷山北段、中段和南段几个典型萤石矿矿床特征分析，可以发现萤石矿均呈脉状、复脉状或透镜状赋存于断裂破碎带中，矿体产状与断裂产状一致，且萤石矿的成矿与区内花岗岩关系密切，矿床成因类型均为热液充填型。

5 结论

萤石矿床主要控矿因素为北东向－北北东向、北西向断层构造控矿，另外，燕山早期三阶段第三次的花岗岩浆活动也是本区萤石矿床的重要控矿因素之一。

矿体呈脉状、复脉状和透镜状，受断裂构造控制，成矿在时间、空间上与中生代中酸性岩浆活动密切相关，属于中－低温岩浆热液充填式矿床。

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［5］福建省冶金工业局.1：20万浦城幅地质矿产调查报告［R］.1972.

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