浙江省天台县蟹渚萤石矿矿床地质特征及其成因探讨

王志励，朱 斌，杜理科

(浙江省水文地质工程地质大队，315012，浙江，宁波)

1 区域地质概况

矿区大地构造位置处在华南褶皱系(Ⅰ2)浙东南褶皱带(Ⅱ4)温州—临海拗陷带(Ⅲ9)黄岩—象山断拗束带(Ⅳ9)。位于天台火山构造洼地南侧盆地边部位，南有赤峰山火山穹窿，西为鼻下许锥火山[1－4]。区域内中生代火山活动频繁，形成了一套巨厚的中生代火山碎屑岩系及白垩统火山沉积岩系。

区域出露地层除第四系外，主要有古近系嵊县组，上白垩统赤城山组、两头塘组、塘上组，下白垩统朝川组、馆头组，上侏罗统九里坪组、茶湾组、西山头组、高坞组和大爽组[5]。构造主要为断裂，较发育，火山活动频繁，对成矿有利。

2 矿区地质特征

矿区出露的地层主要为上侏罗统西山头组，按岩性组合可划分J3x1、J3x2、J3x33个岩性段，分别为流纹质含角砾晶屑玻屑熔结凝灰岩、流纹质沉火山角砾岩、流纹质含角砾晶屑玻屑熔结凝灰岩[5]。

矿区主要见有3组断裂，北东东向断裂有F1和F2，北西向断裂有F3，其中F1为主要控矿断裂(图1)。

图1 天台县蟹渚萤石矿区图

F1断裂位于矿区中心部位，全长约800 m，走向50°～85°，倾向南东，倾角50°～80°，断裂带宽一般在1.5～6.5 m，局部可达10～12 m。已知的主要萤石矿(化)体分布在F1断层中，是矿区主要控矿和储矿构造。地表所见构造面下盘常高出上盘地形1～2 m，较为醒目(图2)。

图2 地表出露的F1构造面

断壁见有较明显的擦痕与阶步(图3)，主要有2组，分别向南西、南西西侧伏，前一组显示上盘下降，为张性;后一组显示上盘上升，为压性。据二者的交接关系推断，南西向擦痕形成稍晚。说明构造具多期性，为多期叠加而成，具有先压后张的性质。构造带主要由构造角砾岩等组成，角砾呈棱角状、次棱角状，胶结物主要为萤石、石英及铁质等。部分地段又见粉末状萤石矿体，而F1断裂内主要形成了负角砾状为主体的萤石矿体，所以构造具有先张后压再张的性质。

F2位于F1断裂北北西侧约34 m处附近，大致平行F1。断裂总体走向69°左右，一般变化于62°～86°间，倾向南南东，倾角一般在 65°～76°。断裂带宽一般在1.5～4.6 m。属于张性断裂。

F3走向 295°～304°，倾向北东，倾角 53°～76°，总体构造带上盘产状较缓，而底板相对较陡。断裂带宽度5 m左右。属F1与F2断裂的分叉断裂。断裂性质与F1相同，为多期叠加而成。

图3 断壁上的两组擦痕

矿区内侵入岩不发育，未出露地表。都为石英霏细斑岩，呈紫灰色。

3 矿床地质特征

矿区萤石矿体产于北东东向F1、F2断裂及北西向F3分叉断裂。主要矿体3条，其中Ⅰ号矿体位于F1断裂中、Ⅱ号矿体位于F2断裂中、Ⅲ号矿体位于F3。断裂中Ⅰ号矿体规模相对较大，Ⅱ号、Ⅲ号矿体规模较小。

插销牵引、沉箱移运准备工作→气囊就位顶升并抽出工字钢及钢垫板→支垫枕木并就位气囊→气囊顶升并抽出枕木→沉箱横移→沉箱纵移→移至斜坡前端，带上后溜钢丝绳→溜坡至出运码头前沿→半潜驳搭驳→牵引卷扬机更换为半潜驳的牵引卷扬机→沉箱上驳→沉箱支垫→半潜驳离泊

Ⅰ号矿体赋存于F1断裂带内。总体走向70°，一般变化于 50°～85°之间，走向转为 96°～109°。主要倾向南东、南南东，倾角一般在50°～80°，矿体自北东端向南西端产状由陡变缓。

钻孔控制矿体间距:沿走向90～110 m，沿倾向(矿体斜深)一般在50～80 m。矿体下盘出露标高+178.52～+236.74 m，控制矿体的最大斜深约190 m，控制矿体最低标高+55.27 m。矿体地表呈尖灭再现产出，深部连成一体。总体形态呈不规则的脉状，局部呈透镜体状。矿体厚度一般在0.76 ～3.27 m，最大厚度为4.88 m，平均厚度1.57 m。矿体 CaF2含量一般在31.22% ～75.64%，最高为88.25%，矿体平均品位45.71%。

Ⅱ号矿体赋存于F2断裂带南西端，长约95 m，矿体产状 176°～184°∠75°～76°。矿体呈脉状，与围岩界线清楚。

该矿体地表由工程点控制，出露标高+241.82 m，真厚度1.01 m，矿体品位39.33%。往深部情况不明。

矿体往西因地表覆盖严重，出露情况不明;往东直至0线附近为(含矿)硅化蚀变带。F2构造带东侧探槽见厚度0.56 m的萤石矿体，品位48.72%;0线钻孔，标高186.41 m处见厚度0.65 m的低品位萤石矿体，品位26.30%，控制的萤石矿体斜深约在74 m。

Ⅲ号矿体赋存于F3分叉断裂带内，属Ⅰ、Ⅱ号矿(化)体的分叉矿体。

矿体严格受F3分叉断裂带控制，长约60 m，呈透镜体状，与围岩界线清楚。

当地百姓曾对该矿体进行开采，留有沿脉硐，硐长30.30 m，见矿连续。

该矿体地表及老硐内厚度较大、品位较高，针对Ⅰ、Ⅱ号矿体施工的两个钻孔未能有效控制矿体，矿体延深不明。

萤石以乳白色为主，次为浅紫、浅绿色。矿物呈半透明，玻璃光泽，解理发育，性脆易碎。以半自形晶为主，少量呈自形晶。晶形以八面体为主，局部见六面体及其它聚形。在萤石矿体内，常见有大小不一的空洞，洞径一般在0.5～3 cm，大者可达0.3 m以上，洞壁内常见八面体萤石晶簇分布。

矿石构造以角砾状构造为主，次为条带状构造、块状构造，局部见网脉状构造、晶簇状构造及葡萄状构造等(图4)。

图4 各类萤石构造

4 成因探讨

矿体围岩为流纹质含角砾晶屑玻屑熔结凝灰岩及流纹质沉火山角砾岩等较致密坚硬的脆性岩石，在断裂活动过程中易于破碎形成构造破碎带，有利于矿液的运移;而岩石孔隙度小、透水性差，易于形成半封闭环境，含矿热液中的有用组分不易渗透、扩散，这就构成了成矿的有利空间条件。当有含矿热液活动时，常在其中形成一定规模的品位达到工业要求的矿体。矿区周边众多的萤石矿产地表明萤石矿的产出与天台白堊系沉积盆地密切相关。

根据矿石结构构造、矿物结晶温度、穿插关系及成矿过程中的断裂活动，将本矿区成矿主要划分为3个阶段。

第1阶段:在成矿前断裂形成的基础上，伴随矿液的上升，矿液沿断裂运移，在温度和压力减弱到一定程度后，在断裂形成的空间及破碎构造角砾的空隙中沉淀。此时，成矿溶液的浓度相对较高，矿液丰富，因此矿体形态、规模基本上在此阶段奠定。矿区里常见的负角砾状矿石、局部块状矿石及多数网脉状萤石脉在此阶段生成。

第2阶段:伴随断裂构造的复活和矿液的脉动，在已成矿的部位又形成了空隙，充填形成了条带状或环带状萤石，萤石颜色以浅绿色、浅紫色为主。

第3阶段:控矿断裂再次复活，但仅产生一些小的网状裂隙和平行裂隙，另外含矿溶液变稀，温度更低，在局部空间形成晶簇状、葡萄状构造的矿石，并见有浅紫色、乳白色萤石脉的穿插叠加。

该阶段晚期，矿液中F－离子浓度大大降低，Ca2+离子相对增加，除与F－结合形成萤石矿外，少部分与CO2－3结合形成方解石。它们以脉状形式充填在矿体边部或围岩裂隙中。此时形成的萤石颜色主要是紫色。

5 结论

综上所述，天台县蟹渚萤石矿赋存在控矿断裂带中，矿体呈透镜状、脉状产出，矿石构造以角砾状为主，其次为块状、条带或环带状、网脉状，少量葡萄状，矿物成分主要为萤石、石英，其次含有少量的高岭土、绿泥石等。少量石英呈隐晶质与萤石共生;并见有后期的石英细脉穿插。矿区围岩蚀变主要为较典型的中低温火山热液蚀变，据此认为本矿床类型属于中低温热液充填型脉状萤石矿床。

由于萤石与石英密切共生，在萤石矿脉两侧围岩和隐伏矿脉的上部均有较强的硅化蚀变带存在(硅帽)，是良好的找矿标志。

矿区控矿构造为北东东向的断裂，今后在寻找同类矿床中应注意北东东向(近东西向)及北西向断裂，尤其是经过多次活动的断裂对成矿更为有利。

[1] 浙江省国土资源厅.浙江省金属非金属矿床成矿系列和成矿区带研究[M].北京:地质出版社，2009.

[2] 浙江省地质矿产局.浙江省区域地质志[M].北京:地质出版社，1982.

[3] 浙江省地质矿产局.浙江省岩石地层[M].武汉:中国地质大学出版社，2008.

[4] 浙江省水文地质工程地质大队.浙东沿海中生代火山-侵入活动、构造演化及成矿规律[M].福州:福建省地图出版社，2002.

[5] 浙江省水文地质工程地质大队.浙江省天台县福溪街道蟹渚萤石矿地质详查报告[R].2005.