江西省兴国县江背萤石矿地质特征及其找矿标志

李灯平， 刘东杰， 马晓红

(江西有色地质勘查二队，江西 赣州 341000)



江西省兴国县江背萤石矿地质特征及其找矿标志

李灯平， 刘东杰， 马晓红

(江西有色地质勘查二队，江西 赣州 341000)

对江西江背萤石成矿地质特征和控矿地质条件及找矿标志进行了分析，认为成矿作用与区内燕山期构造-岩浆活动、震旦纪及白垩纪地层有密切联系。矿区位于南岭东西构造带所属的兴国-石城构造带与武夷山所属的于山构造带复合部位，江背花岗岩体内接触带，与中酸性-酸性岩浆岩有关。矿体赋存燕山期似斑状中粒黑云母花岗岩中，成矿作用受区内主干断裂及与其有关的次级断裂控制，主要分布于F1断裂带东侧附近及300 m范围次级构造中。查明区内成矿作用与成矿规律对今后找矿具有指导意义。

江背萤石矿床；矿体特征；成矿作用；成矿规律；找矿方向

李灯平，刘东杰，马晓红.2015.江西省兴国县江背萤石矿地质特征及其找矿标志[J].东华理工大学学报：自然科学版，38(4)：420-426.

Li Deng-ping，Liu Dong-jie，Ma Xiao-hong.2015.Geological characteristics and prospecting criteria of fluorite ore in Xinguo country,Jiangxi province[J].Journal of East China Institute of Technology (Natural Science), 38(4)：420-426.

江背萤石矿位于兴国县的北东部的赣南主要萤石矿聚集区。以往的地质勘查工作集中于澄龙与大禾坑两个区段，矿权人进行了边采边探式的找矿，而边部与深部地质勘查工作程度较低。近两年，在江背萤石矿开展了详查工作，在其边部与深部找矿有了新进展，由原有的4条矿体增到8条，资源量由原来小型规模增至中型规模。

1 地质背景

矿区大地构造位置处于华南褶皱系的罗霄褶皱带内(图1)，即南岭东西构造带所属的兴国-石城构造带与武夷山所属的于山构造带复合部位，兴国白垩纪断陷盆地的东部边缘。区域内分布有震旦纪、泥盆纪、白垩纪地层，燕山期岩浆活动频繁，北东-北北东向断裂构造发育(图2)，为萤石矿产的形成提供了有利的地质条件。江背萤石矿属赣南萤石矿聚集区重要矿床之一，区域内发现萤石矿产地20多处，其中大型2处、中-小型10余处。

1.1 地层

矿区地层较简单，分布有白垩系与震旦系地层(图3)。

图1 江背萤石矿大地构造位置图Fig.1 The geotectonic location of Jiangbei fluorite deposits1.板块结合带；2.过渡性构造带边界；3.断层及构造分界线

(1)白垩系上统第七段(K2n7)为一套紫红色陆相碎岩建造，岩性为紫红色含巨砾中粗角砾岩，夹紫红色似层状砂砾岩，局部砂砾岩递变为含砾砂岩。地层产状近南北(5°)走向，倾向东，倾角20°～30°，与花岗岩为断层接触，覆盖于岩体之上。白垩系是矿区的主要地层，呈巨厚～厚层状产出，分布于矿区西部大面积范围内。

(2)震旦系上统老虎塘组(Z2L2)为一套浅变质岩系，岩性为深灰、灰绿色变余凝灰质砂岩，千枚状板岩、细砂岩，局部夹少量薄层状含碳板岩。地层产状近北东走向(45°)，与花岗岩为断层接触，与白垩系地层呈不整合接触。该地层凝灰岩中含有较为丰富的钙，且地层裂隙发育，为矿液流动提供了空间，为成矿流体提供了所需物质，是萤石成矿的矿源层之一。震旦纪地层是本区萤石矿产最有利的赋矿层位，赣南地区26.3%的萤石矿床皆与该套地层相关(杨瑞栋等，2010)。

1.2 构造

区域内经历了多次构造运动，各种构造相互复合、干扰和影响，构成了本区的主要构造格架，为成矿作用提供了条件。区域内主要有东西向、北东向或北北东向和南北向断裂构造(图3)。

(1)东西向构造：本区东西向构造较为发育与复杂，断裂出露宽度大，主要有F2。断裂带具多期次活动特点。其断裂宽5～10 m，延长大于6 km，断面倾向70°～85°，地表呈正凸起，似“城墙”状。构造形迹较复杂，早期张性，形成硅化石英和构造角砾岩；晚期为压扭性，断面舒缓波状，见擦痕、阶步，带内透镜体发育，成分主要为石英。

(2)北东或北北东向构造：该方向断裂有F4，F5，F6，F8，F10，F11，F3，F7，呈30°～70°方向展布。断裂带宽2～3 m，延长约3.5 km，断面倾向300°～330°，倾角30°，与主断裂面呈约30°夹角，带内透镜体、构造糜棱岩、片理、断层泥发育。

(3)南北向构造：本区南北向构造有F1断裂压(扭)性断裂，分布于矿区的西部。断裂西盘为白垩系上统南雄组红层及震旦系上统老虎塘组变质岩、东盘为燕山期花岗岩。断裂带宽20～30 m，延长数百公里，断面倾向西，倾角50°～80°。主断面呈舒缓波状，带内片理、构造透镜体，碎裂岩发育。片理、透镜体方向与主断面大致平行。断裂具多期活动，早期有石英团块和不规则石英裂隙充填，晚期构造活动使石英脉破碎，表现先张后压(扭)特征。

赣南地区的萤石矿床明显的受断裂构造控制，在一个矿区或矿床内，往往存在一个含矿的主断裂，其他断裂居次要地位(杨瑞栋等，2010)。江背萤石矿矿体明显受南北向F1及次级北东向构造控制。如V5、V6、矿体赋存于南北向F1断裂带中，V1，V2，V3，V4，V7，V8矿体赋存于燕山期花岗岩的次级北东向构造上盘中。

1.3 岩浆岩条件

(1)岩体产状及花岗岩岩石特征。矿区内岩浆岩为江背岩体的一部分，为燕山早期第一阶段第二次侵入之花岗岩(γ52-1b)，岩石类型为细—中粒似斑状黑云母二长花岗岩，岩石灰色—灰白色，中粗粒似斑状结构，块状构造。斑晶含量约为10%～30%左右，斑晶成分主要为长石、石英、黑云母等。长石斑晶形态多为自形—半自形板磁、板条状，部分为他形不规则状。大小一般在0.5 cm×1.5 cm～1.5 cm×3 cm之间。各岩体斑杂构造常见，暗色矿物(黑云母)聚集形成大小不等的团块，均匀地分布于岩石中。造岩矿物特征钾长石以条纹长石为主，微斜长石次之，少量正长石。

(2)岩石化学及微量元素特征。矿区内岩体特征富Si，K2O，F,且微量元素中W，Sn，Bi，Mo，Cu，Pb，Zn等成矿元素含量普偏高(杨瑞栋等，2013)。矿区花岗岩化学成分及岩石微量元素,含量特分别见表1。

表1 江背岩体岩石化学成分含量表

注：数据来源《兴国幅兴国县幅1∶5万地质图说明书》1989年

图2 兴国县江背萤石矿区区域地质图Fig.2 Regional geological map of mining area in Jiangbei, Xingguo country1.第四系；2.白垩系；3.石炭系；4.泥盆系；5.震旦系；6.青白口系；7.前寒武系；8.侏罗纪侵入岩；9.志留纪侵入岩；10.断裂；11.地质界线；12.不整合界线；13.河流

图3 兴国县江背萤石矿区地质略图Fig.3 Geological scheme of Jiangbei fluorite mine in Xingguo country1.第四系；2.白垩系上统南雄组；3.震旦系上统老虎塘组;4.燕山早期第三阶段第二次侵入花岗岩；5.燕山早期第一阶段第二次侵入花岗岩；6.辉绿岩；7.萤石矿脉及编号；8.断裂构造、断层；9.地质界线；10.不整合界线

江背岩体中黑云母含F微量元素丰度值较高，粗中粒花岗岩中丰度值22.3×10-6，中粒21.3×10-6、细粒30×10-6*江西省地质局.1989.兴国县幅1∶5万地质图说明书(内部资料).。由表2可以发现华南地区中生代的花岗岩氟元素含量较高，本矿区萤石矿床的形成与燕山期黑云母花岗岩的存在息息相关，其主要原因是由于燕山期花岗岩氟元素含量较高，有利于萤石的成矿。兴国县域燕山早期黑云母花岗岩分布广泛，为萤石矿床的形成提供了“物源”。据统计兴国县域50%以上萤石矿床的围岩均为花岗岩。

本矿区岩浆岩分布于东部，与西部白垩系呈断层接触，局部呈沉积不整合接触。

2 矿体特征

在地表矿体呈基本连续的单脉状，脉幅地表0.2～0.6 m，走向延展0.2～0.6 m，其走向近东西向，倾向基本向南倾，倾角一般70°～85°。

矿体在垂向上变化较大，矿体随深度变厚，地表下十余米，窿内矿脉变厚到1～1.5 m，矿石品位增高，延深长大约随着深度(约200～300 m)矿体逐渐尖灭，矿体水平延长往往大于垂直延深(图4)。

矿体呈脉状赋存于燕山期花岗岩及南北向断裂带中，具工业价值矿脉有8条。赋存燕山期花岗岩中矿体有6条、赋存岩体接触带中有2条。

矿区内矿体呈脉状、透镜状形态出现，与围岩接触接触甚不规则，具波状，凸凹不平，脉壁清楚突变，光滑平整，有膨大缩小现象。矿体连续性性尚好，两端逐渐尖灭，被灰色的硅化破碎带所代替。破碎带由呈薄板状的石英、蛋白石及泥砂质充填组成的条带脉带。在地表硅化破碎带呈狭长透镜状断续出露，沿整个硅化破碎带中可见梳状，峰窝状、巢状、条带状、晶洞状结构构造，且局部具有弱萤石矿化。

萤石主要为浅黄绿色、紫色-深紫色条带，半透明、玻璃光泽。矿石结构主要有自形不等粒结构、压碎结构、碎裂结构、碎粒结构等；矿石构造以块状构造为主。矿石矿物以萤石为主；脉石矿物主要为石英、方解石、白云石、重晶石、绿泥石等。

本矿床矿脉受构造控制，其矿床类型为裂隙充填型热液矿床，矿石类型为萤石-石英型。

表2 不同构造单元和不同时代花岗岩含F量

注：数据来源史长义等(2005)

图4 江背矿区2线剖面图Fig.4 The No.2 line sectional drawing of Jiangbei 1.燕山早期第一阶段第二次似斑状中粒黑云母花岗岩；2.破碎带；3.萤石矿体及编号；4.竣工钻孔及编号

3 矿床控矿条件与富集规律

鉴于矿体的空间分布，形态、产状均受断裂构造控制，总体形态呈脉状或透镜体，围岩的接触界线清楚，赋存于花岗岩中，具有充填式等特征，本矿床属硅酸盐岩石中的充填型脉状萤石矿床。矿体的产出受地层、构造、岩浆岩的控制，三位一体，缺一不可(何华军等，2008)。

本区萤石矿上盘为白垩系巨砾中粗角砾岩及震旦系老虎塘组变余凝灰质砂岩，下盘为燕山早期似斑状中粒黑云母花岗岩，矿体赋存于地地层与岩体断层接触带内(或花岗岩体内)。前述两套地层中含丰富的Ca元素，岩体中含F丰度较高，为成矿流体提供了所需物质，是萤石成矿的矿源层。

本矿床是内生热液矿床产物，萤石矿床主要存在于构造断裂带，可存在于不同的矿床类型和地质环境中(李长江等，1991)。江背萤石矿具多次构造运动，各种构造相互复合的特征。尤其北东-北北东向断裂构造发育，为萤石矿产的形成提供了有利的地质条件，该构造属赣南重要萤石矿成矿构造带之一。构造对萤石成矿起控制作用，断裂裂隙既是成矿溶液的通道，又是容矿的空间F，在相同条件下，断裂裂隙发育、岩石构造破碎的地区(地段)容易成矿。矿区内F1为主断裂，呈南北走向贯穿矿区。南北向与北东向构造为江背萤石矿赋集提供了场所。

矿体产于酸性-中酸性岩浆岩及其接触带中，一般与萤石矿化有关的岩浆岩为酸性或中酸性岩(曹俊臣，1987 )。岩石类型对萤石矿化的影响，因矿床类型而异，一般很少与基性岩浆岩有关。酸性花岗岩及某些中酸性岩石等富SiO2的钙碱性岩石对成矿有利。燕山期黑云母花岗岩中黑云母是F的主要携带者，有利于萤石的成矿。如赣南的城岗萤石矿、新塘萤石矿等矿床赋存于该类型岩石中。

本区萤石矿赋存在南北向断裂带(F1)及次级北东向构造带(F2，F8，F11)内。构造控制了矿体的分布、形态、产状、规模及富集。江背萤石矿主要分布在破碎带最发育、硅化最强烈的部位。矿体受南北向压(扭)性断裂(F1)及伴生的东西向张性断裂(F2)控制。在地层与岩体接触带(F1)富集有V5，V6号萤石矿体，在岩体内富集有V1，V2，V3，V4，V7，V8号萤石矿体。岩体内矿体分布规律是在南北向及北东向断裂复合部位旁侧，即南北向F1断裂以东约100～400 m范围，北东向100～200 m范围富集萤石矿(图5)。

图5 江背萤石矿构造略图Fig.5 The structure of fluorite in Jiangbei1.白垩系上统南雄组；2.震旦系上统老虎塘组；3.燕山早期第一阶段第二次侵入花岗岩4.萤石矿脉及编号；5.断裂构造、断层

4 找矿标志

由于地壳在不断的变动，使围岩产生裂隙，在此同时促使深部岩浆期后残余溶液上升的过程中，局部地淅出氢氟酸的热流与来自各方的钙质物起化学反应形成GaF2和SiO2的混合溶液，随着温度、压力等条件的不断改变分别沉淀出萤石和石英。根据野外地质认识，同时结合萤石矿地质特征，江背找矿标志有：

(1)中酸性—酸性岩浆岩标志：与中酸性—酸性岩浆岩有关的萤石矿床储量占我国萤石矿总储量的50%(曹俊臣,1987)。江背萤石矿赋存在燕山期中酸性—酸性岩浆岩中，由此确定中酸性—酸性岩浆岩为找萤石矿的标志之一。

(2)次级断裂构造标志：萤石成矿受区内南北向主干断裂及与北东次级断裂控制。江背萤石矿分布在F1断裂带东侧附近及100～400 m范围内。F1断裂上盘为燕山早期第一阶段第二次侵入之花岗岩。下盘为白垩系上统南雄组七段粗角砾岩夹砂砾岩，两者为断层接触。由此认为南北向与北东向断裂复合部位是找矿萤石矿有地段，在F1与F4，F5，F6，F10断裂复合部位仍有找矿潜力，可进一步的开展找矿工作。

(3)地貌标志：由于萤石矿与硅化破碎带关系密切，而硅化带不易风化，往往成为正地形(黄润雄，2006)。在地层、构造、岩浆岩成矿有利的条件下，正地形硅化破碎带可作为找矿标志。

(4)围岩蚀变标志：围岩蚀变主要为构造运动(断裂)时产生的动力破碎及变质(初期硅化)叠加后期矿液活动的中低温热流蚀变作用而成。本区硅化强烈且范围宽大，伴随萤石矿化。硅化是本区常见的一种蚀变现象，几乎所有构造带均可看到，但对寻找萤石必须是花岗岩存在带遭受强烈硅化并伴有萤石矿化才具有找矿意义；萤石矿化是表部萤石常呈细脉充填于硅化带裂缝中，往深部则渐次变大形成工业矿体，故硅化、萤石矿化可作为找矿标志。

(5)地表风化物标志，在构造破碎带带上，地表见有“黑土”且岩石表面呈峰窝状、沪渣状，其下部很有可能为萤石矿体。

(6)地表出露的萤石矿体受物理、化学风化作用形成的萤石砾、萤石块。萤石重砂异常是直接的找矿标志(涂样谋等，2004)。

(7)江背萤石矿地表硅化破碎带具梳状，峰窝状、巢状、条带状、晶洞状、碎裂状岩石构造，局部具有弱萤石矿化等特征。由此，可认为岩石构造可作为地表找矿标志之一。

5 结语

本区位于赣南几大构造体系的交汇处，变质作用、岩浆活动、构造运动相当频繁，为萤石矿产的形成创造了有利条件。区内南北向压性及北北东压扭性裂隙发育，为含矿溶液所充填。

矿体赋存于白垩系砂砾岩(或震旦系凝灰质砂岩)与燕山期黑云母花岗岩接触带中(F1)；同时赋存于F1南北向次级北东向断裂控制的燕山期黑云母花岗岩中。

萤石矿床的形成与燕山期黑云母花岗岩的存在息息相关，其主要原因是由于燕山期花岗岩氟元素含量较高，通过燕山晚期的地质活动，有利于萤石的成矿。

曹俊臣.1987.中国萤石矿床分类及其成矿规律[J].中国科学院地球化学研究所:12-17.

何华军，汪隆武，刘友华.2008.八面山接触交代型萤石矿地质特征及找矿方向[J].铜业工程,(2):18-22.

黄润雄.2006.永春县吾峰萤石矿成矿地质规律及其找矿方向[J].西部探矿工程, (增刊):203-204.

李长江，蒋叙良.1991.中国东南部两类萤石矿床的成矿模式[J].地质学报,(3):263-274.

史长义，鄢明才，刘崇民等.2005.中国花岗岩类化学元素丰度及特征[J].地球化学,34(5):470-482.

涂样谋，傅树超，陈兴高.2004.福建三明地区萤石矿地质特征及成矿预测[J].福建地质,(2):67-72.

杨瑞栋，童日发，邵伟江等.2013.赣南兴国旋卷构造区寻找富大矿床的思考[J].矿产勘查，4(2): 121-130.

杨瑞栋，叶林春.2010.赣南萤石矿成区地质找矿研究[J].中国高新技术企业，(4)：173-174.

Geological Characteristics and Prospecting Criteria of Fluorite Ore in Xinguo Country,Jiangxi Province

LI Deng-ping， LIU Dong-jie， MA Xiao-hong

(No.2 Team of Jiangxi Nonferrous Metal Geological Exploration Bureau,Ganzhou, JX 341000,China)

The fluorite deposit in Jiangbei,Jiangxi province are analysed by geological characteristics,conditions and prospecting,which indicates that the mineralization is closely related to the Yanshan tectonic and magmatic activity,and the Sinian and the Cretaceous strata.The study area located in the composite parts of Nanling latitudinal tectonic belt which belongs to Xingguo-Shicheng belt and Wuyishan which belongs to Yushan belt.The ore bodies are hosted in the contact zone of Jiangbei granite which are the Yanshan period of porphyritic biotite granite in grain,and the mineralization is controlled by the main fault zone and its related secondary fracture.which manily distributed in the F1 fault zone on the eastern side of secondary structure and near the 300 meters range. Find out the area mineralization and metallogenic regularity has guiding significance for prospecting.

Jiangbei fluorite deposit; ore body characteristics; mineralization;metallogenic regularity;prospecting

2015-02-06

李灯平(1964—)，男，地质工程师，长期从事地质找矿工作。

10.3969/j.issn.1674-3504.2015.04.013

P619.21+5

A

1674-3504(2015)04-0420-07