湖南省萤石矿成矿地质特征及成矿带划分

付胜云， 唐分配， 李大江， 黄革非， 罗小亚， 曾 勇， 邓 蕾， 肖冬贵

(湖南省地质调查院，长沙 410116)



湖南省萤石矿成矿地质特征及成矿带划分

付胜云， 唐分配， 李大江， 黄革非， 罗小亚， 曾 勇， 邓 蕾， 肖冬贵

(湖南省地质调查院，长沙 410116)

萤石矿是湖南省优势矿种，资源丰富，类型齐全，开发历史悠久，找矿潜力巨大。为满足国内外对萤石矿日益增长的消费需求，深入研究湖南省萤石矿的控矿因素和富集规律具有重要的现实意义。介绍了湖南省萤石矿的成矿地质背景、资源特征、控矿因素及矿石类型； 结合实际地质资料, 综合分析湖南省萤石矿的成矿分布特征，总结萤石矿的成矿地质特征，划分了矿床成矿系列。研究认为，湖南省萤石找矿，需进一步开展矿产资源潜力评价、矿产资源调查及勘查工作。

萤石矿； 成矿地质特征； 成矿带； 湖南

0 引言

萤石旧称氟石，属卤化物矿物，是自然界主要的含氟矿物。湖南萤石矿勘探开采历史悠久，长期被地质学者重视[1-8]。目前，对萤石矿区域成矿地质特征的研究工作不多，涉及萤石矿区域成矿规律的研究成果也很少[2-4]。基于“湖南省矿产地质与区域成矿规律综合研究”项目，通过收集并研究湖南省具有代表性的萤石矿地质资料，结合长期野外找矿实践及野外调研，总结湖南萤石矿成矿地质特征及成矿带划分，为进一步开展湖南萤石找矿工作提供决策依据。

1 成矿地质背景

湖南省地跨扬子和华夏古陆块，位于文家—永兴—郴州一线形成一条俯冲碰撞拼合带，其北西侧属于扬子被动陆缘，南东侧为华夏陆块活动陆缘。该拼合带活动时间早，产于该带的基性火山岩Sm-Nd同位素年龄表明其属中元古代中晚期，该区域武陵运动为拼合碰撞期的构造活动。扬子被动陆缘演化至中志留世加里东运动结束，加里东运动使扬子陆块和华夏陆块最终拼合形成统一大陆板块，陆间盆地闭合成为陆表海环境。自晚古生代开始，湖南省主要是板块内部构造演化，构造变形以分层逆掩、推覆为特点，岩浆主要分布在基底隆起带，以重熔型花岗岩为主体[1]。

湖南省侵入岩发育，出露总面积约1 680 km2，占湖南省岩浆岩面积的95%，与重晶石矿、萤石矿有关的岩体主要是印支期—燕山期花岗岩[1]，即三叠纪—侏罗纪—白垩纪花岗岩，如衡南县双江口萤石矿与将军庙花岗岩成矿关系密切，矿体产在岩体的外接触带。

2 矿床分布特征

至2011年底，湖南省已发现探明储量的萤石矿床21处(表1)，其中大型矿床5处、中型矿床5处、小型矿床11处，累计探明储量约1.17亿t[2]。其中4处矿产地为主要矿产，7处矿产地为单一矿产，5处矿产地为共生矿产，5处矿产地为伴生矿产，主要与铅锌矿或钨锡矿共伴生。

由表1可知，湖南省萤石矿床主要分布于湘东北—湘南地区的临湘市—安化县、茶陵县—炎陵县—醴陵市、衡南县—衡东县—衡阳县、郴州市—桂阳县、汝城县—临武县—宜章县，矿床规模为小型—大型，矿床数量18个; 在湘西北桑植县分布3个小型矿床。

3 控矿因素

地层岩性、构造、岩浆岩、变质作用以及重砂异常等共同控制萤石矿床的产出。

(1)地层岩性。碳酸盐岩、硅酸盐岩或两者接触带是萤石矿的主要围岩。

(2)构造。萤石及银矿床(体)产出位置多处于次级褶皱(如背斜核部、两翼或转折端)、短轴背斜、火山穹隆、火山盆地边缘,或环形构造与线性构造交汇部位。

成矿构造主要为断裂构造，是萤石矿床成矿的必要因素。断裂构造既是岩浆上升的通道，又是深部成矿热液上升的通道，控制了岩体和热液型萤石矿床的分布。其次，花岗岩与碳酸盐岩接触带控制了矽卡岩的分布，矽卡岩控制伴生型萤石矿床的分布。

湖南加里东期、印支期属于挤压造山构造环境，燕山期为伸展拉张构造环境，与萤石矿成矿关系密切。湖南构造线方向为NE、NNE、NW和SN，与成岩及萤石矿成矿关系均较密切。

(3)岩浆岩。区内花岗岩与萤石矿床在时空及成因上密切相关，对成矿具有重要的控制作用。在成矿过程中，除提供热源、流体及部分成矿有益元素外，还具有连通深部热液上升通道的作用，对矿源层成矿物质具有改造、富集作用。火山岩、侵入岩(花岗岩、次火山岩等)是萤石矿床成矿的必要要素[3]。

(4)变质作用。早期花岗岩岩体沿破碎带常发育强烈的硅化，岩浆热液型萤石矿与硅化密切相关。矽卡岩化分布在岩体外接触带靠碳酸盐岩一侧，是深部成矿热液上升后与碳酸盐岩发生化学反应的产物，与钨、锡矿化关系密切。

(5)重砂。萤石重砂矿在湖南省分布范围有限，零星分布于湘西北、湘东北幕阜山岩体接触带及湘西、湘中、湘南部分地区，总体上湘东、湘南较其他地区萤石重砂矿分布普遍，从萤石重砂矿物的空间分布看，与断裂构造具有明显的依赖关系，湘东北、湘东、湘南地区萤石重砂矿物的分布与岩浆岩有关，其根源为断裂构造所致。

全省重砂样品中萤石矿物出现率为0.47%，萤石重砂矿物含量最高的地区为潘家冲，其次为桃林、瑶岗仙、水口山、梅树湾、笔架山等，萤石重砂矿物在上述区域具有较高的异常[4]。萤石呈紫色、浅紫色、无色透明，表面有裂纹，呈板状、不规则粒状及次棱角状，玻璃光泽，偏光镜下呈均质体，具完全解理，硬度小，粒径0.1～1 mm。

4 矿床类型与矿石类型

湖南省萤石矿成矿与岩浆作用有关，主要有矽卡岩型钨锡矿床伴生产出的萤石矿及与脉状铅锌矿床伴生产出的萤石矿，次为岩浆热液充填型萤石矿及热卤水充填形成的萤石重晶石矿。按矿物组成，可分为单一型、共伴生但以萤石矿为主型(如双江口)和共伴生但以萤石矿为次要型(如柿竹园、桃林)3种类型。共生、伴生萤石矿是湖南省主要矿床类型(表1、表2)。

矿石类型分为单一萤石、硫化矿伴生萤石、石英-萤石型、黄玉云母萤石型及萤石白钨矿石5个类型。

5 成矿时空分布特征

目前，湖南省大多数萤石矿还没有确切的同位素年龄数据报道,虽然个别矿床已有同位素年龄数据报道，但是否为矿化年龄尚存在争议。萤石矿化年龄通常与银矿化年龄相似或接近[5]，湖南省银矿主要成矿时代集中在印支—燕山期,其中以燕山期为主。

按全国矿产预测类型划分方案，湖南省萤石矿共划分矽卡岩型、岩浆热液型和层控热液型3类预测类型，根据实际划分了柿竹园式矽卡岩型钨锡钼铋萤石矿、双江口式岩浆热液型萤石矿、桃林式岩浆热液型铅锌银铜萤石矿和油坊式热液充填型萤石重晶石矿4个亚类。其中柿竹园式矽卡岩型钨锡钼铋萤石矿主要分布于湘南地区，共圈出水口山—大义山、香花岭—千里山、都庞岭—九嶷山、邓阜仙—锡田和万洋山—诸广山5个预测区； 双江口式岩浆热液型萤石矿主要分布于衡阳和郴州，共圈出双江口、锡田、彭公庙—万洋山和骑田岭4个预测区； 桃林式岩浆热液型铅锌银铜萤石矿主要分布于湘东地区，共圈出幕阜山—望湘、沩山—紫云山、将军庙—丫江桥和高挂山—关帝庙4个预测区； 油坊式热液充填型萤石重晶石矿主要分布于湘西北地区，共圈出桑植—五道水、沙坝—温塘和泸溪—兴隆3个预测区。各预测类型和预测区见表3，分布范围见图1。

6 成矿带划分

根据同位素年龄资料[4]，湖南省萤石矿成矿时代为印支期—燕山期，主要成矿时代为燕山期。硅酸盐岩石中的充填型萤石矿、矽卡岩型钨锡多金属矿中伴生的萤石矿主要分布于湘南，碳酸盐岩热液型矿床主要分布于湘西北，而热液充填型铅锌矿中共伴生的萤石矿在湘南、湘中、湘东北均有分布。

湖南省萤石矿成矿区带划分见表4、表5及图2。

7 矿床成矿系列

在分析湖南省萤石矿成矿作用与矿产特征的基础上，依据陈毓川等[9]2006年划分的“全国矿床成矿系列”，将全省萤石矿产资源划分为2个系列组(表6)。其中，与岩浆作用有关的矿床成矿系列组合划分了3个成矿系列和3个成矿亚系列; 与热卤水作用有关的矿床成矿系列组合划分了1个成矿系列和1个成矿亚系列[6-7]。

8 结论

湖南省萤石矿床具有类型复杂、时代多、大体呈线性分布的特点。矿床的形成与岩浆岩、断裂或背斜构造、硅化等密切相关，主要形成矽卡岩型钨锡多金属共伴生萤石矿和脉状充填型萤石矿。

萤石矿床具有一定的时空分布规律。全省萤石矿共划分为矽卡岩型、岩浆热液型和层控热液型3类，柿竹园式矽卡岩型钨锡钼铋萤石矿、双江口式岩浆热液型萤石矿、桃林式岩浆热液型铅锌银铜萤石矿和油坊式热液充填型萤石重晶石矿4大亚类。

全省萤石矿产资源划分为与岩浆作用有关的矿床成矿系列组合及与热卤水作用有关的矿床成矿系列组合。其中，与岩浆作用有关的矿床成矿系列组合共划分为南岭与燕山期中浅成花岗岩类有关的REE、稀有、有色金属及U矿床成矿系列，江南地轴与燕山期壳源花岗岩有关的W、Sn、Mn、Hg、Sb、Be、Nb、Ta、Pb、Zn、萤石矿矿床成矿系列和江南古陆与印支期岩浆活动有关的Nb、Ta、W、Sn、Au、Ag、Mo、Pb、Zn、红柱石、刚玉、萤石矿矿床成矿系列； 湘南地区与燕山期壳(幔)源花岗岩类有关的W、Sn、Pb、Zn、Cu、Ag、Au、Nb、Ta、Li、Cs、REE、Ga、In、Be、Mo、Cu、Fe、B、Sb、萤石矿及U矿床成矿亚系列，湘东北地区与燕山期花岗岩类有关的W、Cu、Pb、Zn、Au、Sb、Ga、In、B、Fe矿床成矿亚系列和湘中南地区与印支期壳源花岗岩有关的W、Nb、Ta、Li、Cs、Rb矿床成矿亚系列。与热卤水作用有关的矿床成矿系列组合划分了上扬子台褶带沉积岩容矿的Pb、Zn、Hg、Ag、Sb、As、萤石、重晶石矿床成矿系列。

在湖南寻找萤石矿，应加强地球化学异常、地层、构造、岩浆岩的综合研究，需要进一步开展资源潜力评价，地质矿产调查及勘查工作。

[1] 贾宝华,黄建中,孟德保,等.湖南省区域地质志[R].湖南：湖南省地质调查院,2012.

[2] 赵亚辉,魏军才,赵建光,等.湖南省矿产资源储量表[R].湖南：湖南省国土资源厅,2012.

[3] 王吉平,商朋强,熊先孝,等.中国萤石矿床成矿规律[J].中国地质,2015,42(1):18-32.

[4] 贾宝华,黄革非,孙海清,等.湖南省矿产资源潜力评价成果报告[R].湖南：湖南省地质调查院,2013.

[5] 刘铁庚,叶霖,李乙雨,等.银矿与萤石的时空关系[J].矿物学报,2002,22(2):169-174.

[6] 唐分配,安江华,李大江,等.湖南省主要成矿作用与矿床成矿系列[J].矿床地质,2015,34(6):1255-1269.

[7] 蒋中和,徐惠长,魏绍六.湖南省矿床成矿系列及其矿产预测[R].湖南：湖南省地质调查院,2001.

[8] 孙玉梅.内蒙古萤石矿资源开发利用动态分析与建议[J].中国地质调查,2015,2(3):10-13.

[9] 陈毓川，朱裕生，肖克炎，等.中国成矿区(带)的划分[J].矿床地质，2006，(增刊1):1-6.

(责任编辑： 常艳)

Geological characteristics of fluorite ore deposits and division of fluorite metallogenic belts in Hunan Province

FU Shengyun, TANG Fenpei, LI Dajiang, HUANG Gefei, LUO Xiaoya, ZENG Yong, DENG Lei, XIAO Donggui

(HunanInstituteofGeologicalSurvey,Changsha410116,China)

Fluorite ore is a dominant mineral in Hunan Province, because of large resource, multifarious types, a long history of development and great prospecting potential. With the growing demand of fluorite ore at home and abroad, important practical significance has shown in further study of controlling factors and enrichment regularity of fluorite ore. This paper introduces metallogenic geological background, resource characteristics, ore-controlling factors and fluorite ore types in Hunan Province. On the basis of the actual geological data, this paper analyzes the mineralization distribution of fluorite ore, summarizes the metallogenic geological characteristics of fluorite ore, and divides the metallogenic series of fluorite deposits. The further prospecting work of fluorite deposit includes mineral resources potential evaluation, mineral survey and exploration in Hunan Province.

fluorite ore; metallogenic geological characteristics; metallogenic belt; Hunan Province

10.19388/j.zgdzdc.2017.02.03

2016-05-25；

2016-07-24。

中国地质调查局“中国矿产地质与成矿规律综合集成和服务(矿产地质志)(编号： DD20160346)”项目资助。

付胜云(1965—)，男，高级工程师，主要从事矿产勘查、湖南省矿产地质与区域成矿规律综合研究等工作。

Email:741212046@qq.com。

付胜云，唐分配，李大江，等.湖南省萤石矿成矿地质特征及成矿带划分[J].中国地质调查,2017,4(2): 22-31.

P619.215

A

2095-8706(2017)02-0022-10