浙江省湖州市银子山萤石矿构造控矿特征

李效壮

【摘 要】银子山萤石矿床是浙西北地区的大型萤石矿床之一，位于湖州-安吉火山岩盆地内。前期勘探工作显示该萤石矿属于典型的低温热液充填型萤石矿，矿体严格受NE向断裂控制。由于对银子山萤石矿的主要控矿构造特征缺乏系统的研究，严重制约了矿床深部及外围的勘探工作。本文在系统收集前人研究资料的基础上，通过矿床主要控矿断裂详细解析，认为萤石矿床主体产于NE向断裂带及其次级裂隙中，NE向断裂为矿区成矿期主要控矿构造，燕山晚期由于NNE向断裂的活动，使先期存在的NE向断裂复活，NNE向断裂构造先期发生右行走滑正断作用，导致萤石碎裂化和角砾化，而后发生左行逆冲作用，NNE向断裂是成矿后的控矿构造，矿区NW向断裂属于成矿后破矿构造。

【关键词】湖州;银子山;萤石;控矿构造

引言

萤石是一种战略性非金属矿产资源。浙江省是我国萤石资源最为丰富的地区之一，萤石矿的研究历来备受重视。前人从多个方面对浙江省萤石矿床进行了研究，主要包括：①成矿物质来源方面，认为浙江地区的萤石矿成矿物质F主要来自高氟花岗岩类，Ca主要来自围岩;②成矿流体[1]特征方面，提出大部分萤石矿的成矿热液以大气降水为主，少数矿床的岩浆水起重要作用;③成矿地质体方面，认为浙西北地区的成矿地质体主要为早白垩世的富氟花岗岩体;④成矿时代方面，利用萤石Sm-Nd测年，裂变径迹等方法，提出浙江地区的萤石矿成矿时代主要集中在80-140Ma之间;⑤成矿模式和区域成矿规律[2]等方面，提出浙江地区的萤石矿主要形成与太平洋板块快速俯冲后的伸展阶段。上述研究极大地提升了浙江地区萤石矿的研究水平，促进了区域萤石矿找矿勘探工作。

近年来在浙西北地区不断取得萤石矿的找矿突破，先后发现了安吉蒲芦坞、管村、民乐、常山高坞山、开化黄山等大中型萤石矿，突破了以往认为浙江萤石矿主要分布于浙东南早白垩世火山岩盆地内及其周边的认识。但随之而来的问题是，以往对浙江地区区域构造以及构造控矿分析集中于浙东南地区[3]，对浙西北地区萤石矿的控矿构造研究涉及较少，相对影响了浙西北地区萤石矿的下一步勘探工作部署。银子山萤石矿是浙西北地区最早发现的大型萤石矿床之一。该矿床矿体受构造控制明显，因此选择银子山萤石矿床为研究对象，基于野外调查，作者系统分析了矿区的控矿断裂构造特征。

1 区域地质概况

浙江省位于华南板块北东缘，可以分为浙东南和浙西北两大构造单元。浙西北隶属扬子地块，其南东以江山-绍兴深大断裂带为界，北西至浙皖、浙赣省界，构造上位于江南造山带东段，二级成矿单元隶属于长江中下游成矿带。银子山萤石矿位于浙西北德清县境内，一级大地构造单元属于扬子陆块区，二级大地构造单元属于下扬子陆块，三级大地构造单位属于下扬子被动陆缘。

浙西北湖州地区地层属于扬子地层大区，地层出露较全，从新元古代到新生代地层均有发育。该地区由基底和盖层组成，基底结构颇为复杂，盖层发育十分良好，分布广泛。基底主要为江南造山带东段的前寒武纪变质岩系。

本区侵入岩以酸性、中酸性岩为主，燕山晚期的侵入岩分布最为广泛，岩体多受断裂和火山机构控制，与萤石矿关系密切。研究区火山岩发育，形态以条带状最多。

2 矿床地质特征

银子山大型萤石矿床属岩浆期后热液充填型矿床，矿体主要赋存于F2与F5断层破碎带内，赋矿围岩为下白垩统劳村组火山碎屑岩。在破碎带上盘晶屑熔结凝灰岩中有两条小矿体，加上破碎带内的两条主要矿体，互相平行展布于方山山脊至后村岗一带，出露面积约0.03km2，下白垩统劳村组、上奥陶统于潜组为赋矿围岩。矿区岩浆岩呈岩枝或岩脉侵入于F1、F2断层间破碎带中（图1）。

矿区岩浆岩主要为早白垩世次火山岩，有安山玢岩（αμ）、霏细斑岩（υπ）、辉绿玢岩（βμ）等，呈岩枝或岩脉侵入于F1、F2断层间破碎带中。安山玢岩贯穿全区，两端由于剥蚀而出露，为矿体的近矿围岩或直接底板。岩石多已破碎呈角砾状。霏细岩、霏细斑岩呈脉状或透镜状分布于劳村组晶屑熔结凝灰岩中，边缘见珍珠岩。流纹斑岩呈透镜状，仅见于24线地表。

矿床属低温火山热液裂隙充填型矿床，矿体主要赋存于下白垩统劳村组火山碎屑岩中的F2与F5断层破碎带内。破碎带宽20～100m，长1000 余米。在破碎带内有两条矿体组成，其中1号矿体为主要工业矿体，具大型规模，储量占全矿床的98%;另一条与之平行的1-1号矿体为表外矿体。此外，在破碎带上盘晶屑熔结凝灰岩中有两条小矿体，其中2号矿体为表外矿体，3号矿体为盲矿体。矿床即由上述四条矿体组成，互相平行展布于方山山脊至后村岗一带，出露面积约0.03km2。

矿体顶板围岩为晶屑熔结凝灰岩，由于近矿围岩蚀变普遍具绢云母化，深度10～20m。风化带以高岭土化为主风化带深度7～11m，若在断层带或软弱带附近，则风化深度最深可达60m。顶板围岩的软弱夹层为沉凝灰岩和凝灰质粉砂岩，均较松软。近矿体底板围岩因构造影响均成构造岩，有断层泥、安山玢岩质构造角砾岩。断层泥宽度2～18m，安山玢岩质构造角砾岩分布于糜棱岩和断层泥之间，两端因剥蚀而出露，风化呈土状，质松软。靠近F1 断层泥上盘的细砂岩抗风化较强，常呈悬崖陡壁。围岩蚀变类型以硅化为主，次有绢云母化及黄铁矿化。

矿石受构造应力作用，以碎裂结构为主，其次是他形粒状结构和少量自形、半自形粒状结构。矿石构造几乎全为角砾状，少量为条带状、梳状，局部呈环状及交错状，萤石颜色主要为绿色、紫色、白色;脉石矿物有石英（少量蛋白石、石髓）、重晶石、冰长石、黄铁矿，有高嶺土，褐铁矿等次生矿物。

1-白垩系下统劳村组晶屑熔结凝灰岩 2-安山岩 3-奥陶系上统于潜组细砂岩粉砂质页岩 4-霏细斑岩 5-矿体编号 6-糜棱岩 7-含矿硅质构造角砾岩 8--含矿凝灰质构造角砾岩 9-采空区 10-萤石矿体

3 矿区构造

矿区内断裂构造发育（表1）。断裂的发育和继承性活动与区域强烈、多期次的燕山期火山活动有着密切的成因关系，由于持续时间长，强度大，加上风化剥蚀，故火山构造模糊。

3.1 北东向断裂破碎带

北东向断裂主要为F5断裂。F5断裂沿硅化带与矿体顶板围岩火山岩接触带展布，硅化带宽10～50m，往北东有与北北东向断裂复合的趋势。走向主要呈北东向，倾向北西向，倾角总体较陡，矿区测得一组产状39°/NW 52°，长度可达500m，宽1～2米。断裂上盘硅化和萤石化强烈，原岩为凝灰岩，局部呈角砾状。

3.2 北北东向断裂破碎带

北北东向断裂主要为F1断裂和F2断裂。

F1断裂为区域北北东向断裂的南西段，长度达1000多米，纵贯矿区中部，沿下白垩统劳村组火山岩与奥陶系上统于潜组砂页岩接触带展布，南东盘为于潜组碎屑岩，北西盘为劳村组凝灰岩。F1断裂走向在20～31°，倾向大约在110～121°，以南东倾向为主，局部倾向有295～310°，倾角达62～79°，较陡，宽度在1～16m之间，在矿区段测得产状为走向30°，倾向北西，倾角75°，在破碎带内发现了黑色断层泥。

F2断裂总体呈北北东走向，20～45°，长度达1000多米，与F1断裂大致平行，多期次活动，纵贯矿区。该断裂呈舒缓波状，倾向北西，291～300°，倾角由缓到陡，大体在35～75°，局部很陡，可达79°，宽度范围15～75米，切穿矿区碎裂化的萤石。

矿区岩浆岩呈岩枝或岩脉侵入于F1、F2断层间破碎带中。F2断裂整体呈舒缓波状，为压扭性逆冲断层。从F2断裂带的结构分析，破碎带由棱角状的构造角砾岩组成，断层泥中包裹萤石碎块或角砾。力学性质为张性或张扭性—压扭性的转变。

3.3 北西西向断裂

北西西向断裂，走向大约在285°-290°，近直立，破碎带宽0.5米，被紫红色泥质充填，主断裂旁平行于主断面的次级断裂中可见萤石及硅化的角砾，断层北东侧次级断面上陡下缓，下部产状290°/NE72°。

3.4 北北东-北东向断裂破碎带

F4断裂走向上大约在14°～53°变换，为北北东-北东向断裂，倾向在284°～323°范围之间，倾角较陡，43°～64°，长度不大，250m左右，宽1～2m。F4成矿后断裂，为正断层，造成矿体的位移、重复，为破矿构造。该断层使部分矿体遭受破坏，斜落断距十几米至几十米。

通过野外实地调研，结合断裂之间的相互交切关系，在这四组断裂中，NE向组形成时间最早，NNE向组和NWW向组晚于NE向组断裂，NNE-NE向组断层最晚形成。

4 控矿构造解析

野外实地调研表明，矿区范围内褶皱不明显，断层可以划分为4组。其中NEE向F2断裂为最主要的控矿构造，明显表现为多期活动的特征。

F2断裂整体呈舒缓波状，地表表现为压扭性逆冲断层。从F2断裂带的结构分析，破碎带由棱角状的碎粉岩、构造角砾岩和黑色断层泥组成，断层泥中包裹萤石碎块或角砾。碎粉岩原岩为沉凝灰岩，呈褐红色，为断层的标志层。由于构造挤压、滑动使沉凝灰岩内矿物产生压碎、磨细和压实，致使岩石具粒度细、致密坚硬条带状构造等特点。多期次的构造活动可以使碎粉岩再次破碎呈角砾状;构造角砾岩原岩成分较多，包括安山玢岩质构造角砾岩、霏细岩质构造角砾岩凝灰岩质构造角砾岩和硅质构造角砾岩等，角砾内可见更小一级的角砾，指示了多期破碎的特征。F2局部断面可见两期擦痕，断面产状20°/NW80°，一组擦痕较陡，产状24°∠48°，平面上显示右行，剖面上显示正断层;另一组较缓的擦痕，产状15°∠17°，平面上显示左行，剖面上显示逆断层。较缓的擦痕基本被较陡的擦痕覆盖，推断断层经历了早期左行逆断和晚期右行正断作用，即F2断裂早期力学性质为压扭性，晚期断裂性质因应力释放而转变，从压扭性转变为张扭性，在此基础上，含矿热液沿断裂上升，在有利的部位聚集成矿。

矿区可见紫色萤石脉和硅化脉体充填于凝灰岩裂隙内，脉体可见晶洞，萤石碎裂化，但总体依然呈连续状，推断本期为成矿期裂隙。根据脉体测量统计，主要沿北东向和北西向裂隙充填。

5 结论

1.银子山萤石矿区断裂破碎带主要以脆性变形为主，严格受断裂控制，萤石矿床主体产于北东向断裂带及其次级裂隙中，北东向断裂为矿区主要控矿构造。

2.燕山晚期由于北北东向断裂的活动，使先期存在的北东向断裂复活，北北向断裂构造先期发生右行走滑正断作用，导致萤石碎裂化和角砾化，而后发生左行逆冲作用，矿区北西向断裂属于成矿后断裂，破坏了矿体的完整性。

参考文献：

[1]韩文彬，马承安，王玉荣. 萤石矿床地质及地球化学特征——以浙江武义矿田为例[M]. 北京：地质出版社，1991，1-130.

[2]黄国成，张永山，程海艳. 浙江省萤石矿床区域成矿规律与找矿方向研究[J]. 礦床地质，2015，34（6）：1209-1222.

[3]徐旃章，张寿庭. 浙江省萤石矿时空演化序列与典型萤石矿田的剖析及评价[M]. 北京：地质出版社，2013，1-287.

（作者单位：中国地质科学院地质力学研究所）