陕西商洛青岗、玉石坡萤石矿稀土元素特征及找矿方向

薛玉山，王瑜亮，代 定，杨海龙，刘新伟，张云峰

（1.西安西北有色地质研究院有限公司，陕西西安 710054；2.中国地质学会新能源矿产勘查与综合利用创新基地，陕西西安 710054；3.陕西省矿产资源综合利用工程技术研究中心，陕西西安 710054；4.陕西延长石油集团氟硅化工有限公司，陕西商洛 726006）

0 引言

萤石的有用组分为CaF2，是氟化工的基础原料，被广泛应用于新能源、航空航天产业、环保及生物医药领域，先后被世界各国纳入关键性战略矿产资源（李敬等，2019；陈军元等，2021）。在我国“全国矿产资源规划（2016-2020 年）”中，萤石也被列入国家战略性矿产目录。近年来，萤石矿产的地质勘查工作逐步受到重视，勘查投入逐年增加。

陕西商洛地区萤石矿产资源丰富，矿床众多。目前已发现萤石矿床15 个，萤石矿保有资源量419.42 万 吨，矿 物 量165.53 万 吨，平 均CaF2品 位39.47%（张锋军等，2008）。矿床主要分布于大型花岗岩岩基内，如蟒岭岩体中发现李垣、潘沟萤石矿，曹坪岩体中发现青岗萤石矿，沙河湾岩体中发现玉石坡萤石矿等（图1a）。玉石坡萤石矿位于陕西省商州区（图1b），由南北两个矿带组成，为一处中型萤石矿床，提交萤石矿石资源量为94.89 万吨①。该矿床周边目前已发现金源萤石矿、麻池河、麻池河乡（玉石坡北延）等一系列萤石矿床，形成玉石坡萤石矿带；青岗萤石矿位于曹坪岩体中，查明矿石资源量48.77 万吨②，其外围还发现有杨家沟、鹰咀岩等多个萤石矿点，目前已形成青岗萤石矿化带。玉石坡萤石矿和青岗萤石矿是商洛西部最具代表性的萤石矿床，工作程度较高，对于区域萤石矿产勘查有重要研究意义。

图1 研究区区域地质简图（a）、玉石坡萤石矿床地质简图（b）和玉石坡矿区10线剖面图（c） （据注释③；徐学义等，2014修改）Fig 1 Regional geological map of the study area （a），simplified geological map of the Yushipo deposit （b） and line 10 profile of the Yushipo mining area （c）（modified from Note ③ and Xu et al.， 2014）

以往学者对于玉石坡萤石矿和青岗萤石矿两矿床研究工作主要局限于地质特征和成矿构造应力分析上，已发表的研究成果较少。如罗嵩（1982）对玉石坡萤石进行了矿床构造分析，指出了构造赋矿规律；张锋军等（2008）分析了青岗萤石矿在内的商洛矿整合利用的前景；王和平等（2012）分析了商洛萤石矿含矿构造特征。但对于商洛地区典型的青岗萤石矿和玉石坡萤石矿缺乏解剖分析，矿床成矿机制、成矿过程研究明显不足，成矿机理认识不清制约了区域内萤石找矿成果扩大和资源整合开发等工作。本文正是在上述背景下展开工作的，选择青岗萤石矿、玉石坡萤石矿进行元素地球化学分析，解剖典型矿化特征，探究成矿过程，为矿区深边部和外围找矿突破提供依据。

1 区域地质

1.1 区域地层

研究区内由北至南，依次出露下古生界丹凤群（Pz1D）、泥盆系及石炭系。丹凤群（Pz1D）为一套绿片岩相-低角闪岩相变质火山-沉积岩系，岩性为黑云斜长变粒岩夹斜长角闪岩。泥盆系碎屑岩及石炭系分布于岩体中部及南侧，主要岩性为：中泥盆统牛耳川组（D2n）：长石石英砂岩夹绢云母板岩、千枚岩、灰绿色白云母石英片岩；中泥盆统池沟组（D2c）： 石英砂岩、细砂岩、长石石英砂岩夹粉砂质板岩、板岩夹结晶灰岩、粉砂质板岩、长石石英砂岩、粉砂质板岩；青石垭组（D2q）：由下而上为一套泥质岩-泥质碳酸盐岩的沉积韵律。石炭系为一套具复理石韵律的条带状灰质砂岩、板岩及泥灰岩组成，岩石轻微变质。

在矿区附近，秦岭群变质岩呈捕虏体状，岩性为黑云斜长片麻岩、斜长角闪片岩及混合片岩。

1.2 区域构造

区域构造属于北秦岭南缘，位于商丹构造混杂岩带商州黑山段。构造带总体呈近东西向展布，由北部丰北河-杨斜断裂和南部红岩寺-砚池河断裂围限，边界及内部均广泛发育以逆冲推覆为主的韧性剪切带。带内发育糜棱岩、糜棱面理、同斜紧闭褶皱、无根褶皱及旋转碎斑岩系等。带内断裂按其性质和发育顺序可分为韧性、脆-韧性剪切带、平移走滑剪切断裂和脆性断裂，且以前者为主。这些不同构造层次的断裂组成总体向南逆冲的推覆岩片。该构造带内次级北东向、北西向构造也较发育，其中北西向构造萤石矿化发育。

区域性红岩寺-黑山复式向斜分布于矿区南侧（商丹构造带南侧），核部地层为青石垭组，翼部由牛耳川组、池沟组等组成。

区域构造活动以东西向断裂形成最早，是区域内的主要构造形迹，北西-近东西向构造与东西向构造略晚，北东向构造最晚。

1.3 岩浆岩

区域内岩浆活动强烈。新元古代早期的杨斜片麻岩套（Pt3gn）位于矿区北侧，岩性为片麻状花岗岩，是商丹构造岩浆岩带出露花岗岩类之一，遭受了强烈变形作用改造，多见糜棱结构形成（陕西省地质调查院，2017）。

曹坪岩体和沙河湾岩体与区域内萤石矿化作用关系密切，岩浆岩中F元素异常发育（图1a），成岩期后钾长石石英伟晶岩脉穿插于岩体之中。

（1）曹坪岩体

岩体呈不规则的椭圆状，东西长22 km，南北宽12 km，面积约184 km2，由4 次岩浆侵入形成，分别为万灯寺岩体、曹家坪岩体、雪花沟岩体和谢家沟岩体，岩性以中粗粒黑云母二长花岗岩为主。其成岩年龄为212～215 Ma（黄倩雯等，2018）。

曹坪花岗岩与围岩为侵入接触，其北侧与前寒武纪秦岭群变质结晶岩块接触，接触带混染和蚀变现象不明显；南侧与泥盆系接触，接触热变质作用强烈，影响宽达1 km，围岩角岩化，出现含符山石、阳起石、方柱石等角岩。接触面大多倾向岩体内部。岩体内发育暗色微粒包体。曹坪岩体富集的元素有Pb、Sb、F、Mo、W、Bi、Cr、Ni、V、P、Be、Nb、Zr、La、Sr、U、Th等17种。曹坪岩体中已发现较多萤石、金、铜、钼等矿化点。

岩体中发育后期伟晶岩、花岗细晶岩脉和石英闪长岩脉穿插于岩体之中，尤其是伟晶岩脉，主要成分为钾长石和石英，与萤石矿化在空间上关系密切，总体产状275°∠75°；多见于矿化蚀变带外围。

（2）沙河湾岩体

岩体出露于沙河湾、牛槽一带，成岩年龄为207～214 Ma（弓虎军等，2009；黄倩雯等，2018），岩体呈东西延长的椭圆形，面积104 km²，岩体北部与古元古代秦岭岩群混合片麻岩、加里东期秦王山辉长岩和早古生代的丹凤岩群火山岩接触，南侧和泥盆系刘岭群砂板岩侵入接触。岩体以中粗粒和中细粒似斑状黑云角闪石英二长岩为主，从接触带向内，岩石类型依次为巨斑状黑云角闪二长花岗岩、含巨斑黑云角闪石英二长岩、中粗粒似斑状黑云角闪石英二长岩、中细粒似斑状黑云角闪石英二长岩，环斑结构和暗色包体由岩体边部向中心逐渐减少（王晓霞和卢欣祥，2003；路应辉，2017）。环斑与暗色包体呈正相关性关系，暗色包体多，环斑钾长石亦多，环斑钾长石出现在组成沙河湾岩体的各类岩石中，二长岩、二长花岗岩、暗色包体、闪斜环斑岩中均有发育（陕西省地质调查院编著，2017）。

沙河湾岩体北部划分出油岭槽岩体，岩性为细粒二长花岗岩（王晓霞和卢欣祥，2003）。该岩体是玉石坡萤石成矿带的主要赋矿围岩之一。

2 矿床地质特征

研究区内两处矿床成矿地质特征相似，矿体呈脉状产出，受构造控制特征明显，矿石矿物组合较单一，均以萤石为主（图2）。

图2 典型岩矿石照片Fig.2 Photographs of typical rocks and ores

2.1 青岗萤石矿

矿区及其附近发现萤石矿体4 条，其中K1 矿体为矿区主矿体，赋存围岩为曹坪岩体中粗粒二长花岗岩中，受F1断层破碎带控制（图2a），矿体长度700 m。赋矿地质体为构造角砾岩、碎裂二长花岗岩及玉髓石英脉等，总体形态呈脉状、透镜状，走向上连续稳定，向深部矿体厚度变化较稳定。矿体总体矿体产状235°～240°∠65°～85°。矿体平均产状230°∠75°。矿石具自形粒状结构和碎裂结构，块状构造、条带状构造、皮壳状、梳状构造（图2b）。矿物组分较简单，由萤石、方解石、玉髓等组成，萤石多自形，偶见包裹重晶石颗粒（图2g）。

根据野外调查和镜下观察，矿区内萤石成矿至少可分为三阶段：（1）早期热液活动阶段：早期以玉髓化及少量萤石矿化为特征，地表可见早期玉髓化强烈，局部玉髓中可见紫色自形粒状萤石矿物同时结晶。（2）主成矿阶段：以萤石脉为特征，充填于构造带内，萤石具有典型的皮壳状（图2b）构造特点、韵律环带发育，萤石脉形成。（3）构造活动阶段：原含矿构造再次发生走滑活动，矿体破碎角砾化，形成萤石角砾等。野外工作中可见后期构造具有明显的右行压扭性逆断层式的活动特征，早期形成矿石再次破碎。

2.2 玉石坡萤石矿

该矿床最早由陕西地质十三队发现，提交各类资源储量94.89 万吨，为一处中型萤石矿床。矿区内分北矿带和南矿带，圈定萤石矿体12条。矿床受断裂构造控制。赋矿围岩为油岭槽细粒黑云母二长花岗岩。

CG101 矿体为北带最大矿体，向西延伸至麻池河乡萤石矿区。走向295°，倾向北东，局部南倾，平均倾角85°，矿体呈脉状产出，最大走向长约648 m，已控制斜深55～150 m，平均厚度3.36 m，CaF2平均品位33.84%。矿石类型：中间为萤石型，东西两侧为石英萤石型，占67.66%。矿体与围岩渐变过渡。萤石以浅绿色为主，自形程度高，局部可见晚期紫色萤石脉切穿主矿体（图2d）。

南矿带CG4矿体为主矿体，分布于5～6线，总体走向40°，倾向北西，平均倾角54°，为一规则脉状矿体（图1c）。已控制最大斜深375 m，平均厚度1.70 m，CaF2平均品位55.73%。矿石主要由萤石组成，显微镜下局部可见重晶石颗粒（图2h），矿石中含较多的围岩角砾或碎屑，少量黑色硅质体中含有辉钼矿、黄铁矿等金属硫化物（图2i），局部可见萤石胶结角砾形成的萤石矿体。

据野外地质观察，矿区内还发育较为特征的格架状方解石（图2f），是矿区内流体沸腾成矿的指示。玉石坡萤石矿成矿阶段至少存在两期（图2d），以北矿带为例，早期萤石以浅绿色为主，产于构造角砾岩带内，萤石呈胶结物状，对早期破碎石英角砾胶结，石英角砾多为次棱角-次圆状，有一定的磨圆，显示含矿构造强烈活动的特征。该时期萤石呈环带状结晶于角砾物外侧（图2c）；成矿后期，紫色萤石脉切穿早期绿色萤石脉，一般厚度10～30 cm，产状100°～105°∠75°～80°，切穿主矿体，CaF2一般品位可达63.08%。

3 实验方法

3.1 样品采集

本次工作对研究区内的萤石和围岩进行了系统采集。成矿有关花岗岩以成矿带附近探矿工程为主，萤石经现场初步分选，挑选新鲜有代表性者采集，具体采样位置见表1。

表1 研究区样品采集位置表Table 1 Sampling sites in the study area

3.2 测试方法

稀土元素测试工作在有色金属西北矿产地质测试中心完成，测试仪器：电感耦合等离子体发射光谱仪（型号：iCAP 6300）、电感耦合等离子体质谱仪（7700X）和50 mL 滴定管酸式。测试依据标准：GB/T14506.29-2010《硅酸盐岩石化学分析方法 第29 部分：稀土等22 个元素量测定》；GB/T14506.30-2010《硅酸盐岩石化学分析方法 第30 部分：44 个元素量测定》。数据处理使用GeokitPro 软件处理。测试结果见表2、表3。

表2 研究区萤石稀土元素测试结果表（×10-6）Table 2 Results of fluorites rare earth elements （×10-6） in the study area

表3 研究区赋矿围岩稀土元素测试结果表（×10-6）Table 3 Rare earth elements （×10-6） of ore-bearing surrounding rocks in the study area

4 实验结果

4.1 青岗萤石矿

青岗萤石矿区内萤石稀土元素总量（不含Y）ΣREE 36.27×10-6～61.93×10-6，其中浅绿色萤石（QG-F03）中HREE 含量最高，为20.48×10-6，稀土元素分馏LREE/HREE 为1.88～5.29，其中浅绿色萤石LREE/HREE 最小为1.88。δEu 值介于0.86～1.12，平均为1.04；δCe 值介于0.68～0.88，平均值为0.79，总体上，青岗萤石显示了δEu微弱正异常和δCe负异常特征，其中浅绿色萤石δEu值和δCe值与紫色萤石明显不同，分别为0.86和0.68，δEu值为负异常。

青岗萤石矿区内主要的岩浆岩REE 组成特征基本相似，REE 配分图显示向右倾斜特征（图3），LREE 元素富集。其中曹坪岩体黑云母花岗岩中稀土元素总量（不含Y）ΣREE 为114.25×10-6，LREE/HREE 值 为11.91，δEu 值 和δCe 值 分 别 为0.86 和0.99，δEu 弱负异常；钾长石石英伟晶岩稀土元素总量（不含Y）ΣREE 为33.30×10-6，LREE/HREE 值为19.30，δEu 值和δCe 值分别为0.83 和0.75，δEu 弱负异常，δCe负异常。相比之下，萤石REE 元素配分模式与伟晶岩有一定的相似性。

图3 花岗岩、萤石REE元素配分模式图Fig.3 Normalized REE patterns of granites and fluorites

4.2 玉石坡萤石矿

玉石坡萤石矿中成矿有关花岗岩类，REE 元素配分模式显示了高度的相似性（图3），反映出其成岩物源的一致性，稀土元素总量（不含Y）ΣREE 为49.05×10-6～188.16×10-6，LREE/HREE 值 介 于11.90～18.85，δEu 值范围为1.10～1.61，δCe 值范围为1.05～1.44。玉石坡南矿带花岗闪长岩脉稀土元素总量（不含Y）ΣREE 最高，ΣREE 为188.16×10-6，玉石坡北带中钾长石石英伟晶岩脉中ΣREE 最低，ΣREE值为49.05×10-6。

玉石坡南矿带（样号YSP01）萤石REE 组成特点与北矿带明显不同，南矿带YSP01 样品萤石呈浅绿色，稀土元素总量（不含Y）ΣREE 为49.85×10-6，LREE/HREE 值为2.12，轻重稀土分馏程度相对较弱，δEu值为1.08，δCe值为0.92。

玉石坡北矿带（样号标志MCH）稀土元素总量（不含Y）ΣREE为（28.61～80.86）×10-6，LREE/HREE值介于4.59～10.70，轻重稀土分馏程度较高，δEu 值为1.11～1.61，δCe值为0.75～0.95。

4.3 玉石坡地区花岗岩

鉴于玉石坡地区萤石矿化较为典型，本次工作还对玉石坡地区出露的主要地质体：细粒花岗岩（南矿带矿体围岩YSP-NG01）、花岗闪长岩脉（南矿带主要脉岩YSP-NG02）、花岗岩闪长岩（玉石坡北矿带围岩MCH-G01）、花岗岩（北矿带区域花岗岩MCH-G02）、石英钾长石伟晶岩（北矿带主要脉岩MCH-G03）和混合片岩（秦岭群变质岩，MCH-G04）进行了矿化元素测试（表4）。

表4 玉石坡萤石矿区主要地质单元矿化元素测试结果表（×10-6）Table 4 Results of mineralization elements （×10-6） in main geological units of the Yushipo fluorite mining area

由测试结果（表4），可见玉石坡萤石矿区细粒花岗岩（南矿带矿体围岩）、花岗闪长岩脉（南矿带主要脉岩）、花岗闪长岩（玉石坡北矿带围岩）中F 元素含量最高，F 元素含量0.14%～0.63%，高于花岗岩一般F 元素含量（850×10-6）和沙河湾岩体一般花岗岩F 元素含量（0.082%）；区域内出露的石英钾长石伟晶岩脉中F 元素含量0.094%，较高于一般花岗岩F 元素含量（迟清华和鄢明才，2007）。区域内出露地层秦岭群中F 含量为0.062%，低于上述所有地质单元。CaO 含量方面，玉石坡矿区细粒花岗岩和曹坪岩体含量高于秦岭群中。

5 讨论

5.1 矿床成因类型

Möller et al.（1976）根据全世界150 多个萤石矿床的测试结果，将萤石成因类型分为伟晶岩气成型、热液型和沉积型等3 个成因，并设计了Tb/Ca-Tb/La 图解进行区分。王吉平等（2014）对中国萤石矿床进行了分类研究，将中国萤石矿床划分：即沉积改造型、热液充填型和伴生型，3 个大类11 个亚类，其中热液充填型萤石矿均受断裂构造控制，成矿和侵入岩、火山岩、灰岩+侵入岩等相关，划分为七坝泉式热液充填型萤石矿、武义式热液充填型萤石矿等。刘道荣（2013）对浙西北地区萤石矿按照成矿岩体属性划分为A 型岩浆期后热液型和I 型岩浆期后热液型两种类型。Han et al.（2020）对中国萤石矿床地质特征、成矿规律和研究进展进行了综述和研究，认为依据成矿流体来源和地质过程，可以划分为中低温热液矿床和岩浆热液矿床两种成因类型。其中岩浆热液型萤石矿成矿物质和流体均为岩浆来源特征。

本文研究区内的青岗萤石矿和玉石坡萤石矿赋矿围岩为侵入岩，矿体受断裂构造控制明显，断裂带也是主要的含矿构造。

前人研究表明，黑云母是含萤石矿岩浆岩的主要标志之一（曹俊臣，1995；方贵聪等，2020）；区域上，包括商洛东部蟒岭岩体中的萤石矿体在内，萤石主要赋矿岩体均为角闪黑云母花岗岩类（王和平等，2012），间接证明黑云母富氟利矿的特征。矿区赋矿地质花岗岩类中F 元素含量最高，F 元素含量0.14%～0.63%，且区域内F 异常集中于赋矿岩体周围。因此，至少赋矿岩浆岩具备提供萤石成矿物质的能力和条件。

Y/La-Y+La 图解是确定萤石成矿物源的重要图解之一（Barbieri et al.，1983），Y/La-Y+La 图解显示研究区内萤石总体为钙碱性花岗岩来源特征（图4）；在Tb/Ca-Tb/La图解和La/Ho-Y/Ho图解中（图5），矿区萤石主要集中于热液型区域和伟晶岩（气成）区域附近，青岗萤石矿具有热液型成因特征，成矿过程存在一定的迁移活化或新的混合流体加入（Schwinn and Markl，2005）；而玉石坡萤石矿则显示主体介于伟晶岩型和热液型之间，萤石重结晶作用明显。

图4 萤石Y/La-Y+La图解（据Barbieri et al.，1983）Fig.4 Y / La-Y + La diagram of fluorites （after Barbieri et al.，1983）

图5 萤石Tb/La-Tb/Ca图解（a，据Möller et al.，1976）和La/Ho-Y/Ho图解（b，据Bau and Dulski，1995）Fig.5 The Tb/Ca-Tb/La （a， after Möller et al.，1976） and Y/Ho-La/Ho （b， after Bau and Dulski， 1995） diagrams of fluorites

由REE 元素配分模式图解可见（图3），不论是青岗萤石矿还是玉石坡萤石矿，萤石的稀土元素配分模式和赋矿岩体总体稀土元素的陡倾程度相似，但二者又都存在一定的差异性，尤其是玉石坡萤石矿与沙河湾岩体差异较大，说明赋矿花岗岩与萤石存在一定的成因联系，但成矿并非岩浆热液直接成矿结果，而可能是成岩期后萃取岩体成矿物质的热液活动的结果。

综上，研究区萤石成矿过程可能是成岩期后深部热液反复活动的结果（Liu et al.，2020；方贵聪等，2020），在构造破碎和热液交代双重作用下，曹坪岩体、沙河湾岩体中的成矿物质被萃取形成含矿热液并沉淀成矿。青岗萤石矿和玉石坡南矿带萤石矿成因类型为中低温热液型矿床，矿床成因与七坝泉式（王吉平等，2014）热液充填型萤石矿特征相似。

5.2 成矿环境与过程

δEu和δCe是萤石成矿环境的重要判别标志。萤石中的Eu、Ce元素在强酸性、还原条件下，表现为萤石铕负异常特征，而在碱性、氧化环境中，萤石表现为Eu正异常、Ce负异常（白德胜等，2021）。相比于赋矿花岗岩，研究区内萤石矿其形成环境更加趋于氧化，总体显示Eu正异常（除一件为0.86外）、Ce弱负异常（图6）。因此，研究区内萤石成矿环境为弱氧化环境。

图6 萤石及赋矿花岗岩δEu-δCe变化图Fig.6 δEu-δCe variation diagram of fluorites and orebearing granites

格架状方解石是流体沸腾的主要标志之一（Heinrich，2007； Canet et al.，2011； Moncada et al.，2012）。研究区内玉石坡萤石矿中集中发育，表明其成矿过程可能是近地表环境下的流体沸腾产物。

前人关于萤石颜色与形成期次等进行了大量的研究工作，曹俊臣（1995）研究指出：对同一矿床来说，随着成矿过程进行，萤石中稀土元素含量逐渐降低，同时同一矿床中以绿色的含稀土最高，其次是紫色或无色的。徐有华（2008）综述了萤石颜色机理研究进展，指出随着结晶作用进行，萤石的颜色也从深色变为浅色或无色；Liu et al（2020）也得出相同的认识。杨育富（2019）对香花岭萤石研究显示，稀土元素总量对萤石颜色有直接影响，此外绿色萤石的致色还与Th 和U 有关；紫色与Y 元素密切相关；叶小蒙和白峰（2021）对英国威尔溪谷萤石的致色与发光机理研究表明，萤石致色主要与稀土离子Sm2+和 Ce3+的电子跃迁有关。

本次测试（表5）也支持了稀土元素含量是研究区内萤石主要的致色机制之一的理论。但值得一提的是，相比于绿色萤石，紫色萤石矿物中Cr、Fe 总体含量亦偏高。结合矿区内浅绿色萤石矿体厚且品位较高而紫色萤石矿体品位略低的情况，本文认为，同一成矿阶段内，紫色萤石可能是早期结晶产物，Fe、Cr 等杂质加入使得CaF2含量略低，浅绿色萤石是结晶中期温度、物源充足的表现，成矿后期其他矿物相继结晶，矿石中CaF2含量再次相对降低。在此基础上，玉石坡南矿带的紫色含角砾萤石矿可能是热液活动早期的产物，而其北矿带浅绿色萤石是热液迁移重结晶的结果。整体上，研究区内成矿具有多期性，不仅体现在萤石REE 配分模式中，部分样品MREE 明显“离群”，更反映在野外观察到的萤石切割现象上，这与野外地质观察一致。

表5 不同颜色萤石主要元素组成对比表Table 5 Comparison of main elements of fluorites with different colors

虽然目前文献报道中，尚没有包括研究区在内的商洛萤石矿床的准确年代学数据，但是矿区含矿构造晚于印支晚期赋矿岩体和东西向的主构造带活动时限的事实却十分清晰。印支期，秦岭进入后碰撞阶段，强烈的岩浆作用造就了沙河湾岩体、曹坪岩体等一批印支期大型花岗岩岩基（Hu et al.，2017； Lu et al.，2017），同时也带来了丰富的成矿物质；印支晚期-燕山期随着区域构造动力体制转化和区域构造的再次活动（朱赖民等，2015），北西向或近南北向构造发育成为秦岭地区萤石矿的优势储矿构造，形成了陕西商洛及毗邻豫西大量萤石矿床（马红义等，2023）；研究区内含矿热液在东西向构造的次级北西向剪切带内逐渐聚集成矿，形成青岗萤石矿和玉石坡萤石矿。对比秦岭印支晚期-燕山期萤石矿床，可见研究区内含矿构造方位与北大巴山闹阳坪-大磨沟锌萤石矿也具有一定的相似性（张文高等，2016；郭现轻等，2017），暗示区域萤石成矿事件可能还受印支-燕山期古太平洋板块向欧亚板块俯冲远程效应影响（黄方等，2017；王根宝，2021），与华南地区燕山早期北西向萤石矿带区域构造背景相似（Yan et al.，2021）。

5.3 找矿方向

萤石矿床往往具有特征的矿物分带和矿化元素分带特征，是重要的找矿预测标志之一。林焕华（1991）对八都萤石矿进行了化探资料分析，矿体上部F、Ca、As、Sb；矿体中部F、Y、Sn、Sr；尾部指示元素Mo、Ag 等。徐有华（2008）总结了赣南萤石矿成矿分带特征，尤其是矿体尾部方解石和星散状黄铁矿含量则相应增加，碳酸盐化和方解石脉发育。张伟（2014）总结了内蒙古林西地区萤石矿垂向分带，矿体顶部蛋白石矿化发育，主矿体处矿物结晶程度高，石英质矿物最少。李文明（2018）对河南陈楼萤石矿研究发现，Ba、As、Sb 为前缘晕元素，F、Ca、Ag 为成矿元素，Ce、Y 为中部矿体指示元素，Mo 为尾晕元素。依据上述研究成果，总结制图（图7）。

图7 萤石矿床典型矿化分带特征示意图Fig.7 Typical mineralization zoning characteristics of fluorite deposits

对比典型矿床萤石分带及其找矿预测研究成果，青岗萤石矿矿体以大脉状构造为主，其矿石矿物组合为萤石+玉髓，地质勘查中主要化探元素组合为F、Ca、Y、As、Sb、Mo、Ba、REE 等，矿区Mo 元素27×10-6～200×10-6，Ba 元素一般含量83.2×10-6～703×10-6，矿区深部1200 m 标高以下，As、Sb 异常较高，总体对比图7，相当于矿体中部，矿区深部还有继续找矿潜力。在该矿区外部，K1 矿体及其平行矿脉仍有发现，显示沿矿体走向还有扩大找矿的潜力。

玉石坡萤石矿区内，以北矿带为代表，地表可见硅帽发育，矿物组合：萤石＋玉髓±黄铁矿等，其中黄铁矿等硫化物主要在矿区南矿带产出，其化探资料较少，北矿带矿石中Mo 元素一般含量3.75×10-6～4.66×10-6，南矿带Mo 84.1×10-6。总体可见，矿区内深部尾晕Mo 元素含量不高，总体相当于矿体中部特征，深部可能还有继续找矿的潜力。

综上，研究区内青岗萤石矿、玉石坡萤石矿沿走向和倾向还有继续找矿的潜力，尤其是玉石坡矿段内矿化发育、含矿构造延伸规模大，后期地质工作应加大地质勘查投入，可结合时间域激电法、EH4、可控源大地音频电磁测深等物化探手段探索深部第二赋矿空间，以期探获更大资源量（Wang et al.，2021；唐利等，2021；张参辉等，2022）。

6 结论

本文以商洛西部青岗萤石矿和玉石坡萤石矿为研究对象，进行了矿体元素地球化学特征研究，结合前人研究成果，得出以下结论：

（1）研究区萤石及赋矿花岗岩稀土元素均表现出LREE 相对富集，HREE 相对亏损，配分曲线显示右倾斜，萤石LREE/HREE 值介于1.88～10.70，δEu值范围为1.08～1.61（除一件为0.86 外），δCe 值范围为0.68～0.95。稀土元素及Fe、Cr等杂质含量变化是矿区内萤石致色变色的主要因素。

（2）研究区内萤石矿形成环境为弱氧化环境，玉石坡萤石矿中发育格架状方解石，表明成矿流体沸腾可能是矿质沉淀成矿机制之一。

（3）研究区内萤石矿成因类型是中低温热液型矿床，矿床成因与七坝泉式热液充填型萤石矿特征相似。研究区内至少存在两个成矿期次，F 元素的主要来源为赋矿岩浆岩，与成岩期后的构造-热液活动有关，成矿流体萃取赋矿岩体中成矿物质富集成矿。

（4）青岗萤石矿和玉石坡萤石矿勘查范围具有典型矿体中部的特征，沿走向和倾向还有继续找矿的潜力。

致谢：项目实施过程中得到西安西北有色地质研究院有限公司执行董事冯玉怀教授级高工等领导大力支持；样品测试过程得到有色金属西北矿产地质测试中心高小红高级工程师的帮助；匿名审稿人和责任编辑在文章结构和成果表达方面提出了建设性意见，在此一并表示诚挚谢意。

［注 释］

① 陕西省地质局13地质队.1975.陕西省商县玉石坡萤石矿床地质勘探报告［R］.

② 陕西国兴矿业科技有限责任公司.2009.陕西省柞水县青岗萤石矿资源储量检测说明书［R］.

③ 陕西金磊矿业有限责任公司.2009.陕西商州非金属矿业有限责任公司玉石坡萤石矿床资源量检测报告［R］.

附中文参考文献

白德胜， 杨东潮， 李俊生， 刘纪峰， 张凯涛.2021.豫西合峪矿集区萤石矿床稀土元素地球化学特征及地质意义［J］.稀土， 42（5）： 75-84.曹俊臣.1995.华南低温热液脉状萤石矿床稀土元素地球化学特征［J］.地球化学， 24（3）： 225-234.

陈军元， 刘艳飞， 颜玲亚， 高树学， 欧阳友和， 龙涛.2021.石墨、萤石等战略非金属矿产发展趋势研究［J］.地球学报， 42（2）：287-296.

迟清华， 鄢明才.2007.应用地球化学元素丰度数据手册［M］.北京： 地质出版社： 1-15.

方贵聪， 王登红， 陈毓川， 黄凡， 王岩， 吴家旭， 胡世辅.2020.南岭萤石矿床成矿规律及成因［J］.地质学报， 94（1）： 161-178.

弓虎军， 朱赖民， 孙博亚， 李犇， 郭波.2009.南秦岭沙河湾、曹坪和柞水岩体锆石U-Pb 年龄、Hf 同位素特征及其地质意义［J］.岩石学报， 25（2）： 248-264.

郭现轻， 王宗起， 闫臻.2017.北大巴山平利-镇坪地区碱性火山作用及锌-萤石成矿作用研究［J］.地球学报， 38（S1）： 21-24.

黄方， 陈福坤， 杨晓勇， 闫峻， 肖益林， 秦礼萍， 谢建成， 黄建， 汪方跃， 沈骥， 邓江洪， 杨一增.2017.古太平洋构造域的岩浆作用与成矿［J］.矿物岩石地球化学通报， 36（4）： 551-556.

黄倩雯， 时毓， 刘明辉， 刘希军， 柏治安， 覃康乐.2018.南秦岭沙河湾和曹坪花岗岩体年代学、地球化学特征及其构造意义［J］.地球科学， 43（S2）： 81-102.

李敬， 张寿庭， 商朋强， 赵玉.2019.萤石资源现状及战略性价值分析［J］.矿产保护与利用， 39（6）： 62-68.

李文明.2018.豫西南陈楼萤石矿地质地球化学特征及深部远景［D］.郑州： 河南理工大学： 1-77.

林焕华.1991.浙江省龙泉县八都萤石矿床化探方法试验研究［J］.物探与化探， 15（3）： 225-236.

刘道荣.2013.浙江常山八面山矿田高坞山-蕉坑坞萤石矿床地质特征及成矿规律研究［D］： 北京： 中国地质大学（北京）： 1-56.

路应辉.2017.秦岭造山带晚三叠世花岗岩地球化学研究［D］.合肥： 中国科学技术大学：1-223.

罗嵩.1982.陕西商县玉石坡萤石矿床构造型式的分析［J］.西北地质， 15（1）： 35-42.

马红义， 黎红莉， 张林兵， 朱传凯， 马莉， 姚健， 张沐， 申俊涛， 王利霞.2023.豫西合峪萤石矿矿集区矿床特征及找矿前景［J］.地质与勘探， 59（3）： 557-569.

陕西省地质调查院.2017.中国区域地质志·陕西志［M］.北京： 地质出版社： 509-693.

唐利， 张寿庭， 王亮， 裴秋明， 方乙， 曹华文， 邹灏， 尹少波.2021.浅覆盖区隐伏萤石矿找矿预测： 以内蒙古赤峰俄力木台为例［J］.地学前缘， 28（3）： 208-220.

王根宝.2021.东秦岭造山带印支-燕山构造体制转换过程中岩浆活动与成矿作用浅议［J］.陕西地质， 39（1）： 15-19.

王和平， 李静， 孟军锋.2012.商洛地区北秦岭萤石矿地质特征及找矿预测［J］.陕西地质， 30（1）： 29-34.

王吉平， 商朋强， 熊先孝， 杨辉艳， 唐尧.2014.中国萤石矿床分类［J］.中国地质， 41（2）： 315-325.

王晓霞， 卢欣祥.2003.北秦岭沙河湾环斑结构花岗岩的矿物学特征及其岩石学意义［J］.矿物学报， 23（1）： 57-62.

徐学义， 陈隽璐， 张二朋， 李智佩， 李平， 李婷， 王洪亮， 马中平，冯益民， 朱涛， 唐卓， 张越， 孙吉明， 朱小辉.2014.1：500000秦岭及邻区地质图说明书［M］.西安： 西安地图出版社： 1-82.

徐有华.2008.赣南萤石矿成矿地质条件及成矿预测研究［D］.北京： 中国地质大学（北京）： 1-96.

杨育富.2019.湖南香花岭矽卡岩中不同颜色萤石的特征及成因［D］.桂林：桂林理工大学：1-37.

叶小蒙， 白峰.2021.英国威尔溪谷萤石的致色及发光机理研究［J］.中国宝玉石， 36（3）： 7-12.

张参辉， 李水平， 白德胜， 程华， 曹杰， 张爱玲， 孙进， 赵华奇.2022.时间域激电法在浅覆盖区萤石矿勘查中的应用—以河南省 方 城 县 铁 炉 萤 石 矿 床 为 例［J］.地 质 与 勘 探， 58（2）：369-380.

张锋军， 李维佳， 罗泽宁.2008.商洛市萤石矿资源及其综合开发利用［J］.陕西地质， 26（1）： 32-37.

张伟.2014.内蒙古林西地区萤石矿床垂向分带特征与找矿预测［D］.北京： 中国地质大学（北京）：1-75.

张文高， 杨兴科， 韩鹏飞， 樊培贺， 何虎军， Claude M K.2016.北大巴山闹阳坪锌萤石矿区断裂特征与找矿预测［J］.大地构造与成矿学， 40（2）： 323-334.

朱赖民， 郑俊， 姜航， 熊潇，丁乐乐.2015.秦岭造山带燕山期构造岩浆事件与成岩成矿动力学背景［J］.矿物学报， 35（S1）： 107.