葉 杰，李清云

(1．河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局地球物理勘查隊(duì)，河南 鄭州 450000;2．河南省國土資源廳信息中心，河南 鄭州 450000)

0 引言

浙江青田縣萬山螢石礦位于浙江省青田縣萬山鄉(xiāng)，位于華南褶皺系浙東南褶皺帶，鶴溪—奉化NE向斷裂與淳安—溫州NW向斷裂構(gòu)造帶的交叉部位，青田石平川火山穹隆的北部邊緣(朱安慶等，2002)。中生代火山噴發(fā)活動(dòng)強(qiáng)烈，廣泛分布中酸性火山－碎屑沉積巖，侵入巖體及斷裂構(gòu)造發(fā)育，成礦地質(zhì)條件有利。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

區(qū)域出露地層主要有上侏羅統(tǒng)高塢組、西山頭組及第四系。高塢組(J3g)巖性為流紋質(zhì)晶屑(熔結(jié))凝灰?guī)r夾流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r，厚大于200 m;西山頭組(J3x)巖性為流紋質(zhì)晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)含角礫集塊凝灰?guī)r、流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r夾凝灰質(zhì)砂巖等，厚約800 m;第四系全新統(tǒng)(Qh)分布于溪溝及其兩岸平緩地帶，主要由坡積－沖洪積粉質(zhì)黏土、粉土、砂、砂礫石等組成，厚10～50 m。

區(qū)域燕山晚期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，侵入作用頻繁，主要有石英二長巖、石英閃長巖、二長花崗巖、鉀長花崗巖等巖體，出露面積1～3 km2，大者前村鉀長花崗巖體面積83 km2，萬山螢石礦位于該巖體的南東側(cè)。

區(qū)域潛火山巖以酸性巖類流紋巖、流紋斑巖為主，其中高湖鎮(zhèn)北東側(cè)2處潛流紋巖體規(guī)模較大，面積3～5 km2，巖體呈不規(guī)則狀分布于石平川火山穹隆的北西側(cè)邊部。

區(qū)域褶皺構(gòu)造不明顯，斷裂構(gòu)造發(fā)育，以NW向斷裂為主，次為NE向斷裂，其中NW向石平川—湖莊斷裂帶出露長約27 km，寬5 km，重力顯示－50×10－3～800 ×10－3cm/s2均勻密集帶，Pb、Zn、Cd 元素偏高，化探異常與斷裂帶相吻合。近EW向斷裂帶長約25 km，寬1～2 km，分布在石平川火山穹隆構(gòu)造的北側(cè)(馮沾明等，2006)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2．1 地層

礦區(qū)出露地層為上侏羅統(tǒng)西山頭組第二巖性段(J3x2)，自下而上分為2個(gè)巖性亞段。

2．1．1 西山頭組第二巖性段第一亞段(J3x2-1) 分布于馱田、蓮樹坑、烏巖坑一帶，出露面積約4.3 km2，標(biāo)高200～500 m。由火山噴發(fā)降落相、火山爆發(fā)相等火山碎屑巖組成，巖石普遍角巖化、硅化、絹云母化、黃鐵礦化，局部伴螢石化、鉬鉛鋅礦化。地形切割強(qiáng)烈，常見陡崖峻嶺地貌。巖層總體傾向 SE 120°～150°，∠15°～20°。地層厚度大于500 m，未見底。下部為流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r夾流紋質(zhì)玻屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r，中部為流紋質(zhì)晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r，上部巖性為流紋質(zhì)玻屑凝灰?guī)r夾玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r。

2．1．2 西山頭組第二巖性段第二亞段(J3x2-2) 分布于烏坦后—梅龍凹，東部葉龍坑一帶，出露面積約1.9 km2，標(biāo)高500～742 m。由火山噴發(fā)降落相、火山爆發(fā)沉積相等火山碎屑巖組成。巖石具角巖化、硅化、絹云母化。常呈緩坡地貌，與第一亞段地層整合接觸，傾向 SE 110°～130°，∠15°～18°。地層厚度大于300 m，未見頂;下部巖性為流紋質(zhì)晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)玻屑凝灰?guī)r;中部巖性為凝灰質(zhì)中細(xì)粒砂巖夾紫紅色粉砂巖;上部巖性為流紋質(zhì)含角礫復(fù)屑凝灰?guī)r、玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r。

2．2 構(gòu)造

礦區(qū)斷裂構(gòu)造按其走向分為NE向、NW向和近EW向3組，分別切割霏細(xì)巖、鉀長花崗巖與西山頭組第二巖性段地層，NW向、近EW向斷裂為主要的容礦構(gòu)造。

(1)礦區(qū)NE走向60°～70°斷裂為區(qū)域性構(gòu)造，切割巖體、地層等地質(zhì)體，與成礦沒有明顯關(guān)系。

(2)礦區(qū)NW走向300°～320°斷裂，有規(guī)律地分布在隱伏鉀長花崗巖穹的周圍及巖穹頂面凹凸結(jié)合部，斷裂破碎帶內(nèi)賦存Ⅲ-1、Ⅷ-1等螢石礦體(礦脈)。

(3)礦區(qū)近EW向80°～100°斷裂，分布在隱伏鉀長花崗巖穹的北側(cè)邊緣部，控制長約2．5 km，寬200～300 m，兩端延伸工作區(qū)外，為區(qū)內(nèi)主要的容礦構(gòu)造帶，斷裂破碎帶內(nèi)賦存Ⅰ-1、Ⅱ-1-1等螢石礦體(礦脈)。成礦后近EW向斷裂具繼承性活動(dòng)，導(dǎo)致礦體破碎、石英硅質(zhì)充填膠結(jié)。

2．3 侵入巖

礦區(qū)出露侵入巖有燕山晚期鉀長花崗巖、晚侏羅世潛霏細(xì)巖、潛安山玢巖及零星分布的巖脈(圖1)。

3 礦體特征

區(qū)內(nèi)共有6個(gè)螢石礦化帶，受北西向，近東西向斷裂構(gòu)造控制，分布于鉀長花崗巖穹內(nèi)外帶，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，其中Ⅰ、Ⅴ礦化帶內(nèi)螢石品位達(dá)不到最低工業(yè)品位，在此不再論述，而Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ4個(gè)螢石礦化帶內(nèi)共有7個(gè)螢石礦體，總體分布于鉀長花崗巖穹內(nèi)外帶(圖2)，其特征見表1。

圖1 萬山螢石礦礦區(qū)地質(zhì)簡圖

圖2 萬山礦區(qū)螢石礦主礦體立體剖面圖

3．1 礦體賦存形態(tài)及產(chǎn)狀

區(qū)內(nèi)螢石礦體賦存形態(tài)均隨斷裂構(gòu)造帶的延展而變化，總體分為3類。

表1 萬山螢石礦礦體規(guī)模特征

(1)分布于壓扭性斷裂帶的礦體沿走向延伸呈波狀扭曲、分叉復(fù)合，厚度變窄膨大、尖滅再現(xiàn)。礦體產(chǎn)狀多變，總體走向呈“波浪”形與構(gòu)造帶吻合，傾角較陡如Ⅱ-1-1礦體。

(2)分布于壓扭性斷裂帶的礦體沿走向延伸呈扁豆?fàn)?、囊狀，厚度變化大，礦體產(chǎn)狀較穩(wěn)定，傾角較陡，如Ⅱ-3礦體。

(3)分布于張扭性斷裂帶的礦體沿走向延伸呈藕節(jié)狀分布穩(wěn)定，厚度變化小，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，傾角較陡如Ⅱ-6礦體。

3．2 螢石礦體的橫、垂向變化特點(diǎn)

區(qū)內(nèi)Ⅱ號(hào)螢石礦化帶礦體的橫、垂向的變化特點(diǎn)具有代表性，下面以Ⅱ號(hào)螢石礦化帶礦體的橫、垂向的變化特點(diǎn)加以論述。

(1)螢石礦體的橫向變化特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)螢石礦體橫向延伸展布特征(走向)，總體呈分叉復(fù)合、膨大變窄，復(fù)而再現(xiàn)，分叉處礦體厚度變窄，伴石英細(xì)脈發(fā)育，硅質(zhì)膠結(jié)礦石質(zhì)量差;膨大處形成礦包，礦石質(zhì)量較好。

(2)螢石礦體的垂向變化特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)螢石礦體的垂向展布變化自上而下可劃分5個(gè)帶:頂部帶、頭部帶、中部帶、尾部帶和底部帶(圖3)。

頂部帶:垂深50～100 m，硅化蝕變巖，粗細(xì)網(wǎng)格狀石英脈發(fā)育，局部弱螢石化，圍巖為J3x2流紋質(zhì)含角礫玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r，具硅化、絹云母化。

頭部帶:垂深20～50 m，上部主要由粗細(xì)脈狀螢石、石英及圍巖夾石等組成，礦石以隱晶、半自形粒狀結(jié)構(gòu)，角礫狀、條帶狀構(gòu)造為主，下部發(fā)育塊狀構(gòu)造，礦體厚度逐漸增大，夾石減少，圍巖為流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r，個(gè)別地段為潛霏細(xì)巖，具硅化、絹云母化、綠泥石化。

圖3 萬山礦區(qū)螢石礦體垂直分帶示意圖

中部帶:垂深50～160 m，螢石礦體厚度較大，礦石呈綠色、翠綠色、煙灰色，以自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀條帶構(gòu)造為主，局部夾少量圍巖角礫，平行構(gòu)造帶分布。圍巖為中、細(xì)粒鉀長花崗巖、具硅化。

尾部帶:垂深30～60 m，主礦體呈楔形逐漸向下收縮尖滅或礦脈呈分枝狀粗、細(xì)螢石脈夾有較多的圍巖角礫，礦石質(zhì)量變差，圍巖為中粒鉀長花崗巖，具硅化、黃鐵礦化，碳酸鹽化。

底部帶:垂深50～100 m，為硅化、黃鐵礦化、螢石化、碳酸鹽化蝕變巖，常見白色石英呈不規(guī)則脈狀、小團(tuán)塊狀分布。螢石呈小粒狀、黃鐵礦呈浸染狀或晶粒狀、方解石呈細(xì)脈狀，零星分布于破碎帶巖石，圍巖為粗粒鉀長花崗巖。

3.3 礦石質(zhì)量

礦石呈綠色、紫色、天藍(lán)色、墨綠色、黃色，摩氏硬度4，性脆，斷口較粗糙。礦石的顏色變化，一般反映礦石的質(zhì)量等級(jí)，其中翠綠色、青綠色礦石常見于富礦包，礦石品位大于70%，最高達(dá)94%，為上等精礦;淡綠色礦石次之;紫色礦石一般分布于主礦體邊部，常伴有淡綠色、灰白色硅質(zhì)組成雜色礦石，一般品位50% ～60%;天藍(lán)色礦石較為少見;墨綠色見于個(gè)別礦體，紫紅色、淺綠色螢石晶體零星分布于礦化裂隙。

礦區(qū)各礦體礦石礦物組分較簡單，礦石礦物為螢石。脈石礦物以石英為主，次為蛋白石、高嶺石、黃鐵礦、方解石、綠泥石等。

礦石主要化學(xué)成分:CaF222.15% ～95.49%，SiO24.62% ～43.34%，礦石中 SiO2、CaF2兩者的總量約占97% ～99%。隨著CaF2含量的增加，SiO2含量減少，二者互為消長。

礦區(qū)CaF2含量大于工業(yè)品位的樣品共計(jì)96個(gè)，其中CaF2品位30% ～64%的樣品占53.13%，CaF2品位65% ～95%的樣品占46.88%，說明礦區(qū)螢石富礦的比例略少于貧礦(圖4)。

4 礦床成因

4．1 控礦地質(zhì)條件

圖4 萬山礦區(qū)螢石礦品位概率分布圖

4．1．1 巖性條件 礦區(qū)地層為上侏羅統(tǒng)西山頭組第二巖性段第一、二亞段酸性火山碎屑巖，硬度低，性脆，因受后期巖體侵位上拱使圍巖破碎，接觸帶附近的碎裂巖分布區(qū)為地?zé)崴h(huán)形成含氟熱液體提供有利條件(麻士華等，2000)。

礦區(qū)燕山晚期第三次侵入的鉀長花崗巖，巖體中高含量F元素(翁望飛等，2011)為成礦提供了物質(zhì)來源，鉀長花崗巖體為偏堿性巖類，K2O含量高于Na2O，有利于F元素的運(yùn)移與富集。

4．1．2 構(gòu)造條件 礦區(qū)早期巖體上侵和冷凝收縮下陷，在巖體內(nèi)外帶形成一系列的破碎裂隙，后期經(jīng)區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)迭加，改造為壓扭—張扭性斷裂(王其行等，2009)，為礦液的運(yùn)移富集形成礦床提供了有利的空間條件(圖4)。

4．1．3 熱液條件 地表大氣降水沿構(gòu)造破碎裂隙帶滲透淋濾，深部巖漿氣熱水沿破碎裂隙縫往上運(yùn)移，在巖體與圍巖接觸帶附近混合熔融蝕變交代，F(xiàn)、Si、Ca等元素遷移富集形成含氟熱液體，在特定的溫度、壓力等物理化學(xué)條件下，在有利的構(gòu)造部位沉淀成礦(湯正義等，1986)。礦床的螢石、石英礦物和平衡水的氫氧同位素(圖5)表明:成礦溶液接近大氣降水線，各投影點(diǎn)趨近于300℃條件下大氣降水與圍巖發(fā)生水巖交換時(shí)平衡熱水流體氫氧同位素演變的曲線，隨著水/巖比加大(＞1)，成礦溶液的投影點(diǎn)越接近大氣降水(朱安慶等，2002)。

圖5 水來源模式的δD－δ18O相關(guān)圖

4．1．4 巖穹控礦 礦區(qū)隱伏鉀長花崗巖穹窿控制螢石礦的分布(吳文革等，2005)，從平面—剖面的綜合，巖穹的頂部及其外傾邊部破碎帶為礦體的賦存空間(圖6、圖7)。

圖6 鉀長花崗穹控礦平面圖

圖7 鉀長花崗巖巖穹控礦剖面圖

4．2 礦床成因機(jī)理

早期在鉀長花崗巖體侵入的垂向壓力作用下，使圍巖破碎滑動(dòng)形成一系列的構(gòu)造裂隙，后期巖體冷凝收縮，在負(fù)壓應(yīng)力作用下使早期裂隙構(gòu)造發(fā)生拉伸開張，在大氣降水滲透淋濾與地?zé)崴旌献饔眯纬傻責(zé)崴h(huán)區(qū)，使含有大量的硅、氟熱液體運(yùn)移、富集于構(gòu)造破碎裂隙帶，形成含石英、氟為主的脈體(張壽庭等，1995)。后經(jīng)多期次的構(gòu)造活動(dòng)，在地?zé)崴疁\循環(huán)中，使含礦熱液不斷發(fā)生活化，沿著有利的構(gòu)造空間運(yùn)移富集形成螢石礦床(圖8)。

圖8 萬山礦區(qū)螢石礦成礦模式圖

5 結(jié)論

根據(jù)以上成礦地質(zhì)特征，認(rèn)為浙江青田縣萬山螢石礦礦床成因類型屬巖漿期后低溫?zé)嵋撼涮钚兔}狀礦床。呈線性分布的含石英脈硅化蝕變帶及條帶狀硅化蝕變巖陡崖地貌，為尋找螢石礦較好的標(biāo)志。壓扭性斷裂帶通過地段，螢石化、石英脈發(fā)育，是尋找螢石礦的有利空間。

馮沾明，姚儉，黃立勇．2006．石平川“火山穹窿”淺析［J］．西部探礦工程，18(1):105－107．

麻士華，朱興盛，李長江．2000．浙江螢石礦床的空間分布［J］．礦床地質(zhì)，19(3):282 －283．

湯正義，陳潞芳，陳渭濤．1986．浙江省西北部螢石礦成礦規(guī)律研究［J］．地質(zhì)與勘探，22(1):25－27．

吳文革，謝衛(wèi)紅．2005．江西德安彭山穹窿構(gòu)造特征及其控巖控礦作用［J］．北京地質(zhì)，17(4):7－11．

王其行，王成良．2009．浙江云和坪地螢石礦區(qū)構(gòu)造特征及成礦研究［J］．西部探礦工程，21(7):291－293．

翁望飛，支利庚，徐生發(fā)，等．2011．皖南及鄰區(qū)燕山期A2型花崗巖地球化學(xué)特征及巖石成因［J］．地質(zhì)學(xué)刊，35(2):25－27．

張壽庭，徐旃章．1995．浙江武義剃刀畈螢石礦構(gòu)造控礦特征與規(guī)律［J］．成都理工學(xué)院學(xué)報(bào)，22(4):33－37．

朱安慶，張永山，陸祖達(dá)，等．2002．浙江省金屬非金屬礦床成礦系列和成礦區(qū)帶研究［M］．北京:地質(zhì)出版社．