(贛州市地質(zhì)隊(duì),江西 贛州 341000)
營(yíng)子里螢石礦區(qū)位于江西省大余縣城北東方向直距14.5公里,自2015年設(shè)立探礦權(quán)后經(jīng)多年勘探,發(fā)現(xiàn)一條螢石礦體,圈定螢石資源量一百多萬(wàn)噸,儲(chǔ)量規(guī)??蛇_(dá)大型。屬大余縣境內(nèi)的第一個(gè)大型螢石礦床,本文根據(jù)在勘查的過(guò)程中所獲得的經(jīng)驗(yàn)與成果,總結(jié)礦區(qū)的地質(zhì)特征,探討礦區(qū)螢石礦的控礦因素及成因。
圖1 大余縣營(yíng)子里螢石礦區(qū)域地質(zhì)略圖
江西省大余縣營(yíng)子里礦區(qū)位于華南褶皺系贛中南萬(wàn)洋山~諸廣山復(fù)式向斜西南段,南嶺鎢錫成礦帶東段,處于崇余猶鎢錫礦集區(qū)西華山-楊眉寺礦田的南東部,崇義~武陽(yáng)東西復(fù)雜構(gòu)造帶與崇義~萬(wàn)安北東向大斷裂復(fù)合部位。礦區(qū)內(nèi)主要出露有寒武系、白堊系地層。寒武系中統(tǒng)高灘組(∈2gt)有青灰色、淺灰色變余長(zhǎng)石石英砂巖以及夾雜其中的板巖以及千枚巖。大面積出露于礦區(qū)中部及西北部。白堊紀(jì)上統(tǒng)南雄組(K2n)巖性為紫紅色砂礫巖、含礫砂巖、砂巖、粉砂巖,砂礫狀結(jié)構(gòu),厚層狀構(gòu)造,主要分布在礦區(qū)的東南部。礦區(qū)主要斷裂F(1北東向斷裂帶)為燕山運(yùn)動(dòng)形成的區(qū)域性大斷裂,從西華山、樓梯嶺一直延伸至下石門(mén),延伸長(zhǎng)有30km以上,主要以硅化構(gòu)造角礫巖或脈石英出現(xiàn),西南段傾向西北,中部及東北段傾向東南,傾角在70°~80°,硅化帶寬度在20m~150m。該斷裂產(chǎn)生了一系列的北北東-北東向的次級(jí)斷裂,螢石礦體即賦存在次級(jí)斷裂F2中,其走向與主斷裂基本一致,傾角45°~60°,延伸大于1km,寬8m~30m。為硅化構(gòu)造角礫巖帶,主要由螢石、石英以及變余長(zhǎng)石石英砂巖角礫等組成。有明顯的局部膨大縮小特征。礦區(qū)附近巖漿巖呈巖滴產(chǎn)出,為燕山早期第一階段第一次侵入的花崗巖(γ52-1a),巖性為中粗粒斑狀黑云母花崗巖?;◢弾r巖滴位于F1斷裂帶的上盤(pán)位置,與斷裂帶呈接觸狀態(tài),且與F2斷層的西南側(cè)相連,這就為螢石的成礦提供了必要的地質(zhì)條件。
礦區(qū)內(nèi)已查明的唯一礦脈產(chǎn)于硅化構(gòu)造角礫巖帶(F2)中的下盤(pán)位置,其產(chǎn)狀與硅化構(gòu)造角礫巖一致,傾向南東,傾角42°~65°,大致上在西南側(cè)傾角較緩、東北側(cè)陡,淺部緩、深部陡;走向延伸近700m,傾向延深約375m;礦體較穩(wěn)定,礦脈基本連續(xù),平均厚度7.04m,總體呈北東向脈狀側(cè)伏產(chǎn)出。有多個(gè)厚大部位,最大厚度可達(dá)19.22m,且厚大部位大致呈線(xiàn)狀分布,整體上似串珠狀。礦體品位變化較小,平均品位51.62%,品位變化呈中間品位高,四周品位低直至尖滅。區(qū)內(nèi)螢石礦類(lèi)型主要為石英-螢石型,礦石較易選出。礦物成分比較簡(jiǎn)單,礦石中的主要有用礦物為螢石,主要脈石礦物為石英,次要礦物為長(zhǎng)石、高嶺土、水云母,另外還有少量褐鐵礦、鋯石、榍石等。螢石在礦石中主要以碎裂角礫狀,偏光顯微鏡下常見(jiàn)的為角礫大小一般為2mm~5mm,其次還以碎斑狀或不規(guī)則脈狀產(chǎn)出;局部呈碎粒碎粉狀或浸染狀分布。在礦體中角礫狀礦石主要分布于礦體內(nèi)部,螢石礦化強(qiáng),品位高。脈狀礦石主要分布于礦體下盤(pán)邊緣部位,浸染狀及條帶狀礦石主要分布于礦體上盤(pán)邊緣部位,其螢石礦化較弱,品位較低。
圖2 螢石角礫(左)及螢石呈浸染狀分布(右)
從本區(qū)礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律可以發(fā)現(xiàn):寒武系高灘組的變余長(zhǎng)石石英砂巖、侏羅系燕山巖漿旋回早期第一階段第一次侵入的竹頭窩花崗巖滴(Jγ52-1a)、F1(西華山 -樓梯嶺-下石門(mén)斷裂)及其次生斷裂帶F2等這些因素的共同作用下,使得區(qū)內(nèi)螢石礦體的形成提供了可能。
(1)成礦物質(zhì)來(lái)源。螢石礦體賦于北東向硅化構(gòu)造角礫巖帶(F2)內(nèi),圍巖為絹云板巖及變余長(zhǎng)石石英砂巖。斷裂帶及周邊的寒武系變余長(zhǎng)石石英砂巖為主要的成礦鈣質(zhì)來(lái)源;通過(guò)表1可知,根據(jù)侵入巖的性質(zhì)劃分來(lái)看,F(xiàn)含量最高的是酸性巖,而根據(jù)花崗巖的形成時(shí)代來(lái)劃分,F(xiàn)含量最高的是燕山期的花崗巖[2]據(jù)統(tǒng)計(jì),華南花崗巖地區(qū)的螢石礦,有80%以上與黑云母花崗巖有關(guān),其主要原因也是由于黑云母是花崗巖中F的主要攜帶者[3]。
表1 我國(guó)侵入巖和花崗巖時(shí)代不同所含有的F物質(zhì)含量劃分表(10-4)
因此本區(qū)的侏羅系燕山期花崗巖巖體(Jγ52-1a)的侵入、北東斷裂帶F1及其次生斷裂帶F2的多期次活動(dòng),攜帶大量含F(xiàn)熱液向上侵位,多次與地下水交匯、循環(huán),為區(qū)內(nèi)螢石成礦提供了重要的成礦熱液和熱源保障。
(2)成礦時(shí)間與空間。成礦時(shí)間上,本區(qū)螢石成礦時(shí)間應(yīng)屬侏羅系燕山期巖漿旋回早期第一階段第一次花崗巖巖滴(Jγ52-1a)侵入期;地質(zhì)年代為侏羅紀(jì)。成礦空間上,礦體嚴(yán)格受北東向斷裂構(gòu)造F2控制,源于主構(gòu)造帶(F1),由北東向南西發(fā)生次級(jí)羽裂構(gòu)造,形成F2,這為礦體的賦存提供了充足的成礦空間。
(3)成礦作用過(guò)程。礦區(qū)在震旦系~寒武系變質(zhì)巖地層組成區(qū)內(nèi)褶皺基底隆起,侏羅系燕山期巖漿旋回早期第一階段的花崗巖巖體(Jγ52-1a)侵入,并伴隨區(qū)域地層強(qiáng)烈擠壓變形構(gòu)成了次生斷裂帶F2,為成礦提供了導(dǎo)礦和容礦空間。礦體頂、底板圍巖有絹云板巖及變余長(zhǎng)石石英細(xì)砂巖。斷裂帶帶內(nèi)發(fā)育螢石脈體,且礦石構(gòu)造特征多表現(xiàn)為角礫狀、脈狀、條帶狀或環(huán)帶狀構(gòu)造,表明螢石礦體為多期多階段礦化形成,成礦時(shí)間較為漫長(zhǎng)。燕山早期第一階段,斷裂構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及酸性巖漿的侵入(形成中粗粒斑狀黑云母花崗巖),提供了大量的熱液,含F(xiàn)熱液在構(gòu)造帶內(nèi)多次循環(huán)往復(fù),并且含礦熱液在遷移過(guò)程中與發(fā)生充填交代作用,使圍巖發(fā)生不同程度的蝕變,使圍巖中的有用成份活化、遷移,熱液中的F與圍巖中的Ca結(jié)合,在一定條件下晶出沉淀,形成規(guī)模性的形成以螢石-石英脈為主,并包括石英-螢石、螢石脈類(lèi)型的螢石。后期,斷裂構(gòu)造的多次活動(dòng),致使早期形成的螢石礦(化)體發(fā)生再碎裂,攜帶大量含F(xiàn)低溫?zé)嵋合蛏显俅闻c圍巖及構(gòu)造角礫巖中的Ca在F2斷裂帶內(nèi)融匯。且在含礦熱液的再次充填交代作用下,使早期形成的螢石礦(化)體得到疊加和改造,并伴有硅化、碳酸鹽化等,后期隨著溫度與壓力下降,熱液中超量Ca與F結(jié)合,晶出沉淀,在斷裂帶帶中附近形成厚大的螢石礦體。最終螢石定位成礦。至此,螢石的成礦作用基本結(jié)束。
(4)礦床成因類(lèi)型。礦區(qū)內(nèi)唯一的螢石礦體嚴(yán)格受F2斷裂帶控制,礦體產(chǎn)于斷裂帶內(nèi),礦體呈單一脈狀,緩傾,形態(tài)簡(jiǎn)單,界線(xiàn)清楚,充填交代現(xiàn)象明顯;圍巖熱液蝕變略微顯著,主要有硅化、碳酸鹽化、絹云母化及綠簾石化。礦石礦物組合簡(jiǎn)單,以螢石、石英為主;圍巖為絹云板巖、變余長(zhǎng)石石英細(xì)砂巖及硅化構(gòu)造角礫巖;結(jié)合礦體控制因素、礦物組合和圍巖蝕變等特征分析,本礦床成因類(lèi)型應(yīng)屬中低溫?zé)嵋撼涮罱淮兔}狀螢石礦床。
綜上所述,區(qū)內(nèi)寒武系變余長(zhǎng)石石英砂巖及絹云板巖為區(qū)內(nèi)螢石成礦提供了一定的物質(zhì)基礎(chǔ);燕山期酸性巖漿侵入為螢石成礦提供了重要的熱液保障及物質(zhì)來(lái)源;斷裂帶F2及其多次活動(dòng)為螢石成礦提供了導(dǎo)礦和容礦空間,為成礦元素的遷移提供了沉淀和富集的空間,這也本區(qū)螢石礦的主要控礦因素。
根據(jù)礦體地質(zhì)特征、野外實(shí)地觀察及工程揭露結(jié)果,可將本區(qū)成礦富集的一般規(guī)律,歸納如下①斷裂構(gòu)造帶中深部?jī)?nèi)硅化構(gòu)造角礫巖及其附近地段,螢石富集成礦。②北東向斷裂構(gòu)造發(fā)育,且斷裂帶內(nèi)部后期平行斷裂或裂隙發(fā)育地段,螢石富集成礦。③石英螢石細(xì)脈帶發(fā)育地段,螢石富集成礦。④硅化、碳酸鹽化、綠簾石化、高嶺土化等圍巖蝕變強(qiáng)烈發(fā)育地段,螢石富集成礦。
①礦區(qū)外F2斷裂構(gòu)造帶西南端硅化構(gòu)造角礫巖帶的中淺部。②北東向深大斷裂F(1西華山-樓梯嶺-下石門(mén)斷裂)上的東西兩個(gè)花崗巖滴附近的級(jí)斷裂帶內(nèi)中深部位。