浙江省青田縣高湖鎮(zhèn)半寮礦區(qū)螢石礦礦床特征及找礦標(biāo)志

陳 惠

（浙江省第十一地質(zhì)大隊(duì)，浙江溫州325006）

浙江省青田縣高湖鎮(zhèn)半寮礦區(qū)螢石礦礦床特征及找礦標(biāo)志

陳 惠*

（浙江省第十一地質(zhì)大隊(duì)，浙江溫州325006）

浙江省青田縣高湖鎮(zhèn)半寮礦區(qū)螢石礦區(qū)位于青田縣城北西方向，面積2.84km2。通過(guò)本次地質(zhì)詳查工作，基本查明了礦區(qū)受巖漿活動(dòng)、火山構(gòu)造和斷裂構(gòu)造復(fù)合作用控制成礦，分析了礦區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖、圍巖蝕變的分布特征及其對(duì)成礦的控制作用以及螢石礦化構(gòu)造蝕變帶、礦石質(zhì)量、礦物成分等礦床特征。根據(jù)礦區(qū)良好的控礦地質(zhì)條件，總結(jié)出礦床成因及其類(lèi)型屬于次火山熱液充填脈型礦床，4條找礦標(biāo)志的總結(jié)對(duì)礦產(chǎn)的發(fā)現(xiàn)具有重大意義。

半寮螢石礦；地質(zhì)條件；礦床特征；成礦原因；找礦標(biāo)志

半寮礦區(qū)大地構(gòu)造單元屬華南褶皺系浙東南褶皺帶，1958年10月原青田縣地質(zhì)隊(duì)進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)半寮螢石礦，1960年3月原溫州地區(qū)地質(zhì)隊(duì)進(jìn)行半寮礦點(diǎn)檢查，估算螢石礦遠(yuǎn)景儲(chǔ)量22×103t。20世紀(jì)70年代末期，當(dāng)?shù)卮迕窳阈情_(kāi)采半寮螢石礦，留有采礦老硐。本次地質(zhì)勘查分為普查和詳查2個(gè)階段，在對(duì)礦區(qū)地質(zhì)特征認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了找礦標(biāo)志，為進(jìn)一步找礦工作指明了方向。

1 礦區(qū)概況

浙江省青田縣高湖鎮(zhèn)半寮礦區(qū)螢石礦區(qū)位于青田縣城北西350°方向，直距28km，行政隸屬高湖鎮(zhèn)，礦區(qū)面積2.84km2。礦區(qū)有簡(jiǎn)易公路至船寮鎮(zhèn)與330國(guó)道相接，可達(dá)青田火車(chē)站，路距30.8km；47.8km可達(dá)溫溪港碼頭，交通方便。

礦區(qū)屬低山丘陵區(qū)，海拔標(biāo)高89～518.40m，當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面標(biāo)高185m，地形自然坡度50°～65°。亞熱帶季風(fēng)型氣候，四季分明，溫暖濕潤(rùn)，年平均氣溫18.4℃，年均降水量1699.3mm。當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，農(nóng)業(yè)以種植、小麥、蕃薯及經(jīng)濟(jì)作物毛竹，少量樹(shù)木，水電資源豐富。

2 地質(zhì)情況

礦區(qū)位于華南褶皺系浙東南褶皺帶，區(qū)域鶴溪—奉化北東向斷裂與淳安—溫州北西向斷裂構(gòu)造帶的交叉部位，青田縣石平川火山穹隆的北部邊緣，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（圖1）。

圖1 青田縣高湖鎮(zhèn)半寮礦區(qū)螢石礦區(qū)域地質(zhì)圖

2.1 區(qū)域地質(zhì)背景

（1）地層。區(qū)域出露地層主要有下元古界八都群組、侏羅系上統(tǒng)高塢組、西山頭、茶灣組、九里坪組、祝村組和白堊系下統(tǒng)館頭組、朝川組、塘上組及第四系全新統(tǒng)。

（2）侵入巖。區(qū)域燕山晚期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，侵入作用頻繁，主要有閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、花崗斑巖、鉀長(zhǎng)花崗（斑）巖等巖體，出露面積1～3km2，大者前村鉀長(zhǎng)花崗巖體面積83km2。區(qū)域潛火山巖為酸性巖類(lèi)流紋巖、流紋斑巖、潛輝綠玢巖、英安玢巖、安山巖、霏細(xì)巖等。區(qū)域巖脈巖性主要為霏細(xì)巖、安山巖、流紋巖、鉀長(zhǎng)花崗斑巖、石英霏細(xì)斑巖等。走向以南北向分布為主，北東向次之。

（3）構(gòu)造：

①斷裂構(gòu)造。區(qū)域褶皺構(gòu)造不明顯，斷裂構(gòu)造發(fā)育，以北西向斷裂為主，次為北東向斷裂，其中北西向石平川—湖莊斷裂帶出露長(zhǎng)約27km，寬5km，重力顯示-50～800mgal均勻密集帶，Pb、Zn、Cd元素偏高，化探異常與斷裂帶相吻合。近東西向斷裂帶長(zhǎng)約25km，寬1～2km，分布在石平川火山穹隆構(gòu)造的北側(cè)。

②火山構(gòu)造。區(qū)域石平川火山穹隆位于青田縣城北側(cè)，面積約20km2，平面形態(tài)呈圓形，發(fā)育地層為上侏羅統(tǒng)西山頭組、九里坪組，產(chǎn)狀圍斜外傾，傾角16°～20°，火山穹隆邊緣發(fā)育潛流紋巖、安山巖及鉀長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖、石英閃長(zhǎng)巖等侵入巖體。火山活動(dòng)強(qiáng)烈，由空落相、噴發(fā)沉積相、火山碎屑流相、噴溢相、潛火山巖相、火山侵入相等火山巖相組成。早期噴發(fā)階段形成火山碎屑巖與酸性熔巖互層組合，晚期形成環(huán)狀斷裂及一系列的環(huán)帶狀分布的潛火山巖或火山侵入巖，復(fù)活階段形成次級(jí)火山穹窿、破火山，多期次的火山噴發(fā)、巖漿侵入作用形成相關(guān)的鉬、鉛鋅、多金屬礦、螢石礦等金屬非金屬礦產(chǎn)，該火山穹隆為浙東南地區(qū)重要的控礦構(gòu)造。

2.2 區(qū)域成礦作用

礦區(qū)位于鶴溪—奉化斷裂成礦帶的東側(cè)，浙東南沿海有色金屬非金屬成礦帶的南西段，成礦作用受巖漿活動(dòng)、火山構(gòu)造和斷裂構(gòu)造復(fù)合控制，物質(zhì)來(lái)源具多源性，成礦具多期性。

（1）火山構(gòu)造成礦作用。區(qū)域火山噴發(fā)頻繁強(qiáng)烈，至后期形成環(huán)狀破火山火山穹隆，在火山構(gòu)造的中心、邊緣及相互鄰接地段巖漿再次侵位，并攜帶大量的成礦熱液選擇交代圍巖或熱液充填成礦，區(qū)內(nèi)黃放口、高湖、平橋、萬(wàn)山等5個(gè)螢石礦床點(diǎn)有規(guī)律地分布在石平川火山穹隆的北側(cè)邊部。

（2）巖漿活動(dòng)成礦作用。區(qū)域巖漿活動(dòng)對(duì)成礦作用主要與酸性火山侵入巖鉀長(zhǎng)花崗巖密切相關(guān)，巖漿期后熱液作用在火山構(gòu)造特定的空間形成螢石礦等內(nèi)生礦床。

（3）斷裂構(gòu)造成礦作用。區(qū)域斷裂構(gòu)造具多期次活動(dòng)，破火山、火山穹窿邊緣環(huán)狀分布的次級(jí)斷裂常為容礦構(gòu)造，常見(jiàn)螢石等礦脈充填其中，條帶狀分布的礦化蝕變發(fā)育。

（4）區(qū)域化探異常。區(qū)域F、Ca化探異常呈橢圓狀相互重疊，工作區(qū)位于氟異常濃集中心，顯示較好的找礦遠(yuǎn)景。

2.3 礦區(qū)地質(zhì)

（1）地層。礦區(qū)內(nèi)出露上侏羅統(tǒng)西山頭組第三巖性段（J3x3）的一套中酸性火山碎屑巖夾薄層沉積巖及第四系，自下而上分別為：上侏羅統(tǒng)西山頭組第三巖性段第一亞段（J3x3-1），上侏羅統(tǒng)西山頭組第三巖性段第二亞段（J3x3-2），上侏羅統(tǒng)西山頭組第三巖性段第三亞段（J3x3-3）及第四系。

（2）構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)褶皺不發(fā)育，發(fā)育5條斷裂構(gòu)造，NE向?yàn)镕1、F2、F3、F4；NW向?yàn)镕5。其中F1為礦區(qū)主要斷裂構(gòu)造，也是主要控礦構(gòu)造，位于礦區(qū)下濟(jì)坑口—半寮。傾向147°～174°，傾角63°～78°，性質(zhì)為壓扭性，斷裂切割霏細(xì)巖體及J3x3-1地層，破碎帶寬0.3～6.0m，擠壓區(qū)寬1～2m，構(gòu)造角礫棱角狀、次棱角狀，大小5～30cm，局部見(jiàn)較大構(gòu)造透鏡體及破裂巖，大小0.5～3m；兩側(cè)圍巖具硅化、絹云母化蝕變，該斷裂控制Ⅰ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶展布；F2斷裂位于礦區(qū)中部，傾向160°～194°，傾角65°～70°，性質(zhì)為壓扭性，斷裂切割霏細(xì)巖體，破碎帶寬0.5～3.0m，構(gòu)造角礫為次棱角狀、透鏡狀，大小5～15cm。兩側(cè)圍巖具弱硅化蝕變，該斷裂控制Ⅱ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶的展布。其余3條斷裂規(guī)模較小，分別控制Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶的展布。

（3）巖漿巖。礦區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖主要為潛（次）火山巖，巖性為霏細(xì)巖及流紋巖脈。霏細(xì)巖分布于礦區(qū)中部，平面形態(tài)呈不規(guī)則長(zhǎng)條狀，整體沿北東方向展布，長(zhǎng)軸1800m，短軸200m，面積約0.64km2，整體接觸產(chǎn)狀傾向南東，傾角70°～80°。

（4）圍巖蝕變。礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變較強(qiáng)烈，主要有絹云母化、螢石礦化、硅化、黃鐵礦化、綠泥石化及綠簾石化，近礦圍巖主要為螢石礦化、硅化。

3 礦床特征

3.1 螢石礦化構(gòu)造蝕變帶特征

將礦區(qū)F1、F2、F3、F4、F5斷裂帶中有螢石礦化的部分統(tǒng)稱(chēng)為螢石礦化構(gòu)造蝕變帶；編號(hào)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅴ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶。

（1）Ⅰ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶。Ⅰ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶為礦區(qū)規(guī)模最大的螢石礦化構(gòu)造蝕變帶，分布礦區(qū)中部，位于下濟(jì)坑口西—半寮坑?xùn)|一帶，出露標(biāo)高106～304m，長(zhǎng)約1000m，厚0.3～6.0m，一般1～2m，傾向125°～175°，傾角51°～84°，總體走向65°，傾角70°，最大延深210m。螢石礦化構(gòu)造蝕變帶形態(tài)隨F1斷裂變化而變化。

（2）Ⅱ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶。Ⅱ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶位于Ⅰ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶的上部，平面上距Ⅰ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶4～15m，出露標(biāo)高210～294m，呈長(zhǎng)條狀平行于Ⅰ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶，長(zhǎng)約530m，厚0.5～3.0m，一般1～2m，最大延深40m，傾向137°～194°，傾角57°～84°，總體走向63°。螢石礦化構(gòu)造蝕變帶形態(tài)隨F2斷裂變化而變化。

（3）Ⅲ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶。Ⅲ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶位于Ⅰ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶下部，垂向上距Ⅰ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶5～20m，長(zhǎng)約350m，厚0.21～1.70m，傾向132°～153°，傾角60°～75°，整體走向60°，傾角72°，最大延深110m。

（4）其他螢石礦化構(gòu)造蝕變帶。Ⅵ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶，位于礦區(qū)中部偏西，長(zhǎng)15m，寬0.5～1m；Ⅴ號(hào)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶，位于礦區(qū)中部偏北，長(zhǎng)50m，寬0.50～0.80m。

3.2 礦石質(zhì)量

礦石呈綠色、淡綠色、墨綠色、天藍(lán)色、紫色、紫紅色、白色、煙灰色，摩氏硬度4，性脆，斷口較粗糙。結(jié)構(gòu)類(lèi)型包括半自形—自形粒狀、隱晶—微粒狀、中—粗粒狀他型結(jié)構(gòu)；構(gòu)造類(lèi)型包括塊狀、角礫、條帶狀、細(xì)脈狀構(gòu)造，其中塊狀構(gòu)造的礦石質(zhì)量較好，為礦區(qū)常見(jiàn)構(gòu)造。礦石礦物為螢石，脈石礦物以石英為主，次為綠泥石、綠簾石、絹云母、蒙脫石、地開(kāi)石、碳酸鹽等。

全礦區(qū)：CaF2含量1.73%～96.92%，平均56.96%，SiO21.74%～74.30%，平均33.68%，礦石中SiO2、CaF2兩者總量約占90%～99%。隨著CaF2含量的增加，SiO2含量減少，二者互為消長(zhǎng)（圖2）。

圖2 全礦區(qū)CaF2與SiO2相關(guān)性散點(diǎn)圖

3.3 礦石主要有害成分

礦石主要有害成分：Fe2O3（0.36%）、CaCO3（0.77%）、P（0.04%～0.05%）、S（0.04%～0.05%）。其中Fe2O3含量偏高的的礦石常伴有微量黃鐵礦。

3.4 礦石類(lèi)型

礦石自然類(lèi)型有螢石型、石英—螢石型及螢石—石英型。其中石英—螢石型礦石主要礦物成分以螢石為主，少量石英及其他礦物，CaF230%～65%。為區(qū)內(nèi)主要礦石類(lèi)型，分布于每個(gè)礦化帶中的主礦體。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 控礦地質(zhì)條件

（1）巖性條件。礦區(qū)地層為上侏羅統(tǒng)西山頭組第三巖性段第一、二、三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，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。后期有次火山巖侵入，主要為霏細(xì)巖，巖體中高含量氟元素，為成礦提供了物質(zhì)來(lái)源。

（2）構(gòu)造條件。北東向斷裂為礦區(qū)主要的控礦構(gòu)造。斷裂不僅出露在上侏羅統(tǒng)的火山巖地層中，同時(shí)也切割了次火山巖。斷裂的力學(xué)性質(zhì)為壓扭性，斷裂帶上時(shí)而見(jiàn)到一些擠壓破碎形跡，該斷裂為礦液運(yùn)移富集形成礦床提供了有利的空間條件。

（3）熱液條件。地表大氣降水沿構(gòu)造破碎裂隙帶滲透淋濾，深部次火山熱液沿破碎裂隙往上運(yùn)移，F(xiàn)、Si、Ca等元素遷移富集形成含礦熱液體，在特定的溫度、壓力等物理化學(xué)條件下，有利的構(gòu)造部位沉淀成礦。

4.2 礦床成因

因受巖體侵位上拱使圍巖破碎、滑動(dòng)形成一系列北西向斷裂，在負(fù)壓應(yīng)力作用下使構(gòu)造發(fā)生拉伸開(kāi)張，次火山熱液與大氣降水形成地?zé)崴h(huán)區(qū)，使含有大量的硅、氟的熱液體運(yùn)移、富集于構(gòu)造破碎裂隙帶，形成含石英、氟化鈣為主的脈體。而后又經(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，富集形成螢石礦體，沿著有利的構(gòu)造空間運(yùn)移富集形成螢石礦床（圖3）。

4.3 礦床成因類(lèi)型

根據(jù)前人對(duì)《浙江螢石礦床空間展布》的研究，由螢石和方解石裂變徑跡等時(shí)線法及礦物蝕變圍巖的Rb-Sr、K-Ar等時(shí)線法獲得的螢石成礦年齡為（70～90）×106a左右，螢石礦床形成于燕山晚期巖漿活動(dòng)期后的晚白堊系，成礦溫度100℃～200℃；區(qū)內(nèi)礦體主要分布于次火山巖的斷裂帶中；成礦作用主要由含F(xiàn)巖漿氣熱水，在特定的物理化學(xué)條件下，沿有利的構(gòu)造空間富集成礦。根據(jù)以上成礦地質(zhì)特征，認(rèn)為該礦床成因類(lèi)型屬次火山熱液充填脈型礦床。

圖3 礦區(qū)地質(zhì)特征平面圖

4.4 找礦標(biāo)志

（1）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。

（2）含F(xiàn)元素較高的隱伏狀酸性巖體或巖體破碎帶分布條帶狀石英脈及石英團(tuán)塊，是尋找螢石礦的直接標(biāo)志。

（3）壓扭性斷裂帶通過(guò)地段，螢石化、石英脈發(fā)育，是尋找螢石礦的有利空間。

（4）老硐、古采坑、礦渣、采礦遺跡及螢石礦石、石英脈轉(zhuǎn)石亦為找礦直接標(biāo)志。

5 結(jié)論

（1）礦區(qū)內(nèi)出露上侏羅統(tǒng)西山頭組第三巖性段（J3x3）的一套中酸性火山碎屑巖夾薄層沉積巖及第四系，發(fā)育5條斷裂構(gòu)造，分別為F1、F2、F3、F4、F5，其中F1為礦區(qū)主要斷裂構(gòu)造，也是主要控礦構(gòu)造。出露的巖漿巖為霏細(xì)巖及流紋巖脈。

（2）將礦區(qū)F1、F2、F3、F4、F5斷裂帶中有螢石礦化的部分統(tǒng)稱(chēng)為螢石礦化構(gòu)造蝕變帶，共分析5個(gè)螢石礦化構(gòu)造蝕變帶。

（3）礦石以石英—螢石型為主，屬易選礦石；SiO2經(jīng)浮選可降為1.61%，符合冶金工業(yè)FC-95螢石精礦標(biāo)準(zhǔn)。

（4）根據(jù)成礦地質(zhì)特征，認(rèn)為該礦床成因類(lèi)型屬次火山熱液充填脈型礦床。

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P619.21

A

1004-5716(2015)02-0146-04

2014-03-25

陳惠（1981-），男（漢族），浙江平陽(yáng)人，工程師，現(xiàn)從事礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用方案及治理恢復(fù)方案方面的研究工作。