天祝半陽河螢石礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

■孫芹 趙蕾

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心甘肅總隊(duì)甘肅天水741000）

天祝半陽河螢石礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

■孫芹 趙蕾

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心甘肅總隊(duì)甘肅天水741000）

本文對天祝半陽河螢石礦的分布和礦石類型及質(zhì)量、礦床成因、找礦標(biāo)志等作了較詳細(xì)的論述。

螢石礦礦石類型及質(zhì)量找礦標(biāo)志

1 區(qū)域地質(zhì)概況

半陽河螢石礦位于北祁連褶皺帶冷龍嶺復(fù)式背斜的北翼。區(qū)內(nèi)地層奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、第四系均有分布。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺、斷裂較發(fā)育，主構(gòu)造線的方向?yàn)镹WW向，礦區(qū)及周邊主要為毛藏寺背斜和黑溝斷裂。巖漿巖為毛藏巖基，呈不規(guī)則的長條狀沿毛藏寺古凸起的近軸部呈EW向分布，面積達(dá)1000 km2，巖性為花崗閃長巖，局部相變?yōu)樾遍L花崗巖。脈巖分布較廣，主要為花崗偉晶巖脈（ρ）、花崗巖脈（у）、石英脈（q）、螢石脈（FL）。脈巖主要是沿小斷層和巖石的節(jié)理裂隙充填，巖脈寬數(shù)米，長十多米－數(shù)百米。走向?yàn)镹E向。

區(qū)內(nèi)的主要礦產(chǎn)為螢石、銅、金、鐵、鎢、鉬等。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

上石炭統(tǒng)羊虎溝組（C2y）：呈不規(guī)則的條帶狀分布于礦區(qū)西南角，以假整合覆蓋于下石炭統(tǒng)羊虎溝組之上。表現(xiàn)出濱海潮坪與沼澤交互相的沉積，根據(jù)巖性組合與巖相特征，劃分為上、下兩段。巖性主要為下段：以灰白色細(xì)礫巖、含礫砂巖、砂巖夾粉砂巖、泥巖及少量灰?guī)r為特征；上段：以灰白色礫質(zhì)中—粗粒石英砂巖夾灰黑色薄層炭質(zhì)頁巖、煤線為特征，偶夾鈣質(zhì)頁巖及生物碎屑灰?guī)r。

第四系（Qh）：工作區(qū)內(nèi)分布面較廣，主要分布于山谷及平緩地帶。主要由褐色粘土、砂質(zhì)粘土以及沖洪積礫石組成。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造屬于北祁連褶皺帶內(nèi)的冷龍嶺復(fù)式背斜中的毛藏寺背斜近軸部，該復(fù)式背斜是由一系列排列緊密的向斜和背斜組成。斷層是區(qū)內(nèi)構(gòu)造的主要表現(xiàn)形式，是礦體的控礦構(gòu)造，走向呈NE—SW向，傾向東南，傾角51°～89°，偶見直立，局部有倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。具有明顯的多期次活動(dòng)特征。

圖1 半陽河螢石礦地質(zhì)圖

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

FL1礦體：礦體呈向南西側(cè)伏脈狀，側(cè)伏角為8°，總體走向NE—SW向，傾向113°～150°，傾角51°～89°，礦體地表出露延伸長度約262m，出露寬度平均約2m，深部延伸長度120～1086m，沿傾斜方向延深長度50～194m，礦體厚度為1.00～5.43m，總體從南向北逐漸變窄，在半陽河溝底一帶尖滅。礦石為塊狀和脈狀，礦石中CaF2平均60.34%。

FL2礦體：礦體呈規(guī)則脈狀，總體走向呈NE—SW延伸，傾向104°～137°，傾角69°～85°。礦體地表出露延伸長度約323m，出露寬度平均約2m；深部延伸長度68～230m，沿傾斜方向延深長度55～147m，礦體厚度變化于1.02～1.58m，南側(cè)在半陽河溝底一帶尖滅。礦石為塊狀和脈狀，礦石中CaF2平均61.16%。

FL3礦體：礦體呈向SW側(cè)伏長條脈狀，側(cè)伏角為48°，總體呈北東—南西延伸，傾向104°～137°，傾角69°～74°。深部延伸長度46m，沿傾斜方向延深長度14～54m，其厚度變化于1.05～1.07m。沿傾斜方向延深長度大于130m。礦石主要為脈狀，礦石中CaF2平均42.91%%。

3.2 礦石質(zhì)量

礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀變晶結(jié)構(gòu)，螢石為粒狀，粒度在1毫米到10多毫米，薄片下透明，無色，微帶黃綠色，負(fù)中-高突起，糙面顯著，二組菱形解理或三組交角在600解理清晰，正交呈均質(zhì)性，粒間分布充填著重結(jié)晶粒狀石英及隱晶質(zhì)含泥質(zhì)硅質(zhì)物等；巖石裂隙及顆粒接觸處有條帶狀、粒狀的石英分布或充填。另外有金屬礦物呈土膠狀零星分布于巖石中。

礦石構(gòu)造主要為塊狀、脈狀、角礫狀和碎裂粉末構(gòu)造。

半陽河螢石礦石類型主要分為石英—螢石型、螢石—石英型和螢石型三種。

（1）石英—螢石型和螢石—石英型：礦石成份主要由螢石（20-60%）、石英、硅質(zhì)物（39-79%）等所組成，并含有金屬礦物（約1%）。

（2）螢石型：礦石成份主要由螢石（95%）、石英（約5%）等所組成，并含有少量金屬礦物。

3.3 礦體圍巖及蝕變

礦體圍巖為臭牛溝組厚層狀中細(xì)粒石英砂巖，礦體與上下盤圍巖界限清晰完整為斷層接觸，下盤常發(fā)育厚度20cm—100cm的斷層泥和斷層角礫，因螢石性脆易碎，斷層泥的主要成分為螢石。蝕變主要為硅化，其次為次為絹云母化和綠泥石化，局部見褐鐵礦化。

礦體中夾石主要為透鏡狀石英脈和豆莢狀的斷層角礫巖，一般厚度小于1m，長度數(shù)米—數(shù)10米，規(guī)模較小，不影響礦體的完整性。

含礦圍巖為下石炭統(tǒng)臭牛溝組下部厚層狀的長石石英砂巖，礦體延伸穩(wěn)定，當(dāng)控礦斷層F1穿越頁巖及煤線巖石時(shí)，構(gòu)造變形以層間滑動(dòng)和節(jié)理裂隙為主，斷層破碎帶不發(fā)育，螢石礦脈以細(xì)小分散的網(wǎng)脈產(chǎn)出。故在礦區(qū)內(nèi)螢石礦脈的賦存對圍巖有嚴(yán)格的選擇性。

4 礦床成因

半陽河螢石礦位于冷龍嶺復(fù)式背斜毛藏寺古凸起的近軸部，屬于構(gòu)造的薄弱帶，成礦地質(zhì)背景優(yōu)越，據(jù)以往地質(zhì)資料：毛藏巖基的花崗閃長巖中W、Bi、Sn、Mo、F等元素的含量高且變化系數(shù)大，礦源豐富；區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，除奧陶紀(jì)巖漿活動(dòng)外，海西期、燕山期均有巖漿侵入活動(dòng)，多期次的巖漿侵入為該區(qū)的熱液成礦提供了熱源和物質(zhì)來源；區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育，主要有兩組NE向的斷層，沿兩組斷層次生節(jié)理裂隙中有輝綠巖脈侵入分布，指示兩組斷層切割較深，為深大貫通性的斷層，有利于含礦熱液運(yùn)移和沉淀成礦。

海西期區(qū)內(nèi)巖漿和熱液活動(dòng)強(qiáng)烈廣泛，在區(qū)域上有堿性斑巖體侵入分布，形成干沙溝腦銅、鉛、稀土多金屬礦床，伴生螢石有用組分，說明堿性斑巖巖漿和熱液中攜帶了大量F、CO2等揮發(fā)性氣體組分，沿?cái)鄬舆\(yùn)移至工作區(qū)中后，從石灰?guī)r的方解石和花崗閃長巖的斜長石中奪取鈣，形成CaF2沉淀成礦；另一方面斜長石失去鈣離子后由熱液中奪取鉀離子取代充填，故圍巖廣泛發(fā)生硅化、鉀長石化等蝕變，部分石英游離出來形成燧石條帶和石英脈。

綜上所述，區(qū)內(nèi)礦床成因?yàn)闊嵋撼涮钚汀?/p>

礦區(qū)內(nèi)螢石礦主要受F1斷層控制，該斷層具有多期性，多次活動(dòng)形成了寬大的構(gòu)造破碎帶。本區(qū)螢石礦成礦特征可分為四期（見圖2），各期特征如下：

（1）石英脈階段：該階段是最早的一期，F(xiàn)1斷層形成初期，構(gòu)造破碎帶主要為石英脈充填。

（2）角礫狀石英—螢石脈階段：F1斷層在第一期之后再次活動(dòng)的時(shí)候，將石英脈破碎呈角礫，伴隨著螢石脈充填于石英角礫間隙。

（3）角礫螢石脈階段：在該階段，斷層活動(dòng)較強(qiáng)，形成了較大的破碎帶，構(gòu)造破碎帶被螢石脈充填。

（4）螢石脈階段：在該階段斷層活動(dòng)相對較弱，形成局部的塊狀和角礫狀螢石。

圖2 半陽河螢石礦形成特征

5 找礦標(biāo)志

5.1 構(gòu)造標(biāo)志

走向NE的斷裂構(gòu)造較發(fā)育，具備良好的導(dǎo)礦構(gòu)造和足夠的容礦空間。

5.2 捕擄體標(biāo)志

斷裂構(gòu)造附近要有灰?guī)r捕擄體存在，以供給成礦過程中所需的鈣質(zhì)。

5.3 蝕變標(biāo)志

熱液蝕變要強(qiáng)裂，特別是硅化要強(qiáng)烈，次為絹云母化和綠泥石化。石英、螢石細(xì)脈沿節(jié)理裂隙充填。

5.4 地貌標(biāo)志

螢石礦脈沿?cái)嗔殉涮睿炇V硬度低，性脆易碎，出露地表剝蝕后在地貌上呈線狀溝谷、啞口等負(fù)地形。

[1]張新虎，等著.甘肅區(qū)域成礦及找礦 〔M〕 北京：地質(zhì)出版社2013.

[2]楊雨主著.甘肅巖石地層 〔M〕 武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社1997.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-6-9-2