贛南地區(qū)螢石研究方向討論

鮑 霖

（江西有色地質(zhì)勘查二隊，江西 贛州 341000）

《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016-2020年）》提出，為保障國家經(jīng)濟安全和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，將螢石等24種礦產(chǎn)列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄，并作為2016-2020年礦產(chǎn)資源宏觀調(diào)控和監(jiān)督管理重點。贛南地區(qū)螢石礦產(chǎn)資源儲量高且前景廣闊，據(jù)江西省原國土資源廳2012年數(shù)據(jù)顯示，至2011年底，江西省螢石保有資源儲量在全國各省市排序中居第四位。贛州市已查明的螢石資源儲量占全省總量的47.02%。2012年以來，贛州內(nèi)又發(fā)現(xiàn)了石城楂山里等一批螢石礦，贛南地區(qū)已經(jīng)成為螢石礦重要產(chǎn)區(qū)。但是，目前對于螢石成礦規(guī)律的研究仍然不足，尤其缺少理論方面的系統(tǒng)總結。

1 螢石國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

中國非金屬礦床總體上明顯受大地構造的控制，其成礦系列中礦種的組合規(guī)律主要是成因上的相互關聯(lián)并在特定的部位成礦。需要指出的是，成礦系列的概念在非金屬礦和金屬礦領域重點關注的內(nèi)容是不盡相同的。比如，在成礦物質(zhì)來源方面，一般認為金屬礦成礦系列具有相同或相近的來源，而非金屬礦床成礦系列并不強調(diào)同源?？氐V因素的微變化、成礦物理化學條件的變化是非金屬礦床成礦系列的產(chǎn)生主要因素。

在此基礎上，曹俊臣系統(tǒng)總結了中國螢石礦和其他礦床的組合類型，包括八類，分別為：鉛、鋅-銅-氟組合（鉛鋅礦-黃銅礦-螢石礦）；鋇-氟組合（重晶石-螢石礦床或螢石-重晶石礦床）；鐵-銻-氟組合（黃鐵礦-輝銻礦-螢石礦）；鉛、鋅-鎢-錫-氟組合（鉛鋅礦-白鎢礦-錫礦-螢石礦）；鉛、鋅-鎢-金-氟組合（鉛鋅礦-白鎢礦-金礦-螢石礦）；鉛、鋅-鎢-銅-組合（鉛鋅礦-白鎢礦-黃銅礦-螢石礦）；鐵-稀土-鈮、鉭-氟組合（磁鐵礦-稀土礦-鈮鉭礦-螢石礦）；鉛、鋅-汞-鋇-氟組合（鉛鋅-汞礦-重晶石-螢石礦）[1]。其理論在中國的很多礦床中得到了有效驗證，例如，螢石型金礦系的發(fā)現(xiàn)、銀礦床中伴生螢石化的分布、鎢錫礦床中伴隨的螢石化等，均顯示出螢石與其主成礦元素顯示出相關性。此外，螢石還是熱液鈾礦床的典型“伴生”礦物。

礦床分類是對礦床自然規(guī)律的理論概括，不同學者對螢石礦的分類有所不同。蔡國祥以成礦物質(zhì)來源為基礎，結合礦床成礦的地質(zhì)條件，將世界范圍內(nèi)的螢石礦床劃分為巖控類礦床、層控類礦床、變層控類礦床以及表生礦床[2]。曹俊臣將中國層控螢石礦床分為沉積改造礦床和后成礦床[3]。此后又按螢石礦床的含礦巖系特征進行分類，把中國螢石礦床劃分為三類，其含礦巖系分別為：火山巖、次火山巖；中酸性-酸巖漿巖及其與圍巖的接觸帶；碳酸鹽巖及其他沉積巖。此外，王吉平按照礦床成因的不同，認為中國螢石礦床可分為三種類型，分別為：熱液充填型螢石礦、沉積改選型螢石礦和伴生型螢石礦[4]。

螢石（亦名氟石）化學組成為CaF2，由于離子半徑相近，鈣常被稀土元素（主要是釔、鈰）所代替，當YF3質(zhì)量分數(shù)或CeF3質(zhì)量分數(shù)超過10%時，分別稱為釔螢石和鈰螢石。目前，通過稀土元素來示蹤成礦流體的來源并在此基礎上反演成礦作用的過程，這已經(jīng)是非常成熟的方法。在熱液礦床研究中，螢石中LREE、HREE的分異、鈰和銪元素的異常、釔和鈥元素比值等與熱液體系的物理化學條件、流體組分等的變化關系密切。螢石中稀土元素特征還可作為熱液礦床成因類型的判別標志（如Y/La原子數(shù)比值、Tb/Ca-Tb/La圖解），并得到了廣泛的應用。例如，HIill通過對墨西哥西南地區(qū)不同類型礦床中螢石的綜合研究發(fā)現(xiàn)，其稀土元素的部分異常特征與礦化關系密切，尤其是對于該區(qū)低鹽度低溫熱液貴金屬元素的礦化具有明顯的指示意義[5]。

成礦年代學方面，熱液螢石礦床成礦年代學研究較常用的方法有石英（螢石）裂變徑跡法、石英電子自旋共振（ESR）法、螢石Sm-Nd等時線法、螢石（U-Th）/He法等。

螢石礦勘查方面，由于前些年過度開采，已知礦和露頭礦逐漸減少，同時螢石礦的成礦深度一般較淺，因此淺覆蓋區(qū)尋找新的螢石礦將是今后螢石礦勘查的重點。張壽庭等以隱伏-半隱伏螢石礦找礦預測為目的，通過多光譜遙感技術和多種輕便物化探儀器方法（主要包括高分辨率多光譜遙感技術（WorldView-2）、甚低頻電磁法、便攜式X射線熒光分析、地面伽瑪能譜測量等）的科學系統(tǒng)的試驗及成果的比對，總結出預測隱伏螢石礦礦體的儀器、技術方法的有效組合，并建立隱伏螢石礦體地物化遙綜合找礦一般標志特征[6]。董亮瓊通過計算典型螢石礦床各重砂礦物報出率，分析得出三類螢石礦床相對應的自然重砂礦物組合和標型礦物組合，分別為：巖漿熱液型螢石礦對應螢石、重晶石、錫石；巖漿期后熱液型螢石礦對應螢石、重晶石、黑鎢礦、錫石，其標型指示礦物為白鎢礦；熱液充填型螢石礦對應螢石、重晶石，其標型指示礦物為黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦[7]。

從此可以看出，三種類型的螢石礦床其自然重砂礦物組合與曹俊臣總結的中國螢石礦和其他礦床的組合類型具有相似性，但是也有不同的地方，特別是標型礦物組合的標定為研究提供了新的思路。因此，通過統(tǒng)計不同類型礦床的自然重砂礦物組合和標型礦物組合特征，對于螢石礦找礦預測具有明顯的現(xiàn)實意義。

2 贛南地區(qū)螢石成礦特征

本區(qū)大地構造位于歐亞大陸板塊與濱西太平洋板塊消減帶的內(nèi)側華夏板塊東南造山帶中武夷褶皺帶中西部。

張國偉認為，華南大陸構造的基本動力學機制是全球與區(qū)域板塊構造動力學和揚子與華夏兩地塊從深層到陸殼上層長期相互作用的復合陸內(nèi)驅(qū)動力[8]。陳毓川從成礦地質(zhì)構造環(huán)境角度分析，認為華南大陸在中生代形成了六個構造巖漿成礦帶，分別為：長江中下游構造巖漿成礦帶、贛東北（欽杭帶東段）構造巖漿成礦帶、江南隆起構造巖漿成礦帶、南嶺構造巖漿成礦帶、武夷-云開構造巖漿成礦帶、東南沿海構造巖漿成礦帶[9]。鄧晉福以研究侵入巖時空演化為基礎，發(fā)現(xiàn)Pt3時發(fā)育的殘留侵入（巖）弧特征顯示，傳統(tǒng)上華夏古陸不應稱為古陸塊，而是在Pt3時期表現(xiàn)為古溝—弧—盆統(tǒng)的物質(zhì)構成的類似于基底的地質(zhì)體[10]。

中生代以來，華南大陸主要經(jīng)歷了由擠壓向拉張的構造轉換變化，由于Laurasia在中侏羅世開始裂解，此時在華南大陸引發(fā)巖石圈大規(guī)模拆沉、減薄及軟流圈上涌，如此大規(guī)模的殼幔作用引起了該區(qū)強烈的巖漿活動以及長江中下游的準裂谷的形成，并以此造就了華南大陸中生代成礦大爆發(fā)，形成數(shù)以千計的金屬礦床及螢石等非金屬礦床。

贛南地區(qū)的螢石礦床的圍巖特征以震旦系和白堊系對礦床的控制最為明顯；構造方面明顯地受斷裂構造控制，大部分含礦斷裂為北東向和北北東向，按斷裂性質(zhì)，又以壓扭性斷裂有利于成礦；礦體形態(tài)方面垂向上主要分為四個部分，依次為頂蓋、上部、中部礦和底部，各部分礦體內(nèi)又具有不盡相同的特征。方貴聰、王登紅等在研究南嶺東段北部巖體的螢石成礦專屬性時，按照產(chǎn)螢石與否，將兩類花崗巖對比后發(fā)現(xiàn)：產(chǎn)螢石花崗巖多為黑云母花崗巖，具有高鉀鈣堿性特征；與非產(chǎn)螢石花崗巖相比，產(chǎn)螢石花崗巖具較高的Mo含量和較低的Th/U比值，其中黑云母更富MgO、TiO2、F、Cl而貧Al2O3；產(chǎn)螢石花崗巖形成于相對高溫、低壓和高氧逸度的環(huán)境，巖漿來源主要為地殼，但有少量幔源參與[11]。

3 贛南地區(qū)螢石研究方向討論

在贛南地區(qū)，螢石礦床的研究程度整體仍不夠深入，尤其是對成礦流體的性質(zhì)、成礦物理化學條件的研究以及成礦物質(zhì)在動力學背景下的遷移富集規(guī)律上遠遠不夠，理論不夠完善勢必影響在此基礎上開展的螢石礦床成礦系列研究及區(qū)域成礦預測。

螢石是許多熱液礦床中重要的脈石礦物，在不同的地質(zhì)背景下會表現(xiàn)出相應的差異，而利用反演這種差異來還原成礦時的物理化學條件可以為實際找礦提供方向及依據(jù)。通過其稀土元素含量及相關參數(shù)（如∑ REE、LREE/HREE、Eu/Eu＊、Ce/Ce＊、Y/La、Tb/Ca-Tb/La圖解等），可揭示成礦熱液的性質(zhì)、來源及其演化規(guī)律，并在此基礎上為建立成礦模式提供有力依據(jù)，還可為區(qū)域成礦潛力預測與評價提供參考。但是需要注意的是，在使用螢石的稀土元素地球化學探討相關地質(zhì)問題前，有必要加強螢石礦物結構的觀察、礦物成分標型特征和配套的流體包裹體以及相關同位素組成分析。通過系統(tǒng)分析流體包裹體特征、成分和H-O-S同位素特征，以期深入認識其成礦過程。

4 結論

結合贛南地區(qū)構造地質(zhì)背景，大范圍來說對于非金屬礦產(chǎn)的研究重點，應該放在和巖漿熱液成礦作用相關或接近的礦種上，如花崗巖有關的螢石礦，和偉晶巖有關的硼、高嶺土礦、鉀長石礦等，局部地區(qū)可以考慮與基底區(qū)域變質(zhì)作用或者混合巖化相關的晶質(zhì)石墨礦。贛南地區(qū)螢石礦分布廣泛，而且螢石常作為伴生礦物出現(xiàn)在鎢錫多金屬礦床中，筆者利用螢石礦為切入口，系統(tǒng)地總結與螢石礦相關的成礦系列，希望起到以點帶面的效果，在此基礎上做成礦預測研究。