成 功,邱獻(xiàn)引
(中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院有色金屬成礦預(yù)測(cè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 長(zhǎng)沙 410083)
螢石(CaF2),又名氟石,是自然界常見(jiàn)礦物,主要用于制造氫氟酸及煉鋼的助熔劑等。世界螢石資源豐富,主要分布于墨西哥、法國(guó)、前蘇聯(lián)、南非、蒙古、泰國(guó)及中國(guó)。我國(guó)螢石產(chǎn)量居世界首位,目前我國(guó)發(fā)現(xiàn)并已進(jìn)行地質(zhì)勘查的螢石礦床約210余個(gè),礦床分布范圍廣,除天津、上海、寧夏和西藏等部分省市外,其余省市均有分布。主要分布于浙江、湖南、江西、福建、河南和內(nèi)蒙古(見(jiàn)下圖)。大中型螢石礦床集中于中國(guó)東部沿海地區(qū)、華中地區(qū)和內(nèi)蒙古中東部[1-2]。
中國(guó)螢石礦分布(據(jù)朱訓(xùn),2011年修改)
成礦大地構(gòu)造單元主要為華南造山帶和北山內(nèi)蒙吉林造山系,次為揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)、祁秦造山系東段、華北準(zhǔn)地臺(tái)東北部及天山興安造山系[1]。華南褶皺系浙東南區(qū)域出露的地層有下元古界陳蔡群和中元古界龍泉群、侏羅系、白堊系和第四系[3]。內(nèi)蒙古蘇莫查干敖包特大型礦床及外圍出露的地層主要有新元古界艾力格廟群變質(zhì)沉積巖、下二疊統(tǒng)西里廟群火山—沉積巖、上侏羅統(tǒng)查干諾爾組火山巖、上白堊統(tǒng)沉積巖和第四系沉積物[4]。
控礦構(gòu)造主要為深大斷裂及次級(jí)斷裂。斷裂構(gòu)造按照方向大致分為近東西向、北東向、北西向及南北向四組斷裂,其中以北東向及北西向最明顯。賦礦圍巖主要為碳酸鹽巖和硅質(zhì)巖(沉積巖、變質(zhì)巖、侵入巖及火山巖)。與成礦有關(guān)的巖漿巖主要為海西末期、印支期及燕山期中酸性侵入巖和火山巖。華南褶皺系區(qū)域內(nèi)侵入巖體較為發(fā)育,按照巖漿的活動(dòng)時(shí)間分為呂梁期、晉寧期和燕山期,其中以燕山期侵入體為主,分為早期和晚期兩個(gè)階段[3]。蘇莫查螢石礦區(qū)及外圍,各個(gè)地質(zhì)時(shí)代、不同產(chǎn)出規(guī)模和各種幾何形態(tài)的中酸性侵入巖體分布廣泛,并且呈巖基、巖株和巖群狀分別侵入到新元古界艾力格廟群變質(zhì)巖、下二疊統(tǒng)西里廟群火山—沉積巖和上侏羅統(tǒng)查干諾爾組火山巖地層中,形成于海西期[4]。
根據(jù)成因可將我國(guó)螢石礦床劃分為熱液充填型、熱水沉積型和伴生型三種。以熱液充填型和熱水沉積型螢石礦為主。
(1)基本地質(zhì)特征。
礦體主要產(chǎn)于斷裂中,其產(chǎn)狀和規(guī)模受斷裂控制,呈透鏡狀、脈狀。產(chǎn)狀較陡,一般60~80°左右。礦體長(zhǎng)度幾十米至2100m,厚數(shù)米至78m,延深100~500m左右,常具尖滅再現(xiàn)、尖滅側(cè)現(xiàn)現(xiàn)象。礦物成分主要為螢石,其次為石英,二者總量>95%。含少量方解石、白云石、絹云母、黃鐵礦、褐鐵礦、重晶石、斜長(zhǎng)石、自然金、自然銀、方鉛礦、閃鋅礦、高嶺石及蛋白石。礦石自然類型主要有螢石型、石英螢石型及螢石石英型3種。富礦石,品位(CaF2)一般為60%~90%。礦石構(gòu)造主要為塊狀和條帶狀構(gòu)造,其次為角礫狀、網(wǎng)脈狀及浸染狀構(gòu)造。塊狀礦石,主要由螢石組成,主要分布于礦體中心部位;條帶狀礦石,主要由不同顏色的螢石互層、或者螢石與石英間互組成條帶形成,主要分布于礦體中心部位及邊部;角礫狀礦石,是早期形成的礦石被后期斷裂活動(dòng)破碎后,由后期螢石和石英膠結(jié)形成,主要分布于礦體上、下盤(pán);網(wǎng)格狀礦石,是成礦后期的螢石細(xì)脈充填在不規(guī)則細(xì)小裂隙或節(jié)理中形成;浸染狀礦石,是后期形成的螢石呈星散狀充填在硅化巖中形成,主要分布于礦體邊部。礦體圍巖主要為中—酸性侵入巖、火山巖、次火山巖、碳酸鹽巖、云母石英片巖和片麻狀花崗巖等。圍巖蝕變強(qiáng)度大,主要為硅化,其次為碳酸鹽化、綠泥石化和絹云母化等[1]。
(2)典型礦床實(shí)例。
根據(jù)王吉平等[2]的圈定,將中國(guó)螢石礦劃分為10個(gè)螢石礦礦集區(qū)。其中甘中、承德—阜新、豫南、贛北—皖南—浙西北、浙中、閩北等螢石礦礦集區(qū)均屬熱液充填型螢石礦床。
甘中螢石礦礦集區(qū):位于甘肅省中部張掖、金昌一帶。礦集區(qū)面積約4.0萬(wàn)km2。本區(qū)有螢石礦床6個(gè),均為大中型,查明螢石礦資源量約322萬(wàn)t。本區(qū)基底為前古生代變質(zhì)巖,蓋層為中生代地層,侵入巖有加里東期、海西期和燕山期花崗巖。螢石礦床受復(fù)合黎山—龍首山北西向主構(gòu)造的次一級(jí)北東向構(gòu)造控制,產(chǎn)于海西期云母花崗巖巖體的內(nèi)外接觸帶附近。
承德—阜新螢石礦礦集區(qū):位于河北省承德至遼寧省阜新一帶,礦集區(qū)面積約8.8萬(wàn)km2,本區(qū)有螢石礦床10個(gè),以大中型為主,查明螢石礦資源量約434萬(wàn)t。本區(qū)位于華北陸塊北緣,基底為震旦系,蓋層為侏羅系酸性火山巖,白堊系—第三系零星分布。侵入巖有太古宙五臺(tái)期花崗巖、古元古代呂梁期花崗巖及華力西期、燕山期花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖,噴出巖有華力西期、燕山期火山巖。螢石礦床受構(gòu)造控制,產(chǎn)于花崗巖內(nèi)外接觸帶附近的各類巖石中。
豫南螢石礦礦集區(qū):礦集區(qū)西北自河南省嵩縣,東南至湖北省紅安縣,面積5.6萬(wàn)km2,有螢石礦床14個(gè),以大中型為主,查明螢石礦資源量約1296萬(wàn)t。區(qū)內(nèi)螢石礦床主要分布于河南省嵩縣、信陽(yáng),湖北省紅安、大悟縣等地。以石英—螢石型、螢石型礦石為主。本區(qū)基底為元古宇變質(zhì)巖、混合巖、寒武系碳酸巖、大理巖,蓋層為侏羅系、白堊系、第三系。侵入巖有燕山期花崗巖及巖脈。螢石礦床受武當(dāng)山—淮陽(yáng)隆起、雞公山—伏牛山北西向構(gòu)造控制,圍巖及構(gòu)造控礦明顯。
贛北—皖南—浙西北螢石礦礦集區(qū):礦集區(qū)西起江西省德安縣,經(jīng)安徽南部,東至江蘇省蘇州市,南至浙江省常山縣,面積約9.5萬(wàn)km2。區(qū)內(nèi)有螢石礦床18個(gè),以大中型為主,查明螢石礦資源量約1748萬(wàn)t。本區(qū)位于安吉—昌化、溧陽(yáng)—廣德火山噴發(fā)區(qū),屬蘇皖浙拱褶帶,基底為震旦—志留系,上覆晚侏羅世或白堊紀(jì)火山巖,有燕山期花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖侵入。螢石礦床受北東或北西向斷裂控制,產(chǎn)于花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖與侏羅紀(jì)熔結(jié)凝灰?guī)r、砂礫巖接觸帶、與寒武系碳酸鹽巖接觸帶。
浙中螢石礦礦集區(qū):礦集區(qū)西起浙江省江山縣,東至寧波市,面積約5.0萬(wàn)km2。區(qū)內(nèi)有螢石礦床53個(gè),以大中型為主,查明螢石礦資源量約3000萬(wàn)t。是中國(guó)大中型螢石礦床最集中的地區(qū),也是中國(guó)螢石礦資源量最大的礦集區(qū)??氐V斷裂為隆起邊緣次級(jí)構(gòu)造控盆斷裂、巖體接觸帶斷裂,產(chǎn)于浙中隆起中次一級(jí)的塊斷隆起、斷陷盆地及斷陷盆地邊緣。賦礦圍巖為變質(zhì)巖、燕山期火山巖及少量侵入巖和奧陶系、白堊系沉積巖。圍巖蝕變明顯,主要有硅化、絹云母化、高嶺土化等。
閩北螢石礦礦集區(qū):礦集區(qū)大部分位于福建省北部,包括浙江省西南部和江西省東部一小部分,面積約5.2萬(wàn)km2。區(qū)內(nèi)有螢石礦床17個(gè),以大中型為主,查明螢石礦資源量約1056萬(wàn)t。本區(qū)位于浙閩粵沿海中生代構(gòu)造火山帶的南段,基底為前震旦—志留紀(jì)地層,上覆晚侏羅世、白堊紀(jì)火山巖,有燕山期花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖侵入。螢石礦受圍巖及構(gòu)造控制。
(1)基本地質(zhì)特征。
這類礦床的礦體與周圍沉積巖呈整合關(guān)系,具有一定層位,呈層狀、扁平透鏡狀產(chǎn)出。礦體長(zhǎng)度40~350m,厚0.5~22m,平均5.6m。礦體形態(tài)和產(chǎn)狀、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造等基本具沉積本色。只有經(jīng)受后期熱液作用、變質(zhì)或構(gòu)造變動(dòng)才會(huì)具有較復(fù)雜的形態(tài)。礦體后期改造因地而異,可分為弱改造型和強(qiáng)改造型礦體。無(wú)論宏觀還是微觀,均保留了較多的沉積本色和改造特征[5]。礦石自然類型主要有石英—螢石型,其次有石英—硫化物—螢石型、方解石—石英—螢石型和螢石—石英型。礦石構(gòu)造以塊狀、條帶—條紋狀及角礫狀螢石礦為主,局部見(jiàn)偉晶狀螢石礦。圍巖蝕變不明顯。
(2)典型礦床實(shí)例。
滇東—黔西南螢石礦集區(qū):礦集區(qū)西南自云南省富源縣,東北至貴州省安順市,面積約1.6萬(wàn)km2。區(qū)內(nèi)有螢石礦床9個(gè),查明螢石礦資源量約371萬(wàn)t,礦床類型為沉積改造型和熱液充填型,以沉積改造型為主,中型礦床居多。
內(nèi)蒙古四子王旗螢石礦礦集區(qū):位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部白云鄂博至二連一帶,礦集區(qū)面積約3.2萬(wàn)km2。本區(qū)有螢石礦床4個(gè),以大型為主,查明螢石礦資源量約2072萬(wàn)t。對(duì)內(nèi)蒙古蘇—查礦床的產(chǎn)出環(huán)境、礦床地質(zhì)特征、礦物學(xué)和圍巖蝕變類型進(jìn)行了系統(tǒng)野外地質(zhì)調(diào)查和詳細(xì)室內(nèi)研究工作,對(duì)螢石礦床的成因探討,一種觀點(diǎn)認(rèn)為該區(qū)的螢石主要是與早二疊世海相酸性火山活動(dòng)有關(guān)的具層控特點(diǎn)的熱水沉積礦床[5];另一種觀點(diǎn)認(rèn)為該區(qū)的螢石礦床主要是早白堊世酸性花崗巖侵入的結(jié)果[6]。許冬青等[7]將蘇—查礦床劃屬為與早白堊世酸性準(zhǔn)鋁—弱過(guò)鋁質(zhì)花崗巖有關(guān)的巖漿熱液充填—交代礦床。
浙江八面山是以沉積為主,后經(jīng)熱液改造的特大型螢石礦床[8]。螢石礦床位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)華埠—新登陷褶帶上方—羅村拗褶束西南段內(nèi)。主要分布在巖前花崗巖體旁側(cè)的寒武系泥質(zhì)灰?guī)r和灰?guī)r地層中,按礦體賦存狀態(tài)可分為三大類: ①產(chǎn)于巖體接觸帶中的似層狀礦體;②產(chǎn)于圍巖層間破碎帶中的似層狀、透鏡狀礦體;③產(chǎn)于構(gòu)造帶中的陡傾斜脈狀礦體。近礦體圍巖蝕變?yōu)榻佋颇富⒕G泥石化、碳酸鹽化、硅化、角巖化和矽卡巖化。
(1)基本地質(zhì)特征。
該類型螢石礦多呈灰黑色、深灰色,他形粒狀和自形—半自形晶結(jié)構(gòu),局部見(jiàn)有交代結(jié)構(gòu),成分較復(fù)雜。矽卡巖型螢石礦,主要是一些矽卡巖礦物(符山石、石榴子石、矽灰石、透輝石和陽(yáng)起石、透閃石等),其次是金屬礦物錫石、輝鉬礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦等,礦石含CaF2多在15%~30%之間,平均約25%。由交代伴有充填作用形成的螢石礦石,成分主要由螢石、石英、長(zhǎng)石、方解石、絹云母、綠泥石、泥質(zhì)、碳質(zhì)組成,偶見(jiàn)有矽卡巖礦物和角閃石、綠簾石等。礦石自然類型主要有:石英—螢石型,螢石—石英型,絹云母、石英—螢石型,石英、長(zhǎng)石、方解石—螢石型,螢石—方解石型等。含CaF2多在30%~65%之間,平均約42.02%,為中品位礦石。礦石構(gòu)造有塊狀、角礫狀、條帶狀、條紋狀、浸染狀和網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀構(gòu)造等。中低溫?zé)嵋撼傻V期是主要螢石成礦期,該類型礦床具有較大的工業(yè)意義。矽卡巖期以錫多金屬螢石矽卡巖型礦床為主,螢石礦是伴生有益組分,可綜合利用[9]。
(2)典型礦床實(shí)例。
魯東螢石礦礦集區(qū):本區(qū)南起郯城,北至煙臺(tái),面積約5.2萬(wàn)km2。區(qū)內(nèi)有螢石礦床9個(gè),以中型為主,無(wú)大型螢石礦床,查明螢石礦資源量約280萬(wàn)t。螢石礦床受北東、東西及北西向構(gòu)造復(fù)合部位控制,分別產(chǎn)于膠遼隆起區(qū)的前震旦紀(jì)片麻巖與花崗閃長(zhǎng)巖的內(nèi)外接觸帶中。本區(qū)以熱液脈狀充填型螢石礦床為主,北部和南部有兩個(gè)伴生螢石礦。
湘東—贛南—粵東螢石礦礦集區(qū):礦集區(qū)北起湖南省衡東縣,南至廣東省河源縣,面積約11.3萬(wàn)km2,有螢石礦床27個(gè),查明螢石礦資源量約1700萬(wàn)t,礦集區(qū)東部多大型礦床,西部多小型礦床。東部礦床類型為熱液充填型螢石礦床,西部有少量伴生型螢石礦床。與閩北螢石礦集區(qū)一樣,本區(qū)位于浙閩粵沿海中生代構(gòu)造火山帶的南段?;诪檎鸬玖艏o(jì)地層,上覆晚侏羅世、白堊紀(jì)火山巖。有燕山期花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖侵入。螢石礦受圍巖及構(gòu)造控制,產(chǎn)于郴縣等地石炭系泥質(zhì)灰?guī)r與千里山花崗巖侵入體周圍形成的云英巖—矽卡巖型伴生型螢石礦床,以大中型居多,著名的有郴縣柿竹園鎢錫鉬鉍礦伴生螢石礦床。
浙西北寒武系碳酸鹽巖內(nèi)螢石礦體礦床類型和湖南柿竹園鎢、錫、鉬多金屬螢石矽卡巖型礦床頗為相似,但礦床規(guī)模相對(duì)較小,局部分布[9]。產(chǎn)出方式主要有下列數(shù)種:①直接產(chǎn)于巖體接觸面附近的透鏡狀、似層狀錫多金屬螢石矽卡巖型、螢石矽卡巖型(或角巖型)礦床和螢石礦床;②產(chǎn)于層間滑動(dòng)破碎帶或虛脫構(gòu)造內(nèi)透鏡狀、似層狀螢石礦床,且多為隱伏產(chǎn)出礦床;③產(chǎn)于圍巖各組不同方向構(gòu)造破碎帶陡傾斜脈狀礦體,多出露于地表,且傾向延深不大。
了解螢石礦成礦溫度的變化規(guī)律是研究螢石礦的重點(diǎn),關(guān)于熱液礦床成礦溫度的劃分,一般認(rèn)為300~500℃為高溫、200~300℃為中溫、50~200℃屬低溫。
目前,利用礦物母液包裹體測(cè)定成礦溫度應(yīng)用較廣,也是行之有效的方法。所有氣液包裹體可細(xì)分為兩類:一類為純液相包裹體,不含氣相物質(zhì);另一類為氣液兩相包裹體,氣液比大多在1∶4~1∶5之間。趙霞[10]對(duì)塔里木盆地塔中45井及柯坪西克爾螢石進(jìn)行分析,柯坪西克爾螢石與塔中45井螢石中氣液包裹體氣相成分基本相同主要成分為CO2、N2、N2S、CH4、SO2、C2H2和C3H8。而對(duì)于液相成分而言,西克爾螢石中包裹體液相成分較為復(fù)雜,主要為CO2、N2、H2S、CH4、Cl2和有機(jī)成分(C3H8、C6H6); 塔中45井螢石中包裹體液相成分較簡(jiǎn)單,主要為CO2,其次為N2、SO2和有機(jī)成分(C2H4、C3H8)。螢石中氣液包裹體成分分析結(jié)果表明:包裹體中大量有機(jī)組分(CH4、C2H2、C3H8、C6H6)的存在是低溫還原環(huán)境的指示劑。
王偉等[11]對(duì)浙江松陽(yáng)縣螢石礦床進(jìn)行分析,通過(guò)對(duì)比流體包裹體均一溫度與氣—液相比的關(guān)系,包裹體均一溫度有隨著氣—液相比的增加而上升的規(guī)律,說(shuō)明在溫度高的成礦流體中含有較多的氣體。
據(jù)鄒灝等[12]有關(guān)螢石礦成礦溫度的研究成果(見(jiàn)表1),得知大多數(shù)螢石礦的成礦溫度都低于300℃,屬于中低溫礦床,只有少數(shù)螢石礦的成礦溫度超過(guò)300℃,如四川冕寧稀土礦床螢石礦。
螢石由氟和鈣組成,因此,成礦物質(zhì)必源于富氟、富鈣巖石。自然界中,富氟巖石主要為堿性和酸性巖漿巖,富鈣巖石主要為碳酸鹽巖類巖石。所以,螢石礦床成礦物質(zhì)必源于這兩類巖石。
曹俊臣[33]對(duì)華南地區(qū)低溫?zé)嵋好}型螢石礦床進(jìn)行研究,通過(guò)對(duì)比華南地區(qū)與花崗巖有關(guān)的螢石和國(guó)內(nèi)其它類型巖石中的螢石稀土元素特征發(fā)現(xiàn),在Tb/Ca~Tb/La坐標(biāo)中,因圍巖不同而各點(diǎn)呈帶狀分布,說(shuō)明圍巖對(duì)低溫?zé)嵋好}型的螢石礦床形成有密切的關(guān)系。推測(cè)成礦物質(zhì)來(lái)源于地下熱液對(duì)圍巖的淋濾和萃取,巖漿巖是熱量和物質(zhì)來(lái)源。
表1 螢石礦成礦溫度一覽表[13-32]
李長(zhǎng)江等[34-39]對(duì)我國(guó)東南地區(qū)的螢石礦床的野外地質(zhì)和氫、氧同位素及成礦年齡等進(jìn)行研究,認(rèn)為螢石的氟礦物主要來(lái)自地?zé)崴h(huán)淋濾變質(zhì)巖基底和圍巖。在浙江縉云縣骨洞坑螢石礦床區(qū),不同巖漿巖的氟豐度隨酸度的增高和時(shí)代的變新而增高,這與侏羅紀(jì)火山巖氟豐度普遍低于白堊紀(jì)火山巖是對(duì)應(yīng)的,大氣降水長(zhǎng)期淋濾也是不可忽略的因素之一[32]。這種富水盆地長(zhǎng)期接受地表水淋濾和地下水循環(huán)作用,可不斷地從盆地和周邊富礦質(zhì)地層巖石中不斷萃取F、Ca等元素,并在盆地中心及其深部進(jìn)一步富集。
李長(zhǎng)江等[40]把我國(guó)東南部的螢石礦床按照礦床和巖漿巖產(chǎn)狀的空間關(guān)系分為產(chǎn)于中生代火山巖區(qū)的和燕山期花崗巖區(qū)的兩類。通過(guò)對(duì)兩類礦床鍶同位素特征的分析,得出兩類礦床鍶同位素87Sr/86Sr的值大多>0.710,明顯高于中生代上地幔的87Sr/86Sr的平均值0.7045,也高于我國(guó)東部第三紀(jì)玄武巖的初始值0.70134~0.70532,表明成礦物質(zhì)不是來(lái)源于地幔溶液。此外對(duì)比兩類礦床的87Sr/86Sr比值差異和REE曲線特征,得出結(jié)論:中生代火山巖區(qū)的螢石礦床成礦物質(zhì)來(lái)源于基底變質(zhì)巖。
韓文彬等[41]在對(duì)浙江松陽(yáng)區(qū)域內(nèi)楊家等多個(gè)螢石礦和各類巖石進(jìn)行稀土元素分析,發(fā)現(xiàn)該區(qū)螢石礦的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化模式曲線具有與基底變質(zhì)巖相似的模式曲線特征,說(shuō)明成礦物質(zhì)氟都來(lái)自于基底變質(zhì)巖層。成礦物質(zhì)鈣的來(lái)源問(wèn)題,王玉榮等[42]對(duì)黑云斜長(zhǎng)片麻巖做浸出F、Ca、Mg的試驗(yàn),結(jié)果如表2所示。
表2 黑云斜長(zhǎng)片麻巖在不同介質(zhì)溶液中浸取Ca、Mg、F的比值
從表中可以看到強(qiáng)酸性介質(zhì)(10-2HCl、10-1HCl)有利于F、Ca、Mg的浸取。成礦熱液可能是酸性的,其Ca、Mg元素是和F元素一同從變質(zhì)巖基底巖石中浸出的,F(xiàn)元素主要以CaF+、MgF+等形式存在,Ca、F元素可同時(shí)遷移。玉巖礦區(qū)螢石礦床的賦礦圍巖除了火山凝灰?guī)r外還有砂巖,從礦區(qū)螢石礦床圍巖的非單一性可以看到螢石成礦對(duì)圍巖沒(méi)有選擇性??梢?jiàn),這一地區(qū)的螢石礦床是典型的充填型熱液礦床。礦床螢石的 F、Ca 等礦物質(zhì)都不是直接來(lái)源于圍巖,而是來(lái)源于熱液淋濾基底變質(zhì)巖層。燕山期的火山洼地塌陷形成的斷裂為螢石提供了含礦熱液運(yùn)移通道和賦礦空間,在這些斷裂空隙里螢石都可以沉淀成礦[3]。
一般來(lái)講成礦熱液流體的來(lái)源可分為四種:巖漿熱液、大氣降水、海水、變質(zhì)水。不同專家對(duì)螢石的測(cè)試得出,大氣降水是螢石成礦熱液流體的來(lái)源。
內(nèi)蒙古東七一山螢石礦床為巖漿熱液成因[43]。成礦物質(zhì):Ca元素是由地層(主要是大理巖)提供的,F(xiàn)元素主要是中、酸性巖漿活動(dòng)產(chǎn)生的巖漿熱液從地下深處攜帶而來(lái)的。而成礦過(guò)程稀土元素的分餾作用,可能主要與不同礦化階段巖漿熱液成分的變化有關(guān)。
曹俊臣等[44]對(duì)華南及內(nèi)蒙古、山東等地螢石礦床的包裹體測(cè)試研究表明螢石氣液包裹體水的氫、氧同位素變化范圍為:δD:-63‰~-43‰,δ18O:-6.3‰~-3.0‰,其比值坐標(biāo)圖上所有點(diǎn)均落在Craig大氣降水線的右下方,靠近大氣降水,而遠(yuǎn)離巖漿水和變質(zhì)水。浙江武義螢石礦成礦流體以大氣降水補(bǔ)給的地?zé)崴疄橹鱗45]。塔里木盆地西克爾螢石成礦熱液并非為巖漿期后熱液(巖漿水),應(yīng)為大氣降水來(lái)源[29]。
內(nèi)蒙古蘇摩查干敖包螢石礦的成礦作用主要是以大氣降水來(lái)源的建造水與以巖漿來(lái)源的高溫、高鹽度的流體的混合、稀釋和降溫的結(jié)果[7];浙江八面山螢石礦床成礦流體水具有多源性,成礦流體具有大氣降水、變質(zhì)水和巖漿水共同混合作用的結(jié)果,在巖漿侵入熱源的作用下,三種水混合后被加熱,形成了成礦溶液的重要載體[8]。前人研究成果證實(shí),大氣降水在螢石礦成礦流體的來(lái)源中占據(jù)了十分重要的地位。
據(jù)成因可將我國(guó)螢石礦床劃分為熱液充填型、熱水沉積型和伴生型三種類型。以熱液充填型和熱水沉積型螢石礦為主,前者礦體主要呈脈狀、透鏡狀,以大中型礦床為主;后者礦體呈層狀,規(guī)模為大型。
我國(guó)螢石礦大多屬于中低溫礦床,成礦物質(zhì)來(lái)源復(fù)雜:①華南地區(qū)成礦物質(zhì)來(lái)源于大氣降水形成的地下熱液對(duì)圍巖的淋濾和萃取;②東南地區(qū)螢石的氟礦物來(lái)自地?zé)嵫h(huán)淋濾變質(zhì)巖基底和圍巖;③東南部的產(chǎn)于中生代火山巖區(qū)的螢石礦床成礦對(duì)圍巖沒(méi)有選擇性,來(lái)源于基底變質(zhì)巖,但成礦流體大都與大氣降水有關(guān)。
[1]徐少康,殷友東.我國(guó)單一螢石礦床地質(zhì)概要[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì),2001,23(3):134-140.
[2]王吉平,商朋強(qiáng),牛桂芝.中國(guó)螢石礦主要礦集區(qū)及其資源潛力探討[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì),2010,32(2):87-94.
[3]王偉.浙江松陽(yáng)螢石礦床地質(zhì)特征及成礦流體研究[D].南昌:東華理工大學(xué),2012.
[4]聶鳳軍,許東青,江思宏,等.內(nèi)蒙古蘇莫查干敖包特大型螢石礦床地質(zhì)特征及成因[J].礦床地質(zhì),2008,27(1):1-13.
[5]李士勤.火山作用形成的特大型沉積螢石礦床[J].地質(zhì)與勘探,1985,21(1):30-31.
[6]王萬(wàn)昌,楊寶善,張紹平.蘇莫查干敖包—西力廟螢石礦床地質(zhì)特征及成礦地質(zhì)作用探討[J].內(nèi)蒙古地質(zhì),1986(1):20-30.
[7]許東青,聶鳳軍,江思宏,等.內(nèi)蒙古敖包吐螢石礦床地質(zhì)和地球化學(xué)特征[J].地球?qū)W報(bào),2008,29(4):440-450.
[8]夏學(xué)惠,徐少康,嚴(yán)生賢,等.浙江八面山特大型螢石礦床成因研究[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì),2009,31(2):65-74.
[9]嚴(yán)生賢,陳蔭,章益民,等.浙西北寒武系碳酸鹽巖內(nèi)找螢石礦地質(zhì)因素與前景[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì),2008,30(2):85-90.
[10]趙霞.塔里木盆地塔中45井及柯坪西克爾螢石成因的討論[J].西北地質(zhì),2000,33(3):5-8.
[11]王偉,劉成東,劉江浩.浙江松陽(yáng)螢石礦床地質(zhì)特征及成礦條件分析[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,35(1):66-74.
[12]鄒灝,張壽庭,方乙,等.中國(guó)螢石礦的研究現(xiàn)狀及展望[J].國(guó)土資源科技管理,2012,29(5):35-41.
[13]湯正義,陳璐芳,陳渭濤.浙江省西北部螢石礦成礦規(guī)律研究[J].地質(zhì)與勘探,1986(1):26-30.
[14]張良旭,陳懷錄,呂鴻圖等.馬銜山螢石礦床層控屬性及礦床成因[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào),1998,24(3):100-107.
[15]涂登峰.湖南雙江口—將軍廟螢石礦床礦物中包裹體研究[J].地球化學(xué),1987(3):274-279.
[16]萬(wàn)永文,朱自尊.遂昌、麗水螢石的包裹體研究[J].科學(xué)通報(bào),1989(5):369-372.
[17]馬承安.武義螢石礦床礦物包裹體研究[C]//中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所文集(46).南京,1990:13-24.
[18]章永加.浙江武義盆地螢石礦成因分析[J].成都理工學(xué)院學(xué)報(bào),1996,23(4):46-49.
[19]盧武長(zhǎng),楊紹全,張平.浙江黃雙嶺螢石礦的同位素研究[J].成都地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào),1991,18(3):103-111.
[20]黃時(shí)勝.永豐南坑螢石礦床地質(zhì)特征與成因研究[J].建材地質(zhì),1989(6):3-10.
[21]文化川,陳廷芳.江西永豐南坑螢石礦床賦礦巖石化學(xué)特征[J].四川建材學(xué)院學(xué)報(bào),1993,8(3):46-51.
[22]牛賀才,林傳仙.螢石中流體—熔融包裹體的研究[J].地質(zhì)論評(píng),1995,41(1):28-33.
[23]高文亮.江西波陽(yáng)蓮花山螢石礦床地質(zhì)特征及礦床成因探討[J].江西地質(zhì),1996,10(2):85-92.
[24]徐旃章,張壽庭,沈軍輝,等.浙江武義螢石礦田金(銀)—螢石礦控礦構(gòu)造型式[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)1999,26(2):107-112.
[25]李愛(ài)民,張巧蓮,徐振民.山東省招遠(yuǎn)市青龍螢石礦床地質(zhì)特征[J].山東地質(zhì),2002,18(2):36-41.
[26]王國(guó)芝,胡瑞忠,劉穎,等.黔西南晴隆銻礦區(qū)螢石的稀土元素地球化學(xué)特征[J].礦物巖石,2003,23(2):62-65.
[27]石玉臣,王芳,焦秀美,等.山東省螢石礦的成礦規(guī)律探討[C]//華東六省一市地學(xué)科技論壇.2003.
[28]朱東亞,胡文瑄,宋玉才,等.塔里木盆地塔中45井油藏螢石化特征及其對(duì)儲(chǔ)層的影響[J].巖石礦物學(xué),2005,24(3):205-215.
[29]張興陽(yáng),顧家裕,羅平,等.塔里木盆地奧陶系螢石成因及其油氣地質(zhì)意義[J].巖石學(xué)報(bào),2006,22(8):2220-2228.
[30]丁正宇.旺華螢石礦成礦地質(zhì)特征及找礦模型[J].西部探礦工程,2007,(8):88-89.
[31]夏學(xué)惠,徐少康,嚴(yán)生賢,等.浙江八面山特大型螢石礦床成因研究[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì),2009,31(2):65-74.
[32]方乙,李忠權(quán).浙江縉云縣骨洞坑螢石礦床成因及成礦模式[J].四川有色金屬,2010(3):10-16.
[33]曹俊臣.華南低溫?zé)嵋好}狀螢石礦床稀土元素地球化學(xué)特征[J].地球化學(xué),1995,24(3):225-233.
[34]李長(zhǎng)江,蔣敘良.有關(guān)螢石礦床地質(zhì)的若干間題討論[C]//地礦部“七·五”“東火”項(xiàng)目會(huì)議交流論文.1987.
[35]楊益明.浙江遂昌縣湖山螢石礦床地質(zhì)特征及成因研究報(bào)告[R].1988.
[36]粱修睦.與花崗巖侵入有關(guān)的浙西北若干螢石礦床成因研究報(bào)告[R].1986.
[37]胡向明,周俊法.浙江省龍泉縣八都螢石礦床特征與成因研究報(bào)告[R].1989.
[38]李長(zhǎng)江,蔣敘良.浙江螢石礦床的裂變徑跡年齡側(cè)定及有關(guān)問(wèn)題討論[J].地球化學(xué),1989(2):181-188.
[39]李長(zhǎng)江,蔣敘良.浙江武義—東陽(yáng)地區(qū)螢石礦床的鍶同位素地球化學(xué)研究[J].礦床地質(zhì),1989,8(3):65-74.
[40]李長(zhǎng)江,蔣敘良.中國(guó)東南部?jī)深愇炇V床的成礦模[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),1991(3):263-274.
[41]韓文斌,張文育,黃文明.浙江武義螢石礦田同位素地球化學(xué)研究[J].地球化學(xué),1992(4):354-365.
[42]王玉榮,粱偉義,顧復(fù).浙江武義地區(qū)螢石礦礦源(巖)層和成礦機(jī)制的實(shí)驗(yàn)研究[J].地球化學(xué),1990(1):21-31.
[43]趙省民,聶鳳軍,江思宏,等.內(nèi)蒙古東七一山螢石礦床的稀土元素地球化學(xué)特征及成因[J].礦床地質(zhì),2002,21(3):311-317.
[44]曹俊臣.熱液脈型螢石礦床螢石氣液包裹體氫、氧同位素特征[J].地質(zhì)與勘探,1994(4):28-29.
[45]韓文彬,馬永安,王玉榮,等.螢石礦床地質(zhì)及地球化學(xué)特征——以浙江武義礦田為例[M].北京:地質(zhì)出版社,1991.