張進(jìn)高

(福建省地質(zhì)測繪院，福州，350011)

1 區(qū)域地質(zhì)背景

光澤關(guān)上螢石礦位于武夷—云開褶皺帶的次級構(gòu)造單元武夷山隆起帶內(nèi)的武夷山隆起北部，北北東向光澤—武平和北東向光澤—浦城深大斷裂帶交會部位的北部[1]， 屬光澤關(guān)上—羊古庵螢石成礦帶[2]。區(qū)域出露地層主要有晚太古代變質(zhì)巖系、晚泥盆世地臺型碎屑沉積巖系及晚侏羅世陸相火山噴發(fā)巖系。

區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育, 主要有北北東、北東東、北西西、北北西向斷裂4組。北北東向斷裂為區(qū)內(nèi)主要斷裂，發(fā)育有6條，斷裂長50～200 km,具多期活動特點，早期為壓性，晚期為張性，其為礦液的運(yùn)移富集成礦提供良好的條件，區(qū)域內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有太陽山、大坑、羊古庵等螢石礦床。北東東向斷裂為北北東向斷裂派生構(gòu)造，發(fā)育有4條，斷裂長30～80 km,具多期活動特點，早期為壓扭性，晚期為張扭性，局部與北北東向斷裂復(fù)合，其為區(qū)內(nèi)螢石礦主要控礦構(gòu)造之一，已發(fā)現(xiàn)有關(guān)上螢石礦床。北西西、北北西向斷裂規(guī)?？傮w較小，斷裂性質(zhì)為前者為張性，后者為扭性，其與成礦關(guān)系不明顯。

區(qū)內(nèi)志留紀(jì)至早白堊世花崗巖廣泛分布，其次為花崗斑巖、石英斑巖等脈巖(圖1)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層較簡單，僅在區(qū)內(nèi)東北部見零星出露變質(zhì)巖殘留體，為古元古代天井坪巖組，巖性組合為絹云母化黑云斜長(二長)變粒巖、角閃斜長變粒巖、二云(石英)片巖、夾斜長角閃長巖，普遍具混合巖化。該巖性作為關(guān)上礦區(qū)F2控礦斷裂底板圍巖，與成礦有一定的關(guān)系(圖2)。

圖1 光澤縣關(guān)上礦區(qū)螢石礦區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖Fig.1 Regional geological map of the Guanshang fluorite deposit in Guangze county1—早白堊世寨下組上段；2—晚侏羅世下渡組；3—晚侏羅世園盤組；4—晚三疊世焦坑組；5—晚泥盆世天瓦崠組；6—古元古代天井坪巖組；7—燕山晚期晶洞堿長花崗巖；8—燕山晚期二長花崗巖；9—燕山中期正長花崗巖；10—燕山早期正長花崗巖；11—加里東期二云正長花崗巖；12—石英脈；13—花崗巖脈；14—花崗斑巖脈；15—輝綠玢巖脈；16—未分的基性巖；17—實測不整合地質(zhì)界線；18—實、推測地質(zhì)界線；19—壓扭性斷層；20—實、推測性質(zhì)不明斷層；21—地層產(chǎn)狀；22—片理產(chǎn)狀；23—螢石礦(床)點

圖2 光澤縣關(guān)上礦區(qū)螢石礦地質(zhì)簡圖Fig.2 Generalized geological map of the Guanshang fluorite deposit in Guangze county1—古元古代天井坪巖組；2—燕山早期正長花崗巖；3—燕山晚期中細(xì)粒晶洞堿長花崗巖；4—石英脈；5—花崗巖脈；6—花崗斑巖；7—閃長巖脈；8—硅化破碎帶；9—螢石礦體及編號；10—實測地質(zhì)界線；11—實測壓扭性斷裂；12—實測逆斷層；13—實測性質(zhì)不明斷層；14—探槽及編號；15—老硐及編號；16—鉆孔及編號；17—勘探線及編號

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)北東向斷裂發(fā)育，為橋灣—虎塘北北東向斷裂帶的組成部分，控制著區(qū)內(nèi)螢石礦體的空間展布，主要見F1、F2、F3、F4。

F1斷裂：為區(qū)內(nèi)主干斷裂，位于礦區(qū)西北部，斷裂走向20°～40°，傾向南東，傾角56°～80°，在區(qū)內(nèi)延伸長度大于3 km，寬2～10余米，斷裂帶內(nèi)多為硅化脈充填，局部見有螢石礦化。該斷層控制著新元古代天井坪(巖)組與燕山早期肉紅色正長花崗巖的分布，為逆斷層。

F2斷裂：為主要控礦斷裂，位于礦區(qū)中部，斷裂走向20°～85°，傾向南東，傾角56°～80°，區(qū)內(nèi)延伸長度大于1.9 km，斷裂帶寬2～100余米，斜深大于250 m，斷裂帶中部寬，往兩側(cè)逐漸變窄，往西南側(cè)斷裂產(chǎn)狀變成近東西向，并與F1斷裂復(fù)合。斷裂底板為新元古代天井坪(巖)組，頂板為燕山早期肉紅色正長花崗巖。破碎帶內(nèi)巖性為硅化巖、硅化壓碎角礫巖等，局部為糜棱巖化巖石。與主結(jié)構(gòu)面近平行的密集面理、片理非常發(fā)育，面上見有硅質(zhì)薄膜及細(xì)脈，局部見構(gòu)造透鏡體，斷層面上見有近水平擦痕和垂直階步，顯示了壓扭性的特點。區(qū)內(nèi)G-Ⅰ、G-Ⅱ螢石礦體均貯存于該斷裂帶中，礦石中見有梳狀、晶簇狀石英，顯示了張性特點。

F3斷裂：位于礦區(qū)東部，走向70°～85°，傾向南南東，傾角46°～65°，破碎帶寬0.5～2 m，帶內(nèi)見較強(qiáng)的硅化、黃鐵礦化、螢石礦化，延伸長度大于300 m，為正斷裂。

F4斷裂：位于關(guān)上礦段東南部，走向40°～60°，傾向南東，傾角52°～65°，破碎帶寬2～10 m，延伸長度大于600 m，斷裂帶兩端延至區(qū)外，未見螢石礦化。

2.3 侵入巖

區(qū)內(nèi)侵入巖主要為燕山早期肉紅色正長花崗巖、燕山晚期淺肉紅色少斑中細(xì)粒二長花崗巖和肉紅色中細(xì)粒晶洞堿長花崗巖。巖脈主要有花崗斑巖、閃長玢巖、石英斑巖、花崗細(xì)晶巖等。

燕山早期肉紅色正長花崗巖大面積分布于礦區(qū)中北部，巖石似斑狀中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶鉀長石5%～10%，粒徑6～10 mm，基質(zhì)粒度0.5～3 mm。礦物成分為鉀長石45%～50%,斜長石10%～20%,石英25%～30%，黑云母1%～15%。為關(guān)上礦區(qū)F2控礦斷裂頂板圍巖，局部直接為礦體圍巖，與螢石礦關(guān)系密切。

燕山晚期肉紅色中細(xì)粒晶洞堿長花崗巖主要分布于礦區(qū)東南部，巖石含斑中粒結(jié)構(gòu)，晶洞構(gòu)造。粒度在1～4 mm，礦物成分為鉀長石50%～60%，斜長石10%～20%，石英20%～30%，黑云母1%～5%。

燕山晚期淺肉紅色少斑中細(xì)粒二長花崗巖分布于礦區(qū)東北部，巖石含斑中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。粒度1～4 mm，礦物成分為鉀長石30%～40%，斜長石25%～35%，石英20%～30%，黑云母1%～10%。

2.4 圍巖蝕變

礦體直接圍巖為硅化巖，間接圍巖為新元古代天井坪(巖)組黑云斜長變粒巖夾斜長角閃長巖和燕山早期肉紅色正長花崗巖。圍巖蝕變主要有螢石化、硅化、綠泥石化及葉蠟石化等，為中低溫?zé)嵋何g變組合。其中硅化與成礦關(guān)系最為密切，分布于礦體兩側(cè)，強(qiáng)度由礦體向外逐漸變?nèi)酰纬膳c礦(化)體形影相伴的硅化帶。

3 礦床地質(zhì)特征

關(guān)上螢石礦體產(chǎn)于區(qū)域橋灣—虎塘北北東向斷裂帶北部的F2斷裂帶內(nèi)硅化巖中，礦體嚴(yán)格受斷裂控制。礦體貯存的構(gòu)造破碎帶位于新元古代天井坪(巖)組變質(zhì)巖與燕山早期正長花崗巖接觸帶上，礦床與北東向斷裂帶有著密切的空間關(guān)系。通過地質(zhì)普查，大致查明螢石礦體2個(編號為G-Ⅰ、G-Ⅱ)，礦體呈脈狀、透鏡狀(圖3)。

圖3 關(guān)上礦區(qū)螢石礦7線地質(zhì)剖面圖Fig.3 Diagram showing the geological profile of the No.7 exploration line in the Guanshang fluorite deposit1—古元古代天井坪巖組；2—燕山早期正長花崗巖；3—黑云斜長變粒巖；4—鉀長花崗巖；5—硅化破碎帶；6—花崗巖脈；7—實、推測地質(zhì)界線；8—實測斷層及編號；9—螢石礦體及編號；10—黃鐵礦化；11—螢石化；12—硅化；13—綠泥石化；14—礦體真厚度及品位；15—產(chǎn)狀；16—探槽及編號；17—鉆孔及編號；18—采樣位置及編號

3.1 礦體特征

G-Ⅰ礦體：礦體呈脈狀，地表出露于15～16線，地表控制長約630 m，傾向斜深98.29～239.29 m，真厚度1.64～4.25 m，礦體平均品位48.82%?？傮w產(chǎn)狀為35°～55°，礦體中部寬，往兩側(cè)變窄至尖滅，地表出露寬，沿傾向厚度變小，礦體厚度變化系數(shù)為55.15%，品位變化系數(shù)為39.12%。礦體貯存于F2構(gòu)造破碎帶內(nèi)的硅化巖中。

G-Ⅱ礦體：位于G-Ⅰ礦體上盤，與之近平行分布。礦體呈脈狀,地表出露于8～11線，地表控制長約255 m，沿傾向斜深16.80～81.51 m，真厚度1.0～5.17 m，平均厚度1.20 m，礦體平均品位51.23%?？傮w產(chǎn)狀35°～45°/SE∠56°～75°，礦體中部寬，往兩側(cè)變窄至尖滅，地表出露寬，沿傾向厚度變小，厚度變化系數(shù)58.4%，品位變化系數(shù)31.50%。礦體貯存于F2構(gòu)造破碎帶內(nèi)的硅化巖中。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石礦物成分

礦石礦物成分簡單，有用礦物為螢石，脈石礦物為石英、少量蛋白石，二者互為消長，含量90%～95%。螢石多為淺綠色、無色-淺白色，少量為淺藍(lán)色、煙紫色，呈透明-半透明。多呈他形粒狀、半自形粒狀或自形晶形態(tài)。螢石碎裂明顯，沿裂隙多見有薄膜狀，細(xì)脈狀次生石英，與螢石集合成塊或為螢石礦石的膠結(jié)物。并見半自形-他形粒狀的石英呈脈狀、梳狀、晶簇狀及隱晶狀、霏細(xì)狀的蛋白石呈團(tuán)塊狀，脈狀穿插于礦石中。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

主要有碎斑膠結(jié)結(jié)構(gòu)，碎粒結(jié)構(gòu)和半自形粒狀結(jié)構(gòu)，少數(shù)自形晶結(jié)構(gòu)(照片1)。受后期應(yīng)力作用影響，顆粒中常見3～4個方向的裂紋，使螢石壓碎成不規(guī)則的三角形、多邊形，裂隙中有石英細(xì)脈穿插。

礦石構(gòu)造以角礫狀構(gòu)造(照片2)，致密塊狀構(gòu)造為主，偶見條帶狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀、晶簇構(gòu)造。

照片1 自形晶形態(tài)團(tuán)塊狀螢石Photo.1 The self- shaped crystalline mass fluorite

照片2 角礫狀構(gòu)造礦石Photo.2 Brecciated structure ore

3.2.3 礦石化學(xué)成分

礦石有益組分為CaF2，主要有害組分為SiO2及碳酸鈣(CaCO3)。根據(jù)G-Ⅰ和G-Ⅱ礦體基本分析、組合分析統(tǒng)計：單樣CaF2含量最高88.85%，最低20.94%，一般29.67%～48.82%；G-Ⅰ礦體0線SiO2平均含量30.59%，往東北及西南含量升高至58.11%，G-Ⅱ礦體0線SiO2平均含量39.55%，往北東及南西含量升高至58.88%；兩個礦體中碳酸鈣(CaCO3)總的含量比較低，單樣最高為1.61%，最低0.35%，一般在0.40%～0.61%。其它含量甚微，不影響精礦品質(zhì)。

3.3 礦石自然類型

根據(jù)礦石的主要礦物組合劃分，礦石自然類型主要為石英-螢石型礦石，其次為螢石-石英型礦石。

石英-螢石型：螢石含量50%～75%，石英含量15%～40%，其他礦物含量10%左右。G-Ⅰ、G-Ⅱ礦體大部分屬此礦石類型。

螢石-石英型：螢石含量30%～40%，石英含量50%～60%，其他礦物10%左右。G-Ⅰ、G-Ⅱ礦體少部分屬此礦石類型。

4 礦床成因分析

4.1 控礦構(gòu)造

根據(jù)傅樹超[3]、林國宣[4]對螢石礦成礦規(guī)律研究及萬天豐等人對閩臺地區(qū)現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場的研究成果,加里東期以來,福建省主要由北西—南東應(yīng)力場作用,加里東期處于北西—南東向的擠壓,燕山早期處于北西—南東向的引張,燕山晚期又處于北西—南東向的擠壓[5]。受上述應(yīng)力場影響，區(qū)內(nèi)構(gòu)造具新華夏系構(gòu)造特征，主要由走向北北東向壓性斷裂、北西西向張性斷裂和走向北東東、北北西向扭性斷裂組成，各斷裂具多期活動特點，其中北北東、北東東向斷裂后期具明顯的張性特征，為螢石礦成礦提供了有利條件，為主要控礦斷裂。如橋灣—虎塘北北東向斷裂帶北部的橋灣斷裂控制了光澤關(guān)上—羊古庵螢石成礦帶 ，具多期活動特點，結(jié)構(gòu)面呈舒緩波狀，早期為壓扭性，形成擠壓破碎帶及糜棱巖化帶，斷裂切割深度大，為成礦熱液上升運(yùn)移提供良好通道，后期具張性特征，為礦液充填、沉淀富集提供有利空間，是成礦的必要條件。關(guān)上螢石礦體受F2斷裂控制明顯，總體形態(tài)呈脈狀或透鏡狀，礦體產(chǎn)狀與斷裂基本一致。因此，橋灣—虎塘北北東向斷裂帶既是導(dǎo)礦構(gòu)造，又是儲礦構(gòu)造。

4.2 成礦物質(zhì)來源

關(guān)上螢石礦體產(chǎn)于F2斷裂帶內(nèi)硅化巖中，礦體貯存的構(gòu)造破碎帶底板為新元古代天井坪(巖)組，頂板為燕山早期肉紅色正長花崗巖。根據(jù)區(qū)域資料，天井坪(巖)組黑云斜長變粒巖夾斜長角閃巖含鈣較高，CaO含量分別為0.9%～1.2%、5.71%～7.46%*福建省閩北螢石礦Ⅳ級成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃說明書，閩北地質(zhì)大隊，1984。，為成礦提供所需的鈣，而燕山早期肉紅色正長花崗巖F含量較高，其多期次分異侵入而析出的富F含礦溶液是螢石成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。

4.3 成礦環(huán)境

礦體近礦圍巖的蝕變礦物組合主要為石英-綠泥石-葉蠟石，為中低溫?zé)嵋何g變組合。與順昌南舟螢石礦、邵武南山下螢石礦具相似的圍巖蝕變類型，礦體均呈脈狀、透鏡狀貯存于變質(zhì)巖和侵入巖的構(gòu)造破碎帶中，為中低溫?zé)嵋撼涮钚偷V床。

綜上所述，早侏羅世酸性巖漿上侵過程分異較徹底，燕山早期黑云母正長花崗巖體的富F含礦溶液，在侵位上升過程產(chǎn)生高濃度氣液，沿北北東向、北東向斷裂上升運(yùn)移，并融入部分大氣降水、地下水，熱流體運(yùn)移過程中不斷汲取流經(jīng)圍巖地層中含礦組分(主要為Ca)，由于溫度、壓力降低，在相對封閉的條件下充填、沉淀富集成脈狀、透鏡狀螢石礦。因此認(rèn)為礦床為中-低溫?zé)嵋撼涮钚汀?/p>

5 找礦標(biāo)志

構(gòu)造標(biāo)志：區(qū)內(nèi)北北東向、北東東向的斷裂具有先壓后張的特點，是尋找該類型礦床的有利部位。

侵入巖標(biāo)志：早侏羅世花崗巖由于分異較徹底、富含F(xiàn)成礦元素，是找礦有利的地段。

圍巖蝕變標(biāo)志：強(qiáng)烈的硅化且分布范圍廣，伴隨有綠泥石化、葉蠟石化等部位。

地貌標(biāo)志：區(qū)內(nèi)構(gòu)造破碎帶中的硅化帶，在地表形成的長條狀山脊、陡崖等正地形，是找礦的地形地貌標(biāo)志。

6 結(jié)論

(1)區(qū)內(nèi)螢石礦床主要控礦因素為北北東、北東東向斷裂帶，此外，燕山早期巖漿活動也是本區(qū)螢石礦床的重要控礦因素之一。

(2)礦體呈脈狀、透鏡狀，受斷裂構(gòu)造控制，成礦在時間、空間上與中生代中酸性巖漿活動密切相關(guān)，屬于巖漿期后中-低溫?zé)嵋撼涮畹V床。

(3)光澤關(guān)上—羊古庵螢石成礦帶中的北東-北東東向斷裂是本區(qū)今后找礦的方向，特別是斷裂中破碎帶發(fā)育且蝕變強(qiáng)烈地段為找礦重點。

本文資料主要來源于“福建省光澤縣關(guān)上礦區(qū)螢石礦普查”，系集體工作成果。

1 福建省地質(zhì)礦產(chǎn).福建省區(qū)域地質(zhì)志，北京：地質(zhì)出版社，1985.

2 地礦部福建地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局.福建省地質(zhì)圖(1∶50000)說明書，福州：福建省地圖出版社，1998.

3 傅樹超. 試述福建順昌南舟螢石礦地質(zhì)特征.福建地質(zhì)，2003，22(2).

4 林國宣.閩西北地區(qū)螢石礦成礦地質(zhì)規(guī)律及找礦方向.化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2004，26(3).

5 萬天豐.構(gòu)造應(yīng)力場.武漢地質(zhì)學(xué)院北京研究生部，1983.