孫春霞，贠鵬超，張素超，陳曉明

(河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局 第七地質(zhì)大隊(duì)，河南 鄭州 450016)

朱店螢石礦床大地構(gòu)造位置位于秦嶺褶皺系之桐柏—大別山褶皺帶的東段，該帶是由多個(gè)形成于不同時(shí)代、不同構(gòu)造環(huán)境，有著各自的建造特征和變形變質(zhì)演化序列的構(gòu)造地層地體，經(jīng)受多次聚合后拼貼并焊結(jié)為一體的復(fù)雜構(gòu)造帶，是在多期碰撞造山地球動(dòng)力與背景下形成的。構(gòu)造型式復(fù)雜多樣，為各類礦產(chǎn)的形成、成礦物質(zhì)的遷移、聚集創(chuàng)造了有利空間，為多種礦床成因類型[1]和多種富集成礦創(chuàng)造了有利的物質(zhì)前提和條件。成礦區(qū)帶屬濱太平洋成礦域秦嶺—大別成礦省的鄂東北螢石礦成礦帶[2-3]。

1 礦區(qū)的地質(zhì)特征

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露有太古宇大別巖群變質(zhì)表殼巖(msr)、中新元古界滸灣巖組(Pt2+3h)、震旦系—奧陶系下統(tǒng)肖家廟巖組(Z-O1x)和第四系更新統(tǒng)洪沖積相(Qp3apl)。其中變質(zhì)表殼巖主要巖石類型為黑云母鉀長(zhǎng)片麻巖、白云母斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖等；中新元古界滸灣巖組主要巖性白云二長(zhǎng)片麻巖。灰色、灰白色，鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造；震旦系—奧陶系下統(tǒng)肖家廟巖組主要巖性為綠簾角閃片巖；第四系(Qp3apl)主要為河床沖積物和洪積物，為黃土、亞砂土等。

1.2 構(gòu)造

白洼韌性剪切帶位于礦區(qū)中部，內(nèi)長(zhǎng)約7 km，北側(cè)為滸灣變質(zhì)塊體，南側(cè)為大別變質(zhì)巖塊?？傮w走向北西—南東，沿帶發(fā)育的構(gòu)造巖呈寬度不等的帶狀，寬度30～800 m。剪切帶中糜棱面理總體向北東緩傾，傾角20(°)～40(°)。主要由一套長(zhǎng)英質(zhì)變晶糜棱巖、云英質(zhì)構(gòu)造片巖組成，變形時(shí)間為印支期—燕山早期。

八里畈韌性剪切帶位于礦區(qū)東北部，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約4.4 km，為滸灣變形帶與南秦嶺變形帶之間的分界線，為一套寬75～925 m的長(zhǎng)英質(zhì)糜棱巖、云英質(zhì)構(gòu)造片巖、花崗質(zhì)糜棱巖帶，剪切帶內(nèi)強(qiáng)變形帶與弱變形巖塊組成露頭尺度的網(wǎng)結(jié)狀剪切系統(tǒng)。剪切帶總體傾向北北東10(°)～30(°)，傾角45(°)～70(°)。該剪切帶至少經(jīng)歷了兩次韌性剪切變形改造。前一次可能相當(dāng)于碰撞拼合時(shí)間(即加里東期)，與其內(nèi)榴輝巖年齡相近；后一次代表了海西—印支期的一次伸展拆離構(gòu)造事件。

F1斷裂位于礦區(qū)中部，呈北西向展布，長(zhǎng)約2 km，寬2～5 m。斷裂切割晚古生代四面山含榴混合花崗巖與田鋪序列第四單元鉀長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖(見(jiàn)圖1)，產(chǎn)狀220(°)∠68(°)。局部見(jiàn)石英脈充填其中，石英脈破碎，巖石具褐鐵礦化、硅化，斷面清晰。

圖1 朱店工作區(qū)斷層局部特征

1.3 巖漿巖

巖漿活動(dòng)頻繁，根椐巖漿巖形成時(shí)代，分為元古代—古生代侵入體和白堊紀(jì)早世侵入體。其中元古代—古生代侵入體包括田鋪序列花崗質(zhì)片麻巖第四單元(Pt3T4ξγ)、魏大山巖漿巖帶(Pt3φl(shuí)、Pt3ν)、四面山含榴混合花崗巖(Pz2γ)；白堊紀(jì)早世侵入體有燒香尖二長(zhǎng)花崗巖(K1Xηγ)。

2 礦床地質(zhì)

2.1 礦體特征

朱店螢石礦體主要出露在礦區(qū)中北部，呈簡(jiǎn)單脈狀，總體產(chǎn)狀分兩組，一組傾向?yàn)?00(°)～354(°)，傾角為65(°)～75(°)；另一組傾向?yàn)?40(°)～175(°)，傾角為60(°)～80(°)。礦脈沿破碎帶上盤(pán)分布，地表可見(jiàn)長(zhǎng)度100～300 m，斷續(xù)出露，真厚度1.0～3.5 m，礦體品位一般20.78%～45.59%，礦體賦存標(biāo)高322～120 m，礦體向兩端變窄并趨于尖滅。

根據(jù)礦區(qū)內(nèi)各條礦脈的厚度，求得其厚度變化系數(shù)為28%～43%，說(shuō)明礦體厚度變化屬于中等；根據(jù)各條礦脈的品位，求得其厚度變化系數(shù)為45%～72%，說(shuō)明礦體總體上有用組分分布均勻程度屬于較均勻。

未來(lái)全球油氣開(kāi)發(fā)逐漸面對(duì)資源品質(zhì)劣化、安全環(huán)保嚴(yán)格化、能源結(jié)構(gòu)多元化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，技術(shù)創(chuàng)新已成為提高油氣開(kāi)發(fā)效果的核心競(jìng)爭(zhēng)力。近年來(lái)，全球油氣開(kāi)發(fā)領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)出新理論、新方法、新技術(shù)、新工藝、新工具、新材料，推動(dòng)深水、深層和非常規(guī)等油氣資源的高效開(kāi)發(fā)。

2.2 礦石類型

根據(jù)礦石的礦物共生組合，礦石自然類型主要為螢石型、螢石—石英型、重晶石—螢石型。

2.3 礦石特征

礦石礦物主要為螢石，與其伴生的礦物主要有石英和重晶石，有時(shí)含石髓并往往含片麻巖的角礫，極少部分螢石晶粒中含榍石、金紅石的包裹體等。

礦石結(jié)構(gòu)：一般為粒狀變晶結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造：礦石以塊狀及角礫狀構(gòu)造為主，次為細(xì)脈狀、網(wǎng)格狀構(gòu)造。

2.4 礦石組分

區(qū)內(nèi)礦石有益組分主要為CaF2，其中CaF2一般含量在20%～70%；有害組分主要為SiO2。在礦石中CaF2與SiO2含量一般呈反比函數(shù)關(guān)系。

2.5 礦石化學(xué)成分特征

礦石化學(xué)成分以CaF2、SiO2為主，占礦石總含量95%以上，其次為Al2O3，少量BaSO4、CaO等。

CaF2呈半自形—它形粒狀，粒徑0.2～7.0 mm，負(fù)突起中度，糙面顯著，解理完全，均質(zhì)性。

SiO2呈它形粒狀，粒徑0.02～0.3 mm，固體包裹體較多而渾濁；網(wǎng)脈中石英呈半自形柱狀，粒徑0.02～4.0 mm，晶體較干凈明亮。

2.6 控礦構(gòu)造

與花崗巖有關(guān)的螢石控礦關(guān)系，不像層控螢石礦床那樣明顯與背斜構(gòu)造關(guān)系十分密切，而是明顯受斷裂構(gòu)造控制。通過(guò)綜合分析，認(rèn)為區(qū)內(nèi)存在一個(gè)含礦最佳的主斷裂，其他斷裂居次要地位。按斷裂性質(zhì)，又以壓扭性斷裂比較穩(wěn)定，有利于成礦；而張性斷裂變化較大，對(duì)成礦不利。

區(qū)內(nèi)成礦作用明顯受北東向構(gòu)造控制。從全區(qū)礦體數(shù)量看，6個(gè)礦脈走向是北東向，僅1個(gè)為北北西向。

2.7 圍巖蝕變

圍巖蝕變最常見(jiàn)的主要有硅化、絹云母化，其次有綠泥石化、高嶺土化蝕變，其中硅化最為普遍，一般在螢石礦脈兩側(cè)形成幾厘米、幾米甚至幾十米寬的硅化帶，因此硅化是一種重要的找礦標(biāo)志。

礦體圍巖主要為斜長(zhǎng)角閃片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、混合花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖、構(gòu)造蝕變巖等；礦體中夾石主要為構(gòu)造蝕變巖、石英和少量花崗斑巖。礦脈兩側(cè)圍巖不同，蝕變類型也不同，與花崗巖接觸的一側(cè)發(fā)育硅化、絹云母化和高嶺土化，與角閃巖接觸的一側(cè)主要發(fā)育硅化和綠泥石化。

2.8 成礦時(shí)代

根據(jù)成礦帶、區(qū)域構(gòu)造及巖漿活動(dòng)等推測(cè)，朱店螢石礦成礦時(shí)代應(yīng)該為燕山期。

3 礦床成因

3.1 成因分析

礦床形成最直接、重要的因素有物質(zhì)來(lái)源、礦液運(yùn)移通道及成礦空間。

該區(qū)出露的地層主要為太古宇大別巖群變質(zhì)表殼巖、中新元古界滸灣巖組，巖性主要表現(xiàn)為白云母斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、白云二長(zhǎng)片麻巖等。通過(guò)該區(qū)進(jìn)行的1∶5 000土壤地球化學(xué)剖面可以看出(見(jiàn)表1)：區(qū)內(nèi)的地層中成礦元素氟豐度值較高，這就為成礦提供了充分的物質(zhì)來(lái)源；區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，部分為隱伏構(gòu)造，多期次的斷裂活動(dòng)為含礦熱液、熱氣形成了運(yùn)移通道和成礦元素沉淀富集空間；區(qū)內(nèi)的燒香尖二長(zhǎng)花崗巖，為成礦提供了一個(gè)熱源體，在熱動(dòng)力地作用下，地層中的成礦物質(zhì)發(fā)生活化、遷移，在構(gòu)造裂隙的擴(kuò)容位發(fā)生富集成礦。

表1 朱店螢石礦區(qū)地層土壤地球化學(xué)各元素平均值

3.2 成因機(jī)理

首先，在二長(zhǎng)花崗巖巖體侵入體地垂向壓力作用下，使與巖體接觸的圍巖破碎產(chǎn)生一系列的構(gòu)造裂隙；當(dāng)巖體冷凝收縮產(chǎn)生負(fù)壓應(yīng)力，使早期構(gòu)造裂隙發(fā)生拉伸開(kāi)張后，通過(guò)大氣降水滲透淋濾與地?zé)崴旌献饔眯纬傻責(zé)崴h(huán)區(qū)；隨后經(jīng)過(guò)多期次的構(gòu)造活動(dòng)，使含礦熱液不斷發(fā)生活化，由于物理、化學(xué)條件地變化，沿著有利的構(gòu)造空間運(yùn)移富集，在適宜的地質(zhì)構(gòu)造場(chǎng)所中沉淀，形成螢石礦床。

3.3 成礦模型

結(jié)合區(qū)內(nèi)礦石特征、礦床產(chǎn)出特征及成因分析，認(rèn)為朱店螢石礦床成因類型屬于巖漿期后中低溫?zé)嵋撼涮钚兔}狀礦床[4-6]，成礦模式大致如圖2所示。

1 圍巖；2 構(gòu)造破碎帶；3 螢石礦體；4 礦液、地?zé)崴h(huán)區(qū)；5 燒香尖二長(zhǎng)花崗巖；6 斷層

4 找礦標(biāo)志及找礦方向

4.1 找礦標(biāo)志

1)含硅化的構(gòu)造破碎帶是尋找該區(qū)螢石礦的重要標(biāo)志。

2)破碎帶中熱液成因的重晶石往往與螢石伴生，也是尋找螢石礦的重要標(biāo)志。

3)北東向或北北東向構(gòu)造也是尋找該區(qū)螢石礦的重要標(biāo)志。

4.2 找礦方向

1)加強(qiáng)對(duì)鄰區(qū)螢石礦體分布規(guī)律的研究，在朱店及其鄰近區(qū)域地表進(jìn)行土壤地球化學(xué)測(cè)量，以期發(fā)現(xiàn)新的與螢石礦床有較好套合關(guān)系的F異常，從而擴(kuò)大找礦遠(yuǎn)景。

2)在朱店及其鄰近區(qū)域采取路線地質(zhì)剖面追索為主的方法調(diào)查已知礦及其外圍區(qū)，以期擴(kuò)大找礦范圍，發(fā)現(xiàn)新的礦(化)點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上再開(kāi)展進(jìn)一步的探礦工程等工作。

3)由于該類型礦床目標(biāo)比較明確，根據(jù)以上找礦標(biāo)志，在實(shí)際工作中應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：①注意構(gòu)造，礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，各序次的各類斷層、破碎帶數(shù)十條，其中，北東—南西向構(gòu)造破碎帶為螢石礦導(dǎo)礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造，尋找類似破碎帶是比較理想的選擇；②注意巖體(脈)，花崗斑巖(脈)侵入破碎帶中，一般平行破碎帶上盤(pán)分布，呈較穩(wěn)定的分枝脈狀，巖石受后期構(gòu)造影響且具壓碎構(gòu)造，并被晚期石英細(xì)脈切割。

4)一般情況下，如果破碎帶中出現(xiàn)熱液成因的螢石—重晶石型螢石礦脈，重晶石可以作為隱伏礦體的重要指示物，意義重大。因此，在該地區(qū)出現(xiàn)此類重晶石可作為尋找其下是否有鉛礦及多金屬礦的重要指示標(biāo)志。

5 結(jié) 語(yǔ)

對(duì)朱店螢石礦區(qū)地質(zhì)特征分析的基礎(chǔ)上，討論了區(qū)內(nèi)螢石礦的礦床成因和成礦模型，總結(jié)了該區(qū)尋找螢石礦的標(biāo)志及方向，對(duì)該區(qū)螢石礦的勘查有一定的指導(dǎo)意義。