代曉光

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，北京 100101

地處內(nèi)蒙古呼倫貝爾北部的額爾古納地區(qū)是內(nèi)蒙古重要的螢石產(chǎn)地之一，位于大興安嶺山脈北部西坡，新巴爾虎右旗（拉張區(qū)）Cu-Mo-Pb-Zn -Ag-Au-螢石-煤-（鈾）成礦帶（Ⅲ-5）[1]、額爾古納Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Au-螢石成礦亞帶（Ⅲ-5-①）和陳巴爾虎旗-根河Au-Fe-Zn-黃鐵礦-螢石成礦亞帶（Ⅲ-5-②）內(nèi)，該成礦帶螢石礦床（點(diǎn)）較多，成礦地質(zhì)環(huán)境優(yōu)越。在區(qū)內(nèi)及附近已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和評價(jià)了多個(gè)中小型螢石礦床，勘查程度較高，但對螢石礦礦床的研究程度較低，本文通過對區(qū)內(nèi)已知螢石礦的地質(zhì)特征、控礦因素及找礦標(biāo)志分析總結(jié)，并對區(qū)內(nèi)螢石礦開展預(yù)測，以期為本區(qū)今后螢石礦找礦及勘查工作提供指導(dǎo)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造位置為興安地槽褶皺系（Ⅲ），跨額爾古納地槽褶皺系（Ⅲ1）和喜桂圖旗中華力西褶皺帶（Ⅲ3）[2-3]。區(qū)內(nèi)地層從元古界至中、新生界底層均有出露，主要有古元古界興華渡口群、青白口系佳疙疸組[4]、新元古界下震旦統(tǒng)額爾古納河組；早古生界中、下奧陶統(tǒng)臥都河組、晚古生界下石炭統(tǒng)莫爾根河組、上石炭統(tǒng)新伊根河組；中生界中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組[5]、上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組、上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組、下白堊統(tǒng)白音高老祖、下白堊統(tǒng)梅勒圖組和新生界第四系更新統(tǒng)及全新統(tǒng)（圖1）。區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈，多旋回構(gòu)造演化在區(qū)內(nèi)留下了多期巖漿活動記錄，巖體分布范圍比較廣；侵入時(shí)代為泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)，侵入巖總體呈北東向、北北東向展布；巖石類型主要為黑云母花崗巖、花崗閃長巖、正長花崗巖、花崗斑巖、英云閃長巖、閃長巖。區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，褶皺次之，構(gòu)造輪廓清楚；主要分布有北東向斷裂、北西向斷裂、近南北向斷裂，其中以北東向斷裂為主，其次為北西向和近南北向斷裂；斷裂構(gòu)造是區(qū)內(nèi)螢石礦的主要成礦場所，也是巖漿期后熱液良好的運(yùn)移通道。

區(qū)域航磁異常表現(xiàn)為呈北東向延伸的、不連續(xù)的、呈狹長帶狀排列正負(fù)相間的磁異常，反映了基底破碎且存在北東向構(gòu)造。工作區(qū)中部存在近東西向的狹長帶狀異常，反映了構(gòu)造帶的存在，是成礦有利區(qū)域。局部異常反映了中基性巖漿巖及侏羅紀(jì)高磁花崗巖的存在，但并不連續(xù)且規(guī)模不大。磁性強(qiáng)度由南向北、由西向東逐漸增強(qiáng)，南部正異常一般為100～200nT，局部300nT；北部特別是北東部正異常達(dá)到300～400nT，反映了巖漿巖基性逐漸增強(qiáng)、規(guī)模逐漸增大。

1∶20 萬水系沉積物測量結(jié)果顯示區(qū)內(nèi)F 元素主要以高背景分布，具有明顯的濃度分帶，濃集中心明顯，異常強(qiáng)度高，異常范圍較大。1∶5萬土壤測量顯示研究區(qū)內(nèi)各元素富集系數(shù)在0.55～2.08，區(qū)內(nèi)Cu、Sn、Bi、Au、Sb、As、Hg、Ti、Mn、Ag、Pb 元素背景偏高，Au、F、Pb、Ag、Bi、Mo、Sb、As、Hg、Sr、Zn 元素具有局部富集趨勢，異常元素以F、Pb、Cu、Zn、Ag、Au、Mo 為主，其次為Sb、As、Bi 異常。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 概況

區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)螢石礦床、礦（化）點(diǎn)24 處（表1），其中中型礦床1 處，小型礦床5 處，礦點(diǎn)10處，礦化點(diǎn)8 處。螢石礦主要賦存于酸-中酸性侵入巖礦床及產(chǎn)于火山巖及次火山巖[6-7]，螢石礦的產(chǎn)出主要受斷裂控制，成因類型為中低溫?zé)嵋撼涮钚臀炇V床[7-9]。螢石礦體呈脈狀、網(wǎng)脈狀、透鏡狀，產(chǎn)狀與控礦斷裂產(chǎn)出一致，礦石結(jié)構(gòu)為半自形-自形晶結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀、角礫狀、條帶狀構(gòu)造。礦石類型有螢石-石英型、石英-螢石型及螢石型。圍巖蝕變主要有硅化、高嶺土化、絹云母化、碳酸鹽化及綠泥石化等，以硅化及高嶺土化最為普遍。

表1 區(qū)內(nèi)主要螢石礦特征一覽表 Table 1 List of major fluorite mineral characteristics in the area

2.2 典型礦床特征

昆庫力螢石礦[10]為區(qū)內(nèi)比較典型的熱液充填型脈狀礦床，礦體賦存于黑云二長混合花崗巖體中的斷裂破碎帶內(nèi)。礦區(qū)僅見第四系全新統(tǒng)，分布于溝谷及其兩側(cè)坡腳地帶，由破碎石和黑色亞砂土、腐殖土組成的松散堆積物，最大厚度4m。礦區(qū)內(nèi)除第四系掩蓋外，出露全部為志留紀(jì)混合花崗巖，巖性為黑云二長混合花崗巖，巖石呈肉紅色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，弱片麻狀構(gòu)造；巖體普遍發(fā)育節(jié)理，其走向在10°～60°之間變化，傾向相同，礦區(qū)內(nèi)形成向型構(gòu)造，而且傾角普遍較陡，多在60°～70°，向型核部達(dá)80°。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，主要表現(xiàn)為斷裂構(gòu)造和沿?cái)嗔蚜严冻涮畹拿}巖；按構(gòu)造方向可分為：東西向構(gòu)造、北東向構(gòu)造、北北東向構(gòu)造、北北西向構(gòu)造及北西向構(gòu)造，構(gòu)造性質(zhì)均為斷裂破碎帶。

礦區(qū)內(nèi)共有5 條礦體，地表都有出露；螢石礦體的形態(tài)受斷裂構(gòu)造破碎帶控制，產(chǎn)狀與破碎帶一致，呈陡傾斜產(chǎn)出；螢石礦體均呈單脈產(chǎn)出，可見尖滅再現(xiàn)、分支復(fù)合現(xiàn)象。礦體規(guī)模較小，礦體長60～180m。其中Ⅰ、Ⅰ-1、Ⅱ、Ⅱ-1 號礦體屬富礦性，產(chǎn)于張性破碎帶內(nèi)，其膨縮具有一定的規(guī)律性，平面上在走向變化轉(zhuǎn)折端處變厚，剖面上產(chǎn)狀由緩變陡處礦體由薄變厚，平均品位74.14%～87.56%；Ⅲ號礦體的含礦構(gòu)造為一壓性破碎帶，礦石屬貧礦性，平均厚度1.65m，平均品位34.77%。礦體賦存于黑云二長混合花崗巖體內(nèi)，圍巖為單一的黑云二長混合花崗巖，僅在含礦構(gòu)造切穿早期脈巖的局部與閃長玢巖接觸；圍巖蝕變有強(qiáng)烈的硅化，局部見有高嶺土化，近礦體處蝕變強(qiáng)烈，遠(yuǎn)離礦體蝕變減弱；圍巖硅化蝕變伴隨螢石礦化，礦體與圍巖界線清晰。

螢石礦的結(jié)構(gòu)為他形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、結(jié)晶結(jié)構(gòu)，構(gòu)造為平行條帶狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、浸染狀及角礫狀構(gòu)造；礦石礦物成分以螢石、石英為主，偶見絹云母；礦石自然類型主要為石英-螢石型，螢石型次之；Ⅲ號礦體為貧礦型工業(yè)礦體，礦石自然類型為石英-螢石型。

3 控礦因素分析

3.1 時(shí)空分布規(guī)律

空間上區(qū)內(nèi)螢石礦床分布于額爾古納地塊與喜桂圖旗中華力西褶皺帶交接處，區(qū)內(nèi)位于得爾布干斷裂帶北西側(cè)的螢石礦床很少，只有一個(gè)小型螢石礦床和一個(gè)螢石礦化點(diǎn)。螢石礦床多位于得爾布干斷裂東南側(cè)之北東向中生代構(gòu)造-火山巖帶與北西向構(gòu)造帶交切的斷裂區(qū)域和斷陷區(qū)中次級斷隆區(qū)[11]以及北西向、北北西向、北東向的剪切構(gòu)造破碎帶、張扭性斷裂發(fā)育區(qū)，為礦床產(chǎn)出有利部位，如昆庫力螢石礦、三旗山螢石礦等。與破火山口或淺成次火山巖伴生的放射狀或環(huán)狀斷裂及層間構(gòu)造裂隙發(fā)育區(qū)，也是礦體產(chǎn)出有利部位，如慶財(cái)螢石礦、三河鎮(zhèn)西南山螢石礦等。

中國熱液充填型螢石礦床最早形成于興凱期，興盛于燕山期。燕山期形成的熱液充填型螢石礦床探明資源量占全國探明總資源量的43%左右，占全部熱液充填型螢石礦床探明資源量的93%左右[8]。從區(qū)內(nèi)螢石礦體的賦礦圍巖看，從前震旦紀(jì)到白堊紀(jì)不同時(shí)代的地層和不同類型的巖石均有螢石礦產(chǎn)出[12]，且主要賦礦斷裂的產(chǎn)狀相同，說明賦礦斷裂屬于同一構(gòu)造體系，區(qū)內(nèi)賦存螢石礦的最晚地層為白下堊統(tǒng)白音高老組火山巖，說明最晚的成礦期距早白堊世較近，稍晚于早白堊世；從熱源和成礦物質(zhì)來源來看，區(qū)內(nèi)廣泛分布石炭紀(jì)侵入巖、中侏羅統(tǒng)和上侏羅統(tǒng)及下白堊統(tǒng)的火山巖地層及同時(shí)代的侵入巖，所以華力西中期、燕山中晚期的酸-中酸性巖漿活動與成礦密切相關(guān)，區(qū)內(nèi)螢石礦的成礦期為華力西中期和燕山中晚期，以燕山中晚期為主。

3.2 巖漿巖

研究區(qū)中生代巖漿活動強(qiáng)烈，侵入巖、火山巖非常發(fā)育，為成礦提供了有利的物源、熱源及成礦動力條件[13]。從研究區(qū)巖漿巖與螢石礦產(chǎn)地的分布來看，可以看出晚石炭紀(jì)-白堊紀(jì)巖體均呈北西-南東向分布，螢石礦（化）點(diǎn)多分布于酸性-中酸性巖漿巖及其接觸帶上，受侵入巖影響的礦產(chǎn)地?cái)?shù)量占據(jù)主導(dǎo)地位。沿深斷裂兩側(cè)分布著燕山早期中深成花崗巖類巖體和晚期次火山斑巖體，它們均與螢石礦床的形成有著密切的關(guān)系[11]。

石炭紀(jì)的花崗閃長巖組幾乎都有礦化現(xiàn)象，螢石礦產(chǎn)于花崗閃長巖及其局部分異產(chǎn)物石英閃長巖與多寶山組接觸帶，即此巖組為尋找產(chǎn)于接觸帶的螢石礦提供了直接找礦標(biāo)志。侏羅紀(jì)及白堊紀(jì)多呈小的巖枝或巖株，古生界及晚古生代侵入巖為螢石礦床形成提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)和必要的溫度及壓力[14]。

3.3 構(gòu)造

研究區(qū)內(nèi)控礦主導(dǎo)因素為斷裂構(gòu)造，區(qū)內(nèi)共存在有三級控礦構(gòu)造，北北東向得爾布干深斷裂控制著成礦帶的地層-構(gòu)造-巖漿-成礦作用，也控制著區(qū)域主構(gòu)造線方向，與其并行的斷裂及配套斷裂控制著礦帶的形成，而次生的斷裂為導(dǎo)礦容礦構(gòu)造[11]。區(qū)內(nèi)礦床（點(diǎn)）分布反映了控礦構(gòu)造的規(guī)律性[15]，礦床多產(chǎn)在其附近。環(huán)形構(gòu)造一般為巖體或火山構(gòu)造的反映，也是控制礦床的重要條件。小環(huán)形構(gòu)造是良好的成礦部位，構(gòu)造控礦特征明顯，許多礦點(diǎn)都產(chǎn)出在環(huán)形構(gòu)造的邊緣部位[1]。

對研究區(qū)已有內(nèi)螢石礦（點(diǎn)）的螢石礦（化）體的產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：區(qū)內(nèi)螢石礦體受北北東、北北西、北東、北西和近南北等方向的斷裂構(gòu)造所控制，北北西、北東向和近南北向斷裂為主要控礦斷裂。其中青年溝螢石礦床受北北東向斷裂控制十分明顯，上庫力螢石礦點(diǎn)受控于北西向斷裂帶左旋平移產(chǎn)生的北東向張剪斷裂，慶財(cái)螢石礦和三河鎮(zhèn)西南山螢石礦受控于以次火巖體為中心的放射狀裂隙。

區(qū)內(nèi)東西向斷裂形成最早，無礦化現(xiàn)象，多被后期斷裂切割和改造，屬成礦前構(gòu)造。北北東向斷裂形成工業(yè)礦體，為第一期成礦構(gòu)造。北北西、北西、北東和近南北向斷裂形成最晚，性質(zhì)各異，相互間無切割關(guān)系，從應(yīng)力場分析屬同一構(gòu)造體系，在區(qū)內(nèi)普遍具礦化現(xiàn)象，并于北北西向、北東向和近南北向斷裂中形成工業(yè)礦體，為第二期成礦構(gòu)造。

3.4 地球化學(xué)特征

研究區(qū)內(nèi)1∶20 萬地球化學(xué)F、Ca 異常與對應(yīng)礦區(qū)響應(yīng)度[16]較高。1∶5 萬F 元素呈高背景分布，具有明顯的濃度分帶，濃集中心明顯，異常強(qiáng)度高，異常范圍較大；相對于20 萬區(qū)域元素背景，從元素含量特征上看，F(xiàn) 元素含量與20 萬區(qū)域元素背景基本一致，從元素分異特征上看，F(xiàn)元素變異系數(shù)為1.45、8.25，呈極強(qiáng)分異型，反映本區(qū)F 元素分布極不均勻，存在強(qiáng)烈的局部富集趨勢。

區(qū)內(nèi)石炭紀(jì)侵入巖F 元素富集系數(shù)為1.14，在1.2～0.8 之間，含量與全區(qū)背景相當(dāng)，侏羅紀(jì)侵入巖F 元素富集系數(shù)為1.31，呈相對富集狀態(tài)，石炭紀(jì)和侏羅紀(jì)侵入巖變異系數(shù)分布為2.18 和2.04，均呈極強(qiáng)分異型，反映從石炭紀(jì)到侏羅紀(jì)的巖漿演化過程中，F(xiàn) 元素富集程度增高，且具有一定的分異能力。

從元素組合特征來看，F(xiàn) 元素與Sb、Mo、Pb、Au、As、Bi、Sn、Zn、Ag 等元素具有一定的相關(guān)性，表現(xiàn)出與構(gòu)造斷裂熱液活動有關(guān)。從元素時(shí)空演化規(guī)律來看，依據(jù)區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)展的階段性及其相應(yīng)成礦作用的特點(diǎn)，結(jié)合本區(qū)成礦地質(zhì)條件以及元素的豐度演化規(guī)律看出，期間存在著四個(gè)地球化學(xué)界面，即青白口紀(jì)、石炭紀(jì)、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)界面，地球化學(xué)組成發(fā)生了明顯的變化，主要成礦元素均出現(xiàn)大幅度的升高與降低變化。石炭紀(jì)、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)時(shí)期F 元素均在有利地段發(fā)生富集。從元素空間分布規(guī)律來看，F(xiàn)元素主要分布在下白堊統(tǒng)白音高老組、上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組、中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組及石炭紀(jì)、侏羅紀(jì)侵入巖中，與中低溫?zé)嵋夯顒佑嘘P(guān)。

4 找礦預(yù)測

4.1 找礦預(yù)測模型

根據(jù)本區(qū)成礦地質(zhì)背景、地球物理特征及地球化學(xué)特征，結(jié)合區(qū)域成礦研究成果，總結(jié)了額爾古納地區(qū)熱液充填型脈狀螢石礦床的預(yù)測模型[17-18]（表2）。

表2 額爾古納地區(qū)熱液充填型脈狀螢石礦床的預(yù)測模型 Table 2 Predictive model of hydrothermal filled vein type fluorite deposits in Erguna area

4.2 找礦預(yù)測

依據(jù)本地區(qū)螢石礦預(yù)測模型，結(jié)合新發(fā)現(xiàn)的礦點(diǎn)、礦化線索及地物化遙成礦信息等綜合研究分析，在區(qū)內(nèi)開展了預(yù)測[19-20]，劃分了找礦預(yù)測區(qū)。依據(jù)與成礦關(guān)系作用較大的含礦巖系、含礦巖體、構(gòu)造特征、成礦時(shí)代和礦點(diǎn)等因素進(jìn)行了分類：A 類，有含礦巖系、巖體、構(gòu)造、F 異常較好和礦床（點(diǎn)）；B 類，含礦巖系、巖體、構(gòu)造、F 異常一般和螢石礦化點(diǎn)；C 類，含礦巖系、巖體、構(gòu)造、F 異常一般。采用礦產(chǎn)資源評價(jià)系統(tǒng)[21-22]共圈定預(yù)測區(qū)14 個(gè)，其中上庫力農(nóng)牧場第一生產(chǎn)隊(duì)、昆庫力、拉布大林農(nóng)牧場新立隊(duì)、120 公里、青年溝、三河鎮(zhèn)和東方紅為A 級預(yù)測區(qū)，均具有尋找中型及以上的找礦潛力；庫里連山、中加布果斯溝、敦達(dá)庫力東、昆庫力東、上護(hù)林西、上護(hù)林東為B 級預(yù)測區(qū)，均具有尋找小型及以上的找礦潛力；敦達(dá)庫力南為C 級預(yù)測區(qū)，具有尋找小型的找礦潛力；總計(jì)預(yù)測螢石礦（CaF2）資源量273.67 萬t。

上庫力農(nóng)牧場第一生產(chǎn)隊(duì)預(yù)測區(qū)位于III-5-②陳巴爾虎旗-根河Au、Fe、Zn、螢石成礦亞帶內(nèi)，成礦地質(zhì)環(huán)境優(yōu)越，區(qū)域成礦條件十分有利，具有良好的找礦遠(yuǎn)景。預(yù)測區(qū)出露的地層為第四系、下白堊統(tǒng)白音高老組、上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組、中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組、上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組、青白口系佳疙疸組（圖2）。

圖2 上庫力農(nóng)牧場第一生產(chǎn)隊(duì)預(yù)測區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)圖 Fig.2 Geologic and mineral map of the forecast area of the first production team of Shangkuli farm pasture

區(qū)內(nèi)侵入巖出露廣泛，主要為石炭紀(jì)侵入巖及侏羅紀(jì)侵入巖，以酸性侵入巖為主，呈巖株?duì)町a(chǎn)出，區(qū)域上主要呈北東向展布，與成礦關(guān)系密切。巖石類型主要為正長花崗巖、正長巖、石英二長閃長巖、二長閃長巖及閃長巖。區(qū)內(nèi)構(gòu)造形跡以斷裂為主，為斷裂破碎帶，方向主要有北北東向、近東西向、北西向，螢石礦（化）體賦存于這些斷裂破碎帶中，與成礦關(guān)系密切，控制著螢石礦（化）體的產(chǎn)出。預(yù)測區(qū)內(nèi)有JWAP1、JWAP3、JWAP6、JWAP7 等4 處1∶5 萬化探綜合異常，均與F 元素有關(guān)，其中2 處綜合異常內(nèi)有螢石礦（化）點(diǎn)分布；異常具有多個(gè)濃集中心，異常套合較好；F 元素襯度較高，規(guī)模較大，具三級濃度分帶，最高強(qiáng)度達(dá)6459×10-6。1∶1 萬土壤剖面測量有多處F 異常與地表的螢石礦脈相吻合。預(yù)測區(qū)內(nèi)1∶1 激電中梯剖面顯示激電異?？傮w比較平穩(wěn)，無明顯異常；在斷裂破碎帶附近，視極化率未見明顯變化，視電阻率呈低阻異常，推測可能由斷裂破碎帶引起，部分地段呈中高阻高極化激電特征，推測為礦致異常。區(qū)內(nèi)螢石成礦規(guī)模較大，共發(fā)現(xiàn)有螢石礦（化）點(diǎn)4 處，圈定螢石礦（化）體12 條；預(yù)測螢石礦（CaF2）資源量40.67 萬t，達(dá)到中型以上規(guī)模的預(yù)測資源量。

5 結(jié)論

額爾古納地區(qū)螢石礦主要賦存于酸-中酸性侵入巖礦床及產(chǎn)于火山巖及次火山巖，為中低溫?zé)嵋撼涮钚臀炇V床；螢石礦體呈脈狀、網(wǎng)脈狀、透鏡狀，礦體產(chǎn)出主要受斷裂控制，產(chǎn)狀與控礦斷裂一致。該區(qū)燕山期巖漿活動強(qiáng)烈，為螢石成礦提供了物質(zhì)、動力和熱力來源；F 元素在中生代火山巖地層及石炭紀(jì)、侏羅紀(jì)侵入巖中富集，也為成礦提供了部分物質(zhì)來源；區(qū)內(nèi)北東向斷裂為螢石成礦提供了容礦空間；期后巖漿熱液活動強(qiáng)烈，富含揮發(fā)份的熱液沿?cái)嗔褬?gòu)造運(yùn)移并充填，形成第一期螢石礦。早期構(gòu)造繼續(xù)發(fā)展，形成一些北北西、北東向和近南北向次級斷裂，為第二期成礦創(chuàng)造了良好的儲礦空間。該區(qū)劃分14 個(gè)找礦預(yù)測區(qū)，預(yù)測螢石（CaF2）礦資源量為273.67萬t，表明額爾古納地區(qū)螢石礦資源潛力較大，是尋找中低溫?zé)嵋撼涮钚臀炇V的有利地區(qū)。