福建武平县端下峰萤石矿地质特征及矿床成因
​张宁
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​张宁,. 福建武平县端下峰萤石矿地质特征及矿床成因[J]. 冶金学报,2024.9. DOI:10.12721/ccn.2024.157044.
摘要:
武平县端下峰萤石矿位于光泽-武平北北东向断裂带南段西侧。萤石矿体赋存于北西向断裂破碎带中,矿石成分主要由矿石矿物萤石和脉石矿物石英组成。矿床成因类型属于岩浆期后中低温热液充填交代型脉状萤石矿床。
关键词: 萤石矿福建端下峰地质特征
DOI:10.12721/ccn.2024.157044
基金资助:

1  区域地质

矿区位于南武夷晚古生代拗陷区之桃溪隆起中部,光泽-武平北北东向断裂带南段西侧,明溪-武平拗陷带南西端,清流-武平复式背斜西翼,区域内构造发育,岩浆活动强烈且频繁。出露的地层主要为下元古界桃溪岩组变质岩(Pt1tx),北东向断裂构造发育,印支期及燕山中-晚期侵入岩分布广泛。

本区域地处闽赣边界,矿产研究程度较低,已发现武平湖西凹钨矿,桥背坑萤石矿、端下峰萤石矿等,成矿地质条件好。

2  矿区地质

矿区出露的地层简单,仅发育下元古界桃溪岩组变质岩(Pt1tx)和第四系(Q)。

桃溪岩组变质岩大面积出露本区南西部,主要岩性为灰-灰黑色黑云斜长变粒岩、黑云二长变粒岩、含黑云二长变粒岩等;普遍具它形粒状变晶结构,块状构造,少数具条纹条带状构造;矿区岩性以黑云斜长变粒岩为主,其矿物成分主要由斜长石(35-40%)、石英(45-50%)、黑云母(10-15%)等组成,斜长石、石英呈它形粒状,粒径一般<0.5mm;黑云母呈黑褐色,片状,粒径一般<0.5mm,略具定向。局部岩石中见硅质、长英质、花岗质细脉,脉体多呈弯曲,延伸短,沿片麻理分布,脉幅一般0.5-2mm。地层总体走向北东65-80°,倾向北西,倾角43-60°,地层厚度大于100m。

第四系主要分布于溪沟两侧和山间谷地,主要成分为残、坡积亚砂土、亚粘土及冲积砾卵石、泥、砂等,厚度约2-5m。

矿区内发育的构造主要以北西向断裂构造带为主,编号为F1,次为北东向断裂,编号为F2。

F1断裂:分布于矿区中部,出露长约1.2Km,由北西斜贯至南东延出矿区外,总体走向北西275-312°,倾向北东(局部反转倾向南西,局部陡直地带倾向难以判断)。断裂带内主要岩性为硅化岩、硅化构造角砾岩、构造角砾岩、碎裂岩等,硅化强烈。局部断裂面见滑动面、透镜体,具有多期次活动现象。区内萤石矿体赋存于该断裂带内,为本区主要的容矿构造。

F2断裂:分布于矿区中部,延伸长约160m,走向北东48°,倾向北西,倾角35°,断裂内为硅质充填,出露宽1-3m,为一张性断裂。

矿区内出露的侵入岩主要为燕山晚期二长花岗岩(ηγK1),花岗斑岩(γπ),微晶闪长岩(δμ)等。燕山晚期二长花岗岩广布于矿区内,岩性主要为似斑状中细粒黑云母二长花岗岩。花岗斑岩分布于矿区中部,呈脉状产出,长约1000m,宽约15-40m。微晶闪长岩零星分布于矿区内,呈透镜状产出,以北东、北西向为主。

3  矿床地质

3.1  矿体特征

目前矿区内发现1个萤石矿体,分布在矿区中部,赋存于F1断裂破碎带中,受F1断裂带控制。产状与断裂产状基本一致,总体走向为北西278-300°,倾向北东,倾角70-85°矿体沿走向长约450米,倾向上延伸约80-250米,矿体赋存标高为+265 -+500米。单工程矿体真厚度0.50-2.67米。矿石由萤石、石英及蛋白石、玉髓等组成,未见夹石。

3.2  矿石特征

矿石矿物成分主要为萤石,脉石矿物为石英、玉髓等。

萤石:初步认为有二期,早期萤石为白色、翠绿色、棕黄色等,呈半自形-自形晶集合体,是构成本区矿石的最主要成分;晚期萤石以深紫色为特征,他形晶,晶状集合体充填于花岗岩的各组裂隙而呈脉状产出。

石英: 呈白色、灰白色的半自形微晶聚集状,多以细脉状或脉状产于细裂隙,为后期充填,少量呈棕黄色隐晶质致密状的玉髓出现。

矿石的结构类型较简单,以半自形结构为主,次为半自形-自形碎粒状结构。

矿石的构造类型常见有块状构造、条带状构造、糖粒状构造以及角砾状构造,块状构造:萤石呈半自形一自形晶组成块状集合体。条带状构造:不同颜色的萤石与脉石矿物相间排列组成。糖粒状构造:萤石呈半自形一自形粒状集合体,松散易碎,粒径2-4mm。角砾状构造:萤石矿呈角砾状或不规则脉状充填于花岗岩或构造岩的裂隙,萤石含量小于脉石含量。

3.3  矿石化学成分

矿石的化学成分主要为CaF2及SiO2,含量约占矿石95%以上,二者含量负相关,互为消长。CaF2为矿石中唯一有用成分,单样中含量最高95.85%,最低42.78%,平均68.37%。矿石品位在垂向上变化较大,一般地表最富,中部次之。

3.4  矿石类型

矿区内矿石的构造特征主要为块状矿石、条带状矿石等。据有益组份萤石和脉石矿物石英的相对含量,主要为萤石型。

萤石型矿石:矿石中萤石多呈半自形集合体,含量大于80%,脉石矿物为微晶-隐晶的石英或玉髓,含量小于20%。

3.5  围岩和夹石

矿区内矿体围岩岩石类型简单,主要为硅化构造角砾岩、硅化岩、碎裂岩等。矿体与围岩界线清楚,多为突变关系。矿体顶板岩性为硅化岩。矿体底板岩性为硅化岩、碎裂岩等。

区内矿体厚度薄,矿化连续性较好,所圈定矿体尚未发现有分叉现象,矿体的厚度品位沿走向、倾向虽有变,但基本上保持连续和稳定,目前未见有大于1m可剔除的夹石出现。

3.6  矿床成因

矿区大面积出露燕山晚期二长花岗岩(ηγK1)。根据区域资料,该深成岩体岩浆分异程度较高且结晶分离较彻底,岩石化学成分以高硅、富碱、贫钙镁为特征且富含挥发份组分(F),副矿物显示萤石矿化较强,岩浆期后热液蚀变作用较明显,显示与区内萤石矿成矿关系密切,为萤石矿的形成提供了成矿热液和物质来源。

区内北西向断裂既是导矿构造,又是储矿构造,现已查明本区萤石矿受该断裂带所控制。该断裂带具有继承性活动特点,在力学性质上早期为压扭性,形成挤压破碎带,断裂下切深度大,为矿液上升运移通道。该断裂带后期属张性,给矿液的充填、沉淀提供有利空间,是成矿不可缺少的条件。

矿体近矿围岩的蚀变矿物组合表明,萤石矿是在中低温条件下沉淀形成的。

综上所述,来自燕山晚期二长花岗岩的富F含矿溶液,沿着北西向断裂上升,在近地表张性环境下,由于温度、压力的变化,充填、沉淀形成脉状萤石矿。其成因类型属于岩浆期后中低温热液充填交代型脉状萤石矿床。

参考文献

[1] 福建省第八地质大队.福建省武平县桥背坑萤石矿区及外围普查地质报告[R].1989.

[2] 福建省第八地质大队. 福建省武平县端下峰矿点萤石矿地质预查报告[R].2006.

[3] 福建省地质调查研究院.中国区域地质志[M].福建志.北京:地质出版社,2016.

[4] 林国宣. 闽西北地区萤石矿地质规律及找矿方向[J]. 化工矿产地质,2004 年,26(3):155~161.

[5] 王吉平,商朋强,熊先孝,等. 中国萤石矿床成矿规律[M]. 北京:地质出版社,2014.

[6]. 福建省区域地质调查队二分队. 1:5万桃溪幅区域地质矿产调查报告.[R].2000.

[7] 福建省地质调查研究院. 1∶25万瑞金幅区域地质调查报告.[R].2002.

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