湘西北沙塔坪螢石礦成礦地質(zhì)條件及找礦標(biāo)志

向華

摘要：該區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)的Ⅳ級(jí)構(gòu)造單元武陵坳陷斷裂東南緣，湘西北弧形構(gòu)造彎轉(zhuǎn)地段，鄂湘黔隱伏巖石圈斷裂邊緣。本文闡述了沙塔坪螢石礦床地質(zhì)特征后，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征，分析了成礦地質(zhì)條件，并對(duì)其找礦標(biāo)志進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：螢石礦；區(qū)域地質(zhì)背景；成礦地質(zhì)條件；找礦標(biāo)志

0引言

我國(guó)是世界上最大的螢石生產(chǎn)與出口國(guó)，已經(jīng)探明的保有螢石資源儲(chǔ)量達(dá)1.3 億噸，約占世界螢石資源儲(chǔ)量的2/3，居世界首位。湖南省螢石礦資源儲(chǔ)量居全國(guó)之首，其螢石礦主要集中分布在湘東南地區(qū)的郴縣柿竹園、衡南縣雙江口、桂陽(yáng)縣黃沙坪南區(qū)、衡東縣銀礦沖以及湘東北地區(qū)的臨湘市桃林等地。然而，在湘西北地區(qū)主要分布在桑植縣，以沙塔坪（汪家埡—油坊—箢箕埡）一帶最為集中，也最為典型最有代表性，屬于低溫?zé)嵋毫严冻涮钚偷V床。到目前為止已在沙塔坪一帶發(fā)現(xiàn)小型礦床及礦點(diǎn)數(shù)處，但其地質(zhì)勘查程度總體較低。從區(qū)域上研究該區(qū)的地質(zhì)特征、成礦地質(zhì)條件、找礦標(biāo)志，對(duì)更好地指導(dǎo)在該區(qū)找礦，增加礦床資源儲(chǔ)量具有重要意義。

1區(qū)域地質(zhì)背景

該區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)的Ⅳ級(jí)構(gòu)造單元武陵坳陷斷裂東南緣，湘西北弧形構(gòu)造彎轉(zhuǎn)地段，鄂湘黔隱伏巖石圈斷裂邊緣，其經(jīng)歷了武陵、加里東、印支、燕山、喜山等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在區(qū)內(nèi)留下了大量構(gòu)造形跡，該區(qū)位于巖屋口向斜北西揚(yáng)起端，鹿耳口逆斷裂北東段。區(qū)域內(nèi)地層從老至新有寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、二疊系、三疊系及第四系。區(qū)域礦產(chǎn)較豐富，主要有煤、鐵、銅、鉛、鋅、螢石、重晶石等；螢石常與重晶石、鉛鋅伴生或共生產(chǎn)出。

2礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

該區(qū)出露地層主要有奧陶系下統(tǒng)南津關(guān)組（O1n）、分鄉(xiāng)組（O1f）、紅花園組（O1h）、大灣組（O1d）、牯牛潭組（O1g），奧陶系中統(tǒng)寶塔組（O2b）、臨湘組（O2l），奧陶系上統(tǒng)五峰組（O3w），志系下統(tǒng)龍馬溪群（S1nl）。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)為一北東向單斜構(gòu)造，斷裂構(gòu)造較發(fā)育。斷裂走向主要為北東向、北西向兩組斷裂，斷層性質(zhì)多為壓扭性逆斷層。區(qū)內(nèi)主斷裂為鹿耳口逆斷裂，其寬幾米至幾十米，派生次級(jí)斷裂發(fā)育。沿?cái)嗔延泄杌ⅫS鐵礦、方解石、重晶石、螢石等礦化，局部有螢石、重晶石礦體。

2.3 圍巖蝕變及礦化特征

該區(qū)及周邊上百公里均無(wú)巖漿巖出露，礦體圍巖及含礦破碎帶蝕變較強(qiáng)烈，主要有黃鐵礦化、褪色化，次為方解石化、重晶石化、硅化，偶見(jiàn)綠泥石化。

1、黃鐵礦化：該礦化在區(qū)內(nèi)普遍見(jiàn)于礦體邊緣及其含礦破碎帶中，尤其是在規(guī)模較大的螢石礦體和含礦破碎帶中分布普遍。黃鐵礦多呈粒狀，偶見(jiàn)呈團(tuán)塊狀分布；呈粒狀者多呈自形（立方體）半自形晶，粒經(jīng)0.1～1mm，呈團(tuán)塊狀者為集合體，團(tuán)塊大小為0.5～1.2cm。

2、褪色化：主要出現(xiàn)在規(guī)模較大的含螢石、重晶石脈，鉛鋅、螢石脈的斷裂破碎帶及其兩側(cè)，其往往伴隨有黃鐵礦化。牯牛潭組紫紅色泥質(zhì)灰?guī)r褪色成灰或灰綠色，褪色帶數(shù)米至數(shù)十米。

3、方解石化：該礦化在碳酸鹽巖分布區(qū)的礦體和含礦破碎中普遍見(jiàn)及，多呈細(xì)脈狀產(chǎn)出，偶見(jiàn)透鏡狀、團(tuán)塊狀。方解石呈白色，透明度較差。

4、重晶石化：該礦化出現(xiàn)在含螢石、重晶石礦脈，以及鉛鋅、螢石礦脈的破碎帶及其旁側(cè)，尤其是此兩類隱伏礦體的頂部均有此類蝕變。重晶石多呈細(xì)脈狀、透鏡體狀產(chǎn)出，次與方解石脈相伴產(chǎn)出，呈乳白色、塊狀。

5、硅化：主要見(jiàn)于斷裂破碎帶及其旁側(cè),呈石英細(xì)脈產(chǎn)出。碳酸鹽巖分布區(qū)的礦體圍巖因硅化硬度增強(qiáng)。

6、綠泥石化:出現(xiàn)在破碎和蝕變都很強(qiáng)烈的破碎帶中,呈星點(diǎn)狀分布。

2.4 礦石特征

區(qū)內(nèi)礦石按其主要礦物組分可分為螢石礦石，螢石、重晶石礦石，鉛鋅、螢石礦石，重晶石礦石等四種類型。

1、螢石礦石

是區(qū)內(nèi)的主要礦石類型。除重晶石礦脈外，區(qū)內(nèi)其它礦脈都有該類礦石，與其他礦石界線不明顯，呈過(guò)渡關(guān)系。礦石的礦物成分主要為螢石，少量重晶石、方解石，局部見(jiàn)方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦。晶粒結(jié)構(gòu)，極少量碎裂結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。螢石以無(wú)色半透明、白色為主，少量紫色、灰色。

2、螢石、重晶石礦石

除重晶石礦體外，區(qū)內(nèi)其它礦體均有該種礦石。礦石的礦物成分以螢石為主，次為重晶石，少量方解石，極少量方鉛礦、閃鋅礦、偶見(jiàn)黃鐵礦。晶粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

3、鉛鋅、螢石礦石

見(jiàn)于中深部的礦體中。鉛鋅、螢石礦石與螢石礦石相伴出現(xiàn)，兩者無(wú)明顯界線。礦石中的礦物成分主要為閃鋅礦、方鉛礦、螢石、少量的重晶石、方解石、黃鐵礦。晶粒結(jié)構(gòu)，極少量碎裂結(jié)構(gòu)。閃鋅礦、方鉛礦呈星點(diǎn)狀，不規(guī)則狀分布在螢石中。

4、重晶石礦石

該類型礦石單獨(dú)構(gòu)成礦體，但多產(chǎn)于以螢石為主的礦體表部和頂部。礦石的礦物成分主要為重晶石，少量為方解石、螢石，偶見(jiàn)黃鐵礦。晶粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

3成礦地質(zhì)條件及找礦標(biāo)志

3. 1 成礦地質(zhì)條件

1、構(gòu)造條件：該區(qū)螢石礦體多產(chǎn)在斷裂破碎帶中，并嚴(yán)格受斷裂破碎帶的控制。區(qū)內(nèi)斷裂為鹿耳口逆斷裂帶北東段，鹿耳口逆斷裂長(zhǎng)達(dá)32km，呈北東向分布，它是鄂湘黔隱伏巖石圈斷裂在地表的顯示。沿該斷裂有鉛、鋅、螢石、重晶石礦化，是一較好的既導(dǎo)礦又容礦的斷裂。區(qū)內(nèi)不僅北西向、北東向兩組斷裂發(fā)育，并且其派生的次級(jí)斷裂也較發(fā)育，尤其是兩組斷裂在油坊礦段出現(xiàn)交匯，形成了有利的成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境。

2、地層巖性條件

區(qū)內(nèi)地層除志留系和奧陶系上統(tǒng)五峰組外，均為碳酸鹽類巖石，其化學(xué)性質(zhì)較活潑，滲透性較好，易于成礦熱液與其交代成礦。同時(shí)，該類巖石性脆，受應(yīng)力擠壓易破碎，從而為礦液的流動(dòng)和礦質(zhì)的停積創(chuàng)造了數(shù)量和類型更多的容礦空間。

3、圍巖蝕變條件

區(qū)內(nèi)礦體圍巖及較大斷裂破碎帶有黃鐵礦化、硅化、褪色化、重晶石化、方解石化等礦化現(xiàn)象，反映區(qū)內(nèi)有較強(qiáng)的熱液活動(dòng)，熱液帶來(lái)成礦物質(zhì)，使區(qū)內(nèi)成礦有了物質(zhì)基礎(chǔ)。

4、地球化學(xué)條件

根據(jù)湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四一三隊(duì)在該區(qū)采集土壤化學(xué)樣品進(jìn)行Pb、Zn、Cu、Ag、Ba、Au等元素的分析結(jié)果表明：區(qū)內(nèi)圈有Pb、Zn、Cu土壤化學(xué)綜合異常3個(gè)，其中Ⅰ類異常、Ⅱ類異常各1個(gè)，這3個(gè)異常的規(guī)模都較大，元素的疊合性較好。單元素異常、綜合異常的長(zhǎng)軸方向基本為北東方向，反映異常與這斷裂構(gòu)造十分密切，該區(qū)內(nèi)有較好的地球化學(xué)成礦條件。

3.2 找礦標(biāo)志

1、構(gòu)造標(biāo)志：區(qū)內(nèi)礦體沿北東向、北西向斷裂展布，并嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制。然而，在兩組斷裂的交匯部位螢石、鉛鋅均明顯富集，是找富礦的構(gòu)造標(biāo)志。

2、圍巖蝕變標(biāo)志：區(qū)內(nèi)礦體圍巖均有較強(qiáng)的黃鐵礦化、褪色化和硅化，熱液蝕變?cè)綇?qiáng)礦化越好，如在該區(qū)箢箕埡礦段的蝕變帶寬度達(dá)數(shù)十米，該地段的礦體為區(qū)內(nèi)較好礦體之一。因此，蝕變是找礦的標(biāo)志，強(qiáng)蝕變是找富礦的標(biāo)志。

3、捕擄體標(biāo)志：斷裂構(gòu)造附近要有灰?guī)r捕擄體存在，以供給成礦過(guò)程中所需的鈣質(zhì)，并且其滲透性較好，易于成礦熱液與其交代成礦。

4、地表礦化標(biāo)志：斷裂帶中地表出露的螢石礦化體或小的螢石礦體，是螢石工業(yè)礦體的直接找礦標(biāo)志。區(qū)內(nèi)礦體中的礦石初步顯示有垂直分帶的特征，上為重晶石礦石，往下漸變成螢石、重晶石礦石和螢石礦石、螢石鉛鋅礦石。這種垂直分帶性，預(yù)示區(qū)內(nèi)礦體往深處螢石質(zhì)量有變好的趨勢(shì)，并隨之出現(xiàn)鉛鋅礦化。因此，地表出露的的重晶石礦化體或小的重晶石礦體，也是找螢石礦的標(biāo)志之一。

5、化探異常標(biāo)志

根據(jù)1/20萬(wàn)水系沉積物測(cè)量成果及土壤地球化學(xué)異常，礦區(qū)普遍存在Pb、Zn 、Ba、Ca異常，異常與螢石礦關(guān)系極為密切。故在斷裂破碎帶中，若有上述綜合異常出現(xiàn)部位，也是一種較好的找礦標(biāo)志。