贛南地區螢石礦床成礦規律及勘查方向的探討

陳 鋮，陳四寶，成緒光

（江西省煤田地質局 二二四地質隊，江西 分宜 336600）

贛南地區是江西省南部區域的地理區域簡稱，地理坐標為：東經113°49′～116°40′，北緯24°28′～27°07′，面積3.94萬平方公里，占江西省的總面積的1/4。區內礦產資源極為豐富，素有“世界鎢都”和“稀土王國”之稱，現已發現礦種106種，其中探明資源儲量的有75種，有色和非金屬礦產以鎢、錫、稀土、螢石最突出。礦業經濟已經成為贛南的經濟支柱，為當地經濟建設和社會發展起了重要作用。

螢石是國家規定限制性開采礦種，是一種不可再生的有限的礦產資源。區內螢石資源基本情況：礦區（點）72處，其中大型4處、中型7處、小型8處，礦點55處；持證礦山開采的礦區59個，生產礦石能力80萬噸/年。螢石礦區（點）除安遠、大余兩縣外，其他縣市均有分布，開采集中在興國、瑞金、會昌、寧都四縣市。長期以來，人們對區內螢石礦床的成因、地質特征進行了多方面、多方位的研究，積累了大量的地質資料及研究成果。本文在分析現有資料的基礎上，從螢石礦所處地質環境入手，運用成礦的物質和構造因素以及巖漿巖分布情況，分析探討本區域成礦的一般規律，為未來的勘查方向提供一些認識。

1 區域地質背景

贛元屬華南褶皺系之東北域，是江西省乃至華中地區重要的螢石成礦區。

在地層上，與賦礦地層有關的主要為中生界白堊紀（K）、侏羅紀（J）；古生界奧陶紀（O）、寒武紀（ε）；新元古界震旦紀（Z）。在構造和巖漿巖上，分別以晚三疊世—新生界發展時期（即燕山、喜馬拉雅旋迥）和晚三疊世—白堊紀巖漿巖，對螢石成礦最為有利。

2 螢石礦分布及礦床地質特征

2.1 螢石礦的分布

區內螢石礦點主要分布在于都至興國、寧都；崇義至上猶；信豐至會昌至瑞金；三南及尋烏地區。以此相對應，依據螢石礦點出露所在地及礦點出現的頻率將全區分成五個區段，見表1、圖1。

表1 贛南螢石礦點分布

2.2 礦床地質特征

區內螢石礦（化）體基本賦存在北北東向和北東東向的斷裂破碎帶中，其空間形態、分布主要受斷裂控制，礦體沿走向和傾向具有膨大或縮小現象，總體形態呈脈狀、透鏡狀，藕節狀、團塊狀。礦石的物質組成主要有螢石、石英、長石、黑云母，副礦物主要有黃鐵礦、方解石、粘土礦物等；礦石結構為玻璃～油脂光澤，自形至半自形似偉晶-偉晶；構造為塊狀、條帶狀、角粒狀、粒狀、環帶狀；礦物共生組合多為螢石、石英、方解石；礦石類型主要的三類：螢石型、石英—螢石型和螢石—石英型；近礦圍巖及夾石主要為構造角礫巖、花崗巖、石英巖脈、硅化巖，圍巖蝕變多表現為硅化、絹云母化、綠泥石化、高磷土化。

2.3 螢石礦區（點）的分布與圍巖關系

對此區域51個礦區（點）進行數學統計，見表2。從表中可以看出同，螢石礦（點）在燕山期的花崗巖中出現次數為：早期37次，占72.6%；中期9次，占17.6%；小計46次，占90.2%；其它時期花崗巖出現次數為5次，占9.8%。螢石礦（點）周圍地層出現的次數為：白堊紀與震旦、寒武、奧陶紀地層出現小計次數為32次，占62.7%；震旦與侏羅、石炭、泥盆、寒武、奧陶紀地層出現合計次數為19次，占37.2%。由此可見，螢石礦體主要形成于燕山早期，成礦主要在白堊紀中。

表2 螢石礦（點）與不同時期花崗巖和周圍地層次數統計

圖1 贛南構造螢石礦點

3 成因分析

同其它種類礦床一樣，控制螢石成礦作用的主要因素為巖石類型和構造。適宜的巖相和巖性，往往是螢石成礦物質來源的重要基礎；一定的褶皺和斷裂，為成礦溶液提供通道和有利的容礦空間。

這方面研究成果有：姚洪烈認為成礦溶液為中－低溫熱液，礦床成因類型為中－低溫火山熱液充填型礦床；張惠堂等（1984年）在研究了武義地區螢石礦床物質來源和成礦作用特征后指出，物質來源與火山活動及淋濾作用有關，分散的氟聚集于地下水體，再上升成礦；徐有華的《贛南螢石礦成礦地質條件及成礦預測研究》（2008年5月）一文中通過對礦物包裹體研究，提出螢石礦形成的溫度變化在102°～378°間，最適合的為130°～190°。從區域螢石礦床分布情況來看，礦體周圍地層以震旦紀和白堊紀為主，侏羅紀次之，礦床往往賦存于巖體的邊緣相或過渡相，特別是巖體的外接觸帶，礦體有成群出現的現象，如興國一帶的螢石礦床和全南青龍山礦。礦體與圍巖的接觸關系，表現為界線清楚，圍巖蝕變以硅化為主，次有高嶺土化、絹云母化、黃鐵礦化、綠泥石化，螢石的顏色變化等，表明區內礦床成因類型為中－低溫火山熱液充填型礦床。

3.1 成礦物質來源

贛南地區的螢石礦體多儲存在基巖為中酸性—酸性的花崗巖中，不同時期的花崗巖類化學成分各有差異，此類花崗巖主要有加里東運動期和燕山運動期。

（1）加里東運動期：造巖礦物主要為斜長石、鉀長石、石英、黑云母等。花崗巖中斜長石含量遠超過鉀長石含量，石英的含量為不飽和狀態，以暗色的親鐵、鎂礦物為主，屬半原地型混合花崗巖和混染型花崗巖。從圖1可知螢石礦點基本上分布在此類花崗巖中。

（2）燕山運動期：該時期對螢石礦成因來說最為有利。從物質上，其基巖為一套中粗粒似斑狀黑云母花崗巖，鉀長石含量大于斜長石，石英的含量基本達到飽和狀態。礦物以淺色親氧礦床為主，屬陸殼改造型花崗巖成巖系列共生組合。石英脈成礦模式為黑云母花崗巖—鉀長石化花崗巖—鈉長石化花崗巖—云英巖化花崗巖—云英巖—似偉晶巖殼—石英脈。用石英脈成礦模式來推演螢石成礦模式有著相似的一面，兩者都為花崗巖結晶分異—交代蝕變偉晶型礦床。區內螢石礦體硅化是螢石礦床最普遍的蝕變現象，硅化不僅是一種重要的找礦標志，而且一般形成于早期階段，成為一種天然隔擋層，有利于含氟流液的成礦作用。有的礦床，隨硅化強度的增加，礦體加厚，規模增大。有時地表有一定規模的硅化時，常指示下部有盲礦體存在。從區內螢石礦出露情況可以證實：礦體圍巖多為震旦紀和白堊紀地層，物質成分多來源于震旦紀的變質巖和巖漿巖本身，多形成于燕山運動晚期。

3.2 巖漿作用與成礦

從圖2可知，區內分布有不同時期的巖漿巖，其地質時代的確定由以往的同位素年齡數據佐證。分布狀態是：北部與南部出露面積大，各時期巖漿巖都有分布；西部呈條帶狀出露在南嶺斷裂帶至湖南一線；東部呈零星狀分布在武夷山構造帶附近。分布基本規律是：從北部到南部，從西北向東南，從西向東，巖漿巖類的時代漸趨變新。大量的資料證明螢石的成礦總是伴隨著強烈的構造運動和巖漿活動。因此，應對螢石礦賦存環境和成礦空間進行分析。從區內螢石礦點分布情況可知，酸性—中酸性花崗巖類對成礦最為有利。

（1）加里東運動的花崗巖：區內都有表現，其特點是經過“深熔作用”形成的花崗巖類。早期為原地型、半原地型混合花崗巖；晚期，由于“深熔作用”的不斷發展，導致花崗巖漿上侵，形成以混染型花崗巖和巖漿侵入型花崗巖。混合花崗巖均賦存中震旦—寒武系地層中，如會昌城西郊；混染型花崗巖形成晚奧陶世；巖漿侵入型花崗巖形成于志留紀時期，如信豐龍迥巖體，上猶巖體。

（2）印支運動的巖漿巖：零星出露在寧都附近、會昌的東部。巖性由花崗巖、二長花崗巖組成。對螢石成礦基本上不構成影響。

（3）燕山運動的花崗巖：整個燕山期，巖漿巖均有分布，表現也最強烈。據研究成果表明為多期多階段性，如下：

① 早期（晚三疊世—中侏羅世）：主要分布在崇義至興國、龍南至會昌一線。此期巖漿巖可分為二類，即基性巖類和花崗巖類，前者多侵入于震旦—寒武變質巖中且被中侏羅世巖漿體侵入，分布面積不大，如三南和尋烏地區；后者按其先后可分為二個階段，第一階段巖體多侵入泥盆系地層和石炭系地層中，如于都和三南地區；第二階段，其巖體多繼承、疊加在早侏羅世花崗巖體之上，如寧都羅坑、興國月形黑云母花崗巖。

② 中期（晚侏羅世—早白堊世）：大面積分布在三南及九連山地區，寧都、興國地段也有零星出露。此期火山活動可分二階段，第一階段（晚侏羅世）主要由黑云母花崗巖組成，部分地段也有玄武巖（巖熔巖類）出現，如龍南東坑的玄武巖，屬火山巖和次火山巖類；第二階段（早白堊世）是侏羅世巖漿活動的繼續，一般疊加在晚侏羅世花崗巖體中或其周圍，形成復式巖體，巖石多為酸性熔巖及火山碎屑巖類。

③ 晚期（晚白堊世—早第三紀）：零星分布在九連山地區，是燕山運動早、中期分異產物，規模較小，巖性為細粒花崗巖、花崗斑巖及少量的石英斑巖，如贛州組巖層。

3.3 構造作用與成礦

該區構造單元為華南褶皺系之東北域，不但具有構造運動、巖漿活動、變質作用、沉積作用及成礦作用的多旋迥性，而且具有地質構造發展的多階段性及其在空間上的不平衡性。但就本區域內螢石礦床形成時代而言，主要為晚三疊—新生代發展時期（燕山—喜馬拉雅旋迥），即濱太平洋大陸邊緣活動階段。在洋殼板塊與歐亞板塊之間相互作用和俯沖擠壓下，總的特點表現為大陸地殼在隆起的背景上，以強烈而廣泛的差異塊斷運動為主，并在先成或新生斷裂的影響或制約下，形成一系列規模不等的塊斷隆起和盆地。這些斷陷盆地或斷陷帶，主要受基底構造和深大斷裂的控制，呈北北東向和北東東向展布。區內主要有興國盆地、贛州盆地、池江盆地、信豐盆地、菖蒲盆地、會昌盆地。

斷裂裂隙既是成礦溶液的通道，又是容礦的空間。在相同條件下，斷裂裂隙發育、巖石構造破碎的地段容易成礦。從圖1可知，區內主要發育三條呈北北東向展布深大斷裂以及呈北北東向、北東東向數百條各類性質、大小不等的斷裂。螢石礦體基本上儲存在斷裂帶、斷陷盆地或斷陷帶中，且在構造帶密集交錯處，北東-北東向斷裂與東西向斷裂的復合部位，螢石礦體發育更好，明顯受控于斷裂帶的性質和大小及展布。區內螢石礦體總體呈北北東向、北東東向展布。其規模大小與斷裂性質有著密切的關系，從區內已開采的螢石礦可知，大中型礦賦存在壓扭性斷裂中，中小型礦在壓扭、張性斷裂中都可見。究其原因，可能壓扭性斷裂不易導水，不便于礦流長期流動富集和儲存空間較小有關聯。

3.4 成礦模式

成礦物質的演化：成礦物質是不同性質的熱水溶液交代過程中獲得的，并在有利的物理—化學條件下和有利于成礦的地段集中的，是在不斷的環流和交代蝕變作用下，不斷獲得成礦物質和聚集成礦的，反映了成礦流體隨條件不同而變化的一個復雜過程。

由于燕山早期構造運動的影響，為成礦元素的遷移提供了沉淀和富集的空間，地下水沿裂隙運動，地溫也隨著巖漿的噴發和地熱梯度的增高而增加，形成熱液；此時花崗巖的分異演化作用以及熱液過程的堿交代作用，使成礦元素從原巖中的分散狀態，類質同像、包裹體和離子吸附狀態得已釋放，并與圍巖發生物質交換，改變熱液物質成分；氟元素和鈣元素在化學上都屬于活性離子比其他元素更容易產生化學反應，也容易活化；這些熱液在后期構造運動中，沿斷裂上升，并使圍巖產生硅化、絹云母化、綠泥石化等蝕變，含礦熱液在條件合適的破碎帶空隙中，尤其是在斷裂產狀變化處，更容易結晶形成螢石—石英脈、石英—螢石脈、螢石脈。期后斷裂繼續活動，致使先形成的礦石破碎成角礫狀，如此循環，早期形成的螢石角礫被晚期螢石礦液膠結或呈脈狀再次充填，形成厚大和品位較富的螢石礦體。

成礦物質富集推演模式為花崗巖在交代和重熔作用過程中，金屬活性元素鈣與非金屬活性元素氟得到活化和結合，然后再轉移，當結合達到飽和狀態時，開始沉淀富集，如此不斷地多次循環，導致成礦元素在年青的燕山運動期后花崗巖中不斷充填，最終成大小不等的礦床。

4 成礦規律

通過上述對螢石礦點所處的地質環境分析，認為礦體與巖漿巖、構造和地層有著緊密關系，在長期的演化過程中，它們相互關聯和制約著礦體的發育成長，在三者適宜條件下，造就螢石礦床。其螢石成礦規律概括如下：

1）螢石礦床基本生長在燕山運動期的黑云母花崗巖中，具有多期多階段成礦特點，礦床成因類型主要為中－低溫熱液充填型礦床，礦床發育在燕山早、中期，大中型礦成礦在晚期。

2）濱太平洋大陸邊緣活動階段的構造是成礦的容礦空間，主導控礦斷裂為北北東向和北東東向，且在構造帶密集交錯處、北東-北東向斷裂與東西向斷裂的復合部位，螢石礦體發育更好。

3）礦體周圍以震旦紀、白堊紀地層出現最為頻繁，因此認為圍巖為震旦紀、白堊紀地層最有利于成礦；成礦的物質主要來源于震旦紀的變質巖和侵入巖體本身；在花崗巖體的邊緣相或過渡相，特別是花崗巖體的外接觸帶處，大、中型螢石礦床多于其他地段，且有礦體成群出現的現象。

4）從加里東期至印支期，再到燕山期，都有巖漿巖頻繁活動，往往造就大中型礦床，如興國地區就有此現象。分布基本規律是：從北部到南部，從西北向東南，從西向東巖漿巖類的時代漸趨變新。

5）礦體產于花崗巖中的構造破碎帶；如具有硅化、褐鐵礦化、綠泥石化和螢石礦化，或因風化淋濾作用產生的蜂窩狀構造的硅化，成為找礦標志。

5 找礦模型和勘查方向

通過上述對比分析，以現已發現的螢石礦體所處的地質環境為依據，找出其相似或相關聯之處，預測未來的勘查方向。預測模式見圖2。

圖2 劃分螢石礦勘查區模式

從預測模式圖可知，對規劃勘查區和遠景規劃勘查區的劃分是區內螢石礦體賴以生存的地質環境背景下，運用條件判斷得出結論，即4個規劃勘查區；3個遠景規劃勘查區，共計7個區段。規劃勘查區為所有的條件滿足可作為勘查的地段；遠景規劃勘查區為部分條件不滿足或如今螢石礦點出露少的地段，可作為未來勘查方向，具體見圖1、表3。

表3 贛南螢石礦規劃勘查區

6 結語

從螢石礦點所處的地質環境入手，分析成礦規律，在此基礎上建立起預測模式，預測勘查方向。其論據圍繞著螢石礦體成礦的物質來源，巖漿、構造作用對成礦的影響，找出成礦相同或相近的內在聯系，推導成礦模式，用“條件判斷”得出結論。理論依據運用了“就礦找礦理論”進行劃分，同時認為可建立一套數學模型，當條件數據的不斷完善與充實后，用計算機處它建立將為礦政管理部門提供科學管理的依據。

本文是在華星氟化學公司的支持幫助下，得到了該公司和礦產部門專家的指導，在此一并致謝。由于作者水平有限，缺點和不足難免，敬請批評指正。

〔1〕A.N列別金采夫.螢石礦礦床類型和勘探方法.

〔2〕江西省地質礦產局《江西區域地質志》.北京地質出版社，1984（6）.

〔3〕《江西省贛州市螢石礦產資源勘查開發規劃》（2005-2010年）.江西省贛州市人民政府，2005（9）.

〔4〕張惠堂，等.武義地區螢石礦床物質來源和成礦作用特征研究，1984.

〔5〕徐有華.贛南螢石礦成礦地質條件及成礦預測研究，2008（5）.