江西省樂安縣戴坊螢石礦成礦地質特征及找礦方向

康 冰

(江西省撫州市安全生產協會)

江西戴坊螢石礦開采已近30 a，現采礦權范圍內開采最低標高為85 m。85 m中段以上Ⅰ#、Ⅱ#礦體形態均不規整，在走向上具有脹縮、復合及分支現象，在傾向上也有變薄及增厚跡象。以往地質普查及鉆探工程最深控制在90.46 m標高，礦區深部及南北端均無勘探工程控制，地質勘探程度低。85 m中段以上可采儲量均已采完，難以滿足礦井開采需要。為進一步增加礦床資源儲量，延長礦井年限，本研究結合礦區地質工作成果，著重對礦床成礦地質特征及找礦方向進行分析，供進一步找礦參考。

1 區域成礦地質背景

江西戴坊螢石礦區位于廣豐—永豐大斷裂帶南西端，撫州—永豐斷陷盆地北西邊緣，揚子準地臺南西側。區內地層出露不全，主要為震旦系變質巖系，為礦區復式褶皺基底，上覆侏羅系下統林山組，白堊系上統南雄組。區內巖漿活動不甚強烈，但斷裂構造發育，礦區震旦系及白堊系地層深受NNE向區域構造制約，是礦區螢石礦富集的母源與通道[1-2]。

2 礦區地質特征

2.1 地 層

震旦系下統上施組(Z1sh)見于礦區南東側，巖性主要為絹云千枚巖，石英云母片巖夾變質砂巖及混合巖，巖層因受多期次構造作用影響，褶皺發育，片理產狀雜亂，傾向以NEE及SWW向為主，傾角為9°～74°不等，不同巖石具有不同程度的碎裂現象。絹云母千枚巖分布于礦區南東側，巖石呈灰褐色、紅色，鱗片變晶結構，千枚狀構造，絲絹光澤，主要礦物為絹云母，含量50%～60%；次為石英，含量40%～50%，礦物顆粒粒徑一般為0.02～0.1 mm。石英云母片巖主要見于除坑村東側，局部夾變質砂巖，巖石呈暗褐色，鱗片變晶結構，片狀礦物為絹云母，白云母，含量約70%，粒狀礦物為石英及長石，含量約30%，礦物片(料)徑一般約1 mm，巖石片理發育，與變質砂巖、絹云千枚巖等呈漸變關系，界線不清。混合巖(Mi)在礦區內出露2處，面積較小，巖石呈灰白色，花崗變晶結構，塊狀構造，礦物組成以長石、石英為主，黑云母少許，石英呈灰白色，煙面色，他形粒狀，粒徑一般為2～5 mm，含有黃色、灰白色及他形—自半形粒狀、板狀晶體，含量約65%。

侏羅系下統林山組上段(J1l)在礦區內大面積出露。巖層在區域上呈NE向展布，沉積不整合覆蓋于變質巖系之上，巖性主要為厚層狀砂巖、砂礫巖，局部夾薄層狀碳質、泥質頁巖，有時呈互層狀產出，地層厚度不詳。砂巖、砂礫巖呈變余砂狀結構，碎屑成分以石英為主，次為長石及泥質等，分選性較好，磨圓度中等，膠結物為鈣質、泥質、硅質，膠結類型為基底式。該組巖層中斷裂構造及石英細脈十分發育并不同程度的遭受動力變質作用。該組地層傾向SE、SEE，傾角為26°～64°(圖1)。

2.2 構 造

區內褶皺構造較發育，震旦變質巖系組成緊密線形褶皺，在區內呈背斜構造的，軸向大致呈NNE走向，NNE向傾伏，侏羅系林山組地層走向NNE，傾向均為SEE，傾角為24°～64°，組成單斜構造。區內構造以斷裂為主，斷裂走向以NE、NN向為主，次為NW向，斷層規模大小不一，長則數千米，延伸至礦外，短則數百米。

(1)NE、NNE向斷裂、構造破碎帶。NE、NNE向斷裂發育于震旦系及侏羅系地層中，屬區域性壓扭性斷裂的一部分，縱貫全區。區內構造破碎帶寬度一般為80～180 m，最大寬度約260 m，總體走向NE45°，傾向SE，傾角為63°～78°；在礦區北部有分支現象，發育1條走向10°～35°的構造碎帶，與主構造破碎帶呈銳角相交，復合部位寬度約220 m，向NNE向延伸略呈收斂，寬度為35～80 m，傾向SE，傾角為70°～82°。構造破碎帶內發育的巖石主要有硅化角礫巖、硅質巖、構造角礫巖、糜棱巖、碎裂巖等，帶內石英脈較發育，脈幅一般為0.8～6 cm，個別寬度達1.86 m。巖石蝕變較強，主要有硅化、綠泥石偶見黃鐵礦化。在裂隙中常見褐鐵礦，多呈蜂窩狀、脈狀，葡萄狀(成膠狀)。螢石礦體產于構造破碎帶內后期構造活動形成的近SN向裂隙帶中。

(2)NW向斷裂。NW向斷裂形成一般晚于NE、NNE向斷裂。NW向斷裂位于礦體北端，被第四系覆蓋，為隱伏斷層，使NE向構造破碎帶有相對位移跡象，斷裂性質不明(圖1)。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

螢石礦床賦存于構造破碎帶內后期構造活動形成的近SN向裂隙中，呈脈狀產出，礦體總體走向近SN，傾向E，傾角為64°～80°。礦床主要由2條近于平行的礦體(Ⅰ#、Ⅱ#礦體)組成。礦體與圍巖界線清楚，脈壁較粗糙，脈壁兩側通常有3～8 m厚紫褐色蝕變暈。在2條礦體頂底板圍巖中，地表及淺部均見有螢石細脈分布，脈間距一般為0.3～1.0 m，脈幅一般為1～30 cm，部分為15～69 cm，含脈率為1～2條/m，脈幅率為10%～30%。螢石細脈主要充填于NE向、NNW向2組裂隙中，形態極不規則，常見有膨大縮小、分支復合、尖滅現象。

Ⅰ#礦體裸露于地表，長度為225 m，最大厚度為5.81 m，一般厚度為1.28～4.50 m，平均厚度為3.5 m；礦體產出形態呈舒緩波狀，呈SN向展布，受構造裂隙控制明顯，主要為NNE向及NNW向2組；礦體傾向83°～115°，傾角為66°～80°；在剖面上礦體產狀、厚度變化較穩定，走向上北端比南端傾角相對陡立，特別是南端硅化現象嚴重，北端見有絹云母化現象。

Ⅱ#礦體位于Ⅰ#礦體西側，2條礦體間距為18～30 m，Ⅱ#礦體規模次于Ⅰ#礦體。Ⅱ#礦體也裸露于地表，長度為160 m，最大厚度為3.5 m，平均厚度為1.89 m；礦體形態呈脈狀，較規則，總體走向近SN，以傾向E為主(90°～97°)，礦體南端(TC301)傾向W(275°)，傾角一般為64°～75°。由目前巷探情況可知：2條礦脈同一中段礦體總體穩定，無分支現象，85 m標高以下礦體厚度及CaF2平均品位隨標高降低有逐步增厚變富趨勢(圖2、圖3)。

圖1 戴坊螢石礦區地質特征

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石礦物成分

礦石礦物以螢石為主要成分，含量約85%，少量石英，含量5%～10%，以及微量鐵質。螢石呈翠綠色、綠色、紫色及無色，大多呈不規則粒狀，完整的品位型少見，大多組成大小不一的螢石集合體或螢石-石英結合體，粒度為0.025～1 mm，個別大于2.5 mm。石英呈灰白色、乳白色及煙面色，他形粒狀，粒徑一般為2～5 mm，與螢石密切共生，常呈團塊狀、脈狀等，與螢石集合體形成螢石礦膠結物，含量為5%～10%。絹云母多呈細小鱗片狀，分散于礦石中，量極少，一般小于2%[3]。

3.2.2 礦石自然類型

按主要礦物組合，可將礦區礦石類型劃分為螢石型、石英-螢石型和螢石-石英型。

(1)礦石以螢石型為主，螢石含量占礦物總量的65%～95%，石英含量占礦物總量的4.5%～25%，其他雜質少量。該類型礦石主要分布于礦體中部地段[3]。

(2)螢石-石英型礦石。螢石含量占礦物總量的20%～50%，石英含量占礦物總量的50%～70%，其他雜質含量為10%～30%。螢石-石英型礦石主要分布于礦體北段小部分。

(3)石英-螢石型礦石。螢石含量占礦物總量的50%～65%，石英含量占礦物總量的30%～40%，其他雜質含量為5%～20%。礦體大部分礦石屬石英-螢石型礦石類型。

根據礦石自然組合和結構構造特征，可將礦區礦石劃分為塊狀螢石礦石、角礫狀螢石礦石。

(1)塊狀螢石礦石。礦石呈灰白色，淡蘭色，礦物共生組合主要由螢石組成，含少量石英、螢石呈緊密鑲嵌集合體，塊狀構造，透明—半透明。在鏡下，螢石2組解理完全，交角為64°，均質性，石英沿螢石礦物間隙分布。

(2)角礫狀螢石礦石。礦石呈灰白色，淡蘭色，角礫狀結構，塊狀構造，角礫成分主要為螢石，次為圍巖碎屑，含量為15%～50%不等，角礫一般呈棱角、次棱形及次圓形，礫徑一般為0.5～2.0 cm，大者為6～10 cm，膠結物為自身粉碎物。礦物共生組合為螢石、石英、長石等，螢石含量為70%～80%，在構造力作用破壞下，通常沿裂隙面混入圍巖的碎屑物，礦物多呈碎裂狀，礦石較破碎。

3.3 礦體圍巖蝕變特征

礦體圍巖及含礦破碎帶蝕變強烈，主要有硅化、綠泥石化，次之為黃鐵礦化、重晶石化。

圖2 1#勘探線剖面

(1)綠泥石化。出現在破碎和蝕變都很強烈的破碎帶中，呈星狀分布，隱伏斷層面綠泥石化及硅化最為強烈。

(2)硅化。主要見于NNE及NW向斷裂破碎帶及其次一級斷層旁側，多呈石英細脈產出，NNE與NW向斷層交合部位硅化更強烈。

(3)黃鐵礦化。在區內普遍見于Ⅰ#、Ⅱ#礦體邊緣及其含礦破碎帶中，黃鐵礦多呈粒狀，粒徑0.1～1 mm，多見于礦區圍巖蝕變南端。

(4)重晶石化。出現于Ⅰ#、Ⅱ#礦體礦脈破碎帶及其旁側，多呈細脈狀、透鏡狀產出，礦區南北兩端圍巖均有分布。

4 礦床成因

礦區控礦因素主要有巖性、構造及圍巖蝕變。

(1)巖性。螢石主要產于中酸性巖漿內，處于接觸帶或與之相關的圍巖斷裂中，成礦物質主要來自巖漿本身。巖石條件對于螢石礦床的形成具有一定的決定性作用。礦區巖性主要有絹云千枚巖，石英云母片巖夾變質砂巖及混合巖。巖層因受多期次構造作用影響，褶皺發育，片理產狀雜亂，巖石受力作用，碎裂現象嚴重[1-2]。構造破碎帶內發育的巖石不同程度上遭受動力變質作用擠壓破碎，為礦液流動和礦質停積創造了空間。構造破碎帶內石英脈發育，寬幅達3.61 m左右，礦體產于構造破碎帶內后期構造活動形成的近SN向裂隙帶中[1]。

(2)構造。礦區內斷裂構造發育，控巖控礦特征明顯，礦體產狀與控礦斷裂產狀基本一致，部分順著層間斷裂產出。控礦構造以NNE及NE向為主，礦區Ⅰ#、Ⅱ#礦脈形態、規模及富集嚴格受斷裂控制；同時構造控制了區內巖漿巖的侵入及富含揮發分的巖漿期后熱液沿斷裂運移。斷裂構造既是礦區成礦溶液通道，又是容礦空間。在相同條件下，斷裂越發育，巖石構造破碎的地區(地段)成礦越容易。

圖3 3#勘探線線剖面

NNE及NE向2組斷裂發育及其派生的次一級斷裂是礦區成礦的重要控制因素[2]。

(3)圍巖蝕變。區內礦體圍巖及較大斷裂破碎帶內圍巖蝕變強烈，主要有綠泥石化、硅化、黃鐵礦化、重晶石化及方解石化，反映了區內有較強的熱液活動。熱液活動帶來了成礦物質，是區內成礦物質基礎。

礦區內的賦礦圍巖主要為震旦紀地層，礦區巖漿主要來源于晚白堊世中酸性侵入巖，區內巖漿巖是成礦熱液和CaF2來源的母體，屬于一種低溫熱液礦床，形成的螢石礦體品位富、質地優。在礦體深部及外圍的巖體地層中，脈巖發育完好。根據對礦床地質特征及成礦因素的分析，本研究認為該礦床為中酸性巖漿接觸帶螢石礦床[2,4-6]。

5 找礦方向

5.1 找礦標志

(1)地表露頭。經過地表露頭踏勘發現，F1隱伏斷層北部已發現螢石礦露頭，厚度為0.4～1.2 m；礦區南部除坑附近也發現螢礦石，厚度約1.8 m，露頭走向長度大于10 m。經勘查，礦區南北部均有眾多的老硐、古采坑及螢石塊等遺址；礦區南北端以往存在盜采現象，螢石礦呈綠色，品質較好。可見，地表露頭螢石礦顯現可視為礦區南北兩端的直接找礦標志。

(2)圍巖蝕變。井下巷探表明：在85 m中段以下礦體兩端經過盲豎井探至35 m標高，經石門揭露礦體，礦質尚好，經化驗CaF2平均含量為45.6%。礦體圍巖蝕變種類較多，主要有硅化、綠泥石化、黃鐵化等。近礦體主要為硅化和螢石礦化，礦體所在位置兩側蝕變最為強烈；其次為綠泥石化，多見于礦體附近碎裂巖及次級斷裂帶中[7]。85 m中段北端F1隱伏斷裂帶旁側圍巖綠泥石化蝕變強烈，蝕變寬幅達23 m，而綠泥石化正是鈣質粉砂巖，富含鈣質巖石是成礦物質的直接來源。85 m中段南端圍巖強烈硅化并伴隨絹云母化及黃鐵礦化蝕變，硅化破碎帶寬幅約15 m。圍巖蝕變是礦區南北兩端較為重要的找礦標志。

(3)構造。礦體沿NNE向張扭性斷裂及NW向F1隱伏斷裂展延，并嚴格受斷裂構造控制，在2組斷裂交匯處裂隙更發育，有利于礦液流動和貯積，同時也是承壓地下水上涌的有利空間，易于使冷滲流水與含礦地熱水混合發生礦化。該部位是構造應力集中、反復作用的場所，常形成寬大破碎帶，是尋找同類螢礦體的間接標志[3]。區內產出的Ⅰ#、Ⅱ#脈礦體均賦存于石英脈充填的張扭性斷裂帶的特定部位，該部位礦化強烈，為工業礦體賦存地段。具有一定規模的張扭性斷裂切割的富含鈣質地層，尤其是斷裂張性膨脹或交叉部位，為最有利的成礦地段[1-2,4-6]。

(4)巖性。礦區地層巖性主要有絹云母千枚巖，石英云母片巖夾變質砂巖及混合巖，巖層因受多期次構造作用影響，產生褶皺破碎，形成由硅化角礫巖、硅質巖、構造角礫巖、糜棱巖、碎裂巖組成的寬大破碎帶。破碎帶與礦體的接觸界線清楚但不平整，接觸界線附近巖性一般為螢石硅化巖、強硅化角礫巖、碎裂巖及石英脈，而后過渡到變質巖及混合巖。礦石類型以角礫狀為主，且具有多次破碎、多次膠結現象，具有熱液充填交代型成礦特征，礦體多產于構造破碎帶內后期構造活動巖石中。

(5)化探異常。礦區南北端普遍存在Pb、Zn、Ca等異常，與螢石礦關系極為密切[5]，在NNE及NE向斷裂破碎帶中，上述異常極為豐富，為礦區南北端的有利找礦標志。

5.2 找礦靶區

以往普查工程僅在礦區內Ⅰ#、Ⅱ#礦脈中部進行了初步研究工作，礦體深部(85 m標高以下)及礦井外圍(南、北端)均無工程控制。本研究通過對85 m標高以下巷探工程控制及地表現場踏勘，再根據區域地質背景、控礦條件、成礦規律及已開采的螢石礦床的分布規律，確定了礦井外圍3個重點找礦工作區，即85～-80 m標高、礦區外圍北部800 m以及礦區外圍南部1 000 m。

6 結 論

(1)礦區深部及礦體外圍南北部均處于構造破碎帶內，帶內強烈破碎，滲透性好，化學性質活躍，易于成礦熱液與其交代成礦，具有擴大地質儲量的前景。

(2)礦體南北端構造破碎帶寬幅大小不一，北端帶寬達230 m以上，南端帶寬達80～220 m不等。多期次構造運動為區域成礦營造了良好的地質環境。

(3)區內發育的巖石主要有硅化角礫巖、硅質巖及構造角礫巖，巖石受力不均，破碎程度不等，裂隙大小不一，構造級別分明，有利于礦體組分的運移和富集。

(4)震旦系和白堊系地層對礦床控制明顯。震旦系地層為礦區最有利的賦礦層位，該地層裂隙發育，為成礦流體提供了空間。礦床產出于震旦系基底隆起斷塊與晚白堊世中酸性侵入巖的接觸斷裂處。

(5)建議在礦體南北兩端及礦體深部(85 m標高以下)進行鉆探及巷探工程總體規劃設計，探明礦井周圍及深部地質儲量，提高礦井儲量級別，延長礦井開采年限。