內蒙古白音礦區(qū)螢石礦床地質特征及找礦標志

翁根花，斯琴高娃

（內蒙古自治區(qū)巖漿活動成礦與找礦重點實驗室內蒙古自治區(qū)地質調查院，內蒙古 呼和浩特 010010）

1 區(qū)域地質特征

白音螢石礦區(qū)位于達爾罕茂明安聯(lián)合旗(以下簡稱“達茂旗”)政府所在地百靈廟鎮(zhèn)350°方位約30km處，行政區(qū)劃隸屬達茂旗查干淖爾蘇木管轄。

勘查區(qū)大地構造單元屬華北地臺狼山—白云鄂博臺緣坳陷之東端，經歷了長期復雜多期次的構造活動，區(qū)域內構造活動頻繁，巖漿巖體發(fā)育。

1.1 地層

區(qū)域內出露的地層有中下奧陶統(tǒng)包—爾汗圖群、上志留統(tǒng)—下泥盆統(tǒng)西別河組、上石炭統(tǒng)阿木山組、上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組、上白堊統(tǒng)二連組及第四系地層。

包爾汗圖群分布于區(qū)域西南角，出露面積為6.71km2。該套地層總體走向近北西向，傾向北東，傾角一般30～60°，區(qū)域自下而上可見布龍山組(O1-2bl)和哈拉組(O1-2h)兩個巖組。

上志留統(tǒng)—下泥盆統(tǒng)西別河組(SDx)大面積分布于區(qū)域東南側，出露面積約150.56km2。巖性為一套由淺海相的石英砂巖、板巖、灰?guī)r、變泥巖及生物礁等構成的巖石組合。厚度＞7 189m。地層總體走向近北東向，與上覆阿木山組斷層接觸。依據巖石類型特征劃分為西別河組一段(SDx1)、二段(SDx2)、三段(SDx3)三個巖性段。

上石炭統(tǒng)阿木山組(C2a)分布于區(qū)域中部及勘查區(qū)范圍內，出露面積約75.22km2。為一套海相碳酸鹽巖系，巖性主要為生物碎屑灰?guī)r、硬砂質長石砂巖、凝灰質砂巖、粉砂巖夾凝灰?guī)r，底部英安巖。厚度＞968m。

上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組(J3mk)僅在區(qū)域南小范圍出露，呈北西向帶狀展布，出露面積約1.73km2。與下伏西別河組角度不整合接觸，厚度約＞131m。

上白堊統(tǒng)二連組(K2e)大面積分布于區(qū)域西側，出露面積約235.52km2。巖性主要為磚紅、灰白、灰色細砂巖、粉砂巖、泥巖夾泥灰?guī)r等，厚度＞48m。

第四系全新統(tǒng)(Qhal+bl)分布于區(qū)域東北側地形低凹地帶及現(xiàn)代沖溝中，為一套洪沖積形成的砂礫石、亞砂土堆積層，厚度＞5m。

1.2 構造

本區(qū)位于華北地臺北緣，區(qū)域內褶皺、斷裂構造十分強烈。主體構造線方向為北東向。

褶皺構造包括：單斜構造形態(tài)、復式向斜構造、復式背斜構造。

區(qū)域內斷裂構造主要分布于東南側基巖出露區(qū)，主要有北西、北東向兩組斷裂。

1.3 巖漿巖

區(qū)域內構造活動頻繁，巖漿巖體十分發(fā)育。由老到新有中奧陶世、早石炭世、早二疊世、晚二疊世巖漿巖等。

2 礦區(qū)地質特征

勘查區(qū)中部大面積出露上石炭統(tǒng)阿木山組(C2a)，南北兩側多被第四系覆蓋，在勘查區(qū)東南端出露有中奧陶世灰綠色中細粒石英閃長巖(O2δο)及晚二疊世肉紅—紫紅色中細粒斜長花崗巖(P2γο)。礦區(qū)內巖漿巖較發(fā)育，地質構造相對簡單。

2.1 地層

上石炭統(tǒng)阿木山組(C2a)：呈近東西向大面積分布于勘查區(qū)中部，向東西兩側延伸超勘查區(qū)范圍。勘查區(qū)內巖性以硬砂質長石砂巖、凝灰質砂巖為主，厚度＞968m 。地層走向100°，傾向190°，傾角45～70°。被中奧陶世灰綠色中細粒石英閃長巖及晚二疊世肉紅—紫紅色中細粒斜長花崗巖侵入。

第四系全新統(tǒng)(Qhal+pl)：分布于勘查區(qū)北側及西南角地形低凹地帶，為一套洪積、沖積所形成的砂土、未分選的砂礫石等混雜堆積物，主要由碎石、卵石及砂土組成，厚度一般＜10m。

2.2 構造

勘查區(qū)內褶皺構造較為簡單，阿木山組在勘查區(qū)內處于復式背斜的南翼，為總體走向近于東西向、傾向南、傾角60°左右的單斜構造。

勘查區(qū)內未見大的區(qū)域性斷裂構造，但小的斷裂構造較為發(fā)育。斷裂構造分北東向、北西向二組，主要分布于勘查區(qū)中部上石炭統(tǒng)阿木山組及阿木山組與中奧陶世石英閃長巖、晚二疊世斜長花崗巖的接觸帶中。現(xiàn)狀地貌斷裂構造標志不清，表現(xiàn)為蝕變巖脈、螢石脈沿斷裂構造的貫入現(xiàn)象。區(qū)內斷裂為本區(qū)螢石礦體的控礦構造，含礦熱液沿斷裂構造貫入形成螢石礦體。

2.3 巖漿巖

勘查區(qū)內出露的巖漿巖有中奧陶世灰綠色中細粒石英閃長巖(O2δ ο)、晚二疊世肉紅—紫紅色中細粒斜長花崗巖(P2γο)等，勘查區(qū)內脈巖較為發(fā)育。

2.3.1 中奧陶世、晚二疊世巖漿巖

中奧陶世石英閃長巖(O2δο)：分布于勘查區(qū)東南側，向南延伸超出勘查區(qū)范圍，勘查區(qū)內出露面積3.67km2，被晚二疊世斜長花崗巖侵入。巖石呈灰綠色，半自形粒狀結構，塊狀構造。由斜長石55%～60%，石英15%～20%，角閃石15%～20%，鐵礦物5%～8%組成。

晚二疊世斜長花崗巖(P2γο)：巖石呈肉紅—紫紅色，中細粒花崗結構，塊狀構造。由斜長石65%～70%、微斜長石10%、石英20%～25%及少量黑云母和副礦物組成。

2.3.2 脈巖

勘查區(qū)內脈巖主要為螢石礦化、金礦化蝕變巖脈(P)及螢石脈(Fl)，未見其他脈巖；由于受到區(qū)域構造影響，區(qū)內脈巖發(fā)育多呈北東、北西向產出。脈巖之間相互穿插，分枝復合現(xiàn)象明顯，為熱液沿構造裂隙貫入所形成，未發(fā)現(xiàn)脈巖對礦體的破壞作用。

螢石脈(Fl)分布于勘查區(qū)中部，地表可見兩條螢石脈，分別為本礦區(qū)的1號、2號螢石礦體。

螢石礦化、金礦化蝕變巖脈(P)分為P-1號、P-2號、P-3號、P-4號四條，分布于勘查區(qū)北側及南側，呈脈狀產出。

3 礦體及礦石特征

3.1 礦體特征

3.1.1 螢石礦脈的產出層位及控礦構造

白音礦區(qū)螢石礦賦存于上石炭統(tǒng)阿木山組凝灰質砂巖中，賦礦巖石為螢石石英巖。礦體與圍巖界線清晰、平直。

本區(qū)礦體嚴格受北東東向、北西向兩組裂隙構造控制，沿走向及傾向螢石礦脈、硅質巖脈成群出現(xiàn)，近于平行排列。

3.1.2 礦體規(guī)模及地質特征

本次勘探根據礦體出露情況和勘查工程的揭露，并輔以相應的取樣和化(試)驗，共圈定具工業(yè)開采價值的螢石礦體3個，編號為1、1-1、2號礦體。

(1) 1號礦體。

為礦區(qū)內主礦體，位于勘查區(qū)南側中部，地表沿走向出露長度120m。礦體走向85°，傾向175°，傾角52～69°。礦體呈脈狀產出。

總體厚度1.00～7.36m，平均3.46m，厚度變化系數59.91%，礦體形態(tài)復雜程度中等。礦體厚度沿走向中間較厚，向兩側有逐漸變薄的趨勢；沿傾向向深部仍有延深，礦體沿走向向東西兩側及沿傾向向深部均未封閉。品位CaF236.07%～75.07%，平均52.75%，品位變化系數24.69%，有用組分分布均勻。礦體品位沿走向變化不甚明顯，沿傾向地表品位高于深部。礦體總體長度400m，斜深230m。資源儲量估算標高1 270～1 047m。

(2) 1-1號礦體。

分布于勘查區(qū)南側中部，位于1號礦體之上，與1號礦體近于平行排列，相距5～16m，為一隱伏礦體。礦體長度50m，走向85°，傾向175°，傾角72°，呈脈狀產出。

礦體形態(tài)復雜程度簡單，礦體厚度沿走向及傾向向兩側及上下逐漸尖滅。礦體品位CaF258.65%～59.50%，平均59.07%，品位變化系數1.02%，有用組分分布均勻。礦體品位沿走向及傾向變化不甚明顯。礦體長50m，斜深90m，礦體埋深30～120m。

(3) 2號礦體。

位于勘查區(qū)東北部，地表沿走向出露長度35m。礦體走向160°，傾向250°，傾角67°。礦體呈脈狀產出。

礦體形態(tài)復雜程度簡單，礦體厚度沿走向向兩側尖滅，沿傾向自地表向深部逐漸尖滅。礦體品位CaF249.48%～76.36%，平均62.23%，品位變化系數30.21%，有用組分分布均勻。礦體品位沿走向自北向南逐漸變低，沿傾向變化不大。礦體長35m，斜深25m。白音礦區(qū)各螢石礦體特征見表1。

3.2 礦石質量

3.2.1 礦石礦物組成

礦區(qū)內3個螢石礦體的礦物組成基本相同，礦石中主要礦石礦物為螢石，金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦及微量毒砂等，脈石礦物主要為石英，少量方解石。

表1 礦體特征一覽

(1) 礦石礦物：主要為不同粒徑結構的螢石組成，螢石呈紫色、淺綠色、灰褐色、淺黃等顏色，半透明—透明。細晶狀螢石粒度一般為0.011～0.637mm，多呈他形等軸渾圓狀或簡單多角直邊狀集合體；偉晶狀螢石主要以柱粒狀和犬牙狀為主，晶粒粗大，粒徑達數毫米至幾十毫米，質地純凈，其集合體呈梳狀、放射狀，顏色鮮艷。含量20%～87%。

(2) 脈石礦物：主要為石英，少量泥質及粘土礦物，如方解石、絹云母、綠泥石等。

(3) 金屬礦物：有錳磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、錫石等。

3.2.2 礦石的結構構造

礦區(qū)內3個螢石礦體的結構構造基本相同，螢石礦常呈灰白、乳白、黃褐、粉紫紅、淡綠等顏色；礦石結構主要有交代殘縷結構、交代殘余細晶結構、粗晶至偉晶結構、不等粒他形結構等；礦石的構造以致密塊狀構造為主，兼有角礫—放射狀構造。

3.2.3 礦石的化學成分

礦石中主要有益組分分布均勻，含量及變化見表2。

表2 礦石中CaF2品位及變化系數

3.3 礦石類型

礦區(qū)內3個礦體的礦石類型基本一致，均為原生螢石礦石，按礦石的主要礦物組合劃分為石英—螢石型、螢石—石英型兩種。

(1) 石英—螢石型礦石：是本礦區(qū)的主要礦石類型，包括細晶塊狀礦石及粗晶—偉晶狀礦石及混合偉晶狀礦石。螢石含量大于石英，是局部富礦品級礦石的主體。

(2) 螢石—石英型礦石：主要分布在礦體邊緣部位，螢石含量小于石英，以細晶塊狀礦石為主。

4 礦床圍巖蝕變與成因分析

4.1 礦床圍巖蝕變

近礦圍巖蝕變主要為硅化、碳酸鹽化等，次要蝕變有綠泥石化、綠簾石化、黃鐵礦化，其中與成礦關系較為密切的是硅化。

(1) 硅化：區(qū)內有構造活動的地方幾乎都存在有硅化，但以礦體所在的斷裂破碎帶最為強烈。硅化強度、寬度與圍巖的破碎程度和礦體規(guī)模有一定的關系。礦體兩盤圍巖一般是越近礦體破碎越嚴重，硅化也就越強烈，反之，越遠離礦體破碎硅化則越弱。

(2) 碳酸鹽化：近礦圍巖中見白云石、方解石細脈，脈寬0.2～10cm不等。

4.2 礦床成因分析

(1) 成礦物理化學條件：該螢石礦床是在低溫、低壓、低鹽度、弱堿性的物化環(huán)境下形成的，成礦溫度約為130℃，成礦熱液的來源主要為大氣降水。

(2) 成礦過程：隨著構造擠壓和地熱增溫，巖石被加熱，同時氣水溶液沿裂隙破碎帶下滲到深部，與巖漿后期熱液混合，此循環(huán)過程中，從圍巖攜帶來的鈣質與富含F(xiàn)或HF的熱液在特定條件下發(fā)生化學反應，成為CaF2和SiO2的混合溶液，在適宜的容礦空間沉淀富集而形成螢石礦床。

4.3 找礦標志

螢石礦床成因類型為產于斷裂構造中的中低溫熱液充填、交代蝕變型脈狀螢石礦。蝕變種類多，疊加重合，主要有硅化、螢石礦化、碳酸巖化、黃鐵礦化等；次要蝕變有綠泥石化、綠簾石化。與螢石礦化緊密的有硅化、絹云母化，硅化蝕變寬度與礦體厚度成正相關關系，可作為主要找礦標志。