浙江省湖州市銀子山螢石礦構造控礦特征

李效壯

【摘 要】銀子山螢石礦床是浙西北地區的大型螢石礦床之一，位于湖州-安吉火山巖盆地內。前期勘探工作顯示該螢石礦屬于典型的低溫熱液充填型螢石礦，礦體嚴格受NE向斷裂控制。由于對銀子山螢石礦的主要控礦構造特征缺乏系統的研究，嚴重制約了礦床深部及外圍的勘探工作。本文在系統收集前人研究資料的基礎上，通過礦床主要控礦斷裂詳細解析，認為螢石礦床主體產于NE向斷裂帶及其次級裂隙中，NE向斷裂為礦區成礦期主要控礦構造，燕山晚期由于NNE向斷裂的活動，使先期存在的NE向斷裂復活，NNE向斷裂構造先期發生右行走滑正斷作用，導致螢石碎裂化和角礫化，而后發生左行逆沖作用，NNE向斷裂是成礦后的控礦構造，礦區NW向斷裂屬于成礦后破礦構造。

【關鍵詞】湖州;銀子山;螢石;控礦構造

引言

螢石是一種戰略性非金屬礦產資源。浙江省是我國螢石資源最為豐富的地區之一，螢石礦的研究歷來備受重視。前人從多個方面對浙江省螢石礦床進行了研究，主要包括：①成礦物質來源方面，認為浙江地區的螢石礦成礦物質F主要來自高氟花崗巖類，Ca主要來自圍巖;②成礦流體[1]特征方面，提出大部分螢石礦的成礦熱液以大氣降水為主，少數礦床的巖漿水起重要作用;③成礦地質體方面，認為浙西北地區的成礦地質體主要為早白堊世的富氟花崗巖體;④成礦時代方面，利用螢石Sm-Nd測年，裂變徑跡等方法，提出浙江地區的螢石礦成礦時代主要集中在80-140Ma之間;⑤成礦模式和區域成礦規律[2]等方面，提出浙江地區的螢石礦主要形成與太平洋板塊快速俯沖后的伸展階段。上述研究極大地提升了浙江地區螢石礦的研究水平，促進了區域螢石礦找礦勘探工作。

近年來在浙西北地區不斷取得螢石礦的找礦突破，先后發現了安吉蒲蘆塢、管村、民樂、常山高塢山、開化黃山等大中型螢石礦，突破了以往認為浙江螢石礦主要分布于浙東南早白堊世火山巖盆地內及其周邊的認識。但隨之而來的問題是，以往對浙江地區區域構造以及構造控礦分析集中于浙東南地區[3]，對浙西北地區螢石礦的控礦構造研究涉及較少，相對影響了浙西北地區螢石礦的下一步勘探工作部署。銀子山螢石礦是浙西北地區最早發現的大型螢石礦床之一。該礦床礦體受構造控制明顯，因此選擇銀子山螢石礦床為研究對象，基于野外調查，作者系統分析了礦區的控礦斷裂構造特征。

1 區域地質概況

浙江省位于華南板塊北東緣，可以分為浙東南和浙西北兩大構造單元。浙西北隸屬揚子地塊，其南東以江山-紹興深大斷裂帶為界，北西至浙皖、浙贛省界，構造上位于江南造山帶東段，二級成礦單元隸屬于長江中下游成礦帶。銀子山螢石礦位于浙西北德清縣境內，一級大地構造單元屬于揚子陸塊區，二級大地構造單元屬于下揚子陸塊，三級大地構造單位屬于下揚子被動陸緣。

浙西北湖州地區地層屬于揚子地層大區，地層出露較全，從新元古代到新生代地層均有發育。該地區由基底和蓋層組成，基底結構頗為復雜，蓋層發育十分良好，分布廣泛。基底主要為江南造山帶東段的前寒武紀變質巖系。

本區侵入巖以酸性、中酸性巖為主，燕山晚期的侵入巖分布最為廣泛，巖體多受斷裂和火山機構控制，與螢石礦關系密切。研究區火山巖發育，形態以條帶狀最多。

2 礦床地質特征

銀子山大型螢石礦床屬巖漿期后熱液充填型礦床，礦體主要賦存于F2與F5斷層破碎帶內，賦礦圍巖為下白堊統勞村組火山碎屑巖。在破碎帶上盤晶屑熔結凝灰巖中有兩條小礦體，加上破碎帶內的兩條主要礦體，互相平行展布于方山山脊至后村崗一帶，出露面積約0.03km2，下白堊統勞村組、上奧陶統于潛組為賦礦圍巖。礦區巖漿巖呈巖枝或巖脈侵入于F1、F2斷層間破碎帶中（圖1）。

礦區巖漿巖主要為早白堊世次火山巖，有安山玢巖（αμ）、霏細斑巖（υπ）、輝綠玢巖（βμ）等，呈巖枝或巖脈侵入于F1、F2斷層間破碎帶中。安山玢巖貫穿全區，兩端由于剝蝕而出露，為礦體的近礦圍巖或直接底板。巖石多已破碎呈角礫狀。霏細巖、霏細斑巖呈脈狀或透鏡狀分布于勞村組晶屑熔結凝灰巖中，邊緣見珍珠巖。流紋斑巖呈透鏡狀，僅見于24線地表。

礦床屬低溫火山熱液裂隙充填型礦床，礦體主要賦存于下白堊統勞村組火山碎屑巖中的F2與F5斷層破碎帶內。破碎帶寬20～100m，長1000 余米。在破碎帶內有兩條礦體組成，其中1號礦體為主要工業礦體，具大型規模，儲量占全礦床的98%;另一條與之平行的1-1號礦體為表外礦體。此外，在破碎帶上盤晶屑熔結凝灰巖中有兩條小礦體，其中2號礦體為表外礦體，3號礦體為盲礦體。礦床即由上述四條礦體組成，互相平行展布于方山山脊至后村崗一帶，出露面積約0.03km2。

礦體頂板圍巖為晶屑熔結凝灰巖，由于近礦圍巖蝕變普遍具絹云母化，深度10～20m。風化帶以高嶺土化為主風化帶深度7～11m，若在斷層帶或軟弱帶附近，則風化深度最深可達60m。頂板圍巖的軟弱夾層為沉凝灰巖和凝灰質粉砂巖，均較松軟。近礦體底板圍巖因構造影響均成構造巖，有斷層泥、安山玢巖質構造角礫巖。斷層泥寬度2～18m，安山玢巖質構造角礫巖分布于糜棱巖和斷層泥之間，兩端因剝蝕而出露，風化呈土狀，質松軟。靠近F1 斷層泥上盤的細砂巖抗風化較強，常呈懸崖陡壁。圍巖蝕變類型以硅化為主，次有絹云母化及黃鐵礦化。

礦石受構造應力作用，以碎裂結構為主，其次是他形粒狀結構和少量自形、半自形粒狀結構。礦石構造幾乎全為角礫狀，少量為條帶狀、梳狀，局部呈環狀及交錯狀，螢石顏色主要為綠色、紫色、白色;脈石礦物有石英（少量蛋白石、石髓）、重晶石、冰長石、黃鐵礦，有高嶺土，褐鐵礦等次生礦物。

1-白堊系下統勞村組晶屑熔結凝灰巖 2-安山巖 3-奧陶系上統于潛組細砂巖粉砂質頁巖 4-霏細斑巖 5-礦體編號 6-糜棱巖 7-含礦硅質構造角礫巖 8--含礦凝灰質構造角礫巖 9-采空區 10-螢石礦體

3 礦區構造

礦區內斷裂構造發育（表1）。斷裂的發育和繼承性活動與區域強烈、多期次的燕山期火山活動有著密切的成因關系，由于持續時間長，強度大，加上風化剝蝕，故火山構造模糊。

3.1 北東向斷裂破碎帶

北東向斷裂主要為F5斷裂。F5斷裂沿硅化帶與礦體頂板圍巖火山巖接觸帶展布，硅化帶寬10～50m，往北東有與北北東向斷裂復合的趨勢。走向主要呈北東向，傾向北西向，傾角總體較陡，礦區測得一組產狀39°/NW 52°，長度可達500m，寬1～2米。斷裂上盤硅化和螢石化強烈，原巖為凝灰巖，局部呈角礫狀。

3.2 北北東向斷裂破碎帶

北北東向斷裂主要為F1斷裂和F2斷裂。

F1斷裂為區域北北東向斷裂的南西段，長度達1000多米，縱貫礦區中部，沿下白堊統勞村組火山巖與奧陶系上統于潛組砂頁巖接觸帶展布，南東盤為于潛組碎屑巖，北西盤為勞村組凝灰巖。F1斷裂走向在20～31°，傾向大約在110～121°，以南東傾向為主，局部傾向有295～310°，傾角達62～79°，較陡，寬度在1～16m之間，在礦區段測得產狀為走向30°，傾向北西，傾角75°，在破碎帶內發現了黑色斷層泥。

F2斷裂總體呈北北東走向，20～45°，長度達1000多米，與F1斷裂大致平行，多期次活動，縱貫礦區。該斷裂呈舒緩波狀，傾向北西，291～300°，傾角由緩到陡，大體在35～75°，局部很陡，可達79°，寬度范圍15～75米，切穿礦區碎裂化的螢石。

礦區巖漿巖呈巖枝或巖脈侵入于F1、F2斷層間破碎帶中。F2斷裂整體呈舒緩波狀，為壓扭性逆沖斷層。從F2斷裂帶的結構分析，破碎帶由棱角狀的構造角礫巖組成，斷層泥中包裹螢石碎塊或角礫。力學性質為張性或張扭性—壓扭性的轉變。

3.3 北西西向斷裂

北西西向斷裂，走向大約在285°-290°，近直立，破碎帶寬0.5米，被紫紅色泥質充填，主斷裂旁平行于主斷面的次級斷裂中可見螢石及硅化的角礫，斷層北東側次級斷面上陡下緩，下部產狀290°/NE72°。

3.4 北北東-北東向斷裂破碎帶

F4斷裂走向上大約在14°～53°變換，為北北東-北東向斷裂，傾向在284°～323°范圍之間，傾角較陡，43°～64°，長度不大，250m左右，寬1～2m。F4成礦后斷裂，為正斷層，造成礦體的位移、重復，為破礦構造。該斷層使部分礦體遭受破壞，斜落斷距十幾米至幾十米。

通過野外實地調研，結合斷裂之間的相互交切關系，在這四組斷裂中，NE向組形成時間最早，NNE向組和NWW向組晚于NE向組斷裂，NNE-NE向組斷層最晚形成。

4 控礦構造解析

野外實地調研表明，礦區范圍內褶皺不明顯，斷層可以劃分為4組。其中NEE向F2斷裂為最主要的控礦構造，明顯表現為多期活動的特征。

F2斷裂整體呈舒緩波狀，地表表現為壓扭性逆沖斷層。從F2斷裂帶的結構分析，破碎帶由棱角狀的碎粉巖、構造角礫巖和黑色斷層泥組成，斷層泥中包裹螢石碎塊或角礫。碎粉巖原巖為沉凝灰巖，呈褐紅色，為斷層的標志層。由于構造擠壓、滑動使沉凝灰巖內礦物產生壓碎、磨細和壓實，致使巖石具粒度細、致密堅硬條帶狀構造等特點。多期次的構造活動可以使碎粉巖再次破碎呈角礫狀;構造角礫巖原巖成分較多，包括安山玢巖質構造角礫巖、霏細巖質構造角礫巖凝灰巖質構造角礫巖和硅質構造角礫巖等，角礫內可見更小一級的角礫，指示了多期破碎的特征。F2局部斷面可見兩期擦痕，斷面產狀20°/NW80°，一組擦痕較陡，產狀24°∠48°，平面上顯示右行，剖面上顯示正斷層;另一組較緩的擦痕，產狀15°∠17°，平面上顯示左行，剖面上顯示逆斷層。較緩的擦痕基本被較陡的擦痕覆蓋，推斷斷層經歷了早期左行逆斷和晚期右行正斷作用，即F2斷裂早期力學性質為壓扭性，晚期斷裂性質因應力釋放而轉變，從壓扭性轉變為張扭性，在此基礎上，含礦熱液沿斷裂上升，在有利的部位聚集成礦。

礦區可見紫色螢石脈和硅化脈體充填于凝灰巖裂隙內，脈體可見晶洞，螢石碎裂化，但總體依然呈連續狀，推斷本期為成礦期裂隙。根據脈體測量統計，主要沿北東向和北西向裂隙充填。

5 結論

1.銀子山螢石礦區斷裂破碎帶主要以脆性變形為主，嚴格受斷裂控制，螢石礦床主體產于北東向斷裂帶及其次級裂隙中，北東向斷裂為礦區主要控礦構造。

2.燕山晚期由于北北東向斷裂的活動，使先期存在的北東向斷裂復活，北北向斷裂構造先期發生右行走滑正斷作用，導致螢石碎裂化和角礫化，而后發生左行逆沖作用，礦區北西向斷裂屬于成礦后斷裂，破壞了礦體的完整性。

參考文獻：

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[3]徐旃章，張壽庭. 浙江省螢石礦時空演化序列與典型螢石礦田的剖析及評價[M]. 北京：地質出版社，2013，1-287.

（作者單位：中國地質科學院地質力學研究所）