貴州六枝平橋螢石礦礦床地質特征及控礦因素研究

王景騰，王世貴，賴 銀

（1.西南能礦集團股份有限公司，貴州貴陽 550002；2.貴州省地質礦產股份有限公司，貴州貴陽 550002）

螢石礦是一種重要的非金屬礦產資源。螢石是工業上氟元素的主要來源，是現代工業中重要的礦物原料，《全國礦產資源規劃（2016—2020 年）》將螢石列為戰略性礦產，作為一種稀缺性戰物資源進行儲備[1]。許多國家把它作為一種重要戰略資源進行儲備。我國2020年固體礦產勘查技術規范修訂的《礦產地質勘查規范 重晶石 毒重石 螢石 硼》，將螢石礦邊界品位及工業品位下調了5%。

隨著近年來新能源材料需求進一步加大，作為稀缺性戰略物資的螢石礦地位更為突出，對螢石礦控礦因素的研究，推進找礦突破具有重要的意義[2]。本文在前人研究成果的基礎上，結合近年在六枝平橋螢石礦地質勘查獲得的資料和成果，通過對本區螢礦地質特征、硅化蝕變巖與螢石礦體的就位規律、構造角礫帶、氣孔構造與礦體厚度的關系、背斜構造與螢石成礦位置等關系的研究，揭示本地區螢石礦床的控礦因素，以指導該地區螢石礦資源的進一步找礦工作。

1 區域成礦地質背景

研究區大地構造位置屬上揚子古陸塊西南緣，處于西北向威寧-六盤水斷裂和北東向師宗-盤縣斷裂夾持部位的六盤水疊加褶皺帶南東端。西部為康滇-三江復雜變形區，東南部為右江褶皺帶。區內發育地層由老到新分別是石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、第四系。其中二疊系和三疊系的出露最為廣泛，主要呈西北向或近南北向展布（見圖1）。

圖1 貴州省地質構造圖（局部，據貴州省地調院區域地質志修編）

區內巖漿活動主要表現為廣泛分布的二疊紀大陸溢流拉斑玄武巖，即峨眉山玄武巖。玄武質熔巖覆于中二疊統茅口組灰巖古侵蝕面之上，噴發時期為中二疊世末至晚二疊世初。主要分布于北西角李保寨以及北部的中寨。另據近年來科研成果推測，該區存在隱伏中酸性巖漿巖。研究認為，巖漿期后熱液活動對本區螢石礦的形成有著密切關系。

區內九層山背斜嚴格控制了螢石礦化體的分布范圍，螢石礦體產于九層山背斜軸及軸之兩翼的硅化蝕變巖中。區內以北東向及近東西向構造為主，次為北西向與近南北向兩組，其中東西向展布的九層山背斜及其相關次級背斜、北東向及近東西向斷層對本區螢石礦的形成有著密切關系。

2 礦床地質特征

2.1 賦礦地層及巖性

區內螢石賦礦地層為一套硅化蝕變巖，原巖為粉砂質黏土巖、黏土巖、細砂巖、硅質巖及灰巖。呈似層狀、透鏡狀分布于九層山背斜軸部及軸之兩翼，沿九層山背斜向西延伸出研究區逐漸變薄至尖滅，沿傾向往南北方向遠離背斜軸，硅化蝕變逐漸變弱至尖滅，該套硅化蝕變巖厚10～60m。在硅化蝕變強，角礫巖化、氣孔發育的細砂巖、硅質巖及灰巖地段，螢石礦化普遍形成礦體。硅化蝕變巖與下伏南丹組石灰巖地層呈不整合接觸，其內可見形似“龜背”及“犄角”狀的構造，研究認為硅化蝕變巖形成可能與“隱爆巖筒”相關。

2.2 礦區構造

九層山背斜是礦區主要褶皺構造，奠定了整個礦區的基本構造格局。軸部呈近東西向展布于礦區北部，在礦區東部向東傾伏。除九層山背斜外，由于多期變形及斷裂構造的影響，在礦區南東部龍吟組分布區內發育有一些軸線以西北向為主的小褶曲，但規模不大，對含礦地層及礦體影響不大。礦區內斷層發育，主要呈北東、北西、近東西向斷層構造。以東西向、近東西向斷層為主，如F1、F2；北西向、近南北向斷層次之，部分斷層具有多重斷層的性質（圖2）。

圖2 貴州省六枝平橋螢石礦地質簡圖

2.3 礦（化）體特征

區內螢石礦體多呈似層狀、透鏡體產于九層山背斜軸及軸之兩翼，傾角一般在35°～50°之間，局部大于60°。螢石礦化與硅化蝕變關系密切，產于龍吟組第一段（P1l1）硅化蝕變巖中的螢石礦體規模最大、礦化蝕變強度最強。在其他地層巖性中也有少量分布，但規模小、礦化蝕變弱。圍巖蝕變類型有硅化、黃鐵礦化、螢石礦化；地表常見褐鐵礦化、高嶺土化、滑石化、綠泥石化。區內工業螢石礦體主要產于該套硅化蝕變巖中下部，在構造角礫巖、節理裂隙、層間裂隙、氣孔構造發育的硅化蝕變巖地段，螢石礦化、黃鐵礦化更強烈，常形成高品位的螢石礦體。在中上部硅化蝕變較弱，螢石礦化、黃鐵礦化一般，在地表常見褐鐵礦化、高嶺土化、滑石化。礦床螢石礦體厚1～5m，平均約3m，品位15%～40%，平均（CaF2）約25%。六枝平橋螢石礦詳查已查明CaF2資源量46萬t，相鄰的大壩螢石礦詳查查明螢石礦資源量42萬t。

2.4 礦石物質成分

區內礦石礦物以螢石為主，含石英、高嶺石等非金屬礦物，含少量的黃鐵礦、褐鐵礦、方解石、白云母等，含微量的鈉長石、石膏、鐵白云石、石榴子石、鋰綠泥石、金紅石、磷灰石、白云石。

螢石：呈灰白色、紫色、綠色、褐色等，透明至不透明。呈隱晶、他形、自形結構產于方解石脈、晶洞、角礫巖、節理裂隙中，結晶程度與構造裂隙空間大小呈正相關關系，即裂隙空間大，螢石呈自形晶，反之呈隱晶。呈粒狀、透鏡狀、脈狀或晶簇等集合體分布。大多數螢石CaF2含量在99%以上，僅含少量Si或Al、Mg等雜質。螢石晶體呈立方體或八面體。

石英：石英是礦石中含量最高的礦物，呈灰白色，淺灰色、淺灰黑色等。

高嶺土、滑石、綠泥石等黏土礦物：礦石在地表氧化后，常見高嶺土、滑石、綠泥石等黏土礦物。高嶺土、滑石呈灰白色、綠泥石呈黃綠色。

黃鐵礦、褐鐵礦：黃鐵礦主要在鉆孔中出現，黃鐵礦以星點狀、稀疏浸染狀分布。在地表則氧化后為褐鐵礦等。

2.5 礦石結構構造

礦區主要礦石結構為角礫狀結構、交代殘余結構、半自形粒狀結構，其次為微晶質結構-隱晶質結構。

角礫狀結構：由“碎塊”及填隙物兩部分組成，“碎塊”主要成分為硅化巖，內部可見微量泥晶方解石殘留，填隙物主要成分為螢石、石英、方解石、地開石等。

交代殘余結構：主要為石英交代螢石，有的礦物只被局部小范圍交代，有的交代程度較高，原礦物僅剩殘留結構。

半自形粒狀結構：由半自形螢石和半自形石英等粒狀集合體等鑲嵌組成。

微晶質-隱晶質結構：主要由微晶-隱晶狀螢石和石英組成。

礦區礦石構造類型主要為無定向構造、脈狀構造及角礫狀構造。

無定向構造：鏡下顯示礦石由“碎塊”、填隙物組成，其展布無序，排列不具方向性。

脈狀構造：礦石中常見螢石呈脈狀產出。

角礫狀構造：螢石礦物呈角礫狀，膠結物以石英為主。

2.6 礦石有用、有害組分

礦石中有用組分為CaF2，CaF2含量15%～70%，平均含量為25%～30%。有害組分為SiO2，SiO2含量隨CaF2含量增高而降低，兩者呈負相關關系，其他有害組分含量甚微，一般不到礦石組分總量的2%。根據礦石組合樣分析結果，有害組分SiO2：41.88%～75.82%，S：0.38%～1.5%，P：0.01%～0.058%，As：0.001%～0.01%。經鏡下鑒定，SiO2賦存狀態為獨立礦物，呈粒狀晶體。

3 螢石控礦因素

研究區中低溫熱液蝕變作用形成了規模較大的硅化蝕變巖和螢石礦體。研究發現，九層山背斜構造、硅化蝕變巖、層間構造破碎帶、角礫巖帶、氣孔構造與螢礦體之間存在一定的依賴關系。

3.1 九層山背斜構造與螢石礦（化）的空間分布關系

根據目前勘查資料及研究表明，螢石礦體及礦（化）受九層山背斜控制，在背斜軸之兩翼平距800m范圍內對成礦有利，地表大于該范圍僅見零星螢石礦化，鉆孔控制超過這一范圍，硅化蝕變趨弱或消失。

3.2 螢石礦（化）體與硅化蝕變巖厚度關系

分析認為，螢石礦化、礦體厚度與硅化蝕變帶厚度沒有明顯的線性關系；但螢石礦（化）體與硅化具有正相關關系，即硅化越強、螢石礦化越好；螢石礦化在硅化蝕變帶內極不均勻，變化大，常在硅化蝕變帶中孔隙度大的巖性段、構造發育部位，螢石礦化強烈，易形成礦體。

3.3 氣孔含量與螢石礦體的厚度關系

硅化蝕體中的氣孔含量與螢石礦（化）體厚度成正比。據野外觀察，氣孔狀構造越發育，螢石礦化越集中，礦石品位越高。

3.4 構造破碎帶與螢石礦體的關系

在沿背斜軸線及軸之兩翼地層走向變化大及構造（主要為層間）破碎帶發育地段，以及背斜軸傾伏端螢石礦化強度大，礦石品位高。

4 結束語

通過對貴州六枝平橋螢石熱液控礦因素的歸納總結，結合近年勘查成果資料，對本地區螢礦礦床地質及控礦因素進行分析，獲得的成果供地質找礦及礦產勘查參考。

1）本區的螢石礦受控于九層山背斜。背斜軸及軸之兩翼硅化蝕變巖帶是螢石礦的賦礦地質體，在背斜軸及軸之兩翼800m范圍內螢石成礦有利，超過這一范圍，找到規模螢石礦體的可能性小。

2）含氟鹵水熱液流體是螢石成礦的必要條件。目前發現的螢石礦（化）體均分布于氣液活動強烈的硅化蝕變巖中，無硅化蝕變的圍巖接觸帶礦化微弱。硅化蝕變巖內發育氣孔狀構造、角礫狀構造、破碎構造帶時，則容易形成螢石礦工業礦體；完整的硅化蝕變巖，螢石成礦的可能性小。

3）螢石礦成礦物質主要來源于區內含氟、鈣背景值極高的地層巖石，螢石是由含氟鹵水熱液流體充填改造作用多期次形成的新生礦物。

4）在野外找礦工作中，淺表螢石礦流失氣孔狀構造發育地段可作為深部螢石礦的重要找礦標志。強硅化蝕變及構造破碎帶、角礫巖帶可作為螢石礦的一般找礦標志。