陂头-石上萤石矿床成矿地质条件及成因探讨

  摘要:陂头-石上地区萤石矿床位于华南褶皱系武夷隆起宁都-南城拗断束西缘,鹰潭-安远深断裂东侧,位于花岗岩体内接触带。矿床的形成与地层、断裂构造及花岗岩体密切相关。文章阐述了矿床成矿地质条件,矿化特征、成因分析,进而总结出矿床类型。

  关键词:萤石;成矿条件;矿化特征;成因分析;矿床类型

  前言

  陂头-石上地区内已完成1:50万区域重力测量、1:20万区域地质矿产调查、1:20万水系沉积物测量和1:5万航磁测量等工作;20世纪80年代核工业华东地勘局二六二大队在本区开展过1:1万铀矿普查;21世纪初先后由赣南地质调查大队、江西省核工业地质局二六四大队对该区进行勘查工作,并提交评价报告。基本查明了该地区萤石矿的分布、形态、产状、规模,出露地层及花岗岩体的分布范围,构造的展布形态和性质。在区内共划分嵊脑、石上同达、石上、昌华、刘坑5个矿点,均已提交储量报告。

  该区处三叠纪中粗粒似斑状黑云母花岗岩与白垩系上统赣州组接触带附近,构造活动强烈。受区内北东向、北北东向构造控制,岩石破碎,蚀变发育,为萤石成矿提供了有利条件。

  1、区域地质背景

  矿区大地构造位置处于华南褶皱系武夷隆起宁都-南城拗断束西缘,鹰潭-安远深断裂东侧(见图1)。区内地层主要为晚元古代变质岩系、古生代海陆交互相碎屑岩、中生代内陆河湖相碎屑岩及新生代松散堆积层。区域内岩浆活动频繁,从泥盆纪开始,在中晚侏罗世达到顶峰,以岩基和岩株产出为主,岩滴产出次之,岩浆活动伴随多次岩浆岩的侵入,为金属和非金属等矿产提供了有利的成矿地质条件(见图2)。

  1.1 地层

  区内出露地层主要有晚元古代层状有序变质岩并构成区内的褶皱基底,为海相沉积的复理石或类复理石建造为主,次为海底火山碎屑岩建造,被后期岩浆岩侵蚀或被晚古生代、中生代地层覆盖;中生代为内陆盆地沉积夹有卤盐水碎屑沉积建造,呈角度不整合覆盖于变质地层或早期岩浆岩之上,或被后期断裂构造所破坏。

  1.2 断裂构造

  区域内断裂构造发育,以北东-北北东向断层为主,走向延长数十公里,控制了区内岩浆活动的生成发展和展布形式,也控制了晚元古代、中新生代盆地的形成和发展褶皱构造主要发育于变质地层、晚元古代地层及中生代地层中。北北东向断裂构造为区内重要控矿裂构构造。

  1.3 岩浆岩

  在区内广为发育,岩浆活动从泥盆纪开始,在中晚侏罗世达到顶峰,以岩基和岩株产出为主,岩滴产出次之。

  1.3.1 泥盆纪花岗岩Dγ:,呈岩基产出,侵入于变质地层。岩性主要为中粒似斑状黑云二长花岗岩,灰白色,风化后呈黄白色~浅土红色,中粒似斑状结构,斑晶含量10~30%,大小8×20~15×40mm,斑晶多呈定向排列,基质为中粒花岗结构,粒径一般2~4mm,成分主要为长石、石英、黑云母。

  1.3.2 三叠纪花岗岩Tγ:主体呈岩基状产出,北东向展布,局部呈岩滴产出,侵入于变质地层和石炭纪地层中,并被白垩纪地层不整合覆盖。岩性为中粗粒黑云母二长花岗岩,灰白色-浅肉红色,风化后呈浅土红色,中粗粒似斑状花岗结构,粒径3~8mm,成分主要为长石、石英、黑云母。

  另外还有部分伟晶岩脉(ρ)、花岗斑岩脉(γπ)、花岗岩脉(γ)、闪长岩脉(δ)及辉绿岩脉(βμ)出露。

  岩浆岩的广泛发育,尤其是三叠纪岩浆中富含含氟、卤盐水等组份的存在,为后来含氟热水的迁移、沉淀、富集并成为形成萤石矿床提供了条件。

  2、成矿地质条件

  2.1 地层条件

  矿区地层简单,仅出白垩系上统赣州组,与三叠纪(印支期)花岗岩呈侵入关系。岩性为紫红色厚层状、砂砾岩、粉砂岩互层为主,局部呈岛屿状残留体顶盖产于花岗岩之上。矿区地层富含氟、卤盐水等元素,是萤石成矿物质主要来源之一。

  2.2 构造条件

  2.2.1 断裂构造

  (1)北北东向断裂:在整个区域内均有不同程度的发育和分布,并往南北两端延伸出区外,区内走向延长10-35Km,走向15-30°,倾向以北西为主,延走向呈波状弯曲,断裂特征表现为岩石破碎、发育构造角砾岩并具硅化,沿断裂充填有石英脉,性质以压扭性为主。

  (2)北东向断裂:是区内主要的断裂构造之一,走向30-50°,走向延长短不等,多呈等间距出现,断裂主要表现为具压扭性质,以倾向北西为主,部分倾向南东,倾角变化较大。断裂面呈舒缓波状,一般具硅化、绿泥石化、叶腊石化、黄铁矿化等蚀变。

  (3)北西向断裂:

  主要见于区域西南部的青塘一带,为与晚古生代向斜盆地近于垂直的规模较小的断裂构造,呈北西向排列。

  2.2.2 褶皱构造

  (1)变质基底褶皱出露于东西两侧,总体呈北东向展布,局部呈北西向展布,并被后期断裂构造和花岗岩体侵入破坏。由早元古代-元古代变质地层重复出现组成,轴面直立。

  (2)晚古生代向斜盆地

  晚古生代向斜盆地出露于区内的南西部,由石炭系地层组成,受控于北东向构造而呈北东向展布,由于北西-南东方向作用力的持续影响,产生一系列与盆地轴线近于垂直的横张断裂,并遭受后期断裂的影响产生破坏而不完整;与下部地层呈不整合接触或断层接触,并被三叠纪花岗岩侵入破坏。

  (3)中生代断陷盆地

  主要出露于区域中部,呈北东向展布,盆地东侧多呈角度不整合于老地层或老花岗岩体之上,而西侧则多与老地层或时代更老的花岗岩体呈断层接触。

  2.3 岩浆岩条件

  矿区内出露三叠纪(印支期)酸性侵入岩,呈岩基状产于宁都、石上一带,受区域北北东向构造控制。北东向展布,局部呈岩滴产出,侵入于变质地层和石炭纪地层中,并被白垩纪地层不整合覆盖。岩性为中粗粒黑云母二长花岗岩,灰白色-浅肉红色,风化后呈浅土红色,中粗粒似斑状花岗结构,粒径3~8mm,成分主要为长石、石英、黑云母,并浓集含氟、卤盐水等成矿元素是矿区萤石矿床之成矿母岩。

  3、矿(化)体地质特征

  矿(化)体呈脉状或细脉带状产出,多呈平行排列充填于北北东向裂隙中。矿(化)体形态复杂,以脉状产出为主,矿脉沿走向及倾向均有尖灭再现、分枝复合,局部膨大缩小、波状弯曲等现象。在走向或倾向上,由若干小扁豆体构成,呈侧幕再现产出。矿石主要金属矿物有:黄铜矿、黄铁矿等,主要非金属矿物有:萤石、石英、长石、云母等。矿石结构为自形-半自形粒状结构,块状、角砾状、条带状、碎裂状构造;矿石构造主要有致密块状、条带状、皮壳状、胶状晶簇状构造。

  4、矿床成因分析

  4.1 成矿物质来源

  萤石矿(化)体赋存于三叠纪(印支期)会同岩体中,矿石围岩经光谱分析,富含含氟、卤盐水,因此中粗粒黑云母二长花岗岩为矿区成矿母岩,其多阶段的侵入活动带来了大量的含矿热液。

  4.2 成矿时间与空间

  空间上矿(化)体明显受北北东向断裂构造控制,矿(化)体主要分布在花岗岩体的内接触带附近,花岗岩体与白垩系上统赣州组地层呈侵入接触,因此本区成矿时间应属花岗岩体形成之后的三叠纪。

  4.3 成矿作用过程

  成矿过程大致为:早期断裂及岩浆活动,使深部岩浆沿大断裂上升,含矿岩浆热液沿次一级北北东向张扭断裂带充填。一方面使围岩硅化和绢云母化,另一方面因交代充填,形成大量氟等气化-中低温热液矿物,呈致密块状条带状产于石英脉中,在岩体接触带附近(尤其内带)形成初期富集带。中期受岩浆活动的影响,区内断裂构造复活,含矿热液再次沿断裂破碎带充填、交代,形成石英、萤石矿呈脉状、细脉状、网状、枝叉状等穿切早期形成的矿脉。

  参考文献:

  【1】张万良.2008.赣中宁都北部地区新构造活动初探.地质科学,2008年2期

  【2】江西省地质矿产局.1984.江西省区域地质志【M】.北京:地质出版社。

  陈伟 彭银香

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