对某石矿矿床地质特征及其找矿地质条件的探讨

对某石矿矿床地质特征及其找矿地质条件的探讨
摘要：石矿的断裂控矿特征明显，区内产出的v1、v2号矿体均赋存于有石英脉充填的f1张扭性断裂带的特定部位。

此部位往往是断裂带近南北向的张裂膨胀地段。

矿化强烈或工业矿体赋存地段，断裂带旁侧围岩绿泥石化强烈，而绿泥石化岩往往是钙质粉砂岩或附近的粉砂岩，这表明富（含）钙质岩石在成矿物质来源问题上有着极为密切的联系。

本文结合某石矿矿床的地质特征对其找矿的条件进行了论述。

关键词：地质矿产；矿床特征；标志
中图分类号：o741+.2 文献标识码：a 文章编号：
前言
某矿区出露的地层主要有寒武系八村群（分有下亚群bca及上亚群bcb）、泥盆系中统的信都组（d2x）和东岗岭组（d2d）、泥盆系上统（d3，未见分组）及石炭系下统孟公坳组（c1m）和石磴子组（c1sh），各时代地层自南往北东由老至新依次分布排列。

寒武系八村群的岩性主要为由灰绿色中厚层状中－细粒长石石英砂岩和绢云母板岩、炭质板岩等构成的一套浅变质岩，是矿区泥盆纪以后海西—印支构造层的沉积基底。

泥盆系地层呈间断不整合直接上覆于八村群之上，岩性主要为一套滨海岸滩和河流冲积相碎屑岩，以紫红色砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、页岩为主，自中统东岗岭组开始夹有钙质粉砂岩、砂质灰岩，往上至上泥盆统上部即出现较纯的石灰岩。

石炭系下统的孟公坳组及石磴子组在矿区尚未有可
靠的分层之资料，仅见并层圈定，岩性为灰黑～浅灰黑色石灰岩及含硅质条带或燧石结核灰岩。

不同时期形成的构造特征在矿区构造格局上表现较为明显。

在南西部的寒武系地层分布区，北东向复式褶皱发育，代表着加里东运动的区域构造特征，而在北东部的褶陷区仅有由泥盆至石炭系地层构成的开阔的舒缓北北西向向斜，显示出不同于加里东运动的后期褶皱构造特征。

断裂构造活动在矿区表现较弱，仅见数条北北东、北西西向中、小规模断裂。

矿区岩浆活动强烈，另在褶陷区轴心部位见有同期就位的岩株状小岩体分布。

岩浆岩的岩性均为黑云母花岗岩，一般具有中粒、中粗粒斑状结构，局部具有边缘相特征的细粒结构较发育。

受岩浆活动影响，矿区围岩角岩化、矽卡岩化、大理岩化等接触变质作用强烈，同时伴随有铁、多金属、铅、锌、钨等金属矿化，其中前两者矿化较强。

1矿区地质
1.1 地层
矿区出露的地层为上泥盆统（d3），其岩性组合特征与粤西北地区的榴江组（d3l）相近，故暂对应划归该组，并将其进一步划分上部及下部两个岩性段。

下部岩性以细粒碎屑岩为主，至上部碎屑颗粒变细，主要由泥质粉砂岩、粉砂岩组成，且具有钙质夹层。

榴江组上部岩性段（d3l 2）
岩性为紫红色泥质粉砂岩夹浅灰色粉砂岩、钙质粉砂岩。

夹层多
呈透镜或长透镜状产出，且主要集中分布于下部层位。

泥质粉砂岩呈中厚－薄层状，局部可见交错层理，主要由石英粉砂组成，次有铁泥质及绢云母。

粉砂岩及钙质粉砂岩呈厚层状，矿物主要有石英、长石，少量泥质或钙质。

本段分布于矿区西部，未见顶，区内厚度大于300米，与下部岩性段于北西部见整合，其余地段成断层接触关系。

榴江组下部岩性段（d3l 1）
岩性以浅灰色细粒石英砂岩为主，偶夹中粒石英砂岩。

岩石呈细粒（局部中粒）砂状结构，厚层块状。

碎屑成分主要为石英，少量长石及绢云母，泥质胶结。

本段分布于矿区东部，未见底，区内厚度大于250米。

1.2构造
矿区褶皱不发育，总体呈北东倾斜的单斜，岩层倾角一般在30°左右。

局部因断裂牵引作用地层产状有较大变化。

断裂构造见有一条，编号f1。

其总体走向北西345°，区内走向延长2450米，沿走向呈舒缓波状贯穿全区，倾向东~北东东，倾角51°～70°。

断裂带厚度一般2～5米，局部膨胀收缩现象明显，如v1号矿体处平硐jqpd1所见，最大厚度25米，往两端渐趋闭合，一般近南北走向地段断裂带厚度大，而北西走向地段其厚度则较小。

断裂带中有条带状、块状石英脉充填，局部见角砾岩或粉砂岩透镜体。

角砾成分主要为浅灰色粉砂岩，大小不等，排序不明显，但多为次圆~圆状，为条带状石英或硅质胶结。

根据上述断裂的产
出特征，f1断裂具有明显的张扭性质，水平扭动时作右行移动。

矿区产出的v1、v2号两个萤石矿体均赋存于f1断裂带中，而含矿地段均为f1断裂的近南北向张裂部位，断裂的控矿及含矿特征明显。

1.3 围岩蚀变及矿化特征
矿区无岩浆岩出露，其西、南两侧距连阳岩体、广宁岩体的距离3～4公里，总体上围岩蚀变较弱，仅于f1断裂带旁侧围岩见有不同程度的绿泥石化。

绿泥石化蚀变在区内表现出一定的规律性。

一般地，下部岩性段较纯的石英砂岩蚀变微弱，而上部岩性段的粉砂岩、钙质粉砂岩的绿泥石化作用则很强烈，泥质粉砂岩次之；另一方面，在断裂的含矿地段，常见由强烈的蚀变形成有一定规模的绿泥石化蚀变带，其长度可达500～700米，宽度不稳定，最大宽度可达200余米。

蚀变作用形成的蚀变岩有绿泥石化（钙质）粉砂岩及绿泥石化泥质粉砂岩两类。

蚀变矿物主要为绿泥石，次有绢云母。

蚀变岩与原岩一般呈渐变关系，在其接触带内侧，常见有原岩不规则残块或残留体。

区内矿化有萤石矿化及黄铁矿化两种类型，均与断裂带围岩的绿泥石化关系密切。

其中仅萤石矿化具有工业意义。

a)萤石矿化
萤石矿化主要见于f1断裂带的近南北向地段，且靠近顶盘附近，与断裂带中充填的石英共生，矿化矿物组合类型为石英－萤石型。

断裂带中的矿化常形成工业矿体。

另外在f1断裂带顶盘附近次级小断裂的石英脉中亦见有萤石矿化，但一般程度较弱、规模小，无工业价值。

一般地，围岩蚀变强烈地段，其断裂带中的萤石矿化程度亦高，常能构成工业矿体，如v1、v2号两矿体赋存地段。

b)黄铁矿化
黄铁矿化主要出现于f1断裂带围岩的绿泥石化岩中。

黄铁矿呈星点状或沿蚀变岩裂隙成细脉状产出，多具立方体自形晶，粒度一般小于1毫米，星点状者多小于0.5毫米，细脉状者稍粗。

绿泥石化岩中黄铁矿的含量一般5%左右。

1.4矿石特征
矿石的矿物组成简单，主要由萤石、石英组成，萤石含量一般大于石英含量。

萤石呈淡绿－绿色，少数为无色，可见菱形十二面体晶形，一般多为它形、半自形晶，常呈条带状、团块状或块状聚集体与粗粒石英相间或相杂产出。

萤石颗粒粗大，一般地团块状、块状矿石晶粒大于1厘米，多在2~4厘米之间，而条带状矿石的萤石多在5毫米左右。

石英呈乳白色，其晶粒大小及分布状态一般与萤石相似，局部见隐晶质的硅质条带或成皮壳状产出。

某石矿的矿石类型均为石英－萤石型矿石，v1、v2号矿体的矿石结构构造特征及矿物组成相同，化学成分亦相近。

根据化学分析结果，矿石中有用组分caf2的质量分数w（caf2）49.88～83.26%，平均70.13%（其中v1号矿体67.04%、v2号矿体
71.96%，均为加权平均值），变化系数14.69%，分布均匀；主要有害组分s、sio2、p的质量分数分别为w（s）0.034～0.084%、w（sio2）0.66～34.52%、w（p）0.015～0.21%，统计平均值分别为w（s）0.055%、w（sio2）13.61%、w（p）0.035%，其中s组分分布较均匀，且其含量均小于1%，而sio2、p则分布不均匀（详见表2），局部含量偏高，如v1号矿体平硐jqpd1中的样槽yc2处（样品h1）sio2含量31.18%，v2号矿体平硐jqpd2中的样槽yc5处（样品h4、h5之组合样）sio2含量34.52%、p则高达0.21%。

某石矿床矿石主要组分含量特征统计表
一般地，f1断裂带中充填的条带状、块状石英脉为矿体的直接顶、底板围岩，部分地段绿泥石化岩（主要是绿泥石化粉砂岩）亦构成矿体顶板岩石，而大部分地段的绿泥石化岩及断裂下盘的细粒石英砂岩属矿体的近矿围岩。

绿泥石化岩及矿体顶板石英脉与矿体界线清晰，有时f1断裂顶界面即为矿体顶界，而矿体底板石英脉有时与矿体成过渡关系。

矿体围岩矿化微弱，一般仅限于矿体顶、底板附近见少量的萤石条带、团粒或细脉。

矿体内部矿化分布一般较连续，仅局部见夹石。

如民采平硐jqpd1中v1号矿体局部（样槽yc2处）见一夹石透镜体，其厚1.02米，长6米，其岩性为条带状石英脉，含少量萤石细脉及团粒，萤石含量5%左右。

2矿床成因及找矿标志
矿区萤石矿体的空间分布及产出特征严格受断裂构造控制，矿体明显地沿断裂充填就位，产状与断裂一致。

按一般的萤石矿床类型分类，矿区萤石矿床可划归“硅酸盐岩石中的充填型脉状萤石矿床”一类。

综合而言，矿区萤石矿化及成矿主要有如下几个方面特征：
a)矿化及矿体赋存于呈舒缓波状贯穿矿区的北北西向张扭性断
裂带（即f1）中，显示该组断裂对成矿的空间控制关系。

b) f1断裂带的近南北走向张裂区段矿化最为强烈，是工业矿体形成的有利或含矿地段。

v1、v2号矿体的赋存部位说明了这一点。

c) f1断裂带均见有条带状、块状石英脉充填，但强烈的矿化或矿体却仅局部出现与石英脉共存。

一般地含矿地段的断裂带围岩的绿泥石化蚀变强烈，从而形成绿泥石化岩带，而此蚀变岩带又是钙质岩石（主要是钙质粉砂岩）分布地段，这表明钙质岩石的存在与成矿作用存在着较为密切的关系。

d)矿石矿物组成简单，主要由萤石、石英组成，属石英－萤石型矿石，其旁侧或边部的石英脉中往往有较弱的萤石矿化。

区内产出的v1、v2号矿体虽直接出露，但地表规模小，长度不足50米，两端仅见矿化石英脉，往深部长度及厚度均见增大。

另一方面从两个矿体赋存高程看，v1、v2号矿体顶端高程相差109米（v1高v2低），这有可能表明f1断裂带赋矿深度自北而南渐变深的特点。

根据上述矿床地质特征，矿区产出的充填型脉状萤石矿床的找矿
标志主要有如下几个方面：
a)北北向张扭性断裂是矿区控矿及含矿构造，可作为寻找同类萤石矿床的间接标志；
b)断裂带旁侧围岩的强烈的绿泥石化蚀变形成的绿泥石化岩是萤石矿体近矿围岩，是较为有效的间接找矿标志。

c)断裂带中地表浅部出露的萤石矿化体或小的萤石矿体，是工业矿体的直接找矿标志。

当有一定规模的张扭性断裂切割富（含）钙地层层位，尤其是断裂的张性膨胀部位，是最有利的成矿地段。