充填交代型萤石矿床的形成机制探讨

[摘要]充填交代型萤石矿产于D33灰～深灰色局部搡皱发育的厚层状灰岩夹薄层状灰岩中近南北向张扭性断裂控制的石英脉中，为石英-萤石脉型。由呈细脉状的萤石和石英细脉相间呈脉群产。下面以实例老虎坑萤石矿为例，探讨一下本类矿床的成矿特征以及形成机制。

[关键词]充填交代型 萤石矿床 形成机制

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-96-2

老虎坑萤石矿位于英德波罗更鼓村。平距波罗乡约6公里。本区标高多在500m以上，相对高差50～150m，地形较陡峻。属浸蚀构造中山地形。

主要有两个矿体。由北往南分别编号为Ⅰ、Ⅱ。矿带总体近南北向，呈舒缓波状，总长约750余米。矿体整体上呈尖灭侧现，单个矿体呈“S”型状。产状变化大，倾角50°～85°的陡倾近于直立的产状。地表最高露高程570余米，最低露标高450米左右，相对高差约120m左右。萤石多以不规则立方体、八面体、菱形十二面体，呈粒状集合体产，浸染状、“牛眼”状构造或萤石以细脉状和石英细脉相间呈条带状产。往往自矿体中心向两侧有逐步贫化现象，甚至完全为石英所代替，萤石与石英呈明显的负消长关系。而矿体的长度和厚度往往亦与石英脉的厚度呈正比关系。矿体顶底板均为块状、梳状石英脉群，石英风化后疏松，呈针柱状。围岩为灰黑色薄～中层状灰岩。

1地质地层

本区地层时代系根据1/20万地质图进行对比确定。露的地层有泥盆系及下石炭统。现由老到新简述如下：

1.1泥盆系中下统桂头群上亚群（D1-2gtb）

仅露于图幅的东北角和上村的东面。岩性为细粒变质石英砂岩、长石-角页岩。产状245～26°∠14～25°，厚度不详。与上复地层D2d1及D3呈断层接触。

变质石英砂岩：灰白～浅黄色，成分以石英为主，次为绢云母、白云母，少量的黄铁矿、石英，微量的锆英石。细粒结构，粒径大小0.1mm右右，受变质作用，石英碎屑的轮廓不明显。密块状构造。

长石-角页岩：灰绿色，由长石、白云母、透闪石、方解石所组成。岩性硬且脆，岩石中可见绿泥石化及黄铁矿呈集合体沿层理断续分布。黄铁矿呈它形晶、偶见正方形晶交代长石和少量的方解石，其中可见到被交代的残留于黄铁矿晶粒中。透闪石呈纤维状集合体分布在长石中。

1.2泥盆系中统东岗岭组（D2d）

1.4石炭系下统孟公坳组（C1ym）

仅露于区内图幅西南角新屋一带。根据露岩性不同由下至上可划分二个岩性段：

（1）C1ym1：为浅灰及浅肉红色薄～中层状粉砂岩，局部夹有少量中粒砂岩。厚约40m。

（2）C1ym2：为灰～深灰色厚层状灰岩。厚度不详。

2地质构造

该区位于粤北山字型构造脊柱前缘黄思脑穹窿西侧，为走向北北西～南南东的单斜构造。区内断裂构造主要有三组：

（1）北东东向张扭性断裂？：断层号F1、F3。见有断层角砾岩和一系列的落水洞、陡梢的断层面，断层附近地层现牵引褶曲，F1断层两侧地层明显沿顺时针方向位移，水平断距约80～100m。

（2）北东向张性断裂？：断层号F2。造成地层缺失，地貌上反映为陡壁和深沟，落差可达100m左右，并有一系列落水洞。

（3）近南北向张扭性断裂：断层号F4。断层呈舒缓波状，充填有条带状石英脉、条带状萤石石英脉、梳状石英脉，呈脉群现。脉壁较平直且与围岩界线清楚。矿体分布于脉带中心或偏西一侧，底板可见角砾岩，角砾成分为灰岩和石英。证明该断裂多次活动。

3地质岩脉

3.1闪长岩脉

仅在区内北部、东北部有少量露，脉宽一般0.30～1.50m不等，东北部一组产状44～66°∠60～75°，北部另一组走向近东西倾角近于直立。

3.2细碧辉绿岩脉

露于上村村西，宽约5～6m，走向近南北，及华屋村南东南方北东东向断层西侧，长轴方向北东。

3.3石英脉

主要分布在老虎坑、新屋南东和北西及华村村东一带。以近南北向为主，北西向次之。石英脉为浅白及乳白色，呈六方柱状晶体或半自形晶结构，条带状、梳状构造。老虎坑近南北向的石英脉，脉长约750m，宽？m，呈舒缓波状，中间产呈“S”型状的石英萤石矿。其余石英脉规模较小，脉长一般0.5～数十米不等。成脉群现，单脉厚1～50cm不等，厚度变化大，具分叉复合现象。

4地质矿体特征

萤石矿产于近南北向张扭性断裂控制的石英脉中，为萤石石英脉型矿，由呈细脉状的萤石和石英细脉相间呈脉群产。主要有五个矿体。由北往南分别编号为Ⅰ、Ⅱ。矿带总体近南北向，呈舒缓波状，总长约750余米。矿体整体上呈尖灭侧现，单个矿体呈“S”型状，产状变化大。萤石多以不规则立方体、八面体、菱形十二面体，呈粒状集合体产，浸染状、“牛眼”状构造或萤石以细脉状和石英细脉相间呈条带状产。往往自矿体中心向两侧有逐步贫化现象，甚至完全为石英所代替，萤石与石英呈明显的负消长关系。而矿体的长度和厚度往往亦与石英脉的厚度呈正比关系。矿体顶底板均为块状、梳状石英脉群，石英风化后疏松，呈针柱状。围岩为灰黑色薄～中层状灰岩。现将各矿体特征分述如下：

矿体主要矿物有：萤石、石英。

萤石：颜色以浅绿、浅紫红、浅天蓝色、浅黄色、浅褐色为主，常在一个晶体上现色调不均的多种颜色。半透明，玻璃光泽。呈立方体或八面体，自形、半自形晶结构，呈粒状及块状集合体，最大粒度可达8×12cm，一般颗粒大小0.2～（3×4）cm。以细脉形态与石英细脉相间形成条带状构造和浸染状构造，个别萤石晶体具环带状构造。

石英：乳白色，密块状结构，梳状构造和“牛眼状”构造。“牛眼状”大小5×8cm不等，中心为萤石晶体成石英，石英在中心晶体四周呈放射状梳状排列形成。风化后质地呈松散柱针状。

Ⅱ号矿体：为该区的主要矿体，长约160m多，呈缓舒“S”型，由呈细脉状的萤石和石英细脉相间呈脉群产，组成条带状构造。萤石以粒状集合体呈细脉状产，单脉厚1～20cm不等。石英脉单脉厚0.3～2cm，针柱状及块状结构，梳状构造及“牛眼状”构造。矿体平均宽度6.6m，CaF2平均品位46.6%。产状95°～105°∠37°～74°。矿体沿走向厚度变化大，中北部萤石矿石呈密块状富集，南端有贫化现象。顶底板均为中～粗粒梳状石英脉，石英风化后疏松，呈针柱状。矿体北部在石英脉群中见一云英岩细脉，成份主要为石英、绢云母、白云母，少量云母。

矿体主要矿物有：萤石、石英。

萤石：颜色以浅绿、浅紫红、浅天蓝色、浅黄色为主，常在一个晶体上现色调不均的多种颜色。半透明，玻璃光泽，偶尔可见有无色透明晶体和油脂光泽，呈立方体或八面体，自形、半自形晶结构，粒度一般都在2～6×8cm左右，沿解理易破碎。以细脉形态与石英细脉相间形成条带状构造和浸染状构造“牛眼”状构造。“牛眼”中心为萤石，四周为石英晶粒呈放射状及梳状排列形成状似牛眼的构造。

石英：乳白色，密块状结构，梳状构造和“牛眼状”构造。“牛眼状”大小5×8cm不等，中心为萤石晶体成石英，石英在中心晶体四周呈放射状梳状排列形成。风化后质地呈松散柱针状。

矿石矿物比较简单，主要由萤石组成，其次有少量粘土、铁质物或碳酸盐。矿石类型按矿物组合只有萤石型。按构造特征分为糖粒状矿石、角状矿石、条带状-条纹状矿石、骨架状矿石和伟晶状矿石。矿石结构有交代结构、交代残余结构。