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地質隊在雲和下詳螢石礦有什麼發現

發布時間: 2021-02-11 02:43:25

A. 蘇-查螢石礦床的礦床地質特徵

四子王旗蘇-查地區的螢石礦床(點)根據其賦礦圍岩分為兩種類型:產出於早二疊世大石寨組 中酸性火山-沉積岩地層中的螢石礦床(點)和產出於花崗岩體中的螢石礦床(點)。具有一定規模 的螢石礦床基本都產出於早二疊世的中酸性火山-沉積岩地層中,只有貴勒斯泰螢石礦化點產出於貴 勒斯泰碎裂花崗岩體中的張裂隙中;另外在早白堊世的衛境花崗岩體中產出有含螢石礦化的細粒花崗 岩脈。早二疊世大石寨組火山-沉積岩地層中的螢石礦床有3個主要的產出層位(圖3-1):第一含礦 層位位於大石寨組第二岩性段的底部,在西里廟向斜南翼的伊和爾一帶產出有伊和爾螢石礦;第二含礦 層位位於大石寨組第三岩性段碳酸鹽岩-碎屑岩建造的底部,產出有超大型蘇-查螢石礦床、溫多爾努如 和瑙爾其格螢石礦化點;第三含礦層位位於大石寨組第三岩性段頂部,產出有中型的敖包吐螢石礦床。

圖3-1 下二疊統大石寨組火山-沉積岩地層中螢石的礦化層位

蘇-查螢石礦床屬於單一螢石礦床(李士勤,1985;王萬昌等,1986;陳先沛等,1994;聶鳳軍 等,2008),是迄今為止在全球范圍內找到的最大規模單一螢石礦床(中國礦床發現史-內蒙古卷編委 會,1996;王萬昌等,1986;李士勤,1985),是南至白雲鄂博,北至二連浩特的稀土、鐵、金和螢 石成礦帶的一個重要的組成部分。成礦區及外圍古生代和中生代地層分布廣泛,岩漿岩發育,構造形 跡復雜,大、中型螢石礦床星羅棋布;因此,該區不僅是探討大規模螢石成礦作用的理想地區,而且 是認識華北板塊北緣岩石圈演化歷史的關鍵部位。

一、成礦地質背景

蘇-查礦床在大地構造位置上位於西伯利亞板塊和華北板塊之間的中亞晚古生代造山帶的東段,夾持於索倫板塊縫合線(Xiao et al.,2003)和賀根山深大斷裂之間。區域出露的地層主要有前寒武 系艾勒格廟組、下二疊統大石寨組、下二疊統哲斯組、侏羅系、白堊系、古近-新近系和第四系。

蘇-查礦床的控礦構造是蘇-查壓扭性斷層,為大石寨組第二、第三岩性段之間的層間破碎帶,總體呈北東向展布,斷續出露40km左右。

二、成礦時代

本次研究通過對蘇-查螢石礦床的下盤高嶺石化蝕變岩的研究,獲得了螢石礦床蝕變礦物絹雲母 和伊利石樣品的鉀-氬同位素年齡值分別為141.5±1.2 Ma和137.6±1.1 Ma,可以代表礦床的形成年 齡,表明區域的大規模螢石礦化作用發生在早白堊世。這一數據與衛境花崗岩鋯石SHRIMP鈾-鉛同 位素年齡值138±4 Ma大體一致,指示螢石礦化作用與區域的花崗岩類岩漿活動具有密切成因聯系。

三、礦體地質特徵

(一)礦體特徵

圖3-2 蘇-查螢石礦床地質圖(據內蒙古102地質隊,1987,有修改)

蘇-查礦床螢石礦化呈層狀和似層狀沿下二疊統大石寨組中酸性火山岩與碳泥質板岩(含灰岩透 鏡體)接觸帶產出(圖3-2,圖3-3)。盡管含礦岩層總體上呈北東方向展布,但是局部地段為不規則 狀反「S」 型和「V」 字型(王萬昌等,1986;李士勤,1985)。整個礦化帶的長度為4500 m,寬度 為300~600 m。鑒於螢石礦體的產出規模和幾何形態完全受岩體與地層接觸帶或層間破碎帶控制,因此,無論是在走向上,還是沿傾向上,螢石礦體均呈舒緩波狀,並且以連續性好和品位穩定為特徵。除了少量含螢石大理岩透鏡體外,整條礦化帶就是一個完整的礦體,總體上向北西方向(310° 330°)傾斜,傾角20°~55°,與區域構造線方向大體一致。系統的鑽(坑、槽)探結果表明,具有 工業價值螢石礦體的長度為2900 m,厚度為0.5~22 m,平均值5.6 m,傾斜延伸為600~800 m,最 大值為1200 m;垂直深度為300~460 m,最大值為588 m。

圖3-3 蘇-查螢石礦床13勘探線剖面圖

根據中國螢石礦床勘探規范,可將蘇-查螢石礦床自上而下分為貧礦帶(CaF2含量大於30%和小 於65%),富礦帶(CaF2含量大於或等於65%)。各條貧、富礦帶地質特徵為:(1)上貧礦帶,位於1 號到37號勘探線之間,長度為744 m,厚度為1.2~6.8 m,平均為2.2 m;CaF2含量為22.49%~ 50.57%,平均37.02%;(2)富礦帶,分布在1號和37號勘探線之間,長度為1150 m,厚度為1.31~ 9.59 m,平均4.49 m,CaF2含量為75.70%~86.20%,平均值為80.39%;(3)下貧礦帶,出現在5~ 25勘探線之間,長度為1050 m,厚度為1.96~7.57 m,平均為2.60 m。CaF2含量為26.36%~ 51.19%,平均為44.26%。整個蘇-查螢石礦床各條貧、富礦帶(體)的傾斜延伸變化范圍為700~ 800 m,平均為760 m,垂直深度為350~450 m,平均420 m;已探明的CaF2儲量(礦石量)為 19.15 Mt,CaF2含量變化范圍為22%~86%,平均53.86%。

另外,在蘇-查螢石礦脈的下盤局部地段可見螢石礦和鐵錳礦伴生(圖3-4)。在大理岩透鏡體中 可以看到較為廣泛的螢石化,其中CaF2的含量多在1%~5%之間,白色、淺紫色細粒螢石在大理岩 中呈浸染狀產出(圖3-5)。

(二)礦石類型

詳細的岩(礦)相學和礦物學研究結果表明,蘇-查螢石礦床的礦石類型主要有石英-螢石型、石 英-硫化物-螢石型、方解石-石英-螢石型和螢石-石英型,其中以石英-螢石型礦石為主。各類礦石基本 特徵簡述如下:(1)石英-螢石型,分布在礦區中部,從地表到地下100m處產出,由糖粒狀、條帶狀和 偉晶狀螢石、石英和方解石構成。單礦物粒徑變化范圍為0.01~0.64 mm,螢石含量為80%~99%(CaF2含量為77%~99.05%,平均95.68%),平均92.34%;石英為1%~20%,平均16%;方解石 和其他礦物組分為1%~5%,平均3%;(2)石英-硫化物-螢石型,分布在礦區西南部,埋藏深度大於 100 m,由螢石、石英和硫化物所構成。螢石含量為60%~80%,平均72%;黃鐵礦為30%~40%,平均36%;石英為5%~10%,平均6%;黃銅礦為2%~10%,平均4%;閃鋅礦為2%~10%,平 均5%;磁黃鐵礦為5%~20%,平均16%,少量毒砂,局部地段見有銅多金屬硫化物塊體;(3)方解 石-石英-螢石型,分布在礦區中南部,出現在地表到地下30 m處,由方解石、石英和螢石組成。螢 石含量為6%~80%(CaF2含量為40%~77%,平均55%),平均72%;方解石為10%~60%,平 均30%;石英為5%~25%,平均17%;(4)螢石-石英型,分布在礦區中部,出現在地表處,由石英 和螢石組成。螢石含量為30%~70%,平均48%,石英為8%~30%,平均18%,局部地段見有含 螢石的鐵錳硅質岩或石英脈團塊。

圖3-4 第53探槽地質素描圖(圖中鐵錳礦與角礫狀螢石礦伴生)

圖3-5 蘇-查螢石礦區第86探槽素描圖(圖中大理岩普遍具有侵染狀螢石礦化現象,其CaF2含量一般在1%~5%之間)

根據結構、構造特徵劃分蘇-查礦床螢石礦石的主要類型有紋層狀螢石礦石、細晶塊狀螢石礦石、 條帶狀螢石礦石、偉晶狀螢石礦石、角礫狀螢石礦石和泥沙質螢石礦石等類型。其中紋層狀和細晶塊 狀螢石礦石為主要工業類型。(1)紋層狀礦石主要呈殘留塊體產出於細晶塊狀螢石中,黃灰色或灰黑 色,微細粒變晶結構,殘留紋層狀構造,螢石呈微細粒(0.1~0.3 mm)、不規則狀、局部呈緻密塊 狀產出。(2)細晶塊狀螢石礦石,灰黑色、灰白色和黃褐色,交代殘縷結構、交代殘余細晶結構,塊狀 構造。主要礦物由細粒螢石組成,粒徑0.01~0.06 mm,螢石多以他形和半自形的連晶形式生長,含 量在95%以上,其次為交代殘余的泥質、硅質和鐵質礦物等組成,含量在3%~5%之間。(3)條帶狀 螢石礦石呈交代殘余結構,條帶狀構造,局部為條紋狀構造。礦石主要成分為乳白色質地較純的螢石 條帶和暗色含泥質條帶細晶螢石相間排列而成,後者常被前者所切割。條帶狀螢石礦石主要分布在5 ~13勘探線之間。(4)偉晶狀螢石礦石呈粗晶到偉晶結構,塊狀構造,這類礦石中螢石的顏色較雜,有乳白色、淡紫紅色、淡綠色、棕黃色、靛青色等,主要由質地較純的螢石組成,含量在90%~ 98%之間,螢石顆粒粗大,不同色彩的偉晶狀螢石集合體互相鑲嵌在一起,雜質很少,偶見白色水晶 晶簇附著在螢石的表面。(5)混合偉晶狀礦石大多沿構造裂隙帶或在細晶塊狀礦石層的空洞或洞穴中產 出,有晶形完整、晶簇粗大、色彩艷麗和形態多樣的特徵。礦石的結構有粗晶狀、偉晶狀、自然粒狀 和交代殘余(殘縷)結構,構造有梳狀、環帶狀、晶簇狀、骨架狀、鍾乳狀和葡萄狀等,礦石的 CaF2含量高,但規模小。(6)角礫狀礦石也是礦區中的一種主要類型,幾乎遍布在礦區的所有范圍。礦石的顏色主要由灰白色、黃褐色和雜色等,角礫和膠結物均呈交代殘余結構、交代充填結構,角礫 狀構造。角礫可以是不規則的紋層狀螢石、細晶塊狀螢石、硅質岩以及第三岩性段的碳質板岩和大理 岩殘塊,角礫大小一般為3~5 cm,大者直徑有10 cm以上,膠結物可以是泥沙質螢石、細晶塊狀螢 石、偉晶狀螢石、硅鐵質、碳酸鹽、晶簇狀方解石脈或石英脈等。(7)泥沙質礦石多呈灰白色、淺紫 色、黃褐色等,多以不規則脈狀或團塊狀穿插在細晶塊狀、偉晶狀、條帶狀和角礫狀礦石層中,具交 代殘縷結構,紋層狀和塊狀構造,其螢石主要呈顯微晶質存在。

系統的野外地質觀察和室內綜合研究表明,各種類型的螢石礦石的生成順序是先後有別的,反映 了螢石成礦作用的多期性和復雜性。根據各類型礦石的空間賦存和相互穿插關系,成礦作用的先後順 序(從早到晚)依此為紋層狀礦石→細晶塊狀礦石→混合偉晶狀礦石→偉晶狀礦石→泥沙質礦石。

(三)圍岩蝕變

螢石礦床的主要圍岩蝕變為高嶺石化(圖3-4,圖3-5和圖3-6),主要發生在礦脈的下盤的流紋岩、 流紋質凝灰岩中,以及礦脈上盤的碳質斑點板岩中。蝕變帶厚度多為0.5~3m,局部地段可達5~7 m。

在螢石礦脈的圍岩為大理岩時(第33勘探線處935~960 m標高,及第41勘探線西南區域)圍岩 蝕變為鈣質矽卡岩類,主要蝕變類型有符山石矽卡岩、石榴子石矽卡岩和透輝石矽卡岩等(圖3-7)。

圖3-6 蘇-查礦床礦脈下盤的流紋斑岩高嶺石化圍岩蝕變 照片位置:蘇-查礦區礦井下960 m中段33線處沿脈工程,左圖:蝕變岩上部為灰黑色細晶塊狀螢石,下部為高嶺石化蝕變;中圖:鉀長石已完全蝕變為絹雲母,仍保留鉀長石的外形輪廓;右圖:石英斑晶 呈現港灣狀溶蝕,表現火山岩的典型特徵

圖3-7 蘇-查螢石礦區28號探槽中的高嶺石化圍岩蝕變

B. 螢石礦有什麼樣的用途

螢石的用途十分抄廣泛,隨著科學技襲術的進步,應用前景越來越廣闊。目前主要用於冶金行業制生產煉鋁熔劑冰晶石的原料,化工行業制氫在醫葯方面,在水泥生產中,螢石作為礦化劑加入。螢石能降低爐料的燒結溫度,減少燃料消耗,同時還能增強燒結時熟料液相粘度,促進硅酸三鈣的形成。水泥工業對螢石質量要求不嚴,一般CaF2含量在40%以上即可,對雜質含量要求也不作具體規定。。在建材工業中,由於用途不同,對螢石質量要求也不相同。目前,我國用於建材工業的螢石質量要求在中華人民共和國國家標准GB19321-88《螢石粉礦》中作了規定。{鐵合金現貨網}真誠為您服務

C. 廣德縣白茅嶺螢石礦()

白茅嶺螢石礦位於安徽省東南角廣德縣城北約15公里處的花古鄉三保村境內。由黃牛山(又名三員)和白雲山兩礦段組成,北起白雲山頂,南到黃牛山腳,南北寬約500米,東西長約800米,面積約為0.4平方公里。

礦區北距郎廣公路約1.5公里,南距318國道和宣杭鐵路約10公里,交通方便。

白茅嶺螢石礦床賦存在宣郎坳陷和廣德坳陷接觸部位的北北東向隆起斷裂破碎帶內,為受斷裂破碎帶控制的中低溫熱液充填大型脈狀螢石礦床。共有礦脈23條,礦脈形態較規則,多呈似板狀體,向南傾斜傾角40°—50°和70°—80°,最大延長330米,最大延深300米。礦石為石英-螢石型,礦物成分主要為螢石、石英,次為方解石、重晶石,少量黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等,礦石以貧礦為主,礦段平均含氟化鈣為51%—70%。

礦體圍岩為硅化碎屑岩和硅質岩,二者界線分明;圍岩蝕變以硅化最為普遍,次為高嶺土化、葉蠟石化等。

礦床成因與鄰近的燕山晚期姚村花崗岩體及其派生的花崗閃長斑岩岩株有關。

新中國成立前,此處沒做過地質調查工作,僅在白雲山頂白雲庵門前約百餘米處發現古掘跡兩處,說明螢石可能早為前人所發現,但詳情無法查證。

新中國成立後,隨著1958年全民大辦鋼鐵的開展,對與發展鋼鐵有關的礦物原料的需求日趨緊張,在這種形勢下促進了全民找礦、采礦及全民辦地質的興起,上海市白茅嶺農場於1958年9月在白雲山發現了螢石並隨即進行地表開采。同年下半年,省地質局蕪湖地質分局第三地質隊李懷榮來此做鐵礦調查時發現了螢石,但沒有進行工作。1959年10月,廣德縣地質隊派員來此進行螢石調查,在黃牛山地表發現螢石碎塊及礦化,接著採用探槽進行揭露,發現螢石礦脈,初步確定了礦床的存在,估算了礦石量,並編寫了《廣德縣地質隊1960年工作總結》和《白茅嶺螢石礦與三員螢石礦普查評價報告》。1960年5月,省地質局三二二隊三分隊派員來此進行螢石普查,於1961年1月由王文新編寫了《廣德縣白茅嶺螢石礦評價報告及普查勘探設計書》,但普查勘探設計未能付諸實施。1972年6月,三二二隊一分隊對黃牛山礦段進行地質勘探,開動鑽機一台,到1974年8月勘探結束,完成鑽探進尺0.34萬米,計26個鑽孔,探明螢石礦石儲量88.34萬噸,於1977年12月提交了《廣德縣白茅嶺螢石礦床黃牛山礦段地質勘探報告》。1979年1月26日,省礦產儲量委員會審查通過。地質勘探費用約17萬元,平均每噸礦石勘探成本約0.20元。

黃牛山礦段勘探結束後,當年9月即轉入白雲山礦段的普查勘探。第一階段工作至1976年7月暫告一段落,同年8月鑽機奉命調往馬鞍山參加鐵礦勘探會戰;1979年底,鑽機又搬回白雲山礦段進行施工,後因地層復雜、礦石易碎、鑽探工藝落後等因素,致使鑽探工程質量很低難以達到地質要求而停止鑽探施工,前後完成鑽探工作量共0.14萬米。於1980年8月提交了《安徽省白茅嶺螢石礦床白雲山礦段普查評價報告》,求得螢石礦石儲量104.67萬噸。

白茅嶺螢石礦於1958年9月由上海市白茅嶺農場首先開采,次年廣德縣城關鎮亦組員采礦,並於1960年接管了白茅嶺農場的采礦場。1961年起停止采礦,1965年又復開采,至1972年由地方國營廣德縣螢石礦接管開采至今。1987年前為小規模露采,其後螢石礦自行設計施工建井,進行井下采礦;現有一個開采中段,中段高40米。現有職工167人,高峰期有205人,年產礦石1.30—1.40萬噸。礦石經手選後即可出售,故其經濟效益好。

自改革開放以來,隨著富民政策的逐步落實,1986年前後縣螢石礦把白雲山礦段的采礦場退讓給山場所屬權的各鄉村,由此興辦起一批鄉村小礦山。至此,礦區內采礦坑遍山,采礦炮聲不斷,運礦車來往穿梭,呈現出開礦的繁忙景象,為發展地方和鄉鎮經濟增加了活力。

D. 地質隊用什麼東西看到地下面去

方法
主要有坑、槽探、鑽探、地球物理勘探等方法。
坑、槽探

就是用人工版或機械方式進行挖權掘坑、槽、井、洞。以便直接觀察岩土層的天然狀態以及各地層的地質結構,並能取出接近實際的原狀結構土樣。
鑽探

是指用鑽機在地層中鑽孔,以鑒別和劃分地表下地層,並可以沿孔深取樣的一種勘探方法。鑽探是工程地質勘察中應用最為廣泛的一種勘探手段,它可以獲得深層的地質資料。
地球物理勘探

簡稱物探,它是通過研究和觀測各種地球物理場的變化來探測地層岩性、地質構造等地質條件的。常用的地球物探方法有直流電勘探、交流電勘探、重力勘探、磁法勘探、地震勘探、聲波勘探、放射性勘探

E. 螢石礦床地質勘查與評價

一、礦床一般工業指標

工業指標應根據礦山開采技術條件、礦石的加工選冶性能、礦山開發的外部條件及當時的市場情況和國家的經濟政策研究確定。在預查和普查階段,可採用一般工業指標或與相鄰地區同類礦床類比。在詳查和勘探階段,一般應在勘查工作基本結束前,通過多個方案比較,或結合預可行性研究、可行性評價研究和當時的市場及相關因素提出工業指標的推薦方案,按國家規定的程序報批。

對與鐵、鎢、錫、鈹等多金屬及鉛、鋅等硫化物礦床中的伴生螢石礦床,雖然螢石未達到邊界品位要求,但應根據選礦工藝在技術上可行、經濟上合理的前提下制定綜合回收的工業指標。

螢石礦床一般工業指標:

邊界品位:w(CaF2)≥20%。

最低工業品位:w(CaF2)≥30%。

礦石品級:

富礦:w(CaF2)≥65%,w(S)<1%,最低可采厚度0.7m,夾石剔除厚度0.7m。

貧礦:w(CaF2)20%~65%,最低可采厚度1.0m,夾石剔除厚度1~2m。

二、礦床勘探類型的劃分及劃分依據

(一)勘查類型劃分依據

勘查類型主要根據主要礦體的延展規模、礦體形態復雜程度、構造、岩脈的發育程度和有用組分的均勻程度劃分,也可與相鄰地區的同類礦床進行類比初步確定,隨研究程度的提高做適當調整。

1.礦體的延展規模

大型礦體:長大於600m,延深大於300m。

中型礦體:長300~600m,延深100~300m。

小型礦體:長小於300m,延深小於100m。

2.礦體形態復雜程度

簡單:礦體呈層狀、似層狀,礦體厚度變化小,變化系數小於50%。

中等:礦體呈似層狀、透鏡狀、扁豆狀、脈狀,礦體厚度變化中等,變化系數50%~80%。

復雜:礦體呈小透鏡狀、小扁豆狀、復脈狀、囊狀、串珠狀,礦體厚度變化大,變化系數大於80%。

3.構造、岩脈發育程度

簡單:礦體產狀穩定,一般無或很少有較大的斷層破壞礦體,岩脈不發育。

中等:產狀較穩定,有少數較大的斷層或岩脈,但對礦體破壞不大。

復雜:產狀不穩定,褶皺發育或斷層、岩脈發育,對礦體影響和破壞較大。

4.有用組分的均勻程度

均勻:品位變化系數小於30%(螢石)。

較均勻:品位變化系數30%~60%(螢石)。

不均勻:品位變化系數大於60%(螢石)。

(二)礦床勘探類型的劃分

第Ⅰ類型(簡單型):礦體延展規模為大型,礦體形態復雜程度簡單,構造岩脈發育程度簡單,有用組分均勻或較均勻。

第Ⅱ類型(中等型):礦體延展規模為中到大型,礦體形態復雜程度中等,構造、岩脈發育程度簡單或中等,有用組分分布較均勻。

第Ⅲ類型(復雜型):礦體延展規模為小到中型,形態復雜程度中等到復雜,構造、岩脈發育程度復雜或中等,有用組分分布較均勻或不均勻。

三、不同勘探類型勘探工程間距的要求

根據我國螢石地質勘查和礦山生產的實踐經驗,提出各勘查類型基本控制工程間距,供類比使用參考(表9-5)。勘查工程網度應盡可能為後續勘查工作銜接利用。

表 9-5 勘查類型基本控制工程間距參考表

表9-5中所列勘查工程間距,是指採用鑽探工程式控制制礦體的實際距離。表中數據是綜合螢石地質勘探工作和礦山生產的實踐經驗提出的,在勘查工作實踐中應根據礦體的實際,靈活掌握使用,以避免工程量的浪費和達不到控製程度要求。有些構造復雜地段應加強研究工作或安排必要的專門工程了解構造情況,避免單靠加密工程間距來提高控製程度。礦體規模很大,產狀穩定的礦床可以適當放稀工程。第Ⅲ類型中偏復雜礦床一般探求控制的和推斷的礦產資源/儲量。地表勘查工程間距,一般按相應類型工程間距加密1倍。根據礦床沿走向和傾向的變化,可以變換和調整走向與傾向的工程間距。在小型礦體勘探階段,控制礦床的勘探線應不少於三條。探明的礦產資源/儲量應加密控制。

四、采樣、樣品加工及化驗要求

槽探、井探、坑探工程中,採用刻槽法取樣。樣槽斷面規格為5cm×3cm~10cm×5cm;鑽孔礦心一般清洗後沿長軸盡可能採用金剛石刀具鋸取一半作為分析樣品。對光學螢石采樣應以不損壞晶體為原則。

樣品加工按照碾碎、過篩、拌勻和縮分四個工序。樣品的加工縮分按Q=Kd2公式進行,K值一般採用0.1。基本分析是為了查明礦石中主要有用有害組分的含量,分析項目為CaF2;組合分析是為了系統了解礦石中可綜合回收利用伴生有用或有害組分的含量。一般按同一礦體、塊段、工程、礦石類型、品級由相鄰的基本分析樣的副樣組合而成,分析項目可根據光譜全分析、化學全分析結果確定。

五、礦床地質經濟技術評價要點

1)螢石礦床的礦體形態一般可以分為兩大類:一類為脈狀型(如大多數熱液礦床),另一類為層狀型(如沉積礦床),它們都具有明顯的走向和傾向,所以勘探工作中工程布置一般應以勘探線法為主。可採用探槽(+淺井)-鑽探組合,即地表揭露以探槽為主,必要時可用淺井,深部可用鑽孔控制。

2)對光學螢石礦(一般多產於螢石脈體或偉晶岩的晶洞中,或產於角礫化石灰岩孔穴中)的勘探,要特別注意保護螢石晶體,在沒有確實保障的情況下,應盡量避免用爆破方法。采樣時應盡量用手選取並用棉花或特殊包裝材料妥為包裝。

3)沉積螢石礦床的勘探工作本質上與一般沉積礦床的勘探沒有多大差異,但因其是一種新的類型,所以勘探中應加強對其成礦規律的研究和總結,以便於尋找新的礦床。

4)由於後期的改造,在沉積礦床或礦化層附近往往發育一些脈狀螢石礦,過去多將其當做岩漿熱液礦床(實際是被侵入體改造的)來勘探,同時也因理論認識上的原因和實際沉積的螢石粒度細小,肉眼往往不易辨認,因而不引人注意,所以在勘探這類礦床時應注意對原生沉積礦床的尋找和勘探。

5)對於與岩漿岩沒有明顯關系的碳酸鹽岩中的脈狀礦床,目前對其成因還有爭議,這看來是理論問題,實際上它在很大程度上能夠影響和制約勘探工作的方向,因此要加強對其成礦機制的研究和總結,以便為今後的找礦勘探工作提供理論依據。

6)螢石是一種多成因的礦物,其伴生有用礦產與螢石成因有密切關系。如內生作用形成的礦床,常伴生有重晶石、鉛鋅硫化物等;沉積礦床常伴生有石膏、方解石、白雲石等。礦床勘探過程中,應根據礦床成因注意可能伴生的有用礦產的經濟價值,做好綜合勘探綜合評價。對於鉛鋅硫化物等伴(共)生螢石礦床,一般CaF2達到5%時,應注意綜合評價,以便在主礦開采時,螢石可以綜合回收利用。

7)對礦床技術經濟評價工作應根據礦種具體特點有所側重,合理選擇相應勘查階段進行評價。就螢石礦床而言,已被開採的礦床,擴補做勘查評價工作小,除需要轉入詳細勘探的大型礦區外,就沒有必要依次進行相關階段的技術經濟評價,就是大型礦床也只需在礦床詳查評價後期根據目前礦山企產技術指標,估算礦床未來經濟價值就可以了。除對於新發現或新類型的大型螢石礦床,有必要進行相應階段的技術經濟評價工作,重點仍需放在詳查階段之後。

F. 有開采螢石礦的施工隊嗎

這類專礦施工隊,建議找地質勘探院了解,畢竟專礦開采是要懂礦性和周邊地質結構的,並不是很好尋找

G. 嵩縣陳樓螢石礦()

陳樓螢石礦區位於嵩縣車村鄉東南2公里的陳樓村一帶,面積3.5平方公里。

該礦床由一條螢石脈組成。礦石儲量254萬噸,CaF2平均品位67.25%。就單脈儲量而言,在目前已發現的此類礦產中,居河南省之冠,在全國也屈指可數。總之,該礦是一個礦床地質條件簡單、規模大、品位高的大型螢石礦床。

陳樓螢石礦處於伏牛山花崗岩大岩基內。礦區海拔高度700米左右,南側為伏牛山峰,山體雄偉,高峰重疊,玉皇頂海拔2211.6米,為嵩縣段最高峰。在構造上礦床賦存於魯山—車村—廟子近東西向區域大斷裂北側600米的F3次級斷裂內。F3走向東西,長1900米,寬3—13米,傾向北,傾角53°—79°。礦脈嚴格受F3斷裂控制。礦脈中有兩個礦體,Ⅰ號礦體位於西部,Ⅱ號礦體位於東部,兩者間為300米的無礦段所隔。Ⅰ號礦體長657米,平均厚度3.29米,延深450米以上,CaF2含量68.02%,礦石量237萬噸,占總儲量的93%;Ⅱ號礦體為一隱伏礦,長度240米,礦厚3.73米,CaF2含量57.85%,礦石量17萬噸。在礦床成因上屬於與伏牛山花崗岩有關的岩漿期後熱液型。為中生代燕山運動所形成,成礦溫度240—113℃,屬中低溫熱液型礦床。

該地處於伏牛山腹地,新中國成立前很少有地質工作者涉足。直到1959年根據群眾報礦,嵩縣地質隊才對該區進行普查。施工探槽10餘個,淺井3個,采樣38個。經化驗CaF2含量最高96%,最低42%,平均72.14%。概算螢石儲量552噸。該隊所計算的儲量成果與其相應投入的工作量不相適應,可靠程度差。

1970年,嵩縣在陳樓籌建縣螢石礦。同年7月投產,露采地表礦脈。1980年該礦更名為嵩縣螢石公司。

1971年2月,河南省建委地質勘探公司三隊到該礦進行礦點檢查。在分析前人資料基礎上,按礦脈侵蝕基準線下推100米,計算出螢石礦礦石儲量62萬噸,並編寫出《河南省嵩縣車村公社陳樓螢石礦檢查報告》。認為該礦有進一步工作價值。

1976年,武漢鋼鐵學院采礦七三級學生實習隊在呂錫康老師帶領下,測繪了1∶1000地形地質圖0.5平方公里,測制勘探線剖面圖,並重新估算螢石礦礦石儲量為108萬噸。做出了634米標高以上的開采方案設計工作,嵩縣螢石礦按此方案施工采礦。1980年前後年產螢石達1萬噸。

1979年,河南冶金地質勘探公司地質科和科研室吳方成、李有樟、范正儒、王帥堂和張振華等到嵩縣進行礦點檢查時,重點對陳樓螢石礦進行踏勘。他們在前人工作的基礎上,認為該礦體延展長、延伸大,礦體規模大,品位富,具有經濟價值。建議河南冶金地質勘探公司下達任務,開展地質勘查工作。

1980年5月,河南冶金地質二隊肖有初、段聚文等前往該礦踏勘後,也認為值得工作。1980年9月,該隊暢寶兆、耿照強等組成物探、地質綜合普查組進駐陳樓螢石礦山,開展了地表和井下礦床地質工作。初步確定該礦脈走向近東西,傾向近北,傾角60°—80°,出露長度700米,發現礦脈自地表748米標高到634米標高一直呈膨大趨勢,認為在634米標高以下應擴大勘查,在691和634米兩個標高按50米間距系統取樣。分析結果CaF2含量為52.28%—98.28%。物探工作者對礦石物性也進行了測量。普查總結認為,陳樓螢石礦是一個沿走向、傾向基本穩定,向深部膨大,礦石質佳的大型礦床。礦脈按634米標高下延100米,計算可有128.4萬噸螢石礦,並指出沿走向和傾向追索,礦石儲量還有希望進一步增加。

1981年3月至1983年9月,河南冶金地質二隊二分隊又在該區開展地質勘探工作。進行了1∶2000地質測量3.51平方公里,施工鑽孔47個。1983年12月,由李衡均等編寫了《河南省嵩縣陳樓螢石礦區詳細勘探地質報告》。1987年7月19日,省儲委審查批准礦石儲量230萬噸(扣除已開采礦石量24萬噸),螢石(CaF2)儲量162萬噸。

根據勘探成果,嵩縣螢石公司及時對該礦634米標高以下的584米、534米、484米三個中段做了開采設計,1985年新建的螢石粉選廠投產。年產螢石和螢石粉增加到2.3萬噸。除供應國內需求外,近幾年又打入國際市場,出口日本、美國和澳大利亞三國。1970—1990年累計螢石礦產量27萬噸,產值2239萬元,實現利稅1084萬元。

河南冶金地質二隊(現河南省有色地質二隊)在嵩縣陳樓螢石礦區的地質勘查工作取得了較好的經濟效益和社會效益,為冶金輔助原料礦山建設與開發做出了貢獻。1983年3月,冶金部頒發給河南冶金地質二隊「嵩縣陳樓螢石礦區找礦成果三等獎」。

H. 螢石礦床地質

一、成礦條件及礦床成因概述

螢石是含F的主要礦物,螢石的形成與氟的地球化學性狀有密切關系。氟的克拉克值為0.08%,化學性質活潑,易與金屬化合形成可溶性化合物。在岩漿中氟的含量很低,不能形成螢石,通常也不易形成獨立礦物,而常常加入磷灰石晶格,形成氟磷灰石。偉晶期的氟濃度顯著增大,但主要是與金屬元素生成含揮發分的化合物,也可生成少量螢石,只在個別情況下,可形成偉晶岩型螢石礦床。

熱液階段氟的含量較高(部分來自含氟礦物的水解),呈HF、SiF4或鹼金屬氟化物形式出現。HF、SiF4等可與碳酸鹽岩發生交代反應,大量生成螢石,形成矽卡岩型礦床,反應式為:

SiF4+2CaCO3=2CaF2+SiO2+2CO2

高溫熱液型礦床的圍岩常為雲英岩、矽卡岩,產在花崗岩與頂板的接觸處,伴生礦物有雲母、電氣石、錫石、黃玉、冰晶石等。中溫熱液礦床的圍岩為絹雲母化、黃鐵細晶岩化或硅化花崗岩。在低溫熱液礦床的礦脈中,包有圍岩岩塊的角礫。

外生條件下,在溫濕氣候環境中,含氟岩石及礦物易於被地表水和地下水溶解,溶解度隨溫度增高而增大,氟可隨地表水及地下水轉移,部分進入土壤中,為粘土礦物吸附,一些火山岩地區土壤中含氟量較高。一些螢石礦床經受風化作用,部分螢石被地下水溶解,在裂隙中再沉積結晶形成鍾乳狀、葡萄狀螢石集合體。火山活動可提供大量氟,火山沉積岩中氟含量較高[(100~2900)× 10-6],可形成沉積型螢石礦床,螢石晶粒細小,有時為土狀螢石,呈沉積碎屑的膠結物形式產出。

美國學者研究了美國西部螢石礦床後,指出了螢石礦床的形成與板塊構造的關系,認為螢石礦床和斑岩鉬礦的成礦環境相似。他們認為美國西部螢石礦床與鹼性岩漿岩有關,並且推測鈣鹼性火成岩和鹼性更強的岩石,是由於大洋岩石圈板塊沿著陸殼下面的俯沖帶熔化而形成的。熔化的深度大約超過300km。在這種環境下,富含K和F的金雲母可被熔化,產生富K、F的岩漿。在岩漿上升過程中,大量的F以SiF4形式分配到蒸汽相中去。當SiF4通過與裂谷有關的構造上升到地殼上部時,與原生水和雨水接觸,生成HF和SiO2,它們與Ca2+發生反應,導致CaF2和SiO2沉澱,形成螢石-石英礦床。

日本學者研究了矽卡岩型螢石礦床與花崗岩地球化學特徵的關系後指出,螢石經常出現於Sn-W 矽卡岩礦床中。與形成螢石礦床有關的花崗岩含氟量高,F主要賦存在黑雲母中,花崗岩的F含量與黑雲母的Mg/Fe值有關。

綜上所述,螢石礦床的主要成礦條件是:①大地構造條件。世界上主要的螢石礦床,分布在靠近大洋板塊俯沖帶,大陸殼邊緣的褶皺帶內的構造-岩漿活動帶或裂谷帶內。此外,也出現在古板塊或斷塊邊緣的構造-岩漿帶內。在成因上與酸性和鹼性岩漿岩有關。②斷裂構造條件。A.H.G.Mitchell和M.S.Garson 1981年指出,螢石-重晶石礦床可產於火山岩區主要的裂谷斷裂中。Van Alstine 1976年強調指出,美國西部很多螢石礦床與斷裂帶或區域斷層線的成因關系,認為F來自地殼下部或地幔上部,斷裂是通道,這些螢石礦床大多是淺成低溫熱液成因,或者是雨水下滲,與岩漿水摻和而成的。它們的分布受墨西哥到落基山斷裂帶的控制,重要螢石礦床都受斷裂、破碎帶控制。③圍岩條件、硅酸鹽岩和碳酸鹽岩是CaO 的源泉,在含F熱液作用下有利於生成螢石礦床。

二、礦床類型及礦床地質特徵

按成因螢石礦床可分為熱液型螢石礦床、矽卡岩型螢石礦床、偉晶岩型螢石礦床、湖相沉積型螢石礦床等多種類型,其中熱液型螢石礦床為主要工業類型。

(一)熱液型螢石礦床

1.硅酸鹽岩石中的裂隙充填型熱液脈狀礦床

該類型螢石礦床多分布於中生代陸相火山岩系和酸—中酸性岩漿岩中,為我國重要的螢石礦床類型。礦體常呈陡傾斜脈狀產於沉積碎屑岩、變質岩、侵入岩及火山岩的斷裂構造中,礦體形態取決於斷裂的性質,從簡單規則的單脈到各種不規則的復脈狀和透鏡狀,常成群成帶出現。礦體長一般100m 到幾百米,少數千米以上,延深100m到數百米,厚度一般1~6m,礦床規模以中、小型為主,少數為大型。礦體與圍岩界線清楚,圍岩蝕變顯著。據氣液包裹體測溫,成礦溫度為99~360℃。礦石礦物組合簡單,以螢石、石英為主,常組成螢石型、石英-螢石型等主要礦石類型,屬易選礦石。這類礦床不僅是冶金用螢石塊精礦的主要來源,也是生產化工用螢石粉精礦的重要類型。主要礦床有浙江武義楊家、湖南衡南、湖北紅安、河南陳樓、甘肅高台等螢石礦床。

礦床實例:浙江武義螢石礦床

浙江武義楊家螢石礦床為單一脈狀大型螢石礦床,其螢石產量在國內居於首位,產品遠銷日本等國。楊家礦床位於紹興-江山和餘姚-麗水基底斷裂之間的北東向上虞-龍泉震旦紀-古生代隆起帶。區內由於燕山運動的強烈影響,促使基底斷裂繼續活動,導致一系列北東向和北西向隆起、坳陷的出現,並伴有大規模的中酸性火山噴發與岩漿侵入,形成一套上侏羅統磨石山組的火山岩系,隨後又有下白堊統館頭組、朝川組和方岩組的火山沉積岩系,並伴有潛火山岩侵入。楊家螢石礦主要賦存在上侏羅統磨石山組e段。上覆的下白堊統朝川組岩石在礦區內只有零星出露。礦帶總長可達2km。礦體圍岩以流紋質晶屑玻屑凝灰岩與熔結凝灰岩為主,次有流紋質玻屑凝灰岩、硅化灰岩或次生石英岩、凝灰質粉砂岩及灰岩透鏡體,局部夾有頁岩、泥岩等。礦區中部有潛火山岩相霏細岩侵入。區內北北東和北東向壓性斷裂對成礦起著重要控製作用(圖9-1)。礦化蝕變帶長達2.2~3.5km,單個礦體長達數百米。礦體呈似脈狀產出,相鄰礦體間隔15~26m,其間被硅化帶相連接,礦體厚一般在2.3~5.8m,局部達7~8m。

本區螢石礦脈成群出現,組成走向NE40°左右,相互平行的一些礦帶。礦脈形態通常簡單,有的具有分叉現象。礦體圍岩以流紋質晶屑玻屑凝灰岩和熔結凝灰岩為主,其次為硅化灰岩,凝灰質粉砂岩及泥岩等。圍岩蝕變以硅化和高嶺土化為主,伴有葉蠟石化、碳酸鹽化、綠泥石化及黃鐵礦化。其中礦體兩側硅化現象特別明顯。一般硅化帶寬0.5~1m,礦脈分支復合處可達2m。礦體下盤常可見厚約幾米的由灰岩被交代而形成的次生石英岩。礦體自北東至南西方向,隨著硅化作用變弱,礦化也變弱。

礦石類型以石英-螢石型和螢石-石英型為主,次有螢石型,局部見方解石-螢石型。礦石具自形結構、他形結構、隱晶結構及交代結構,構造以緻密塊狀、條帶狀、環帶狀和角礫狀構造為主。礦石礦物以螢石為主,脈石礦物以石英、玉髓及蛋白石為主,其次有方解石、重晶石、少量黃鐵礦、磷灰石及高嶺土等。螢石以淺綠至綠色為主,其次為白、紫、玫瑰、淺黃、藍及無色者。

本區螢石中氣液包裹體的均一溫度多數為100~145℃,其次為150~230℃,少數為260~360℃。為中—低溫火山熱液型礦床。

大陸邊緣火山帶上螢石礦床模式

20世紀90年代以來,對產於我國東南沿海地區中生代以來的螢石礦床進行了地質、地球化學、同位素、螢石中包裹體、模擬實驗等綜合研究,提出了大陸邊緣火山帶上螢石礦床模式(圖9-2)。

模式簡要說明:成礦方式以熱液充填為主。在晚侏羅世—早白堊世期間噴發的熔岩、火山碎屑岩或侵入體遭受風化剝蝕之後,大氣降水下滲,並在火山岩及其下伏的前寒武系結晶基底中循環,汲取了F,Ca2+等組分,形成含礦熱液,上升後在淺部岩石的斷裂中沉澱成礦。

圖9-1 武義螢石礦床區域地質圖

(據浙江區域地質調查隊,1982)

1—第四系;2—嵊縣組玄武岩;3 —白堊系;4—上侏羅統火山岩;5—上三疊—下侏羅統淺變質岩;6—前泥盆系陳蔡群;7—古生界;8—元古宇;9—中—酸性侵入岩;10—混合岩化花崗岩;11—火山窪地型盆地;12—壓性斷裂;13—性質不明斷裂;14—深斷裂;15—大型礦床;16—中型礦床

成礦時空演化:該類礦床的形成過程可分為如下3 個階段。①火山噴發活動階段(160~120M a):形成各種火山岩、侵入岩及火山沉積岩,並使基底構造活化,為後來的成礦活動提供能量和物質條件。②地熱體系活動與成礦元素汲取階段(120~90M a):隨著岩漿噴發-侵入活動逐漸衰退和停息,斷塊升降和大陸風化剝蝕作用增強(斷陷盆地紅色碎屑岩系發育),大氣降水在岩石中的滲流和聚集作用不斷增強,在地熱梯度和深部岩漿熱源作用下,驅使地熱水對流,從結晶基底(礦源)中不斷淋濾汲取F-、Ca2+等組分,形成富含成礦物質的熱水溶液。③成礦階段(90~60Ma):由深部上升的含礦熱液在地表或近地表的半開放斷裂系統中,因溫度、壓力的突然降低,PH 值升高,或與近地表處溫度較低的大氣補給水混合,導致含礦流體中的成礦組分發生沉澱,形成礦床。

圖9-2 大陸邊緣火山帶上螢石礦床模式圖

(據李長江等,1991,簡化)

成礦主要機制:①成礦年齡與賦礦岩漿岩之間存在40~70Ma的時差。螢石脈切穿的最新的地層為不含任何火山岩夾層的白堊紀紅層。②主要成礦溫度為100 ~200℃。③成礦流體δD=-75.4‰~43.0 ‰,δ18O =-8.4‰~3.7‰,與本區白堊紀大氣降水在300 ℃和水/岩比值0.05~1.5條件下與岩石發生交換的平衡熱水流體的氫氧同位素組成一致。④礦質具多來源特徵。螢石的143Nd/144Nd(在成礦時期80Ma時的組成)和87Sr/86sr比值分別為0.511868~0.5119369(平均為0.511902)和0.7306~0.7710(平均為 0.7513),賦礦岩石(火山岩和沉積岩)在成礦時期的143Nd/144Nd和87Sr/86Sr值分別為0.511186~0.511495(平均0.511340)和0.7081~0.7260(平均0.7140),基底變質岩為0.511251~0.512859(平均0.512034)和0.7455~0.9094(平均0.7936)。這說明晶出螢石的成礦流體的釹和鍶同位素組成與基底變質岩在成礦時期的釹和鍶同位素組成較接近,而與賦礦岩石差異較大。岩石的F/Sr和F/Nd比值進行的同位素混合模型研究表明,氟主要(60%~78%)來自前寒武紀的基底變質岩,少部分來自賦礦的火山岩及沉積岩。⑤成礦方式為大氣降水成因的地熱水對成礦母岩進行淋濾汲取,形成攜帶礦質的流體,然後在斷裂中充填形成礦體。

主要控礦因素:①深大斷裂、控盆斷裂及次級斷裂和構造破碎帶、岩體接觸帶斷裂直接控制礦體的分布。②在前寒武系褶皺帶上的大面積火山活動及中酸性火山岩廣泛分布。

找礦主要標志:①線形展布的含螢石(在地表常被淋失而留下立方形和八面形空洞)硅化帶。②F、CaO地球化學異常及螢石、重晶石重砂異常。③露頭、老采坑、廢石堆、轉石等。

礦床主要實例:浙江武義楊家、遂昌湖山、龍泉八都及廣東河源到吉和江西瑞金謝坊等螢石礦床。

2.碳酸鹽岩石中的充填交代型脈狀、透鏡狀螢石礦床

主要分布於地台區,產於碳酸鹽岩層的斷裂構造帶中,系成礦溶液同圍岩發生交代又沿裂隙充填形成的螢石礦體。礦體形態復雜多樣,常呈脈狀、透鏡狀和囊狀,甚至形成復雜的礦巢。礦體一般長數十到數百米,延深幾十米到數百米,厚度一般為1~5m。礦床規模以中、小型為主,也有大型礦床。礦石礦物組合較復雜,有螢石、方解石、重晶石等,常組成石英-螢石型、重晶石-螢石型、方解石-重晶石-螢石型等礦石類型,一般屬較難選礦石,部分礦石經手選也能獲得高品位塊精礦。例如,江西德安、雲南老廠、四川彭水縣二河水、貴州沿河縣豐水嶺、申基坡等螢石礦床。這類礦床多為共生礦床,而很少成為單一的螢石礦床,例如,四川二河水和貴州豐水嶺為螢石、重晶石礦床,貴州晴隆大廠為輝銻礦、黃鐵礦、螢石礦床等。

該類型礦床的圍岩普遍發育硅化,有的硅化相當強烈,往往成為重要的找礦標志。此外,尚有粘土化、碳酸鹽化、重晶石化、綠泥石化、黃鐵礦化、絹雲母化,較少見到雲英岩化。其中重晶石化、碳酸鹽化與礦化關系密切。

該類礦床成礦作用受構造控制十分明顯。特別是褶皺構造的控製作用,較其他類型礦床更為突出。一般礦床均與背斜關系密切。礦體通常產於背斜軸部、近軸兩翼的層間剝離或斷裂破碎帶中。

(二)碳酸鹽岩石中的層控型層狀、似層狀螢石礦床

這是近年來發現的一種新型螢石礦床類型。礦床產於特定層位的碳酸鹽岩層中,嚴格受層位或層間構造所控制,是近年來被肯定很有遠景的螢石礦床類型。礦體常呈層狀、似層狀或透鏡狀產出。礦體長200~400m,個別達千米以上,延深幾十米到數百米,厚度一般1~8米。礦床規模屬大型。礦石礦物組合簡單,以螢石型、石英-螢石型為主,原礦經手選即能獲得w(CaF2)85%的塊狀富礦。

該種類型盡管分布並不廣泛,國內僅見於內蒙古蘇莫查干敖包礦區,但單個礦床規模大,沉積特點明顯,成礦地質條件獨特。礦床所在區域廣泛發育海相中酸性熔岩,礦床賦存於下二疊統火山沉積岩系的碳酸鹽岩夾層中,圍岩為西里廟組片理化流紋岩、晶屑凝灰岩、英安岩、炭質板岩、結晶灰岩、大理岩等。礦體呈層狀、脈狀產出。層狀礦體與圍岩整合接觸,礦石具有明顯的層紋狀構造。脈狀礦體受褶皺構造和斷裂控制明顯。根據礦物包裹體測溫,成礦溫度較高(85~270℃,或者更高)。圍岩蝕變相當微弱,僅輕微高嶺土化和硅化。

礦床實例:內蒙古蘇莫查干敖包螢石礦床(圖9-3)內蒙古四子王旗蘇莫查干敖包礦區,隸屬內蒙古自治區烏蘭察布市四子王旗。位於艾勒格廟西7km.東北距二連浩特90km。礦區內有蘇莫查干敖包、敖包吐、伊和爾、額爾其格等礦床。其中蘇莫查干敖包礦床已夠特大型螢石礦床。根據野外觀察到的礦體賦存狀態,礦體與圍岩之間的接觸關系,可分為以下兩種情況:①以額爾其格螢石礦床為代表。礦體嚴格受層位控制,呈層狀產出,與圍岩整合接觸。含礦岩石為灰岩或薄層灰岩夾少量板岩透鏡體。礦石呈層紋狀或塊狀。②礦區內最大的蘇莫查干敖包螢石礦床賦存在下含礦層中,礦體嚴格受構造裂隙控制。礦石除部分保留有原沉積層紋構造外,大部分不具原沉積特點。區內敖包吐北礦段也屬此類型,該礦床產於西里廟組第三岩性段二雲母角岩與第四岩性段長英角岩接觸部位,並穿過了第四岩性段的長英岩。礦體形態極為復雜,與圍岩之間均成不整合接觸。

圖9-3 內蒙古四子王旗蘇莫查干敖包螢石礦床地質圖

礦石礦物比較簡單,主要由螢石組成,其次有少量粘土、鐵質物或碳酸鹽。礦石類型按礦物組合只有螢石型。按構造特徵分為糖粒狀礦石、角礫狀礦石、條帶狀—條紋狀礦石、骨架狀礦石和偉晶狀礦石。礦石結構有交代結構、交代殘余結構。充填螢石是由於海底噴發作用,伴隨有大量CO2,H2S,HF,SiF4等氣體噴出,其中氟大部分暫封閉於海域中,這部分氟與海水中的硫酸鹽、碳酸鹽和鹵化物等發生化學反應,奪取其中的Ca,形成CaF而進行遷移。在火山噴發間隙期間所發生的海相化學沉積成岩過程中,已形成CaF2(包括沉積成岩作用期間形成的)與碳酸鹽一起,以螢石形式沉澱下來,構成礦化層。這類礦層與岩層呈整合接觸,構成層狀或似層狀礦體。這種由原始沉積形成的礦層,構成礦區內多處出現的改造礦床的物質基礎。

近些年來,沉積螢石礦床已為世人廣泛注意。由於它展布面積大,常有著巨大的CaF 2儲量,具有勝過脈狀礦床的重要的經濟意義和科研價值。該礦床的成因與形成機制,不但在國內而且在世界上也具有一定的代表性。

(三)偉晶岩型礦床

只有部分礦床具有工業意義。如美國蒙大拿州的Crystal山礦床,在偉晶岩中有三條大的板狀螢石礦體,共生礦物有黑雲母、石英、長石等。俄羅斯產有與分異囊狀偉晶岩有關的螢石礦床,螢石和水晶晶體共生,產於花崗偉晶岩內的晶洞和「晶囊」內,其中有光學級螢石。該區的分異囊狀偉晶岩主要發育在侵入體頂部,尤其是花崗岩與變質岩的緩傾斜接觸面上。這類分異囊狀偉晶岩,可按礦物成分分為:石英-長石偉晶岩和石英-螢石-長石偉晶岩。含螢石晶體的礦巢和礦囊,主要分布在偉晶岩體中部的長石帶和石英核的接觸帶內,根據光學螢石晶體中的氣-液包裹體測溫,其生成溫度為98~145℃。

(四)矽卡岩型礦床

在日本,這種類型的螢石礦床已成為重要類型,包括Mihara、Zinbu、Hoei和KuSai-ban礦床。螢石礦體產於花崗岩與石灰岩接觸帶上,主要產於外接觸帶中。螢石呈浸染狀產於矽卡岩中,伴生礦物有錫石、白鎢礦、黃銅礦、閃鋅礦等(K.Sato,1980)。

(五)殘積礦床

這是在螢石礦床風化殼中的粘土和砂中殘積的螢石富集體,也包括深度風化的螢石礦脈的上部(深度可超過30m)。美國伊利諾伊和肯塔基州以及英國都有這類礦床,並且有重要價值。法國中部地塊的莫凡也有此類礦床。

(六)湖相沉積螢石礦床

義大利羅馬北部的Castel Giuliano地區的幾個湖泊里,有現代沉積的螢石礦床。螢石呈浸染狀,散布在現代湖泊的未固結的火山灰及粘土質沉積物中。CaF2含量為35%~55%。計儲量達800 萬t。共生礦物有重晶石、磷灰石、解石,白雲石和蛋白石。A.H.G.Mitchell等(1981年)也指出,在義大利羅馬省有與第四系鹼性火山岩有關的螢石礦化,在火山噴發中心之間的大盆地中,發育有來源於火山岩的河湖沉積。其中,重晶石、方解石和極細粒的螢石含量高達60%。非洲肯亞山馬加迪湖內的螢石也屬此類。

三、資源分布及成礦規律

我國螢石資源豐富,到目前為止,發現並已經地質勘查的螢石礦床約290個,探明儲量達1.5億t,居世界首位。中國螢石礦成礦時代主要為中生代,次為晚古生代末期,分布地區主要為東南沿海的浙江、福建及江西,次為中南地區的湖南、湖北、河南和華北地區的內蒙古、吉林;此外,廣東、陝西、河北、山西、安徽、四川、雲南、江蘇、北京及貴州等地也有分布(圖9-4)。

圖9-4 中國螢石礦床分布示意圖

(一)礦床的時空分布

中國螢石礦成礦大地構造單元主要為華南造山帶和北山-內蒙古-吉林造山系,次為揚子准地台、祁秦造山系東段、華北准地台東北部及天山-興安造山系。賦礦圍岩主要為碳酸鹽岩和硅質岩(沉積岩、變質岩、侵入岩及火山岩)。與成礦有關的岩漿岩主要為海西末期、印支期及燕山期中酸性侵入岩和火山岩。控礦構造主要為深大斷裂及次級斷裂。據空間分布特徵及其與大地構造的關系,可劃分出6個成礦區(帶)(圖9-5)。①東南沿海成礦帶,范圍基本與華南造山帶吻合;呈NE向延伸,南西起自南寧,北東止於寧波,長約1800 km;北西起自長江,南東止於海邊,最寬處約760 km。分布有螢石礦床70餘個,主要為大中型,儲量居全國之首,均為熱液充填型,是我國最重要的螢石成礦帶。②揚子成礦帶,位於揚子准地台內,延伸方向呈NEE—SW W,與地台長軸方向相同,西起自昭通,東止於太湖,長約2080 km,寬約100~520 km。有螢石礦床40餘個,主要為小型,部分為大中型,均為熱液充填型。③東秦嶺成礦帶,位於昆祁秦造山系東段,延伸方向為NW—SE向;西起自西安,東止六安,長約1920 km,寬約120 km;有螢石礦床18個,其中大型3個,中型7個,小型8個,均為熱液充填型。④內蒙古-吉林成礦帶,位於北山-內蒙古-吉林造山系中,西起內蒙古達來呼布鎮,東止吉林市,長約2800 km,寬約2400 km。有螢石礦20餘個,以中大型礦床為主,全國最大的礦床(蘇莫查干敖包螢石礦床)位於本區,有熱水沉積型及熱液充填型兩成礦帶。⑤興安成礦區,主要位於天山-興安造山系東端,延伸方向為北北東,長約800 km,寬約320 km。有螢石礦床8個,其中2個為中型,6個為小型,均為熱液充填型。⑥華北成礦區,位於華北准地台東北部,長約800km,南北寬約280 km。有14個螢石礦床,其中1個大型,5個中型,8個小型,均為熱液充填型。

圖9-5 中國單一型螢石礦床成礦區帶

(據徐少康等,2001)

Ⅰ—東南沿海成礦帶;Ⅱ—揚子成礦帶;Ⅲ—東秦嶺成礦帶;Ⅳ—內蒙古-吉林成礦帶;Ⅴ—興安成礦區;Ⅵ—華北成礦區

中國螢石礦床賦礦岩層從太古宇、元古宇至中生界都有,但比較集中於古生代的奧陶系、二疊系和中生界。從礦床成因考慮,螢石礦床(除沉積螢石礦床外)多在成岩以後,由熱液活動引起。因此,即使礦床賦存於古老變質岩地層,其成礦時代也比較晚。經統計可知,我國螢石礦床的90%與中生代燕山期造山運動有關。同時在燕山期內,又以燕山晚期成礦最為有利。

(二)礦床的控礦因素

控制螢石成礦作用的主要是岩石類型和構造。適宜的岩相和岩性往往是螢石成礦物質來源的重要基礎,褶皺和斷裂為成礦溶液提供通道和有利的容礦空間。在這些因素中,對不同類型礦床而言,各自所起作用程度也不同。

1.岩石類型的控礦作用

岩漿岩類型對螢石礦化的影響因礦床類型而異。一般與螢石礦化有關的岩漿岩多為酸性或中性,很少與基性岩漿岩有關,以酸性花崗岩(包括黑雲母花崗岩、花崗斑岩)及某些中酸性岩石(如花崗閃長岩、閃長岩)等富SiO2的鈣鹼性岩石對成礦有利。碎屑岩有利於充填礦床的形成。

產於碳酸鹽岩地區,與岩漿岩無成生聯系的螢石礦床類型中,螢石礦化對圍岩的依賴性更為顯著,如川東南、黔東北地區廣泛發育的螢石、重晶石礦化,主要集中在下奧陶統紅花園組中-厚層較純的生物碎屑灰岩中,而其上部的大彎組(或湄潭組)的灰岩、粉砂岩,含泥質灰岩夾頁岩薄層的岩組,只在其底部,而且與紅花園組聯控條件下才有螢石礦化。紅花園組下部分鄉組和南津關組(或桐梓組)的灰質白雲岩、白雲質灰岩礦化很少,也只有與紅花園組聯控時,才有可能形成礦化或構成工業礦體。

2.構造的控礦作用

構造對螢石礦床的控製作用極其明顯,除部分產於沉積碳酸鹽岩石中的礦床與背斜有關,產於背斜核部或兩翼外,在我國螢石資源中佔有重要地位的硅酸鹽岩石中的礦床,均毫無例外的受斷裂構造所控制,碳酸鹽岩石中的充填交代型礦床,多數也與斷裂構造有關。在一個礦床或礦田內,雖然可能有幾組方向不同的礦脈,但總有一個方向的礦脈出現頻率最高,規模最大,礦化最好,說明當幾組合礦斷裂並存時,通常只有某一方向的斷裂含礦性最佳,這個方向的斷裂往往成為礦區或礦田的主導控礦斷裂或主要控礦斷裂。

斷裂裂隙既是成礦溶液的通道,又是容礦的空間,在相同條件下,斷裂裂隙發育、岩石構造破碎的地區(地段)容易成礦。斷裂裂隙的控礦對於各類螢石礦床均無例外,但主導斷裂方向有差別。許多螢石礦床實例表明,在一個礦床或礦田內,盡管可以分布有許多不同產狀的、相互間也有聯系的斷裂,但是總有一個方向的含礦最佳,往往成為礦區的主導控礦斷裂。這種主導斷裂,在那些與背斜有關的礦床內,往往垂直於背斜軸方向,少數與背斜平行。對一個較大地區范圍內也有類似的規律。例如,中國東南部廣大螢石分布地區,大部分含礦斷裂為北東向或北北東向。如果按礦床規模統計含礦斷裂走向,則89.3%的大型礦床主礦脈走向為北東向,少數大型礦床的礦脈走向為北西向,從更大范圍看,華北的東部沿海、華中、華南、華東等大片中生代燕山期岩漿活動地帶螢石礦主導礦脈方向多數也是北東向,少數為北西向,這表明.我國東部大部分礦床含礦主導方向為北東向的規律,完全是受中國東部環太平洋西岸北東向構造方向制約。

I. 介紹一下六七十年代的274地質隊

桂西,典型的資復源富制集區,區內有色金屬礦產資源豐富,特別是鋁土礦資源。「在以前的平果縣,俯拾皆是的堆積型鋁土礦礦石,往往被當地農民用來起房子、壘豬圈、砌台階、鋪便道,並不知道它們是寶貝。」274隊副隊長韋國深說。正是因為當地鋁土礦的成功開發,平果這個國家級貧困縣發生了翻天覆地的變化。據了解,平果縣原來年人均純收入只有130元,到2013年,城鎮居民人均可支配收入達到24553元、農民人均純收入6135元。

然而,除了平果縣外,桂西絕大多數縣仍在貧困線上掙扎。桂西轄區有21個國家扶貧開發工作重點縣,占廣西全區比重77.8%;其中,紅色老區百色是國家18個連片貧困地區之一,全市12個縣(區)中有10個被列為國家級扶貧工作重點縣,有1015個自治區級貧困村,佔全市行政貧困村總數的55.3%,占廣西壯族自治區行政貧困村總數的1/4。

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