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地质队在云和下详萤石矿有什么发现

发布时间: 2021-02-11 02:43:25

A. 苏-查萤石矿床的矿床地质特征

四子王旗苏-查地区的萤石矿床(点)根据其赋矿围岩分为两种类型:产出于早二叠世大石寨组 中酸性火山-沉积岩地层中的萤石矿床(点)和产出于花岗岩体中的萤石矿床(点)。具有一定规模 的萤石矿床基本都产出于早二叠世的中酸性火山-沉积岩地层中,只有贵勒斯泰萤石矿化点产出于贵 勒斯泰碎裂花岗岩体中的张裂隙中;另外在早白垩世的卫境花岗岩体中产出有含萤石矿化的细粒花岗 岩脉。早二叠世大石寨组火山-沉积岩地层中的萤石矿床有3个主要的产出层位(图3-1):第一含矿 层位位于大石寨组第二岩性段的底部,在西里庙向斜南翼的伊和尔一带产出有伊和尔萤石矿;第二含矿 层位位于大石寨组第三岩性段碳酸盐岩-碎屑岩建造的底部,产出有超大型苏-查萤石矿床、温多尔努如 和瑙尔其格萤石矿化点;第三含矿层位位于大石寨组第三岩性段顶部,产出有中型的敖包吐萤石矿床。

图3-1 下二叠统大石寨组火山-沉积岩地层中萤石的矿化层位

苏-查萤石矿床属于单一萤石矿床(李士勤,1985;王万昌等,1986;陈先沛等,1994;聂凤军 等,2008),是迄今为止在全球范围内找到的最大规模单一萤石矿床(中国矿床发现史-内蒙古卷编委 会,1996;王万昌等,1986;李士勤,1985),是南至白云鄂博,北至二连浩特的稀土、铁、金和萤 石成矿带的一个重要的组成部分。成矿区及外围古生代和中生代地层分布广泛,岩浆岩发育,构造形 迹复杂,大、中型萤石矿床星罗棋布;因此,该区不仅是探讨大规模萤石成矿作用的理想地区,而且 是认识华北板块北缘岩石圈演化历史的关键部位。

一、成矿地质背景

苏-查矿床在大地构造位置上位于西伯利亚板块和华北板块之间的中亚晚古生代造山带的东段,夹持于索伦板块缝合线(Xiao et al.,2003)和贺根山深大断裂之间。区域出露的地层主要有前寒武 系艾勒格庙组、下二叠统大石寨组、下二叠统哲斯组、侏罗系、白垩系、古近-新近系和第四系。

苏-查矿床的控矿构造是苏-查压扭性断层,为大石寨组第二、第三岩性段之间的层间破碎带,总体呈北东向展布,断续出露40km左右。

二、成矿时代

本次研究通过对苏-查萤石矿床的下盘高岭石化蚀变岩的研究,获得了萤石矿床蚀变矿物绢云母 和伊利石样品的钾-氩同位素年龄值分别为141.5±1.2 Ma和137.6±1.1 Ma,可以代表矿床的形成年 龄,表明区域的大规模萤石矿化作用发生在早白垩世。这一数据与卫境花岗岩锆石SHRIMP铀-铅同 位素年龄值138±4 Ma大体一致,指示萤石矿化作用与区域的花岗岩类岩浆活动具有密切成因联系。

三、矿体地质特征

(一)矿体特征

图3-2 苏-查萤石矿床地质图(据内蒙古102地质队,1987,有修改)

苏-查矿床萤石矿化呈层状和似层状沿下二叠统大石寨组中酸性火山岩与碳泥质板岩(含灰岩透 镜体)接触带产出(图3-2,图3-3)。尽管含矿岩层总体上呈北东方向展布,但是局部地段为不规则 状反“S” 型和“V” 字型(王万昌等,1986;李士勤,1985)。整个矿化带的长度为4500 m,宽度 为300~600 m。鉴于萤石矿体的产出规模和几何形态完全受岩体与地层接触带或层间破碎带控制,因此,无论是在走向上,还是沿倾向上,萤石矿体均呈舒缓波状,并且以连续性好和品位稳定为特征。除了少量含萤石大理岩透镜体外,整条矿化带就是一个完整的矿体,总体上向北西方向(310° 330°)倾斜,倾角20°~55°,与区域构造线方向大体一致。系统的钻(坑、槽)探结果表明,具有 工业价值萤石矿体的长度为2900 m,厚度为0.5~22 m,平均值5.6 m,倾斜延伸为600~800 m,最 大值为1200 m;垂直深度为300~460 m,最大值为588 m。

图3-3 苏-查萤石矿床13勘探线剖面图

根据中国萤石矿床勘探规范,可将苏-查萤石矿床自上而下分为贫矿带(CaF2含量大于30%和小 于65%),富矿带(CaF2含量大于或等于65%)。各条贫、富矿带地质特征为:(1)上贫矿带,位于1 号到37号勘探线之间,长度为744 m,厚度为1.2~6.8 m,平均为2.2 m;CaF2含量为22.49%~ 50.57%,平均37.02%;(2)富矿带,分布在1号和37号勘探线之间,长度为1150 m,厚度为1.31~ 9.59 m,平均4.49 m,CaF2含量为75.70%~86.20%,平均值为80.39%;(3)下贫矿带,出现在5~ 25勘探线之间,长度为1050 m,厚度为1.96~7.57 m,平均为2.60 m。CaF2含量为26.36%~ 51.19%,平均为44.26%。整个苏-查萤石矿床各条贫、富矿带(体)的倾斜延伸变化范围为700~ 800 m,平均为760 m,垂直深度为350~450 m,平均420 m;已探明的CaF2储量(矿石量)为 19.15 Mt,CaF2含量变化范围为22%~86%,平均53.86%。

另外,在苏-查萤石矿脉的下盘局部地段可见萤石矿和铁锰矿伴生(图3-4)。在大理岩透镜体中 可以看到较为广泛的萤石化,其中CaF2的含量多在1%~5%之间,白色、浅紫色细粒萤石在大理岩 中呈浸染状产出(图3-5)。

(二)矿石类型

详细的岩(矿)相学和矿物学研究结果表明,苏-查萤石矿床的矿石类型主要有石英-萤石型、石 英-硫化物-萤石型、方解石-石英-萤石型和萤石-石英型,其中以石英-萤石型矿石为主。各类矿石基本 特征简述如下:(1)石英-萤石型,分布在矿区中部,从地表到地下100m处产出,由糖粒状、条带状和 伟晶状萤石、石英和方解石构成。单矿物粒径变化范围为0.01~0.64 mm,萤石含量为80%~99%(CaF2含量为77%~99.05%,平均95.68%),平均92.34%;石英为1%~20%,平均16%;方解石 和其他矿物组分为1%~5%,平均3%;(2)石英-硫化物-萤石型,分布在矿区西南部,埋藏深度大于 100 m,由萤石、石英和硫化物所构成。萤石含量为60%~80%,平均72%;黄铁矿为30%~40%,平均36%;石英为5%~10%,平均6%;黄铜矿为2%~10%,平均4%;闪锌矿为2%~10%,平 均5%;磁黄铁矿为5%~20%,平均16%,少量毒砂,局部地段见有铜多金属硫化物块体;(3)方解 石-石英-萤石型,分布在矿区中南部,出现在地表到地下30 m处,由方解石、石英和萤石组成。萤 石含量为6%~80%(CaF2含量为40%~77%,平均55%),平均72%;方解石为10%~60%,平 均30%;石英为5%~25%,平均17%;(4)萤石-石英型,分布在矿区中部,出现在地表处,由石英 和萤石组成。萤石含量为30%~70%,平均48%,石英为8%~30%,平均18%,局部地段见有含 萤石的铁锰硅质岩或石英脉团块。

图3-4 第53探槽地质素描图(图中铁锰矿与角砾状萤石矿伴生)

图3-5 苏-查萤石矿区第86探槽素描图(图中大理岩普遍具有侵染状萤石矿化现象,其CaF2含量一般在1%~5%之间)

根据结构、构造特征划分苏-查矿床萤石矿石的主要类型有纹层状萤石矿石、细晶块状萤石矿石、 条带状萤石矿石、伟晶状萤石矿石、角砾状萤石矿石和泥沙质萤石矿石等类型。其中纹层状和细晶块 状萤石矿石为主要工业类型。(1)纹层状矿石主要呈残留块体产出于细晶块状萤石中,黄灰色或灰黑 色,微细粒变晶结构,残留纹层状构造,萤石呈微细粒(0.1~0.3 mm)、不规则状、局部呈致密块 状产出。(2)细晶块状萤石矿石,灰黑色、灰白色和黄褐色,交代残缕结构、交代残余细晶结构,块状 构造。主要矿物由细粒萤石组成,粒径0.01~0.06 mm,萤石多以他形和半自形的连晶形式生长,含 量在95%以上,其次为交代残余的泥质、硅质和铁质矿物等组成,含量在3%~5%之间。(3)条带状 萤石矿石呈交代残余结构,条带状构造,局部为条纹状构造。矿石主要成分为乳白色质地较纯的萤石 条带和暗色含泥质条带细晶萤石相间排列而成,后者常被前者所切割。条带状萤石矿石主要分布在5 ~13勘探线之间。(4)伟晶状萤石矿石呈粗晶到伟晶结构,块状构造,这类矿石中萤石的颜色较杂,有乳白色、淡紫红色、淡绿色、棕黄色、靛青色等,主要由质地较纯的萤石组成,含量在90%~ 98%之间,萤石颗粒粗大,不同色彩的伟晶状萤石集合体互相镶嵌在一起,杂质很少,偶见白色水晶 晶簇附着在萤石的表面。(5)混合伟晶状矿石大多沿构造裂隙带或在细晶块状矿石层的空洞或洞穴中产 出,有晶形完整、晶簇粗大、色彩艳丽和形态多样的特征。矿石的结构有粗晶状、伟晶状、自然粒状 和交代残余(残缕)结构,构造有梳状、环带状、晶簇状、骨架状、钟乳状和葡萄状等,矿石的 CaF2含量高,但规模小。(6)角砾状矿石也是矿区中的一种主要类型,几乎遍布在矿区的所有范围。矿石的颜色主要由灰白色、黄褐色和杂色等,角砾和胶结物均呈交代残余结构、交代充填结构,角砾 状构造。角砾可以是不规则的纹层状萤石、细晶块状萤石、硅质岩以及第三岩性段的碳质板岩和大理 岩残块,角砾大小一般为3~5 cm,大者直径有10 cm以上,胶结物可以是泥沙质萤石、细晶块状萤 石、伟晶状萤石、硅铁质、碳酸盐、晶簇状方解石脉或石英脉等。(7)泥沙质矿石多呈灰白色、浅紫 色、黄褐色等,多以不规则脉状或团块状穿插在细晶块状、伟晶状、条带状和角砾状矿石层中,具交 代残缕结构,纹层状和块状构造,其萤石主要呈显微晶质存在。

系统的野外地质观察和室内综合研究表明,各种类型的萤石矿石的生成顺序是先后有别的,反映 了萤石成矿作用的多期性和复杂性。根据各类型矿石的空间赋存和相互穿插关系,成矿作用的先后顺 序(从早到晚)依此为纹层状矿石→细晶块状矿石→混合伟晶状矿石→伟晶状矿石→泥沙质矿石。

(三)围岩蚀变

萤石矿床的主要围岩蚀变为高岭石化(图3-4,图3-5和图3-6),主要发生在矿脉的下盘的流纹岩、 流纹质凝灰岩中,以及矿脉上盘的碳质斑点板岩中。蚀变带厚度多为0.5~3m,局部地段可达5~7 m。

在萤石矿脉的围岩为大理岩时(第33勘探线处935~960 m标高,及第41勘探线西南区域)围岩 蚀变为钙质矽卡岩类,主要蚀变类型有符山石矽卡岩、石榴子石矽卡岩和透辉石矽卡岩等(图3-7)。

图3-6 苏-查矿床矿脉下盘的流纹斑岩高岭石化围岩蚀变 照片位置:苏-查矿区矿井下960 m中段33线处沿脉工程,左图:蚀变岩上部为灰黑色细晶块状萤石,下部为高岭石化蚀变;中图:钾长石已完全蚀变为绢云母,仍保留钾长石的外形轮廓;右图:石英斑晶 呈现港湾状溶蚀,表现火山岩的典型特征

图3-7 苏-查萤石矿区28号探槽中的高岭石化围岩蚀变

B. 萤石矿有什么样的用途

萤石的用途十分抄广泛,随着科学技袭术的进步,应用前景越来越广阔。目前主要用于冶金行业制生产炼铝熔剂冰晶石的原料,化工行业制氢在医药方面,在水泥生产中,萤石作为矿化剂加入。萤石能降低炉料的烧结温度,减少燃料消耗,同时还能增强烧结时熟料液相粘度,促进硅酸三钙的形成。水泥工业对萤石质量要求不严,一般CaF2含量在40%以上即可,对杂质含量要求也不作具体规定。。在建材工业中,由于用途不同,对萤石质量要求也不相同。目前,我国用于建材工业的萤石质量要求在中华人民共和国国家标准GB19321-88《萤石粉矿》中作了规定。{铁合金现货网}真诚为您服务

C. 广德县白茅岭萤石矿()

白茅岭萤石矿位于安徽省东南角广德县城北约15公里处的花古乡三保村境内。由黄牛山(又名三员)和白云山两矿段组成,北起白云山顶,南到黄牛山脚,南北宽约500米,东西长约800米,面积约为0.4平方公里。

矿区北距郎广公路约1.5公里,南距318国道和宣杭铁路约10公里,交通方便。

白茅岭萤石矿床赋存在宣郎坳陷和广德坳陷接触部位的北北东向隆起断裂破碎带内,为受断裂破碎带控制的中低温热液充填大型脉状萤石矿床。共有矿脉23条,矿脉形态较规则,多呈似板状体,向南倾斜倾角40°—50°和70°—80°,最大延长330米,最大延深300米。矿石为石英-萤石型,矿物成分主要为萤石、石英,次为方解石、重晶石,少量黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等,矿石以贫矿为主,矿段平均含氟化钙为51%—70%。

矿体围岩为硅化碎屑岩和硅质岩,二者界线分明;围岩蚀变以硅化最为普遍,次为高岭土化、叶蜡石化等。

矿床成因与邻近的燕山晚期姚村花岗岩体及其派生的花岗闪长斑岩岩株有关。

新中国成立前,此处没做过地质调查工作,仅在白云山顶白云庵门前约百余米处发现古掘迹两处,说明萤石可能早为前人所发现,但详情无法查证。

新中国成立后,随着1958年全民大办钢铁的开展,对与发展钢铁有关的矿物原料的需求日趋紧张,在这种形势下促进了全民找矿、采矿及全民办地质的兴起,上海市白茅岭农场于1958年9月在白云山发现了萤石并随即进行地表开采。同年下半年,省地质局芜湖地质分局第三地质队李怀荣来此做铁矿调查时发现了萤石,但没有进行工作。1959年10月,广德县地质队派员来此进行萤石调查,在黄牛山地表发现萤石碎块及矿化,接着采用探槽进行揭露,发现萤石矿脉,初步确定了矿床的存在,估算了矿石量,并编写了《广德县地质队1960年工作总结》和《白茅岭萤石矿与三员萤石矿普查评价报告》。1960年5月,省地质局三二二队三分队派员来此进行萤石普查,于1961年1月由王文新编写了《广德县白茅岭萤石矿评价报告及普查勘探设计书》,但普查勘探设计未能付诸实施。1972年6月,三二二队一分队对黄牛山矿段进行地质勘探,开动钻机一台,到1974年8月勘探结束,完成钻探进尺0.34万米,计26个钻孔,探明萤石矿石储量88.34万吨,于1977年12月提交了《广德县白茅岭萤石矿床黄牛山矿段地质勘探报告》。1979年1月26日,省矿产储量委员会审查通过。地质勘探费用约17万元,平均每吨矿石勘探成本约0.20元。

黄牛山矿段勘探结束后,当年9月即转入白云山矿段的普查勘探。第一阶段工作至1976年7月暂告一段落,同年8月钻机奉命调往马鞍山参加铁矿勘探会战;1979年底,钻机又搬回白云山矿段进行施工,后因地层复杂、矿石易碎、钻探工艺落后等因素,致使钻探工程质量很低难以达到地质要求而停止钻探施工,前后完成钻探工作量共0.14万米。于1980年8月提交了《安徽省白茅岭萤石矿床白云山矿段普查评价报告》,求得萤石矿石储量104.67万吨。

白茅岭萤石矿于1958年9月由上海市白茅岭农场首先开采,次年广德县城关镇亦组员采矿,并于1960年接管了白茅岭农场的采矿场。1961年起停止采矿,1965年又复开采,至1972年由地方国营广德县萤石矿接管开采至今。1987年前为小规模露采,其后萤石矿自行设计施工建井,进行井下采矿;现有一个开采中段,中段高40米。现有职工167人,高峰期有205人,年产矿石1.30—1.40万吨。矿石经手选后即可出售,故其经济效益好。

自改革开放以来,随着富民政策的逐步落实,1986年前后县萤石矿把白云山矿段的采矿场退让给山场所属权的各乡村,由此兴办起一批乡村小矿山。至此,矿区内采矿坑遍山,采矿炮声不断,运矿车来往穿梭,呈现出开矿的繁忙景象,为发展地方和乡镇经济增加了活力。

D. 地质队用什么东西看到地下面去

方法
主要有坑、槽探、钻探、地球物理勘探等方法。
坑、槽探

就是用人工版或机械方式进行挖权掘坑、槽、井、洞。以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层的地质结构,并能取出接近实际的原状结构土样。
钻探

是指用钻机在地层中钻孔,以鉴别和划分地表下地层,并可以沿孔深取样的一种勘探方法。钻探是工程地质勘察中应用最为广泛的一种勘探手段,它可以获得深层的地质资料。
地球物理勘探

简称物探,它是通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件的。常用的地球物探方法有直流电勘探、交流电勘探、重力勘探、磁法勘探、地震勘探、声波勘探、放射性勘探

E. 萤石矿床地质勘查与评价

一、矿床一般工业指标

工业指标应根据矿山开采技术条件、矿石的加工选冶性能、矿山开发的外部条件及当时的市场情况和国家的经济政策研究确定。在预查和普查阶段,可采用一般工业指标或与相邻地区同类矿床类比。在详查和勘探阶段,一般应在勘查工作基本结束前,通过多个方案比较,或结合预可行性研究、可行性评价研究和当时的市场及相关因素提出工业指标的推荐方案,按国家规定的程序报批。

对与铁、钨、锡、铍等多金属及铅、锌等硫化物矿床中的伴生萤石矿床,虽然萤石未达到边界品位要求,但应根据选矿工艺在技术上可行、经济上合理的前提下制定综合回收的工业指标。

萤石矿床一般工业指标:

边界品位:w(CaF2)≥20%。

最低工业品位:w(CaF2)≥30%。

矿石品级:

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

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

二、矿床勘探类型的划分及划分依据

(一)勘查类型划分依据

勘查类型主要根据主要矿体的延展规模、矿体形态复杂程度、构造、岩脉的发育程度和有用组分的均匀程度划分,也可与相邻地区的同类矿床进行类比初步确定,随研究程度的提高做适当调整。

1.矿体的延展规模

大型矿体:长大于600m,延深大于300m。

中型矿体:长300~600m,延深100~300m。

小型矿体:长小于300m,延深小于100m。

2.矿体形态复杂程度

简单:矿体呈层状、似层状,矿体厚度变化小,变化系数小于50%。

中等:矿体呈似层状、透镜状、扁豆状、脉状,矿体厚度变化中等,变化系数50%~80%。

复杂:矿体呈小透镜状、小扁豆状、复脉状、囊状、串珠状,矿体厚度变化大,变化系数大于80%。

3.构造、岩脉发育程度

简单:矿体产状稳定,一般无或很少有较大的断层破坏矿体,岩脉不发育。

中等:产状较稳定,有少数较大的断层或岩脉,但对矿体破坏不大。

复杂:产状不稳定,褶皱发育或断层、岩脉发育,对矿体影响和破坏较大。

4.有用组分的均匀程度

均匀:品位变化系数小于30%(萤石)。

较均匀:品位变化系数30%~60%(萤石)。

不均匀:品位变化系数大于60%(萤石)。

(二)矿床勘探类型的划分

第Ⅰ类型(简单型):矿体延展规模为大型,矿体形态复杂程度简单,构造岩脉发育程度简单,有用组分均匀或较均匀。

第Ⅱ类型(中等型):矿体延展规模为中到大型,矿体形态复杂程度中等,构造、岩脉发育程度简单或中等,有用组分分布较均匀。

第Ⅲ类型(复杂型):矿体延展规模为小到中型,形态复杂程度中等到复杂,构造、岩脉发育程度复杂或中等,有用组分分布较均匀或不均匀。

三、不同勘探类型勘探工程间距的要求

根据我国萤石地质勘查和矿山生产的实践经验,提出各勘查类型基本控制工程间距,供类比使用参考(表9-5)。勘查工程网度应尽可能为后续勘查工作衔接利用。

表 9-5 勘查类型基本控制工程间距参考表

表9-5中所列勘查工程间距,是指采用钻探工程控制矿体的实际距离。表中数据是综合萤石地质勘探工作和矿山生产的实践经验提出的,在勘查工作实践中应根据矿体的实际,灵活掌握使用,以避免工程量的浪费和达不到控制程度要求。有些构造复杂地段应加强研究工作或安排必要的专门工程了解构造情况,避免单靠加密工程间距来提高控制程度。矿体规模很大,产状稳定的矿床可以适当放稀工程。第Ⅲ类型中偏复杂矿床一般探求控制的和推断的矿产资源/储量。地表勘查工程间距,一般按相应类型工程间距加密1倍。根据矿床沿走向和倾向的变化,可以变换和调整走向与倾向的工程间距。在小型矿体勘探阶段,控制矿床的勘探线应不少于三条。探明的矿产资源/储量应加密控制。

四、采样、样品加工及化验要求

槽探、井探、坑探工程中,采用刻槽法取样。样槽断面规格为5cm×3cm~10cm×5cm;钻孔矿心一般清洗后沿长轴尽可能采用金刚石刀具锯取一半作为分析样品。对光学萤石采样应以不损坏晶体为原则。

样品加工按照碾碎、过筛、拌匀和缩分四个工序。样品的加工缩分按Q=Kd2公式进行,K值一般采用0.1。基本分析是为了查明矿石中主要有用有害组分的含量,分析项目为CaF2;组合分析是为了系统了解矿石中可综合回收利用伴生有用或有害组分的含量。一般按同一矿体、块段、工程、矿石类型、品级由相邻的基本分析样的副样组合而成,分析项目可根据光谱全分析、化学全分析结果确定。

五、矿床地质经济技术评价要点

1)萤石矿床的矿体形态一般可以分为两大类:一类为脉状型(如大多数热液矿床),另一类为层状型(如沉积矿床),它们都具有明显的走向和倾向,所以勘探工作中工程布置一般应以勘探线法为主。可采用探槽(+浅井)-钻探组合,即地表揭露以探槽为主,必要时可用浅井,深部可用钻孔控制。

2)对光学萤石矿(一般多产于萤石脉体或伟晶岩的晶洞中,或产于角砾化石灰岩孔穴中)的勘探,要特别注意保护萤石晶体,在没有确实保障的情况下,应尽量避免用爆破方法。采样时应尽量用手选取并用棉花或特殊包装材料妥为包装。

3)沉积萤石矿床的勘探工作本质上与一般沉积矿床的勘探没有多大差异,但因其是一种新的类型,所以勘探中应加强对其成矿规律的研究和总结,以便于寻找新的矿床。

4)由于后期的改造,在沉积矿床或矿化层附近往往发育一些脉状萤石矿,过去多将其当做岩浆热液矿床(实际是被侵入体改造的)来勘探,同时也因理论认识上的原因和实际沉积的萤石粒度细小,肉眼往往不易辨认,因而不引人注意,所以在勘探这类矿床时应注意对原生沉积矿床的寻找和勘探。

5)对于与岩浆岩没有明显关系的碳酸盐岩中的脉状矿床,目前对其成因还有争议,这看来是理论问题,实际上它在很大程度上能够影响和制约勘探工作的方向,因此要加强对其成矿机制的研究和总结,以便为今后的找矿勘探工作提供理论依据。

6)萤石是一种多成因的矿物,其伴生有用矿产与萤石成因有密切关系。如内生作用形成的矿床,常伴生有重晶石、铅锌硫化物等;沉积矿床常伴生有石膏、方解石、白云石等。矿床勘探过程中,应根据矿床成因注意可能伴生的有用矿产的经济价值,做好综合勘探综合评价。对于铅锌硫化物等伴(共)生萤石矿床,一般CaF2达到5%时,应注意综合评价,以便在主矿开采时,萤石可以综合回收利用。

7)对矿床技术经济评价工作应根据矿种具体特点有所侧重,合理选择相应勘查阶段进行评价。就萤石矿床而言,已被开采的矿床,扩补做勘查评价工作小,除需要转入详细勘探的大型矿区外,就没有必要依次进行相关阶段的技术经济评价,就是大型矿床也只需在矿床详查评价后期根据目前矿山企产技术指标,估算矿床未来经济价值就可以了。除对于新发现或新类型的大型萤石矿床,有必要进行相应阶段的技术经济评价工作,重点仍需放在详查阶段之后。

F. 有开采萤石矿的施工队吗

这类专矿施工队,建议找地质勘探院了解,毕竟专矿开采是要懂矿性和周边地质结构的,并不是很好寻找

G. 嵩县陈楼萤石矿()

陈楼萤石矿区位于嵩县车村乡东南2公里的陈楼村一带,面积3.5平方公里。

该矿床由一条萤石脉组成。矿石储量254万吨,CaF2平均品位67.25%。就单脉储量而言,在目前已发现的此类矿产中,居河南省之冠,在全国也屈指可数。总之,该矿是一个矿床地质条件简单、规模大、品位高的大型萤石矿床。

陈楼萤石矿处于伏牛山花岗岩大岩基内。矿区海拔高度700米左右,南侧为伏牛山峰,山体雄伟,高峰重叠,玉皇顶海拔2211.6米,为嵩县段最高峰。在构造上矿床赋存于鲁山—车村—庙子近东西向区域大断裂北侧600米的F3次级断裂内。F3走向东西,长1900米,宽3—13米,倾向北,倾角53°—79°。矿脉严格受F3断裂控制。矿脉中有两个矿体,Ⅰ号矿体位于西部,Ⅱ号矿体位于东部,两者间为300米的无矿段所隔。Ⅰ号矿体长657米,平均厚度3.29米,延深450米以上,CaF2含量68.02%,矿石量237万吨,占总储量的93%;Ⅱ号矿体为一隐伏矿,长度240米,矿厚3.73米,CaF2含量57.85%,矿石量17万吨。在矿床成因上属于与伏牛山花岗岩有关的岩浆期后热液型。为中生代燕山运动所形成,成矿温度240—113℃,属中低温热液型矿床。

该地处于伏牛山腹地,新中国成立前很少有地质工作者涉足。直到1959年根据群众报矿,嵩县地质队才对该区进行普查。施工探槽10余个,浅井3个,采样38个。经化验CaF2含量最高96%,最低42%,平均72.14%。概算萤石储量552吨。该队所计算的储量成果与其相应投入的工作量不相适应,可靠程度差。

1970年,嵩县在陈楼筹建县萤石矿。同年7月投产,露采地表矿脉。1980年该矿更名为嵩县萤石公司。

1971年2月,河南省建委地质勘探公司三队到该矿进行矿点检查。在分析前人资料基础上,按矿脉侵蚀基准线下推100米,计算出萤石矿矿石储量62万吨,并编写出《河南省嵩县车村公社陈楼萤石矿检查报告》。认为该矿有进一步工作价值。

1976年,武汉钢铁学院采矿七三级学生实习队在吕锡康老师带领下,测绘了1∶1000地形地质图0.5平方公里,测制勘探线剖面图,并重新估算萤石矿矿石储量为108万吨。做出了634米标高以上的开采方案设计工作,嵩县萤石矿按此方案施工采矿。1980年前后年产萤石达1万吨。

1979年,河南冶金地质勘探公司地质科和科研室吴方成、李有樟、范正儒、王帅堂和张振华等到嵩县进行矿点检查时,重点对陈楼萤石矿进行踏勘。他们在前人工作的基础上,认为该矿体延展长、延伸大,矿体规模大,品位富,具有经济价值。建议河南冶金地质勘探公司下达任务,开展地质勘查工作。

1980年5月,河南冶金地质二队肖有初、段聚文等前往该矿踏勘后,也认为值得工作。1980年9月,该队畅宝兆、耿照强等组成物探、地质综合普查组进驻陈楼萤石矿山,开展了地表和井下矿床地质工作。初步确定该矿脉走向近东西,倾向近北,倾角60°—80°,出露长度700米,发现矿脉自地表748米标高到634米标高一直呈膨大趋势,认为在634米标高以下应扩大勘查,在691和634米两个标高按50米间距系统取样。分析结果CaF2含量为52.28%—98.28%。物探工作者对矿石物性也进行了测量。普查总结认为,陈楼萤石矿是一个沿走向、倾向基本稳定,向深部膨大,矿石质佳的大型矿床。矿脉按634米标高下延100米,计算可有128.4万吨萤石矿,并指出沿走向和倾向追索,矿石储量还有希望进一步增加。

1981年3月至1983年9月,河南冶金地质二队二分队又在该区开展地质勘探工作。进行了1∶2000地质测量3.51平方公里,施工钻孔47个。1983年12月,由李衡均等编写了《河南省嵩县陈楼萤石矿区详细勘探地质报告》。1987年7月19日,省储委审查批准矿石储量230万吨(扣除已开采矿石量24万吨),萤石(CaF2)储量162万吨。

根据勘探成果,嵩县萤石公司及时对该矿634米标高以下的584米、534米、484米三个中段做了开采设计,1985年新建的萤石粉选厂投产。年产萤石和萤石粉增加到2.3万吨。除供应国内需求外,近几年又打入国际市场,出口日本、美国和澳大利亚三国。1970—1990年累计萤石矿产量27万吨,产值2239万元,实现利税1084万元。

河南冶金地质二队(现河南省有色地质二队)在嵩县陈楼萤石矿区的地质勘查工作取得了较好的经济效益和社会效益,为冶金辅助原料矿山建设与开发做出了贡献。1983年3月,冶金部颁发给河南冶金地质二队“嵩县陈楼萤石矿区找矿成果三等奖”。

H. 萤石矿床地质

一、成矿条件及矿床成因概述

萤石是含F的主要矿物,萤石的形成与氟的地球化学性状有密切关系。氟的克拉克值为0.08%,化学性质活泼,易与金属化合形成可溶性化合物。在岩浆中氟的含量很低,不能形成萤石,通常也不易形成独立矿物,而常常加入磷灰石晶格,形成氟磷灰石。伟晶期的氟浓度显著增大,但主要是与金属元素生成含挥发分的化合物,也可生成少量萤石,只在个别情况下,可形成伟晶岩型萤石矿床。

热液阶段氟的含量较高(部分来自含氟矿物的水解),呈HF、SiF4或碱金属氟化物形式出现。HF、SiF4等可与碳酸盐岩发生交代反应,大量生成萤石,形成矽卡岩型矿床,反应式为:

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

高温热液型矿床的围岩常为云英岩、矽卡岩,产在花岗岩与顶板的接触处,伴生矿物有云母、电气石、锡石、黄玉、冰晶石等。中温热液矿床的围岩为绢云母化、黄铁细晶岩化或硅化花岗岩。在低温热液矿床的矿脉中,包有围岩岩块的角砾。

外生条件下,在温湿气候环境中,含氟岩石及矿物易于被地表水和地下水溶解,溶解度随温度增高而增大,氟可随地表水及地下水转移,部分进入土壤中,为粘土矿物吸附,一些火山岩地区土壤中含氟量较高。一些萤石矿床经受风化作用,部分萤石被地下水溶解,在裂隙中再沉积结晶形成钟乳状、葡萄状萤石集合体。火山活动可提供大量氟,火山沉积岩中氟含量较高[(100~2900)× 10-6],可形成沉积型萤石矿床,萤石晶粒细小,有时为土状萤石,呈沉积碎屑的胶结物形式产出。

美国学者研究了美国西部萤石矿床后,指出了萤石矿床的形成与板块构造的关系,认为萤石矿床和斑岩钼矿的成矿环境相似。他们认为美国西部萤石矿床与碱性岩浆岩有关,并且推测钙碱性火成岩和碱性更强的岩石,是由于大洋岩石圈板块沿着陆壳下面的俯冲带熔化而形成的。熔化的深度大约超过300km。在这种环境下,富含K和F的金云母可被熔化,产生富K、F的岩浆。在岩浆上升过程中,大量的F以SiF4形式分配到蒸汽相中去。当SiF4通过与裂谷有关的构造上升到地壳上部时,与原生水和雨水接触,生成HF和SiO2,它们与Ca2+发生反应,导致CaF2和SiO2沉淀,形成萤石-石英矿床。

日本学者研究了矽卡岩型萤石矿床与花岗岩地球化学特征的关系后指出,萤石经常出现于Sn-W 矽卡岩矿床中。与形成萤石矿床有关的花岗岩含氟量高,F主要赋存在黑云母中,花岗岩的F含量与黑云母的Mg/Fe值有关。

综上所述,萤石矿床的主要成矿条件是:①大地构造条件。世界上主要的萤石矿床,分布在靠近大洋板块俯冲带,大陆壳边缘的褶皱带内的构造-岩浆活动带或裂谷带内。此外,也出现在古板块或断块边缘的构造-岩浆带内。在成因上与酸性和碱性岩浆岩有关。②断裂构造条件。A.H.G.Mitchell和M.S.Garson 1981年指出,萤石-重晶石矿床可产于火山岩区主要的裂谷断裂中。Van Alstine 1976年强调指出,美国西部很多萤石矿床与断裂带或区域断层线的成因关系,认为F来自地壳下部或地幔上部,断裂是通道,这些萤石矿床大多是浅成低温热液成因,或者是雨水下渗,与岩浆水掺和而成的。它们的分布受墨西哥到落基山断裂带的控制,重要萤石矿床都受断裂、破碎带控制。③围岩条件、硅酸盐岩和碳酸盐岩是CaO 的源泉,在含F热液作用下有利于生成萤石矿床。

二、矿床类型及矿床地质特征

按成因萤石矿床可分为热液型萤石矿床、矽卡岩型萤石矿床、伟晶岩型萤石矿床、湖相沉积型萤石矿床等多种类型,其中热液型萤石矿床为主要工业类型。

(一)热液型萤石矿床

1.硅酸盐岩石中的裂隙充填型热液脉状矿床

该类型萤石矿床多分布于中生代陆相火山岩系和酸—中酸性岩浆岩中,为我国重要的萤石矿床类型。矿体常呈陡倾斜脉状产于沉积碎屑岩、变质岩、侵入岩及火山岩的断裂构造中,矿体形态取决于断裂的性质,从简单规则的单脉到各种不规则的复脉状和透镜状,常成群成带出现。矿体长一般100m 到几百米,少数千米以上,延深100m到数百米,厚度一般1~6m,矿床规模以中、小型为主,少数为大型。矿体与围岩界线清楚,围岩蚀变显著。据气液包裹体测温,成矿温度为99~360℃。矿石矿物组合简单,以萤石、石英为主,常组成萤石型、石英-萤石型等主要矿石类型,属易选矿石。这类矿床不仅是冶金用萤石块精矿的主要来源,也是生产化工用萤石粉精矿的重要类型。主要矿床有浙江武义杨家、湖南衡南、湖北红安、河南陈楼、甘肃高台等萤石矿床。

矿床实例:浙江武义萤石矿床

浙江武义杨家萤石矿床为单一脉状大型萤石矿床,其萤石产量在国内居于首位,产品远销日本等国。杨家矿床位于绍兴-江山和余姚-丽水基底断裂之间的北东向上虞-龙泉震旦纪-古生代隆起带。区内由于燕山运动的强烈影响,促使基底断裂继续活动,导致一系列北东向和北西向隆起、坳陷的出现,并伴有大规模的中酸性火山喷发与岩浆侵入,形成一套上侏罗统磨石山组的火山岩系,随后又有下白垩统馆头组、朝川组和方岩组的火山沉积岩系,并伴有潜火山岩侵入。杨家萤石矿主要赋存在上侏罗统磨石山组e段。上覆的下白垩统朝川组岩石在矿区内只有零星出露。矿带总长可达2km。矿体围岩以流纹质晶屑玻屑凝灰岩与熔结凝灰岩为主,次有流纹质玻屑凝灰岩、硅化灰岩或次生石英岩、凝灰质粉砂岩及灰岩透镜体,局部夹有页岩、泥岩等。矿区中部有潜火山岩相霏细岩侵入。区内北北东和北东向压性断裂对成矿起着重要控制作用(图9-1)。矿化蚀变带长达2.2~3.5km,单个矿体长达数百米。矿体呈似脉状产出,相邻矿体间隔15~26m,其间被硅化带相连接,矿体厚一般在2.3~5.8m,局部达7~8m。

本区萤石矿脉成群出现,组成走向NE40°左右,相互平行的一些矿带。矿脉形态通常简单,有的具有分叉现象。矿体围岩以流纹质晶屑玻屑凝灰岩和熔结凝灰岩为主,其次为硅化灰岩,凝灰质粉砂岩及泥岩等。围岩蚀变以硅化和高岭土化为主,伴有叶蜡石化、碳酸盐化、绿泥石化及黄铁矿化。其中矿体两侧硅化现象特别明显。一般硅化带宽0.5~1m,矿脉分支复合处可达2m。矿体下盘常可见厚约几米的由灰岩被交代而形成的次生石英岩。矿体自北东至南西方向,随着硅化作用变弱,矿化也变弱。

矿石类型以石英-萤石型和萤石-石英型为主,次有萤石型,局部见方解石-萤石型。矿石具自形结构、他形结构、隐晶结构及交代结构,构造以致密块状、条带状、环带状和角砾状构造为主。矿石矿物以萤石为主,脉石矿物以石英、玉髓及蛋白石为主,其次有方解石、重晶石、少量黄铁矿、磷灰石及高岭土等。萤石以浅绿至绿色为主,其次为白、紫、玫瑰、浅黄、蓝及无色者。

本区萤石中气液包裹体的均一温度多数为100~145℃,其次为150~230℃,少数为260~360℃。为中—低温火山热液型矿床。

大陆边缘火山带上萤石矿床模式

20世纪90年代以来,对产于我国东南沿海地区中生代以来的萤石矿床进行了地质、地球化学、同位素、萤石中包裹体、模拟实验等综合研究,提出了大陆边缘火山带上萤石矿床模式(图9-2)。

模式简要说明:成矿方式以热液充填为主。在晚侏罗世—早白垩世期间喷发的熔岩、火山碎屑岩或侵入体遭受风化剥蚀之后,大气降水下渗,并在火山岩及其下伏的前寒武系结晶基底中循环,汲取了F,Ca2+等组分,形成含矿热液,上升后在浅部岩石的断裂中沉淀成矿。

图9-1 武义萤石矿床区域地质图

(据浙江区域地质调查队,1982)

1—第四系;2—嵊县组玄武岩;3 —白垩系;4—上侏罗统火山岩;5—上三叠—下侏罗统浅变质岩;6—前泥盆系陈蔡群;7—古生界;8—元古宇;9—中—酸性侵入岩;10—混合岩化花岗岩;11—火山洼地型盆地;12—压性断裂;13—性质不明断裂;14—深断裂;15—大型矿床;16—中型矿床

成矿时空演化:该类矿床的形成过程可分为如下3 个阶段。①火山喷发活动阶段(160~120M a):形成各种火山岩、侵入岩及火山沉积岩,并使基底构造活化,为后来的成矿活动提供能量和物质条件。②地热体系活动与成矿元素汲取阶段(120~90M a):随着岩浆喷发-侵入活动逐渐衰退和停息,断块升降和大陆风化剥蚀作用增强(断陷盆地红色碎屑岩系发育),大气降水在岩石中的渗流和聚集作用不断增强,在地热梯度和深部岩浆热源作用下,驱使地热水对流,从结晶基底(矿源)中不断淋滤汲取F-、Ca2+等组分,形成富含成矿物质的热水溶液。③成矿阶段(90~60Ma):由深部上升的含矿热液在地表或近地表的半开放断裂系统中,因温度、压力的突然降低,PH 值升高,或与近地表处温度较低的大气补给水混合,导致含矿流体中的成矿组分发生沉淀,形成矿床。

图9-2 大陆边缘火山带上萤石矿床模式图

(据李长江等,1991,简化)

成矿主要机制:①成矿年龄与赋矿岩浆岩之间存在40~70Ma的时差。萤石脉切穿的最新的地层为不含任何火山岩夹层的白垩纪红层。②主要成矿温度为100 ~200℃。③成矿流体δD=-75.4‰~43.0 ‰,δ18O =-8.4‰~3.7‰,与本区白垩纪大气降水在300 ℃和水/岩比值0.05~1.5条件下与岩石发生交换的平衡热水流体的氢氧同位素组成一致。④矿质具多来源特征。萤石的143Nd/144Nd(在成矿时期80Ma时的组成)和87Sr/86sr比值分别为0.511868~0.5119369(平均为0.511902)和0.7306~0.7710(平均为 0.7513),赋矿岩石(火山岩和沉积岩)在成矿时期的143Nd/144Nd和87Sr/86Sr值分别为0.511186~0.511495(平均0.511340)和0.7081~0.7260(平均0.7140),基底变质岩为0.511251~0.512859(平均0.512034)和0.7455~0.9094(平均0.7936)。这说明晶出萤石的成矿流体的钕和锶同位素组成与基底变质岩在成矿时期的钕和锶同位素组成较接近,而与赋矿岩石差异较大。岩石的F/Sr和F/Nd比值进行的同位素混合模型研究表明,氟主要(60%~78%)来自前寒武纪的基底变质岩,少部分来自赋矿的火山岩及沉积岩。⑤成矿方式为大气降水成因的地热水对成矿母岩进行淋滤汲取,形成携带矿质的流体,然后在断裂中充填形成矿体。

主要控矿因素:①深大断裂、控盆断裂及次级断裂和构造破碎带、岩体接触带断裂直接控制矿体的分布。②在前寒武系褶皱带上的大面积火山活动及中酸性火山岩广泛分布。

找矿主要标志:①线形展布的含萤石(在地表常被淋失而留下立方形和八面形空洞)硅化带。②F、CaO地球化学异常及萤石、重晶石重砂异常。③露头、老采坑、废石堆、转石等。

矿床主要实例:浙江武义杨家、遂昌湖山、龙泉八都及广东河源到吉和江西瑞金谢坊等萤石矿床。

2.碳酸盐岩石中的充填交代型脉状、透镜状萤石矿床

主要分布于地台区,产于碳酸盐岩层的断裂构造带中,系成矿溶液同围岩发生交代又沿裂隙充填形成的萤石矿体。矿体形态复杂多样,常呈脉状、透镜状和囊状,甚至形成复杂的矿巢。矿体一般长数十到数百米,延深几十米到数百米,厚度一般为1~5m。矿床规模以中、小型为主,也有大型矿床。矿石矿物组合较复杂,有萤石、方解石、重晶石等,常组成石英-萤石型、重晶石-萤石型、方解石-重晶石-萤石型等矿石类型,一般属较难选矿石,部分矿石经手选也能获得高品位块精矿。例如,江西德安、云南老厂、四川彭水县二河水、贵州沿河县丰水岭、申基坡等萤石矿床。这类矿床多为共生矿床,而很少成为单一的萤石矿床,例如,四川二河水和贵州丰水岭为萤石、重晶石矿床,贵州晴隆大厂为辉锑矿、黄铁矿、萤石矿床等。

该类型矿床的围岩普遍发育硅化,有的硅化相当强烈,往往成为重要的找矿标志。此外,尚有粘土化、碳酸盐化、重晶石化、绿泥石化、黄铁矿化、绢云母化,较少见到云英岩化。其中重晶石化、碳酸盐化与矿化关系密切。

该类矿床成矿作用受构造控制十分明显。特别是褶皱构造的控制作用,较其他类型矿床更为突出。一般矿床均与背斜关系密切。矿体通常产于背斜轴部、近轴两翼的层间剥离或断裂破碎带中。

(二)碳酸盐岩石中的层控型层状、似层状萤石矿床

这是近年来发现的一种新型萤石矿床类型。矿床产于特定层位的碳酸盐岩层中,严格受层位或层间构造所控制,是近年来被肯定很有远景的萤石矿床类型。矿体常呈层状、似层状或透镜状产出。矿体长200~400m,个别达千米以上,延深几十米到数百米,厚度一般1~8米。矿床规模属大型。矿石矿物组合简单,以萤石型、石英-萤石型为主,原矿经手选即能获得w(CaF2)85%的块状富矿。

该种类型尽管分布并不广泛,国内仅见于内蒙古苏莫查干敖包矿区,但单个矿床规模大,沉积特点明显,成矿地质条件独特。矿床所在区域广泛发育海相中酸性熔岩,矿床赋存于下二叠统火山沉积岩系的碳酸盐岩夹层中,围岩为西里庙组片理化流纹岩、晶屑凝灰岩、英安岩、炭质板岩、结晶灰岩、大理岩等。矿体呈层状、脉状产出。层状矿体与围岩整合接触,矿石具有明显的层纹状构造。脉状矿体受褶皱构造和断裂控制明显。根据矿物包裹体测温,成矿温度较高(85~270℃,或者更高)。围岩蚀变相当微弱,仅轻微高岭土化和硅化。

矿床实例:内蒙古苏莫查干敖包萤石矿床(图9-3)内蒙古四子王旗苏莫查干敖包矿区,隶属内蒙古自治区乌兰察布市四子王旗。位于艾勒格庙西7km.东北距二连浩特90km。矿区内有苏莫查干敖包、敖包吐、伊和尔、额尔其格等矿床。其中苏莫查干敖包矿床已够特大型萤石矿床。根据野外观察到的矿体赋存状态,矿体与围岩之间的接触关系,可分为以下两种情况:①以额尔其格萤石矿床为代表。矿体严格受层位控制,呈层状产出,与围岩整合接触。含矿岩石为灰岩或薄层灰岩夹少量板岩透镜体。矿石呈层纹状或块状。②矿区内最大的苏莫查干敖包萤石矿床赋存在下含矿层中,矿体严格受构造裂隙控制。矿石除部分保留有原沉积层纹构造外,大部分不具原沉积特点。区内敖包吐北矿段也属此类型,该矿床产于西里庙组第三岩性段二云母角岩与第四岩性段长英角岩接触部位,并穿过了第四岩性段的长英岩。矿体形态极为复杂,与围岩之间均成不整合接触。

图9-3 内蒙古四子王旗苏莫查干敖包萤石矿床地质图

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、角砾状矿石、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。充填萤石是由于海底喷发作用,伴随有大量CO2,H2S,HF,SiF4等气体喷出,其中氟大部分暂封闭于海域中,这部分氟与海水中的硫酸盐、碳酸盐和卤化物等发生化学反应,夺取其中的Ca,形成CaF而进行迁移。在火山喷发间隙期间所发生的海相化学沉积成岩过程中,已形成CaF2(包括沉积成岩作用期间形成的)与碳酸盐一起,以萤石形式沉淀下来,构成矿化层。这类矿层与岩层呈整合接触,构成层状或似层状矿体。这种由原始沉积形成的矿层,构成矿区内多处出现的改造矿床的物质基础。

近些年来,沉积萤石矿床已为世人广泛注意。由于它展布面积大,常有着巨大的CaF 2储量,具有胜过脉状矿床的重要的经济意义和科研价值。该矿床的成因与形成机制,不但在国内而且在世界上也具有一定的代表性。

(三)伟晶岩型矿床

只有部分矿床具有工业意义。如美国蒙大拿州的Crystal山矿床,在伟晶岩中有三条大的板状萤石矿体,共生矿物有黑云母、石英、长石等。俄罗斯产有与分异囊状伟晶岩有关的萤石矿床,萤石和水晶晶体共生,产于花岗伟晶岩内的晶洞和“晶囊”内,其中有光学级萤石。该区的分异囊状伟晶岩主要发育在侵入体顶部,尤其是花岗岩与变质岩的缓倾斜接触面上。这类分异囊状伟晶岩,可按矿物成分分为:石英-长石伟晶岩和石英-萤石-长石伟晶岩。含萤石晶体的矿巢和矿囊,主要分布在伟晶岩体中部的长石带和石英核的接触带内,根据光学萤石晶体中的气-液包裹体测温,其生成温度为98~145℃。

(四)矽卡岩型矿床

在日本,这种类型的萤石矿床已成为重要类型,包括Mihara、Zinbu、Hoei和KuSai-ban矿床。萤石矿体产于花岗岩与石灰岩接触带上,主要产于外接触带中。萤石呈浸染状产于矽卡岩中,伴生矿物有锡石、白钨矿、黄铜矿、闪锌矿等(K.Sato,1980)。

(五)残积矿床

这是在萤石矿床风化壳中的粘土和砂中残积的萤石富集体,也包括深度风化的萤石矿脉的上部(深度可超过30m)。美国伊利诺伊和肯塔基州以及英国都有这类矿床,并且有重要价值。法国中部地块的莫凡也有此类矿床。

(六)湖相沉积萤石矿床

意大利罗马北部的Castel Giuliano地区的几个湖泊里,有现代沉积的萤石矿床。萤石呈浸染状,散布在现代湖泊的未固结的火山灰及粘土质沉积物中。CaF2含量为35%~55%。计储量达800 万t。共生矿物有重晶石、磷灰石、解石,白云石和蛋白石。A.H.G.Mitchell等(1981年)也指出,在意大利罗马省有与第四系碱性火山岩有关的萤石矿化,在火山喷发中心之间的大盆地中,发育有来源于火山岩的河湖沉积。其中,重晶石、方解石和极细粒的萤石含量高达60%。非洲肯尼亚山马加迪湖内的萤石也属此类。

三、资源分布及成矿规律

我国萤石资源丰富,到目前为止,发现并已经地质勘查的萤石矿床约290个,探明储量达1.5亿t,居世界首位。中国萤石矿成矿时代主要为中生代,次为晚古生代末期,分布地区主要为东南沿海的浙江、福建及江西,次为中南地区的湖南、湖北、河南和华北地区的内蒙古、吉林;此外,广东、陕西、河北、山西、安徽、四川、云南、江苏、北京及贵州等地也有分布(图9-4)。

图9-4 中国萤石矿床分布示意图

(一)矿床的时空分布

中国萤石矿成矿大地构造单元主要为华南造山带和北山-内蒙古-吉林造山系,次为扬子准地台、祁秦造山系东段、华北准地台东北部及天山-兴安造山系。赋矿围岩主要为碳酸盐岩和硅质岩(沉积岩、变质岩、侵入岩及火山岩)。与成矿有关的岩浆岩主要为海西末期、印支期及燕山期中酸性侵入岩和火山岩。控矿构造主要为深大断裂及次级断裂。据空间分布特征及其与大地构造的关系,可划分出6个成矿区(带)(图9-5)。①东南沿海成矿带,范围基本与华南造山带吻合;呈NE向延伸,南西起自南宁,北东止于宁波,长约1800 km;北西起自长江,南东止于海边,最宽处约760 km。分布有萤石矿床70余个,主要为大中型,储量居全国之首,均为热液充填型,是我国最重要的萤石成矿带。②扬子成矿带,位于扬子准地台内,延伸方向呈NEE—SW W,与地台长轴方向相同,西起自昭通,东止于太湖,长约2080 km,宽约100~520 km。有萤石矿床40余个,主要为小型,部分为大中型,均为热液充填型。③东秦岭成矿带,位于昆祁秦造山系东段,延伸方向为NW—SE向;西起自西安,东止六安,长约1920 km,宽约120 km;有萤石矿床18个,其中大型3个,中型7个,小型8个,均为热液充填型。④内蒙古-吉林成矿带,位于北山-内蒙古-吉林造山系中,西起内蒙古达来呼布镇,东止吉林市,长约2800 km,宽约2400 km。有萤石矿20余个,以中大型矿床为主,全国最大的矿床(苏莫查干敖包萤石矿床)位于本区,有热水沉积型及热液充填型两成矿带。⑤兴安成矿区,主要位于天山-兴安造山系东端,延伸方向为北北东,长约800 km,宽约320 km。有萤石矿床8个,其中2个为中型,6个为小型,均为热液充填型。⑥华北成矿区,位于华北准地台东北部,长约800km,南北宽约280 km。有14个萤石矿床,其中1个大型,5个中型,8个小型,均为热液充填型。

图9-5 中国单一型萤石矿床成矿区带

(据徐少康等,2001)

Ⅰ—东南沿海成矿带;Ⅱ—扬子成矿带;Ⅲ—东秦岭成矿带;Ⅳ—内蒙古-吉林成矿带;Ⅴ—兴安成矿区;Ⅵ—华北成矿区

中国萤石矿床赋矿岩层从太古宇、元古宇至中生界都有,但比较集中于古生代的奥陶系、二叠系和中生界。从矿床成因考虑,萤石矿床(除沉积萤石矿床外)多在成岩以后,由热液活动引起。因此,即使矿床赋存于古老变质岩地层,其成矿时代也比较晚。经统计可知,我国萤石矿床的90%与中生代燕山期造山运动有关。同时在燕山期内,又以燕山晚期成矿最为有利。

(二)矿床的控矿因素

控制萤石成矿作用的主要是岩石类型和构造。适宜的岩相和岩性往往是萤石成矿物质来源的重要基础,褶皱和断裂为成矿溶液提供通道和有利的容矿空间。在这些因素中,对不同类型矿床而言,各自所起作用程度也不同。

1.岩石类型的控矿作用

岩浆岩类型对萤石矿化的影响因矿床类型而异。一般与萤石矿化有关的岩浆岩多为酸性或中性,很少与基性岩浆岩有关,以酸性花岗岩(包括黑云母花岗岩、花岗斑岩)及某些中酸性岩石(如花岗闪长岩、闪长岩)等富SiO2的钙碱性岩石对成矿有利。碎屑岩有利于充填矿床的形成。

产于碳酸盐岩地区,与岩浆岩无成生联系的萤石矿床类型中,萤石矿化对围岩的依赖性更为显著,如川东南、黔东北地区广泛发育的萤石、重晶石矿化,主要集中在下奥陶统红花园组中-厚层较纯的生物碎屑灰岩中,而其上部的大弯组(或湄潭组)的灰岩、粉砂岩,含泥质灰岩夹页岩薄层的岩组,只在其底部,而且与红花园组联控条件下才有萤石矿化。红花园组下部分乡组和南津关组(或桐梓组)的灰质白云岩、白云质灰岩矿化很少,也只有与红花园组联控时,才有可能形成矿化或构成工业矿体。

2.构造的控矿作用

构造对萤石矿床的控制作用极其明显,除部分产于沉积碳酸盐岩石中的矿床与背斜有关,产于背斜核部或两翼外,在我国萤石资源中占有重要地位的硅酸盐岩石中的矿床,均毫无例外的受断裂构造所控制,碳酸盐岩石中的充填交代型矿床,多数也与断裂构造有关。在一个矿床或矿田内,虽然可能有几组方向不同的矿脉,但总有一个方向的矿脉出现频率最高,规模最大,矿化最好,说明当几组合矿断裂并存时,通常只有某一方向的断裂含矿性最佳,这个方向的断裂往往成为矿区或矿田的主导控矿断裂或主要控矿断裂。

断裂裂隙既是成矿溶液的通道,又是容矿的空间,在相同条件下,断裂裂隙发育、岩石构造破碎的地区(地段)容易成矿。断裂裂隙的控矿对于各类萤石矿床均无例外,但主导断裂方向有差别。许多萤石矿床实例表明,在一个矿床或矿田内,尽管可以分布有许多不同产状的、相互间也有联系的断裂,但是总有一个方向的含矿最佳,往往成为矿区的主导控矿断裂。这种主导断裂,在那些与背斜有关的矿床内,往往垂直于背斜轴方向,少数与背斜平行。对一个较大地区范围内也有类似的规律。例如,中国东南部广大萤石分布地区,大部分含矿断裂为北东向或北北东向。如果按矿床规模统计含矿断裂走向,则89.3%的大型矿床主矿脉走向为北东向,少数大型矿床的矿脉走向为北西向,从更大范围看,华北的东部沿海、华中、华南、华东等大片中生代燕山期岩浆活动地带萤石矿主导矿脉方向多数也是北东向,少数为北西向,这表明.我国东部大部分矿床含矿主导方向为北东向的规律,完全是受中国东部环太平洋西岸北东向构造方向制约。

I. 介绍一下六七十年代的274地质队

桂西,典型的资复源富制集区,区内有色金属矿产资源丰富,特别是铝土矿资源。“在以前的平果县,俯拾皆是的堆积型铝土矿矿石,往往被当地农民用来起房子、垒猪圈、砌台阶、铺便道,并不知道它们是宝贝。”274队副队长韦国深说。正是因为当地铝土矿的成功开发,平果这个国家级贫困县发生了翻天覆地的变化。据了解,平果县原来年人均纯收入只有130元,到2013年,城镇居民人均可支配收入达到24553元、农民人均纯收入6135元。

然而,除了平果县外,桂西绝大多数县仍在贫困线上挣扎。桂西辖区有21个国家扶贫开发工作重点县,占广西全区比重77.8%;其中,红色老区百色是国家18个连片贫困地区之一,全市12个县(区)中有10个被列为国家级扶贫工作重点县,有1015个自治区级贫困村,占全市行政贫困村总数的55.3%,占广西壮族自治区行政贫困村总数的1/4。

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