武夷成矿带北部典型萤石矿床特征及成因分析

常斯敏，王博 ,黄鸿新,王 敏,张 君

（1.南京大学 地球科学与工程学院， 江苏南京 210093；2. 江西省地质调查研究院， 江西南昌 330030；3.江西省地质矿产勘查开发局赣东北大队， 江西上饶 334000）

0 引言

萤石是一种重要的非金属矿物原料，因为其矿物中含氟量最高，又被称作为氟石。广泛用于冶金、炼铝、玻璃、陶瓷、水泥工业，也是生产生氢氟酸及其衍生物的唯一原料。随着经济的发展和科技进步，越来越多的国家将萤石矿列为一种重要的战略资源[1～3]。本文通过对研究区内江西铅山岭背滩、福建建阳回潭萤石矿床等4个典型萤石矿床进行对比分析，探讨其矿床成因，探索区内萤石矿成矿规律，为武夷成矿带北部萤石矿找矿突破提供科学依据。

1 大地构造背景

研究区位于钦杭结合带南侧华夏板块的北东缘，隶属于武夷隆起（中强弱挤压区）构造-岩浆带，武夷Cu-Pb-Zn-Ag-Au-W-Sn-Mo-Nb-Ta-萤石成矿带之武夷北部Cu-Pb-Zn-Ag-萤石（高岭土）成矿亚带，区内有邵武-河源大断裂带和松溪－宁德北西向断裂带在区内交汇。构造单元属北武夷山隆起带，东以政和－大埔断裂与闽东沿海火山断陷带为邻（图1）[1-3]。

2 典型萤石矿床特征对比

图1 浙中-北武夷地区萤石矿分布示意图（据王吉平[3]，2010，修改）Fig.1 Fluorite ore distribution diagram of the central Zhejiang and northern Wuyi area (modified after Wang Ji-ping [3], 2010)

武夷成矿带北部是华南萤石资源集中分布区域，本文选择区内近年来取得找矿突破较显著、规模较大的四个典型萤石矿床进行地质特征对比分析，并总结区内萤石矿成矿规律。

2.1 福建省建阳县回潭萤石矿床

建阳回潭萤石矿位于北武夷隆起带北段东侧，属武夷山成矿带北段[2]。主要地层有震旦系、侏罗系，少量三叠系，处于北东向建阳竹洲－宁化下伊断裂带的北端，北东向断裂和基底褶皱构造强烈，岩浆岩主要为燕山期白云母化中细粒二长花岗岩、白垩世中酸性岩脉。

回潭萤石矿属热液充填型的大型脉状萤石矿床[4]。萤石矿体赋存在构造破碎带中，位于回潭花岗岩岩体南部西侧，矿床与白云母中细粒钾长花岗岩在空间上有密切关系。在主矿体旁侧见四个次级矿体，四个次级矿体均为隐伏矿体，矿床特征见表1。

2.2 福建省邵武市南山下萤石矿床

南山下萤石矿区位于北武夷隆起带北段东侧，崇安-石城大断裂带南东侧，受次一级北东向断裂控制，属武夷山成矿带北段[5]。外围矿产丰富，有杨家墟、石碧溪、弓墩桥等萤石矿点，严格受北东向构造破碎带控制，并且与区内燕山期岩浆活动有关。

主要地层有前震旦系建瓯群，零星分布上侏罗统长林组及下侏罗统梨山组和第四系。北东向断裂和基底褶皱构造强烈，岩浆岩以燕山早期第三阶段第三次侵入的中粗粒斑状黑云母花岗岩为主，脉岩主要见花岗斑岩、石英斑岩、花岗细晶岩等。矿区内主矿体受断裂带控制，属于单脉型矿床。矿床类型属于断裂带充填交代型脉状萤石矿床。

2.3 江西省铅山县簧碧萤石矿床

铅山簧碧萤石矿位于北武夷隆起带北段西侧，属武夷山成矿带北段。萤石矿体主要产于新元古代青白口纪周潭岩组（）黑云母斜长片麻岩、斜长变粒岩与二长花岗岩体的接触礁构造破碎带中，矿体与围岩界线截然，界面清楚①江西省地质矿产勘查开发局赣东北大队，江西省铅山县岭背滩矿区萤石矿详查报告，2016.。

空间上，萤石矿体与黑云母二长花岗岩体关系密切，多分布于黑云母二长花岗岩体附近。就控矿构造而言，区内主要断层（F1）及次级断层（F2、F3）为主要控矿断层，它们控制的矿脉规模大，延伸远，F1为逆冲断层，该断层为一较大的区域性接触断裂带，向北东延伸至紫溪、石塘达30km，向南西延伸至福建数十公里，属成矿前、成矿期多次活动的复合叠加型断裂，通常控制着萤石矿化带和工业萤石矿体的形成与产出，具膨胀收缩现象，是矿区内重要导矿、容矿断裂。矿床特征见表1。

2.4 江西省上饶县葛山坞萤石矿床

上饶县葛山坞萤石矿位于北武夷隆起带北段铜拔山中生代火山盆地北西盆缘。矿区出露地层主要为中生代侏罗系下统水北组、上统鹅湖岭组。区内褶皱构造属单斜构造。断裂比较发育，主要有北东向、北西向、近南北向三组，其中北西向构造和近南北向构造控制着本区矿体的空间分布、规模及形态产状[6]。

北西向断裂为为区内V1、V2主萤石矿体的控矿构造。总体走向305°～3 30°，倾向南西，倾角60°～75°，呈硅化破碎带、碎裂岩带形式产出。具膨大缩小特征，沿走向和倾斜方向均呈舒缓波状延展，破碎带由尖棱角状——次棱角状角砾岩、碎裂岩、硅化石英脉、萤石石英脉及萤石脉等组成，断层性质以张扭性为主。破碎带内岩石硅化强，发育绿泥石化、绿帘石化、叶蜡石化、碳酸盐化及黄铁矿化。

矿区北东发育燕山晚期葛仙山复式岩体外湾独立单元，岩性为正长岩类，钾长石呈自形、半自形板状，为正长石或条纹长石，主要有肉红色粗粒石英正长岩、肉红色多斑石英正长岩及肉红色似斑状钾长花岗岩，呈岩枝状侵入于侏罗系水北组下段地层中。矿床特征见表1。

3 矿床成因分析

3.1 大地构造背景相似

武夷成矿带北部位于北武夷隆起带，带内区内有邵武-河源大断裂带和松溪－宁德北西向断裂带在区内交汇。萤石矿成矿主要受北东向－北北东向、北西向等多组断裂构造控制；断裂的交汇部位是成矿的有利区域[2,3]。

3.2 区域岩石地层

区内从地壳演化旋回和构造层而言，自新元古代以来地质构造活动强烈，具有长期、多次活动的特点，可分为基底构造和盖层构造两类。基底构造主要由前震旦纪变质岩系所组成，主要岩性为黑云斜长变粒岩夹斜长角闪片岩、条带状黑云母（二云母）石英片岩夹黑云斜长变粒岩，原岩以砂泥岩为主（局部为富碳高铝质），夹基性火山岩。盖层构造中生代地层呈断陷盆地产出，为多套陆相中酸性火山—沉积岩系所组成，主要有：侏罗系下统—中统碎屑岩夹粉砂岩、泥岩沉积建造，晚侏罗纪—白

垩纪火山—沉积岩系。早白垩系鹅湖岭组为一套中酸性火山岩，主要是熔结凝灰岩、流纹岩、流纹斑岩及火山碎屑岩等。这些变质岩系、盖层岩系均富含钙质成分，是萤石矿成矿主要的矿源层，共同奠定了萤石矿成矿热流体（场）和萤石矿的形成有序的时空演化与定位，以及坚实的建造—构造基础。

表1 武夷成矿带北部典型萤石矿床一览表Table 1List of typical fluorite deposits in thenorthernWuyi metallogenic belt

3.3 控矿断层构造

北武夷隆起带是中国东南部萤石矿床（点）的主要集中区[7～9]。北武夷隆起带可划分为中部隆起及两侧为坳陷的三个次级构造单元，萤石矿床（点），特别是大、中型矿床，主要分布在隆起带边缘与坳陷带过度区域。矿床（点）主要受北东向、北北东向断裂构造控制，其次受北西向、近南北向次级断裂控制。断裂带为含矿热液的上升提供了通道，同时也提供了良好的储矿空间，是区内萤石矿的导矿和储矿构造。

区内萤石矿明显地受断裂裂隙控制，以北东向断裂裂隙含矿性最好。按断裂性质，以压扭－张扭性断裂比较稳定，有利于成矿；从断裂的规模看，区域性大断裂一般是导矿构造，控制矿带的分布，其次级断裂控制矿体的产出。区内萤石矿床（点）主要受崇安—石城深断裂带控制。空间上呈北东－北北东向矿脉群分布，单个矿床中矿体呈现出数个平行产出的特点，矿体形态总体呈脉状和透镜状产出。

3.4 成矿岩浆岩

区内岩浆岩主要出露燕山期二长花岗岩、黑云母花岗岩、钾长花岗岩等。燕山期多期次侵入形成的复式花岗岩体是萤石成矿的重要基础，高挥发性组分富氟、富碱的酸性岩浆侵入活动形成的期后热液为萤石成矿提供了成矿能量和成矿物质。区内萤石矿床（点）与侵入岩、火山岩紧密相伴，均赋存在燕山期花岗岩体内、外接触构造带中。所以，燕山期二长花岗岩、钾长花岗岩、黑云母花岗岩富氟、富硅、富碱、分异好等特点，对萤石成矿非常有利，为区内萤石矿形成提供了成矿热液和物质来源，是区内萤石矿的成矿母岩。

3.5 具相近的成岩成矿期

区内北东向、北北东向和北西向断裂交汇控制了中生代北武夷山隆起与火山盆地（如天华山、黄岗山、铜钹山等）的展布。除断裂发育外，域内岩浆岩也十分发育。燕山期岩浆活动强烈，其中回潭萤石矿与燕山早期回潭岩体中白云母化中细粒二长花岗岩关系密切，岩体内见燕山晚期花岗斑岩岩株[4]；南山下萤石矿与区内燕山早期形成的黑云母花岗岩有关[5]；篁碧萤石矿区出露早白垩世葛仙山复式杂岩体石船边单元（细）中粒斑状黑云钾长花岗岩，萤石矿体产于岩体构造带中[6]；葛山坞萤石矿区内见燕山期葛仙山复式杂岩体外湾独立单元肉红色似斑状钾长花岗岩，其同位素年龄值为83.8Ma(K-Ar)[10]；多期次侵入形成的复式花岗岩体是萤石成矿的重要基础，岩浆期后热液为成矿提供了成矿物质。

3.6 萤石成矿类型相似

通过对武夷成矿带北部典型萤石矿床特征分析，可以发现萤石矿体均呈脉状、复脉状或透镜状赋存于构造破碎带中，矿体产状与断裂产状大致一致，且萤石矿的成矿与区内花岗岩关系密切，矿石类型属萤石-石英型或石英—萤石型矿石，矿床类型属于断裂带充填交代型脉状萤石矿床。

4 找矿标志

综合分析区内典型萤石矿床地质特征总结和对成因的分析，总结了区内萤石矿以下几点找矿标志：

地貌标志：萤石矿体的硅质蚀变顶盖岩性坚硬，抗风化能力强而形成突出的陡峭正地形，故地貌上往往形成北东、北北东、北西向延伸的正地形或较为连续的小陡坎和绝壁。此种地貌特征野外醒目，易于识别，是重要的找矿标志。

构造标志：构造控制了萤石矿床的分布，区域性北东向陡倾斜压扭性断裂、接触带构造是武夷成矿带北部含矿性最好的控矿容矿构造，其次为北北东向断裂、北西向断裂。萤石矿床常成群分布，同一条控矿断裂带产有多个萤石矿床、矿（化）点，矿床往往分布在构造破碎带中角砾最发育、最强烈的部位，且各萤石矿床具尖灭再现、等距性分布规律。

地层标志：区内萤石矿床主要产于新元古代周潭岩组（江西）、前震旦系建瓯群大岭组（福建）、侏罗系下统水北组等富含钙质成分的地层中，此类围岩有利于岩浆热液的成矿交代，为萤石矿床的最终形成提供丰富的钙源。当区内有富含 氟的燕山期花岗岩侵入时，应注意萤石矿的研究。

岩浆岩标志：区内主要分布燕山期二长花岗岩、黑云母花岗岩、钾长花岗岩等多期次侵入形成的复式花岗岩体，富硅、富碱/超酸性、分异好，且富含高挥发性组分氟，为本区萤石矿床的形成提供物源保障。同时，岩浆在不断的侵位上升过程中，不断同化富钙围岩，钙含量浓度也会上升，最终会在断裂构造有利部位发生萤石矿的富集成矿。

围岩蚀变标志：硅化、高岭土化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、叶蜡石化具有特殊的找矿意义，在强烈硅化的部位往往是成矿的有利地段。一般地表可见石英细脉穿插组成的硅化岩，是萤石矿体上段顶部硅质蚀变顶盖，指示其下有萤石矿体。

指示矿物标志：萤石矿体地表露头、转石、民采老窿、人工重砂/自然重砂等是寻找萤石矿的良好标志；地表若见黄褐－棕褐色泥质土，褐色或黑色为铁锰质的浸染，可能是全风化萤石矿；地表若见松散的硅质皮壳，呈蜂窝状、骨架状构造，其下部成矿。

地球化学标志：区内与萤石成矿密切相关的花岗岩体普遍富氟（F），或者副矿物中有萤石。南山下萤石矿区成矿黑云母花岗岩含氟（F）0.15%～0.18%，明显高于氟元素的地壳克拉克值（0.05%）。葛山坞萤石矿区成矿钾长花岗岩副矿物有萤石。氟异常是区域内重要的萤石矿找矿标志。

5 结论

区内萤石矿床主要受北东向、北北东向、北西向构造破碎带控制，燕山期岩浆活动强烈，多期次侵入形成的复式花岗岩体是萤石成矿的重要基础，岩浆期后热液为成矿提供了重要成矿物质。通过对武夷成矿带北部典型萤石矿床特征分析，发现萤石矿体均呈脉状、复脉状或透镜状赋存于构造破碎带中，成矿时空上与区内花岗岩关系密切，矿床类型属于断裂带充填交代型脉状萤石矿床。