湖南衡南县双江口萤石矿床

一、矿藏概况

1.存款名称

湖南省衡南县双江口萤石矿床。

2.地理位置

位于衡南县朱槿乡。地理坐标:东经112 57 ' 05 " ~ 112 58 ' 47 ",北纬26 56' 40 "~ 26 57' 09 "。

3 .矿床类型、资源储量、规模、品位、勘探程度和开发程度。

湖南省衡南县双江口萤石矿床属于低温热液充填型萤石矿床。

湖南省地质局1972队417对双江口萤石矿区地表进行了普查评价。1975至1978进行初步勘探,1981至1982进行详细勘探。经过勘探,证实该矿床萤石资源储量达到较大规模。

目前,该萤石矿正在开采中。

4.ⅲ、ⅳ级成矿带。

衡南县双江口萤石矿床位于ⅲ-71-②武功山-北武夷山铁-钨-锡-铜-铅-锌-银-金-钼-叶蜡石-瓷-石膏成矿亚带。

5.区域成矿地质条件

(1)构造位置

本区的大地构造位置属于武夷-云开-台湾省造山系统,二级大地构造单元属于罗晓-云开岛弧盆地系统,三级大地构造单元属于罗晓岩浆弧。双江口萤石矿床位于湘东断隆次级地质构造单元南部,常德-安仁北西向基底断裂带与潘家冲-水口山北东向基底断裂带交汇处,衡阳断陷盆地东北部,川口复式背斜西翼。

(2)区域层次

区域地层不发育,主要表现为含火山碎屑岩的巨厚地槽浅海复理石的形成和中泥盆统-中二叠统台地的浅海相-海岸相碳酸盐岩和含煤碎屑岩的形成。

(3)区域结构

区内断裂构造极为发育,尤其是基底断裂,是常德-安仁北西向和潘家冲-水口山北东向深大断裂的交汇处。后期断裂主要为NE向和NW向断裂及其次级断裂。从衡阳盆地延伸出来的北东向断裂数量多,规模大,达数十公里。该断裂构造活动时间较长,始于华力西期之前,燕山晚期仍有构造活动,导致部分断裂构造出现多次活动迹象。这些断裂的多期活动为成矿物质的迁移和沉淀提供了通道和空间。

(4)岩浆岩

该地区有许多岩浆岩出露。矿区所在的将军庙外除黑云母花岗岩外,还有狗头岭花岗闪长岩、屋基花岗闪长岩等侵入岩,均属酸性岩浆岩。岩浆活动始于印支期,一直持续到燕山晚期。岩体出露面积一般较小,矿化现象较多。

二、矿床的地质特征

(1)矿区成矿及控矿地质条件

衡南县双江口萤石矿床产于将军庙花岗岩体中,受构造破碎带控制。

1.地层

矿区内除花岗岩外,可见小部分中泥盆统条涧组和棋梓桥组蚀变沉积岩,无系统的沉积地层(图9-1)。

图9-1衡南县双江口萤石矿地质图

(根据吴自强等人,1989)

1-花岗岩;2-绢云母化花岗岩;3-硅化和绢云母化花岗岩;4-交代硅质岩;5-应时脉搏;6-萤石矿体

2.结构

矿区内的主要断层为将军庙-林峰断裂带,该断裂带切割将军庙岩体。

该断裂带贯穿全区,长12km,倾向东南,倾角约70°,蚀变带宽50 ~ 400 m,断裂在平面和剖面上平缓波状,断裂面上有斜向擦痕和发育的构造透镜体,属压扭断裂。部分矿石中有硅石胶结的角砾状萤石,表明它是拉伸断裂的产物,表明断裂具有先压扭后拉伸的性质。

3.岩浆岩

矿区岩浆岩为将军庙花岗岩,岩性为中细粒斑状黑云母花岗岩和细粒黑云母花岗岩。岩体与上泥盆统蛇田桥组和锡矿山组呈侵入接触。根据构造活动与成矿年龄的关系,推断将军庙花岗岩体的形成时代为燕山早期。岩浆破碎带中的岩石为硅化、绢云母化花岗岩,破碎带中有萤石。

在岩体的某些部位发现扁平长的捕虏体。根据岩石的人工重砂样品分析,均含有不同程度的萤石,表明岩体本身的氟含量较为普遍(刘长福,2007)。

(2)矿床地质特征

1.矿体特征

该矿床矿体均位于北东向硅化破碎带中,含矿段长1200米。该矿床有四个萤石矿体。矿体呈脉状,与破碎带产状基本一致,走向60° ~ 70°,倾角约70°。方铅矿与萤石共生,但规模较小(图9-2)。

该区最大萤石矿体地表出露长度520米,深部控制总长度800米,倾斜深度456米,尚未指出。矿体在走向和倾向上都有分支复合现象。一般分支矿体厚度较小,复合矿体厚度较大,最大厚度27.60m,平均厚度6.46m,矿体形态简单,为规则的复合脉状矿体。矿体走向70°,倾向东南,倾角一般在70°左右,局部倾角较陡,局部有反倾。该矿体萤石资源量357万吨,平均caf含量255.48%,品位变异系数24%,平均品位自上而下逐渐降低。

图9-2衡南县双江口萤石矿体剖面图

(根据吴自强等人,1989)

1—萤石矿体;2-花岗岩;3-绢云母化花岗岩;4-地质界线;5-隧道;6-钻孔;7-骨折

2.矿石特征

(1)矿石的自然类型

可分为块状、条带状、角砾状和应时脉状萤石矿。块状萤石矿中氟化钙含量高,大多在70%以上,在矿区占主导地位。条带状、角砾状和应时脉状萤石矿的CaF2 _ 2含量相对较低,后期应时脉的穿插和溶蚀使应时与萤石的镶嵌关系复杂,呈港湾状镶嵌或应时为隐晶质。

(2)结构构造

矿石结构主要有半自形颗粒结构、异形颗粒结构、花岗岩变质镶嵌结构、半自形颗粒镶嵌结构等。

矿石构造主要有块状构造、条带状构造和角砾岩构造。

(3)矿物成分

萤石矿的主要矿物为萤石,伴生的主要矿物为方铅矿,次生矿物为闪锌矿、黄铜矿及少量辉铜矿和黄铜矿。脉石矿物主要是应时,其次是方解石、钾长石、重晶石、白云石和粘土矿物。

萤石,主要为浅绿色,可见白色和紫色,半自形,粒度> > 2mm,嵌入形成矿石的主要部分。萤石和应时之间主要有两种镶嵌关系。第一,萤石和应时同时形成,嵌有扁平晶面。二是颗粒的应时集合体以大小不一的细脉形式纵横切穿矿石,对矿石有明显的溶解和交代作用。

(4)化学成分

CaF2和SiO2是主要的萤石矿物,二者之和大多在94% ~ 97%之间。二氧化硅的含量随着氟化钙的增加而减少。Al2O3、Fe2O3和MgO随着SiO2的增加而增加,CaCO3和BaO随着CaF2的增加而增加。硫、磷、铅和锌的含量很低。

3.围岩蚀变

破碎带及其围岩中的岩石存在强烈的蚀变现象,蚀变具有明显的水平分带性。破碎带中部靠近矿体的围岩遭受硅化作用,其次为绢云母化、绿泥石化、钠长石化和高岭土化,并叠加后期的白云化和碳酸盐化作用。

三。矿床成因及成矿模式

(1)矿床的成矿和控矿因素

1.地层和岩性控制萤石矿床

当萤石矿体位于较宽的断裂带上,且附近有棋梓桥组灰岩捕虏体时,矿体厚且品位高。当破碎带较窄且附近没有棋梓桥组灰岩捕虏体时,矿体薄、品位低,甚至尖灭。这说明双江口萤石矿床的形成与附近棋梓桥组灰岩关系密切(湖南省地质局417队,1982)。

2.断裂对萤石矿床的控制。

双江口萤石矿体产于将军庙岩体的破碎带中,矿体严格受破碎带控制,矿床明显受断裂控制,断裂既是导矿构造又是容矿构造。矿体围岩广泛蚀变。这些都表明该矿床中的萤石是热液成因的。

(2)萤石中包裹体的特征

萤石中有许多包裹体,大部分包裹体与生长线平行,大小相近。气相体积百分比为1.5% ~ 4%,大部分不规则。紫色和绿色萤石中的包裹体发生了重结晶,表明萤石在形成过程中发生了重结晶(涂登峰,1987)。

(3)成矿温度

双江口萤石矿床近百个原生包裹体样品的均一温度测量结果为140 ~ 300℃,平均为240℃,其均一温度受深度影响不明显,表明萤石成矿阶段为中温热液相(土登峰,1987)。

(4)成矿期和成矿年龄

双江口萤石矿床只有一个成矿阶段,形成于燕山期。

(5)材料来源

如前所述,萤石矿体所在的将军庙岩体通过人工重砂样品分析,不同程度地含有萤石,表明岩体本身的萤石较为普遍,萤石中的氟可能来自将军庙岩体。

萤石矿体与棋梓桥灰岩关系密切。当矿体附近有棋梓桥灰岩捕虏体时,矿体厚且品位高。当矿体附近没有棋梓桥组灰岩捕虏体时,矿体薄、品位低,甚至尖灭。这表明棋梓桥组的灰岩捕虏体提供了充足的钙。因为没有七子桥灰岩中F含量的数据,所以该地区萤石中F是否来自七子桥灰岩还需要做。

浙江八面山萤石矿床和内蒙古苏莫查干敖包萤石矿床的形成都与灰岩地层有关,其中有沉积萤石矿层或高氟含量,形成矿源层。以此类推,推测双江口萤石矿床中的氟可能部分来自棋梓桥组灰岩。

㈥矿床的成因

燕山早期,该区岩浆活动强烈,岩浆侵入泥盆系,包裹泥盆系条间组和棋梓桥组灰岩,形成将军庙花岗岩体。之后,该区发生了大规模的构造运动,形成了以NE向为主的断裂构造。断裂构造形成后,地下热液从七子桥组灰岩中提取钙、氟,从花岗岩体中提取氟,在破碎带中沉淀,形成中低温热液充填型萤石矿床。