某矿区萤石矿含矿地层及矿床成因
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[摘要] 文章介绍了矿床地质背景及矿区由南西向北东的老厂和亚德克两个矿段矿床特征，认为滇东和滇东北地区具有与老厂萤石矿相似的成矿地质条件，在上二叠统峨嵋山组基性火山岩边缘地区的碳酸盐岩和硅质岩接触地带是寻找老厂式萤石矿床的有利地带。
[中图分类号] P611 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-35-2
我省萤石矿赋存状况有二种：一是赋存于上二叠统龙潭组与下二叠统茅口组假整合面上，呈似层有关方面产出；二是产于断层、裂隙、节理中，呈脉状产出。成矿与热液作用有关，为热液矿床。老厂萤石矿床最具代表性，现概述如下：
该矿位于县城30°方向，平距60km处。矿区主体构造线为北东向，由不对称的老厂短轴背斜及走向正断层组成。出露地层有下二叠统茅口组、上二叠统龙潭组、下三叠统飞仙关组、永宁镇组（图1）。矿体赋存于老厂背斜两侧的F1、F6正断层中以及两断层所夹持的茅口组与龙潭组的假整合面上。产于F1、F6正断层中的陡倾矿体呈陡脉状产出，产于背斜核部茅口组与龙潭组假整合面上的缓倾矿体呈似层状产出（图2）。
矿区由南西向北东分为老厂和亚德克两个矿段，其矿床特征为：
1 老厂矿段
缓倾斜矿体长1400m，宽600m，平均厚3.42m，倾向北西，倾角15-25°，计算面积1.04km2。陡倾矿体为北东向F1正断层所控制，倾向北西，倾角75°，下延深度约60m，缓倾矿体60%被岩溶破坏，致使矿体分为北、中、南三段，平均厚度分别为3.19m、4.15m、2.97m。陡倾矿体形态为囊状，透镜状。缓倾矿体形态为似层状。矿石中矿物主要为萤石和石英，二者含量为83-88%，其次为辉锑矿、黄铁矿、高岭石、方解石、绿泥石、重晶石、水云母等。矿石结构有自形、半自形、它形晶粒状结构、交代溶蚀结构、微细脉充填结构等。矿石构造有块状，浸染状、角砾状、晶簇状、蜂窝状等。矿石主要类型为石英--萤石型，次要类型为萤石型及辉锑矿--萤石型，矿石的CaF2平均含量为49.52%，SiO2平均含量为39.99%。经手选，CaF2含量可提高到70%以上，SiO2可降低到20%以下。其它有害组份：S0.5%、pb0.007%、Zn0.02%。围岩蚀变主要为硅化，其次有高岭石化、退色化。
2 亚德克矿段
系老厂矿段向北东方向的延伸。面积为2.2km2，矿体按产状特征与形态，可分为缓倾矿体和陡倾矿体。缓倾矿体呈似层状产于茅口组与龙潭组假整合面上，倾向北西，倾角10-20°，顶板为硅化灰岩，底板为白色次生粘土，受岩溶破坏，肢解为北、中、南三段，平均厚度分别为1.25m、1.71m、1.99m，全矿段平均厚1.64m。陡倾矿体呈脉状产于F1断层中，倾向北西，倾角55-80°，下延深度10-20m。矿石矿物主要为萤石和石英，二者含量占82-90%，其次为辉锑矿及其氧化物，尚含少量的高岭石，褐铁矿、重晶石、水云母等，矿石结构有自形、半自形、它形晶粒状及交代溶蚀残余等结构。矿石构造以角砾状，似角砾状构造为主，块状构造为次，尚有梳状、浸染状、晶簇状、条带状等构造。矿石类型以石英--萤石型、萤石--石英型为主，萤石型为次，另有辉锑矿--萤石型。全矿段CaF2平均含量为68.84%，SiO2平均含量为26.75%。经手选，CaF2含量可提高到70%以上，SiO2可降低到20%以上。伴生有益组分Sb0.02-0.10%，少数达1%，尚不能够成工业矿体，但可综合利用。围岩蚀变主要为硅化，其次为高岭石化。
综上所述，老厂萤石矿的产出部位有两种：一是产于茅口组与龙潭组假整合面上的缓倾矿体；二是充填F1、F6断层中的陡倾矿体，两者构成牛轭状，如图3所示，矿物组分主要为萤石和石英，其次为辉锑矿、黄铁矿、高岭石、方解石、绿泥石、重晶石、水云母等。萤石矿化以灰岩或凝灰岩接触时最佳，当遇到泥质灰岩或凝灰质砂砾岩、粉砂岩时，矿化变差，含矿性减弱或者尖灭。硅化强烈，常发育在矿体两侧及其顶低岩层中，并伴生有高岭石化。从矿物组分和围岩蚀变看，有明显的热液作用特征。该矿出现在上二叠统峨嵋山组玄武岩流边缘，即尖灭地带。据（1986）报导，上二叠统峨嵋山组玄武岩尖灭地带氟平均含量达583ppm，比正常厚度的玄武岩（氟370-400ppm）含量高。萤石矿体之上常有两层凝灰质砂砾岩，其组分主要是玄武岩，氟平均含量达0.118%。矿体底板有一层厚纸0.5m的白色钙铝氟石（一般认为是玄武岩的蚀变物），氟平均含量达5.97%。在矿区内，对厚近80m的上二叠统龙潭组第一段取样化验，不仅矿体附近，而且离矿体数公里的，CaF2含量一般为2-6%。中国科学院地球化学研究所对矿区内的茅口组，龙潭组进行了部分氟和氯的测定，其结果如图4所示，氟在高含量区出现频率较高，而氯的高频率处于低含量区，即龙潭组第一段含氟量很高，茅口组含氟里很低甚至接近零。但矿区内又缺失玄武岩，推测氟不是就地取材，可能是从接近火山喷发中心的远地搬运而来，故该矿区的氟可能来自玄武岩，但也不排斥深部流体通过断裂带人的可能性。另对矿区内萤石矿体和围岩（茅口组灰岩）进行了锶稳定同位素测定，其结果见表，由该表看出，萤石矿体和茅口组灰岩中所含Sr87/Sr86比值较为接近，说明钙主要来自茅口组灰岩。
据（1986）报导，萤石中包体成分含量表所示，纯液体包裹体分布于两相液体包体之间，占20-50%，两相液体包裹体气液化为5-15%，数量占总数30-50%，形态为规则多边形或圆形，可见少量有机包体，温度范围98-150℃，主要集中成为120-150℃。盐度范围7.1-7.9%（W1%NaC 1）。总浓度为14.8-16.5%。
包体溶液PH值为5.4-6，δD测定值为-47.84‰，具大气水特征。在萤石矿体下盘有一薄层钙铝氟石[Ca2A1（F、OH）5、H2O]，表明F与A1结合，形成A1F3络合物形式存在于溶液中，使成溶液具酸性特征。同时，硅化发育于萤石矿体两侧及其顶底岩层，硅化强则矿化好，表明成矿溶液中的F是与Si结合成SF 而迁移的，成矿溶液为酸性。
由此可见，老厂萤石矿具层控矿床的特征，氟可能来自玄武岩，钙来自茅口组灰岩，成矿溶液偏酸性，具低温浅成特征，其成因类型为热液型。
从上述典型矿床的成矿地质条件分析来看，滇东和滇东北地区具有与老厂萤石矿相似的成矿地质条件，是寻找同类新矿床的远景地区，即在上二叠统峨嵋山组基性火山岩边缘地区的碳酸盐岩和硅质岩接触地带是寻找老厂式萤石矿床的有利地带。