贛南地區(qū)螢石研究方向討論

　　摘要：贛南地區(qū)螢石礦分布廣泛，而且螢石常作為伴生礦物常出現(xiàn)在鎢錫多金屬礦床中。筆者廣泛收集了國內(nèi)外有關(guān)螢石的研究，對比分析螢石礦產(chǎn)出的一般地質(zhì)環(huán)境。通過結(jié)合贛南地區(qū)相關(guān)資料，總結(jié)當(dāng)?shù)匚炇V的基本特征，筆者認(rèn)為可將螢石礦作為切入口，從成因角度分析，系統(tǒng)總結(jié)與螢石礦相關(guān)的成礦系列，期望起到以點帶面的效果，此可作為贛南地區(qū)螢石研究的下一步討論方向。

　　關(guān)鍵詞：贛南;螢石;礦床成因;成礦系列

　　《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2016-2020 年)》提出，為保障國家經(jīng)濟安全和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，將螢石等 24 種礦產(chǎn)列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄，并作為 2016-2020 年礦產(chǎn)資源宏觀調(diào)控和監(jiān)督管理重點。贛南地區(qū)螢石礦產(chǎn)資源儲量高且前景廣闊，據(jù)江西省原國土資源廳 2012 年數(shù)據(jù)顯示，至 2011 年底，江西省螢石保有資源儲量在全國各省市排序中居第四位。贛州市已查明的螢石資源儲量占全省總量的 47.02%。 2012 年以來，贛州內(nèi)又發(fā)現(xiàn)了石城楂山里等一批螢石礦，贛南地區(qū)已經(jīng)成為螢石礦重要產(chǎn)區(qū)。但是，目前對于螢石成礦規(guī)律的研究仍然不足，尤其缺少理論方面的系統(tǒng)總結(jié)。

　　1　螢石國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

　　中國非金屬礦床總體上明顯受大地構(gòu)造的控制，其成礦系列中礦種的組合規(guī)律主要是成因上的相互關(guān)聯(lián)并在特定的部位成礦。需要指出的是，成礦系列的概念在非金屬礦和金屬礦領(lǐng)域重點關(guān)注的內(nèi)容是不盡相同的。比如，在成礦物質(zhì)來源方面，一般認(rèn)為金屬礦成礦系列具有相同或相近的來源，而非金屬礦床成礦系列并不強調(diào)同源?？氐V因素的微變化、成礦物理化學(xué)條件的變化是非金屬礦床成礦系列的產(chǎn)生主要因素。

　　在此基礎(chǔ)上，曹俊臣系統(tǒng)總結(jié)了中國螢石礦和其他礦床的組合類型，包括八類，分別為：鉛、鋅 - 銅 - 氟組合(鉛鋅礦 - 黃銅礦 - 螢石礦);鋇 - 氟組合(重晶石 - 螢石礦床或螢石 - 重晶石礦床);鐵 - 銻 - 氟組合(黃鐵礦 - 輝銻礦 - 螢石礦);鉛、鋅 - 鎢 - 錫 - 氟組合(鉛鋅礦 - 白鎢礦 - 錫礦 - 螢石礦);鉛、鋅 - 鎢 - 金 - 氟組合(鉛鋅礦 - 白鎢礦 - 金礦 - 螢石礦);鉛、鋅 - 鎢 - 銅 - 組合(鉛鋅礦 - 白鎢礦 -黃銅礦 - 螢石礦);鐵 - 稀土 - 鈮、鉭 - 氟組合(磁鐵礦 - 稀土礦 - 鈮鉭礦 - 螢石礦);鉛、鋅 - 汞 - 鋇 - 氟組合(鉛鋅 - 汞礦 - 重晶石 - 螢石礦)[1]。其理論在中國的很多礦床中得到了有效驗證，例如，螢石型金礦系的發(fā)現(xiàn)、銀礦床中伴生螢石化的分布、鎢錫礦床中伴隨的螢石化等，均顯示出螢石與其主成礦元素顯示出相關(guān)性。此外，螢石還是熱液鈾礦床的典型“伴生”礦物。

　　礦床分類是對礦床自然規(guī)律的理論概括，不同學(xué)者對螢石礦的分類有所不同。蔡國祥以成礦物質(zhì)來源為基礎(chǔ)，結(jié)合礦床成礦的地質(zhì)條件，將世界范圍內(nèi)的螢石礦床劃分為巖控類礦床、層控類礦床、變層控類礦床以及表生礦床 [2]。曹俊臣將中國層控螢石礦床分為沉積改造礦床和后成礦床 [3]。此后又按螢石礦床的含礦巖系特征進行分類，把中國螢石礦床劃分為三類，其含礦巖系分別為：火山巖、次火山巖;中酸性 - 酸巖漿巖及其與圍巖的接觸帶;碳酸鹽巖及其他沉積巖。此外，王吉平按照礦床成因的不同，認(rèn)為中國螢石礦床可分為三種類型，分別為：熱液充填型螢石礦、沉積改選型螢石礦和伴生型螢石礦 [4]。

　　螢石(亦名氟石)化學(xué)組成為 CaF2，由于離子半徑相近，鈣常被稀土元素(主要是釔、鈰)所代替，當(dāng) YF3 質(zhì)量分?jǐn)?shù)或 CeF3 質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過 10% 時，分別稱為釔螢石和鈰螢石。目前，通過稀土元素來示蹤成礦流體的來源并在此基礎(chǔ)上反演成礦作用的過程，這已經(jīng)是非常成熟的方法。在熱液礦床研究中，螢石中 LREE、HREE 的分異、鈰和銪元素的異常、釔和鈥元素比值等與熱液體系的物理化學(xué)條件、流體組分等的變化關(guān)系密切。螢石中稀土元素特征還可作為熱液礦床成因類型的判別標(biāo)志(如 Y/La 原子數(shù)比值、Tb/ Ca-Tb/La 圖解)，并得到了廣泛的應(yīng)用。例如，HIill 通過對墨西哥西南地區(qū)不同類型礦床中螢石的綜合研究發(fā)現(xiàn)，其稀土元素的部分異常特征與礦化關(guān)系密切，尤其是對于該區(qū)低鹽度低溫?zé)嵋嘿F金屬元素的礦化具有明顯的指示意義 [5]。

　　成礦年代學(xué)方面，熱液螢石礦床成礦年代學(xué)研究較常用的方法有石英(螢石)裂變徑跡法、石英電子自旋共振(ESR)法、螢石 Sm-Nd 等時線法、螢石(U-Th)/He 法等。

　　螢石礦勘查方面，由于前些年過度開采，已知礦和露頭礦逐漸減少，同時螢石礦的成礦深度一般較淺，因此淺覆蓋區(qū)尋找新的螢石礦將是今后螢石礦勘查的重點。張壽庭等以隱伏 - 半隱伏螢石礦找礦預(yù)測為目的，通過多光譜遙感技術(shù)和多種輕便物化探儀器方法(主要包括高分辨率多光譜遙感技術(shù)(WorldView-2)、甚低頻電磁法、便攜式 X 射線熒光分析、地面伽瑪能譜測量等)的科學(xué)系統(tǒng)的試驗及成果的比對，總結(jié)出預(yù)測隱伏螢石礦礦體的儀器、技術(shù)方法的有效組合，并建立隱伏螢石礦體地物化遙綜合找礦一般標(biāo)志特征 [6]。董亮瓊通過計算典型螢石礦床各重砂礦物報出率，分析得出三類螢石礦床相對應(yīng)的自然重砂礦物組合和標(biāo)型礦物組合，分別為：巖漿熱液型螢石礦對應(yīng)螢石、重晶石、錫石;巖漿期后熱液型螢石礦對應(yīng)螢石、重晶石、黑鎢礦、錫石，其標(biāo)型指示礦物為白鎢礦;熱液充填型螢石礦對應(yīng)螢石、重晶石，其標(biāo)型指示礦物為黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦 [7]。

　　從此可以看出，三種類型的螢石礦床其自然重砂礦物組合與曹俊臣總結(jié)的中國螢石礦和其他礦床的組合類型具有相似性，但是也有不同的地方，特別是標(biāo)型礦物組合的標(biāo)定為研究提供了新的思路。因此，通過統(tǒng)計不同類型礦床的自然重砂礦物組合和標(biāo)型礦物組合特征，對于螢石礦找礦預(yù)測具有明顯的現(xiàn)實意義。

　　2　贛南地區(qū)螢石成礦特征

　　本區(qū)大地構(gòu)造位于歐亞大陸板塊與濱西太平洋板塊消減帶的內(nèi)側(cè)華夏板塊東南造山帶中武夷褶皺帶中西部。

　　張國偉認(rèn)為，華南大陸構(gòu)造的基本動力學(xué)機制是全球與區(qū)域板塊構(gòu)造動力學(xué)和揚子與華夏兩地塊從深層到陸殼上層長期相互作用的復(fù)合陸內(nèi)驅(qū)動力 [8]。陳毓川從成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境角度分析，認(rèn)為華南大陸在中生代形成了六個構(gòu)造巖漿成礦帶，分別為：長江中下游構(gòu)造巖漿成礦帶、贛東北(欽杭帶東段)構(gòu)造巖漿成礦帶、江南隆起構(gòu)造巖漿成礦帶、南嶺構(gòu)造巖漿成礦帶、武夷 - 云開構(gòu)造巖漿成礦帶、東南沿海構(gòu)造巖漿成礦帶 [9]。鄧晉福以研究侵入巖時空演化為基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn) Pt3 時發(fā)育的殘留侵入(巖)弧特征顯示，傳統(tǒng)上華夏古陸不應(yīng)稱為古陸塊，而是在 Pt3 時期表現(xiàn)為古溝—弧—盆統(tǒng)的物質(zhì)構(gòu)成的類似于基底的地質(zhì)體 [10]。

　　中生代以來，華南大陸主要經(jīng)歷了由擠壓向拉張的構(gòu)造轉(zhuǎn)換變化，由于 Laurasia 在中侏羅世開始裂解，此時在華南大陸引發(fā)巖石圈大規(guī)模拆沉、減薄及軟流圈上涌，如此大規(guī)模的殼幔作用引起了該區(qū)強烈的巖漿活動以及長江中下游的準(zhǔn)裂谷的形成，并以此造就了華南大陸中生代成礦大爆發(fā)，形成數(shù)以千計的金屬礦床及螢石等非金屬礦床。

　　贛南地區(qū)的螢石礦床的圍巖特征以震旦系和白堊系對礦床的控制最為明顯;構(gòu)造方面明顯地受斷裂構(gòu)造控制，大部分含礦斷裂為北東向和北北東向，按斷裂性質(zhì)，又以壓扭性斷裂有利于成礦;礦體形態(tài)方面垂向上主要分為四個部分，依次為頂蓋、上部、中部礦和底部，各部分礦體內(nèi)又具有不盡相同的特征。方貴聰、王登紅等在研究南嶺東段北部巖體的螢石成礦專屬性時，按照產(chǎn)螢石與否，將兩類花崗巖對比后發(fā)現(xiàn)：產(chǎn)螢石花崗巖多為黑云母花崗巖，具有高鉀鈣堿性特征;與非產(chǎn)螢石花崗巖相比，產(chǎn)螢石花崗巖具較高的 Mo 含量和較低的 Th/U 比值，其中黑云母更富 MgO、TiO2、F、Cl 而貧 Al2O3;產(chǎn)螢石花崗巖形成于相對高溫、低壓和高氧逸度的環(huán)境，巖漿來源主要為地殼，但有少量幔源參與 [11]。

　　3　贛南地區(qū)螢石研究方向討論

　　在贛南地區(qū)，螢石礦床的研究程度整體仍不夠深入，尤其是對成礦流體的性質(zhì)、成礦物理化學(xué)條件的研究以及成礦物質(zhì)在動力學(xué)背景下的遷移富集規(guī)律上遠遠不夠，理論不夠完善勢必影響在此基礎(chǔ)上開展的螢石礦床成礦系列研究及區(qū)域成礦預(yù)測。

　　螢石是許多熱液礦床中重要的脈石礦物，在不同的地質(zhì)背景下會表現(xiàn)出相應(yīng)的差異，而利用反演這種差異來還原成礦時的物理化學(xué)條件可以為實際找礦提供方向及依據(jù)。通過其稀土元素含量及相關(guān)參數(shù)(如 ∑ REE、LREE/HREE、Eu/Eu *、Ce/Ce *、Y/La、Tb/ Ca-Tb/La 圖解等)，可揭示成礦熱液的性質(zhì)、來源及其演化規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上為建立成礦模式提供有力依據(jù)，還可為區(qū)域成礦潛力預(yù)測與評價提供參考。但是需要注意的是，在使用螢石的稀土元素地球化學(xué)探討相關(guān)地質(zhì)問題前，有必要加強螢石礦物結(jié)構(gòu)的觀察、礦物成分標(biāo)型特征和配套的流體包裹體以及相關(guān)同位素組成分析。通過系統(tǒng)分析流體包裹體特征、成分和 H-O-S 同位素特征，以期深入認(rèn)識其成礦過程。

　　4　結(jié)論

　　結(jié)合贛南地區(qū)構(gòu)造地質(zhì)背景，大范圍來說對于非金屬礦產(chǎn)的研究重點，應(yīng)該放在和巖漿熱液成礦作用相關(guān)或接近的礦種上，如花崗巖有關(guān)的螢石礦，和偉晶巖有關(guān)的硼、高嶺土礦、鉀長石礦等，局部地區(qū)可以考慮與基底區(qū)域變質(zhì)作用或者混合巖化相關(guān)的晶質(zhì)石墨礦。贛南地區(qū)螢石礦分布廣泛，而且螢石常作為伴生礦物出現(xiàn)在鎢錫多金屬礦床中，筆者利用螢石礦為切入口，系統(tǒng)地總結(jié)與螢石礦相關(guān)的成礦系列，希望起到以點帶面的效果，在此基礎(chǔ)上做成礦預(yù)測研究。

　　《贛南地區(qū)螢石研究方向討論》來源：《中國資源綜合利用》2018年12期，作者：鮑霖。

《贛南地區(qū)螢石研究方向討論》

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