江西张家棚隐伏萤石矿床地质特征及成因探讨
蔡启华，尹积扬，刘春生，罗振辉
1.江西省地质局第七地质大队，江西 赣州 341000
2.江西省地质局第六地质大队，江西 鹰潭 335000
【摘 要】赣东北地区是江西萤石矿主产区，区内分布萤石矿床(点)40余处，探明资源储量达千万吨以上。该地区萤石矿床按矿床和成矿作用分类主要为岩浆期后热液充填型，均围绕燕山期岩体内、外接触带发育的断裂构造破碎带中，且为地表出露矿床，少有隐伏矿床的发现。张家棚隐伏萤石矿床是近年来赣东北萤石矿集区内隐伏找矿的一个突破，通过地表零星的矿化线索，发现一处隐伏矿床。本文从矿床地质特征、成矿岩体地球化学特征、成矿流体特征、矿床成因并结合文献资料进行研究总结，为新一轮找矿突破战略行动寻找隐伏萤石矿床提供案例。
【关键词】张家棚；隐伏；萤石矿；地质特征；成因
引言
萤石作为战略性矿产，是现代工业的重要矿物原料，广泛应用于航天、制冷、医药、电子、机械和原子能等领域，对国家安全、国民经济和社会发展有重要影响。随着科技和经济的快速发展，萤石资源需求与日俱增，2020～2023年6月国内萤石精矿(FC-97)价格一直稳定在2800～3000元/每吨的高位，这使得萤石成为世界各国竞相寻找的战略矿种。新一轮找矿突破战略行动“十四五”规划纲要的实施，重点围绕紧缺和战略性矿产，加强国内勘查开发，推动能源和重要矿产资源增储上产。在此背景下，深入开展萤石成矿规律研究，加强主要萤石成矿带和矿集区矿床边深找矿，特别是在地表矿已发现殆尽的情况下，寻找隐伏矿床的紧迫性显得尤为突出。
钦杭成矿带江西东段是我国重要萤石矿集区之一，磨盘山—灵山—怀玉山一线是钦杭结合带重要的萤石矿田。截止2021年12月，国内萤石矿探明储量矿物量达到6725.13万吨，其中江西萤石储量占全国的30%以上，属于萤石资源大省。怀玉山萤石矿田作为赣东北萤石矿集区的重要组成部分，其探明储量为江西总储量作出了重要贡献，也是萤石矿在新一轮找矿突破战略行动增储上产的勘查突破区。围绕怀玉山岩体内、外接触带具有寻找(隐伏)岩浆期后热液脉状充填萤石矿床的巨大潜力。
国内学者相继对国内特别是华南萤石矿床从构造演化、稀土元素地球化学特征、萤石气液包裹体、氢氧同位素、成矿规律、矿床成因、潜力评价及综合找矿等方面做了大量的研究，取得了萤石矿床成因的重要认识。本文基于张家棚萤石矿勘查研究成果，结合前人对岩浆期后热液脉状充填萤石矿床研究文献，初步总结了张家棚矿区大地构造背景，矿床地质特征、成矿岩体地球化学特征、成矿物质来源并探讨成因，以期为怀玉山萤石矿田隐伏找矿提供案例。
结论
(1)张家棚隐伏萤石矿赋存于尚未剥蚀出露地表而隐伏于深部的张性断裂构造中，位于燕山期花岗岩与南华系变质岩的侵入接触构造带上，为控矿和容矿构造。
(2)萤石包裹体氢、氧同位素测试结果，萤石矿δD和δ18O对应值在δD-δ18O坐标图上的点，样点均落在大气降水线的右下方，远离岩浆水和变质水，说明成矿热液主要来自大气降水。成矿热液是中生代大气降水不断淋滤、萃取岩体自身及围岩而形成的。
(3)张家棚隐伏萤石矿床成矿模式与华南地热水循环萃取成矿模式基本一致，属中低温热液充填型脉状萤石矿床。
参考文献
[1]中华人民共和国自然资源部.中国矿产资源报告[M].北京地质出版社,2022:1-48.
[2]江西省地质矿产勘查开发局.中国区域地质志·江西卷[M].北京:地质出版社,2017.
[3]舒良树.华南构造演化的基本特征[J].地质通报,2012.31(7):1035-1053.
[4]冉红颜,曹俊臣.中国非金属超大型矿床与板块构造及地壳演化的关系[J].地质与勘探,1996,32(6):1-29.
[5]成功,邱献引.中国萤石矿床地质特征及成因综述[J].中国非金属矿工业导刊,2013(5):47-52.
[6]曹俊臣.中国与花岗岩有关的萤石矿床地质特征及成矿作用[J].地质与勘探,1994,30(5):1-13.
[7]曹俊臣.华南低温液液脉状萤石矿床稀土元素地球化学特征[J].地球化学,1995,24(3):225-233.
[8]曹俊臣.中国萤石矿床稀土元素地球化学及萤石的矿物物理特征[J].地质与勘探,1997,33(2):18-23.
[9]方贵聪,王登红,陈毓川,等.南岭萤石矿床成矿规律及成因[J].地质学报,2020,94(1):161-177.
[10]孙海瑞,黄智龙,周家喜,等.热液矿床中萤石稀土地球化学及地质意义[J].岩石矿物学杂志,2014,33(1):185-193.
[11]李敬,商朋强,王吉平,等.水尾山萤石矿稀土元素地球化学特征及成因[J].中国矿业,2017,26(12):198-202.
[12]刘道荣,商朋强.中国萤石矿床分类及稀土元素地球化学特征[J].地质与勘探,2023,59(2):211-222.
[14]彭建堂,胡瑞忠,漆亮,等.晴隆锦矿床中萤石的稀土元素特征及其指示意义[J].地质科学,2002,37(3):277-287.
[15]曹俊臣.热液脉型萤石矿床萤石气液包裹体氢氧同位素特征[J].地质与勘探,1994,30(4):28-29.
[16]徐有华.赣南萤石矿成矿地质条件及成矿预测研究[D].中国地质大学(北京),2008:1-119
[17]常斯敏.江西怀玉山—北武夷山地区萤石矿萤石矿矿床特征及成矿规律研究[D].中国地质大学(北京),2017:1-81.
[18]纪辉燎.永丰南坑萤石矿地质特征及成因探讨[J].中国非金属矿工业导刊,2010(1):56-58.
[19]罗振辉,李淑琴,朱炜民.等江西五培坞萤石矿地质特征及成因探讨[J].中国非金属矿工业导刊,2021(1):26-35.
[20]杨镇熙,陈世明,赵青虎.甘肃北山前红泉萤石矿地质特征及成因探讨[J].中国非金属矿工业导刊,2020(2):13-15,31.
[21]陈立泉,朱建林,刘春生.等江西云顶庵萤石矿地质特征及成因分析[J].中国非金属矿工业导刊,2023(2):34-38.
[22]黄河.河北康保后照阳河萤石矿床地质特征及成因探讨[J].中国非金属矿工业导刊,2022(5):14-16,21.
[23]叶杰,李青云.浙江青田县万山萤石矿矿床地质特征及成因[J].地质学刊,2013,37(2):321-326.
[24]中国地质调查局.中国矿产地质志·江西卷(下册)[M].北京:地质出版社,2015.
[25]张招崇,简平,魏罕蓉.江西三清山国家地质公园花岗岩SHRIMP年龄地质一地球化学特征和岩石成因类型[J].地质论评,2008,53(增刊)：28-40.
[26]王吉平,商朋强,熊先孝.等.中国萤石矿床分类[J].中国地质,2014,41(2):315-325.
主要图件
【引文格式】蔡启华,尹积扬,刘春生,等.江西张家棚隐伏萤石矿床地质特征及成因探讨[J]. 中国非金属矿工业导刊,2024(2):50-54.
(本文出自《中国非金属矿工业导刊》2024年第2期)
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萤石系列之十八：
辽宁义县头台子萤石矿地质特征及找矿方向
陈志斌
中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队，辽宁 沈阳 110004
【摘 要】头台子萤石矿是义县地区新发现的萤石矿床，矿体受断裂构造控制, 萤石矿形成于晚侏罗世弱酸－弱碱环境的近地表浅部空间；主要成矿温度范围为130℃～190℃；赋矿围岩长城系高于庄组是萤石矿的重要物质来源。萤石矿成矿作用与区域萤石矿具有近一致的成矿作用，属碳酸盐中的充填交代型脉状、透镜状萤石矿床，碳酸盐建造内断裂构造发育地段为有利成矿地段及主要找矿方向。
【关键词】义县；萤石；地质特征；找矿方向
引言
萤石是自然界含氟最高的矿物，广泛应用于冶金、建材和氟化学工业，随着新兴产业的蓬勃发展，氟的新用途也不断被发现，涵盖新能源、新材料、军工、航天等众多新领域。由于萤石矿资源除具有耗竭性、不可再生性外，还具有不可二次回收利用、不可替代的属性，因此加大萤石矿勘查投入扩大萤石资源储备具有重要意义。
辽宁省义县地区是辽宁省重要萤石矿产地，区域内碳酸盐型萤石资源储量十分丰富。近年来辽宁省持续支持该地区的萤石勘查工作，先后在三宝屯萤石矿外围头台子、沈家台等地发现一批新的矿产地。本研究以头台子萤石矿为重点，研究其矿床特征，总结区域萤石矿成矿规律，为下一步区域找矿工作提供借鉴。
结论
(1)头台子萤石矿床属充填交代热液型矿床，形成于燕山期，矿体为脉状、透镜状。矿石主要为碎裂结构，角砾状构造。
(2)萤石矿床形成受到赋矿层位与控矿构造的双重制约。长城系高于庄组为其含矿建造，其主要岩性为中厚—厚层硅质结核白云岩及含燧石结核微—粉晶白云岩。北东向的断裂构造及北西向的次级断裂构造为主要控矿构造，断裂空间为含矿溶液的运移提供通道，破碎带为萤石矿交代成矿提供了扩散交代的空间。
(3)辽宁省义县刘龙沟萤石成矿带为省内三大萤石成矿带之一，蕴含萤石矿储量为省内各成矿带之首，头台子萤石矿位于该成矿带东北部延伸方向，现已取得初步成果，经过调查矿区外围见多处萤石矿化，成矿前景较好，北东向为矿化延伸方向，为下一步工作重点方向。
参考文献
[1]孔志岗,朱杰勇,杨杰.中国萤石矿开发利用与产业发展趋势分析[J].化工矿物与加工,2011,40(4):1-4.
[2] 鲍荣华,刘伟.中国萤石资源利用状况及对策研究[J].国土资源情报，2013(11):20-24.
[3] 陈石义，张寿庭.中国氟化工产业中萤石资源利用现状与产业发展对策[J].资源与产业,2013,15(2):79-83.
[4] 陈武,张寿庭,张红亮.对中国萤石矿开发利用问题的思考[J].资源与产业,2014,16(2):51-55.
[5] 李敬,高永璋,张浩.中国萤石资源现状及可持续发展对策[J].中国矿业，2017,26(10):7-14.
[6]王吉平,商朋强,牛桂芝.中国萤石矿主要矿集区及其资源潜力探讨[J].化工矿产地质,2010,32(2):87-94.
[7] 王振亮,鲁瑞君,林天亮,等.浅析中国萤石矿分布特征及其成矿规律[J].中国非金属矿工业导刊,2013(5):56-59.
[8] 吴自强.中国萤石矿床地质与勘查[M].北京:地质出版社,1989.
[9] 曹俊臣.初论中国层控萤石矿床分类及某些地球化学特征[J].地质与勘探,1985,21(7):8-14.
[10] 杨子荣,刘敬党,孙祥,等.辽宁省萤石矿资源评价与研究[R].阜新:辽宁工程技术大学,2007.
[11] 徐大地,王文武,王生志,等.辽宁义县萤石矿床成矿与构造的关系[J].化工矿产地质,2004,26(2):92-96.
[12] 梁帅.辽宁萤石矿成矿条件和成矿规律探讨[J].化工矿产地质,2016,38(2):85-92.
[13] 潘桂棠,肖庆辉,陆松年,等.中国大地构造单元划分[J].中国地质,2009,36(1):5-28.
[14] 徐志刚,陈毓川,王登红,等.中国成矿区带划分方案[M].北京:地质出版社,2008.
[15] 辽宁省地质局.义县三宝屯萤石矿初步地质勘探储量报告复审意见书[R].1975.
[16] 唐尧,熊先孝,王吉平.中国萤石矿床特征及资源潜力分析[J].有机氟工业,2014(4):56-60.
[17] 王吉平,商朋强,熊先孝,等.中国萤石矿床成矿规律[J].中国地质,2015,42(1):18-32.
[18]邹灏,张寿庭,方乙,等.中国萤石矿的研究现状及展望[J].国土资源科技管理,2012,29(5):35-42.
[20]KESLER S. E. Geochemistry of Manto fluorite deposits, northern Coahuila, Mexico [J]. Econ. Geol.,1977,72:204-218.
主要图件
【基金项目】中国建筑材料工业地质勘查中心地质找矿项目（编号：建地矿[2020]11号）。
【引文格式】陈志斌.辽宁义县头台子萤石矿地质特征及找矿方向[J]. 中国非金属矿工业导刊,2024(5):22-25,31.