山东蓬莱双山萤石矿地质特征及找矿方向

摘  要：蓬莱双山萤石矿位于胶北突起的中部，区内地层不发育，断裂构造发育，分为北北东向和近东西向两组，在北北东向区域性断裂之间的近东西向张性断裂，是良好的导矿和容矿构造。区内岩浆岩广泛发育，期次多，以早白垩世伟德山序列任家沟单元为主体。区内共圈定3条萤石矿脉，赋存在断裂带硅化角砾岩内，呈脉状沿东西向断裂带展布。该矿床的成因类型属浅成中低温热液裂隙充填脉型萤石矿床。

关键词：萤石;地质特征;找矿方向;双山

中图分类号：P619.215       文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）06-0079-02

萤石是唯一能形成工业矿产的氟化物，是世界上20几种重要的非金属矿物原料之一，广泛用于钢铁、氟化工、炼铝、建材工业、精密光学仪器、医药、农业、航天、原子能等行业。随着工业和科学技术的发展，其需求量不断增加，我国萤石的开采、消费和出口量长期居世界首位[1]，加强萤石资源开发利用十分迫切。山东较大的萤石矿床均分布在沂沐断裂带东侧白垩纪火山-沉积岩系附近的燕山期花岗质侵人岩及早前寒武纪变质岩系中，主要有3个萤石矿集中区[2]。该区即位于其中的胶辽隆起区胶北隆起中北部蓬莱至栖霞一带燕山晚期艾山-雨山二长花岗岩和花岗闪长岩分布区。胶北隆起的基底变质岩系受到晚中生代构造热事件的影响[3]，构造活动强烈，岩浆活动比较频繁，该区萤石矿也多与此有关，如蓬莱市巨山沟萤石矿、蓬莱市古城李家柳格庄萤石矿、栖霞市郭家店萤石矿、龙口市竹园萤石矿等。本文旨在通过工作中对该区取得资料的综合研究，探讨成矿规律及找矿标志，以指导找矿工作。

1 区域地质背景

该区大地构造位置位于华北板块、胶辽隆起区、胶北隆起、胶北断隆、胶北凸起。区域上出露地层主要为古元古代粉子山群、新元古代蓬莱群、白垩纪青山群、王氏群、第四系等。区域上中生代以来构造活动强烈，两条区域性断裂控制了萤石成矿带的分布，东为林家庄-上庄断裂，西为凤仪店-下庄断裂。在两条断裂之间，由于南北扭力作用产生的近东西向断裂，是区内的导矿、容矿构造，形成了艾山-雨山南北向萤石成矿带。区域上岩浆活动频繁，期次多，多为中酸性侵入岩，主要有新太古代栖霞序列、中生代燕山早期文登序列和玲珑序列、燕山晚期郭家岭序列、伟德山序列、雨山序列等岩体。区域矿产以萤石矿为主，萤石矿床（点）众多，还发现多处小型金矿床。

2 地質特征

2.1 地层

区内地层不发育，仅见第四系，出露临沂组和山前组。临沂组为一套灰黄色河流冲积相碎屑沉积，由粘土质粉砂、含砾中粗砂组成;山前组为残、坡积相，为砂质粘土和含砾砂质粘土。

2.2 构造

区内断裂构造发育，分为北北东向和近东西向两组。

（1）北北东向断裂。柳格庄-战驾庄断裂：属林家庄-上庄断裂的中段，区内长度4500m，走向15°左右，倾向东偏南，倾角65°-78°。此断裂严格控制着萤石成矿带的东部边界。由两条近于平行的断裂（F1、F2）组成，断裂带纵穿南北，宽数十米～数百米，局部呈束状平行排列。断裂带走向上呈波状弯曲，岩石破碎，糜棱岩化、高岭土化十分强烈。断层角砾岩发育，角砾大小不等，磨圆中等-较好，显示压扭性特征。双山以北发育3条北北东向断裂，由东向西分述如下：F3长1200m，宽多在10-20m之间，局部达80m，产状109°∠83°-89°，沿断裂发育硅质岩脉，因抗风化能力强，形成陡峭的陇岗地貌;F4区内长500余m，宽10-20m，产状100°∠83°，断面平直，角砾岩不发育，沿断裂见花岗闪长斑岩脉充填;F5长500余m，宽20m左右，产状95°∠85°，沿断裂见岩墙状花岗斑岩充填。（2）近东西向断裂。区内近东西向断裂为萤石矿控矿构造，规模较大的3条，分述如下：F6：发育在矿区南部，横贯全区，全长4000m，总体走向103°，倾向北，倾角70°±。西段走向110°，东段走向85°，中段向南凸出。断裂带西段较窄，一般宽1-3m。东段明显变宽，宽度一般5-20m，最宽处达到30余m。东段北倾，西段南倾，倾角75°-85°。断裂带内碎裂岩发育，有明显的分带性，中间为硅质岩，萤石矿化比较普遍，硅质岩以脉状、团块状不规则见于碎裂岩中。碎裂岩带内的硅化、高岭土化、绿泥石化十分普遍，局部见黄铁矿化、糜棱岩化。F7：长1500m，宽一般3-7m，走向100°±，南倾为主，东端北倾，倾角70°-83°。中间形成断续相连硅化带，两侧为碎裂岩。岩石破碎，构造角砾岩发育，角砾大小不等，棱角较明显，发育较强烈硅化、高岭土化。F8：长1450m，宽5-10m，产状10°∠73°-85°。中间为硅化带，两侧为强高岭土化、硅化之碎裂岩，岩石破碎，角砾发育，角砾大小不等，棱角明显。

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩广泛发育，期次多，以中生代岩浆活动最为强烈，分述如下：新太古代栖霞序列新庄单元：分布于东部，呈岩株状产出，经历了变质变形作用改造。岩性为片麻状中细粒含角闪黑云英云闪长岩。中生代早白垩世郭家岭序列罗家单元：分布于南部，呈岩株状产出。岩性为斑状中细粒含角闪二长花岗岩。中生代早白垩世伟德山序列任家沟单元：为矿区侵入岩的主体，大体以双山为中心，属艾山岩体，呈岩株状产出。岩性为斑状中粗粒二长花岗岩，岩石遭受了较强烈的风化，风化层的厚度可达数十米。中生代早白垩世伟德山序列虎头石单元：主要分布于西部，零星见于南部，呈NNE向岩带状侵入于任家沟单元中。岩性为细粒二长花岗岩，岩石致密坚硬，构成西部山体，高差达400m。区内的脉岩与燕山晚期侵入岩相伴产生，呈北北东向展布，主要为花岗斑岩脉和花岗闪长斑岩脉。

2.4 萤石矿化硅质岩带地质特征

区内共发现6条近东西向萤石矿化硅质岩带，规模较大的有3条，分述如下：（1）Ⅰ号萤石矿化硅质岩带：受F5断裂控制，总体走向近东西，断续延长4000m。中间为第四系覆盖区，可分为东西两段。西段长1400m，走向100°，倾向南偏西，倾角75°-85°。厚度一般为2-3m，硅化厚度1m左右且不连续。西端有一萤石矿化点，规模小无法圈定矿体。东段长2000m，走向85°，倾向北偏西，倾角76°-82°。厚度一般5-20余m。硅化带一般出现在中部，厚度多在2-8m之间，局部达10m以上，较连续。硅质带的东段出现分枝，主脉与支脉的夹角约20°。硅质岩带中局部赋存萤石矿体，矿体走向上或倾向上均为透镜状，膨缩现象明显。（2）Ⅱ号萤石矿化硅质岩带：受F6断裂的控制，长1100m，总体走向100°，倾向南偏西，厚度变化较大。中间部分为硅化核，不太连续，厚度一般在1-3m不等，局部达5m以上，萤石矿化较弱。（3）Ⅲ号萤石矿化硅质岩带：受F7断裂控制，长900m，宽一般5-10m。产状10°∠75°±。中间为硅化核，连续性较好，萤石矿化较弱。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

在Ⅰ号萤石矿化硅质岩带内圈定3个萤石矿体，矿体的形态及分布受断裂控制，在走向和倾向上有膨缩及尖灭再现现象，品位变化较大。分述如下：Ⅰ-1号矿体：位于Ⅰ号萤石矿化硅质岩带的中段第22勘探线，长100m，22线矿体水平厚度为1.60m，产状13°∠70°，平均品位39.08%。深部未见萤石矿，仅见到强高岭土化硅质带。Ⅰ-2号矿体：位于Ⅰ号萤石矿化硅质岩带主带的东端，长170m，产状7°∠75°，水平厚度为0.75m-1.13m，延深73m，CaF2平均品位43.58%。Ⅰ-3号矿体：发育在Ⅰ号萤石矿化硅质带的东端，表现为一支脉。长305m，水平厚度分别为0.63m-2.67m，延深97m，CaF2平均品位55.41%。

3.2 矿石特征

矿石矿物主要为萤石，见有少量的重晶石，脉石矿物主要为石英，其次为方解石、白云母、绿泥石等。矿石结构以自形-半自形粒状结构为主，柱状结构、残余结构次之。矿石主要为块状构造，其次为条带状构造、角砾状构造和斑杂状构造。矿石化学成分主要是CaF2，其它组分都没有达到综合利用的含量。

3.3 围岩蚀变

矿体围岩主要为伟德山序列任家沟单元斑状中粗粒二长花岗岩，近矿围岩由于受断裂活动的影响，形成碎裂结构，并伴随着萤石化、硅化、高岭土化、绢云母化、绿泥石化等。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

双山萤石矿位于艾山-雨山萤石矿带的中部，中生代燕山晚期花岗质岩石含F较高，由于区域性断裂构造发育，大气降水在沿构造破碎带途中溶滤汲取岩石中F-和Ca2+等成分，随着构造破碎带的挤压和地热增温，并与地下热水混合循环。在循环过程中不断溶滤汲取围岩中的F-和Ca2+，使循环溶液中的F-和Ca2+的浓度增高，在达到适合CaF2沉淀的物理化学条件时，经化学反应在浅部岩石裂隙中沉淀充填成萤石矿体。

根据本区成矿地质条件、主要控矿因素、围岩蚀变类型、矿石结构构造特征，该矿床的成因类型属浅成中低温热液裂隙充填脉型萤石矿床。

4.2 找矿标志

依据该区控矿因素、矿化类型，结合区域和矿区地质特征，总结找矿标志为：（1）萤石矿脉产于艾山-雨山岩体中，主要赋存于中生代伟德山序列任家沟单元斑状中粗粒二長花岗岩内，因此岩体岩性是找矿前提。（2）区内凡在两条NNE向区域性断裂之间的近东西向张性、张扭性断裂或压扭性断裂，是赋矿的良好场所，是寻找萤石矿良好的构造找矿标志。（3）在东西向断裂带发育硅化、高岭土化、绢云母化、绿泥石化等蚀变，是寻找萤石矿的蚀变标志。（4）硅化是寻找萤石矿重要的找矿标志，在地貌上硅化带一般形成山脊和陡坎。

参考文献：

[1]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.

[2]石玉臣，焦秀美，李艳双.山东萤石及重晶石矿床[M]//孔庆友，等.山东矿床.济南：山东科学技术出版社，2002：656-670.

[3]张田，张岳桥.胶北隆起晚中生代构造——岩浆演化历史[J].地质学报，2008（09）：1210-1228.

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