关键词： 热液充填型矿床;矿体特征;控矿因素;构造控矿

　　九坝西矿区位于典型矿床七坝泉萤石矿的西侧，七坝泉萤石矿于1958年12月由甘肃省地质局祁连山地质队七分队发现，随后进入不同阶段的勘查评价工作，该矿区萤石矿的开采由上世纪70年代至今，为高台地区典型矿床。本次笔者从九坝西萤石矿床特征及控矿因素进行分析，最终评价该矿床规模。

　　1区域地质背景

　　普查区属于华北陆块区-阿拉善陆块-龙首山基底杂岩带，介于北山褶皱南缘与北祁连加里东褶皱带走廊过渡带交接部位内侧。中元古代蓟县系墩子沟群(JxD.)：在该区广泛分布，该地层分为两个岩组，一岩组(JxD1.)为一套二云石英片岩-白云母变粒岩-黑云母变粒岩变质岩建造，岩性主要为二云石英片岩、白云母变粒岩、黑云母变粒岩，夹较薄的绢云石英片岩，原岩建造为砂泥质夹碳酸盐及火山碎屑岩建造;二岩组(JxD2.)为一套大理岩建造，岩性主要为大理岩及硅化大理岩、云母石英片岩，斜长角闪岩，石榴石斜长片麻岩、石榴石二云母石英片岩，原岩为碳酸盐-含镁碳酸盐岩夹硅质岩、碎屑岩建造。

　　2矿床地质特征

　　2.1矿区地层

　　矿区出露的地层由老到新主要有：中元古代蓟县系墩子沟群(JxD.)，白垩系下统下沟组(K1x)，古近系渐新-古新统白杨河组(E1-3b)，冲积层Qhal 。

　　其中元古代蓟县系墩子沟群一岩组(JxD1.)地层出露面积较广，厚度较大，为一套二云石英片岩-白云母变粒岩-黑云母变粒岩变质岩建造，根据其岩性及新老关系又将该岩组分为三个岩段：

　　蓟县系墩子沟群一岩组一岩段(JxD1-1.)：该岩段岩性主要为黑云母变粒岩，位于勘查区东部，灰-深灰色，粒状变晶结构，片麻状构造，主要成分为石英约45%，斜长石约32%，黑云母20%、白云母约3%，产状：250°-270°∠55°-70°，厚度大于150m。

　　蓟县系墩子沟群一岩组二岩段(JxD1-2.)：该岩段岩性主要为白云母变粒岩，位于勘查区中东部，白云母变粒岩呈灰-浅灰色，粒状变晶结构，片麻状构造，主要成分为石英约40%，斜长石约45%，白云母约12%，黑云母约3%，产状：245°-265°∠50°-70°，厚度约400m。

　　蓟县系墩子沟群一岩组三岩段(JxD1-3.)：该岩段岩性主要为二云石英片岩，位于勘查区中西部，二云石英片岩呈灰色，鳞片变晶结构，片状构造，片理较发育，主要成分为石英约50%，斜长石约30%，黑云母13%、白云母约7%，产状：245°-265°∠45°-65°，厚度大于630m。

　　2.2构造特征

　　2.2.1总体分布特征

　　本区位于龙首山基底隆起带阿拉善地块南部合黎山-大青山褶断带的南缘，其南与走廊断陷盆地相邻，两者为走廊北山南缘深断裂相隔。工作区总体上属中朝台块南缘断裂构造活动地区。

　　该区域地质构造复杂，在漫长的地质演化过程中，该区在南北向挤压地应力场的长期反复作用下，发生过多次复杂的构造运动。在次一级构造带内，又形成低序次、低级别的扭动构造体系，反映了区域内构造运动的方式及构造形迹一定的展布特征和组合规律性。

　　本区域以褶皱为主，次之为断裂构造。褶皱构造产生于白垩系之前，当白垩系沉积在山间盆地后，地壳一直处于上升阶段，经过长期的风化剥蚀作用，白垩系仅在该区域东部有少量分布，全区皆为蓟县系墩子沟群变质岩系分布。本区经历了强烈的褶皱作用，使本区形成一复背斜构造形态，并呈现弧形弯曲。复背斜是由萤石沟至玉树沟弧形背斜和土圪瑙背斜构造组成。

　　2.2.2 褶皱构造

　　区内褶皱发育，由于地层划分依据不足，分层粗略，只能从片理上反映出来。墩子沟群变质岩的片理在北部呈北西-南东走向，中部近于南北向;南部则呈北东-南西向，其变化总体来看呈圆弧形，环绕土土圪瑙河花岗岩体。

　　大孤山-天城弧形褶皱带背斜和倒转向斜。背斜核部由二云石英片岩与变粒岩组成，两翼由细粒二云石英片岩与变粒岩和眼球状二云石英片岩与变粒岩组成。北西翼倾向为293°～310°，倾角55°～65°，南西翼倾向为136°～150°，倾角为60°～80°。复背斜核部为土圪瑙河海西期斑状钾长花岗岩(Kγπ41-2)侵入。

　　2.2.3 断裂构造

　　该区域断裂较发育，大致可分为两组，以北东向的最为发育，南北向次之，近东西向极少，在次一级构造体系范围内，又形成一些规模较小的低级再次扭动构造体系，其中，表现最明显的为七坝泉旋卷弧形脉体群。

　　该七坝泉旋卷脉体群是属于张扭性质，它的外旋向收敛方向、内旋向撒开方向相对扭动的。旋卷构造的砥柱大体位于脉体群凹的南东侧，即被弧形脉体群所圈定的新月形花岗岩体。

　　而本旋卷脉体群的高一级构造为七坝泉北东碱洼一带及南西侧高台-罗城一线的北西-南东向压扭性大断层。由于这两条压扭性断层的顺时针压扭作用，除使本区蓟县系变质岩形成弧形弯曲的复式背斜，并伴随产生一系列张-张扭性断层，为含矿热液造成通道和富集场所。该旋卷弧形脉体群应属于一个张扭性“帚”状构造，造就了大弧山-南山弧形褶皱带。扭动应力来自南北向挤压地应力场。

　　3矿体特征

　　本年度普查共圈出矿体6条，矿化体20条。其中矿体FL4-1、FL4-2赋存于构造F9，矿体FL5赋存于构造F10，其中矿体FL4-2规模较大，其它四条矿体规模较小，厚度变化较大，矿体厚度一般由中间向两端逐渐变小，CaF2品位有一定变化，局部较稳定，一般介于40%-60%之间;矿化体分布广泛又相对集中，主要分布于本次勘查范围的北部及南部，在矿化体集中分布区域石英脉相对较多，矿化体规模较小，一般数十米，CaF2品位大于10%，部分矿化体品位大于边界品位(20%)，厚度一般小于1m。具体为以下六条矿体。

　　①FL1-1矿体

　　矿体长度约156m，厚度3.21m，平均3.21m，最大延深113m，平均品位47.31%。矿体形态呈脉状，产状120°-145°∠72°-82°。

　　②FL1-2矿体

　　矿体长度约113m，厚度1.28-1.40m，平均1.34m，最大延深138m，平均品位45.41%。矿体形态呈脉状，产状120°-145°∠72°-82°

　　③FL1-3矿体

　　矿体长度约473m，厚度1.13-1.56m，平均1.36m，最大延深80m，平均品位54.95%。矿体形态呈脉状，产状120°-145°∠75°-84°。

　　④FL2矿体

　　矿体长度约60m，厚度1.02m，平均1.02m，最大延深40m，平均品位75.30%。矿体形态呈脉状，产状273°-300°∠48°-60°。

　　⑤FL3矿体

　　矿体长度约52m，厚度1.17-1.83m，平均1.50m，最大延深185m，平均品位45.73%矿体形态呈脉状，向两端逐渐尖灭，产状273°-300°∠50°-65°。

　　⑥FL4矿体

　　矿体长度约235m，厚度1.20-4.76m，平均2.00m，最大延深173m，平均品位48.03%。矿体形态呈脉状，产状273°-300°∠48°-65°。

　

　3.1 矿石特征

　　3.1.1矿石化学成分

　　矿石的化学成分主要为CaF2，CaF2含量一般24.90-75.3%，平均47.21%，块状矿石大多集中在矿脉中上部，底部及边缘以角砾状矿石居多。

　　3.1.2矿石的矿物成分

　　岩石主要由萤石、泥硅质、石英、碳酸盐等组成，并含有金属矿物。

　　萤石：主要为气成热液矿物，常见于矿脉或交代蚀变岩中，不规则粒状，略显拉长和定向性，手标本中为浅肉红色。

　　泥硅质：为显微晶质，部分呈小团状，分布于萤石中，部分分布于石英的条带体中。

　　石英：为柱粒状，夹杂着硅质、少量隐晶质的碳酸盐等，呈条带状。

　　金属矿物：为氧化铁等，主要分布于石英的条带体中。

　　3.1.3 矿石结构和构造

　　矿石结构分为中粗晶和细晶两种，以细晶为主，萤石主要分布在矿体的边部，或组成同心圆状角砾，极少量组成块状萤石矿，中粗晶一般分布在矿脉的中心部位。见下图。

　　矿石构造有块状构造、角砾状构造。

　　图3-1 角砾状萤石矿(细晶)                                       图3-2 角砾状萤石矿(中晶)

 

　　图3-3 块状萤石矿(细晶)                                             图3-4 块状萤石矿(粗晶)

　　4矿床控制因素

　　4.1 赋矿地层

　　该工作区已填出矿(化)体，部分位于中元古代蓟县系墩子沟群一岩组(JxD1.)地层与石炭纪黑云母花岗岩(γβC)内外接触带上，以蓟县系墩子沟群一岩组(JxD1.)地层中矿(化)体居多，其中矿体有FL1、FL2等，以及勘查区北东部区块;部分位于石炭纪黑云母花岗岩(γβC)中，其中矿体有FL3、FL4、FL5、FL6等。均呈块状、透镜状、角砾状、脉状、，严格受北东向、南北向、北西向的压扭性断裂构造控制，且后期构造又一次复活，使原有矿(化)体遭到破坏与新矿(化)体的形成，此时断裂多为平移性质的正断层。

　　4.2 构造控矿

　　圪瑙河黑云母花岗岩的侵入，使该地区围绕岩体及外围形成一系列弧形断裂构造，而断裂构造则成为含矿热液的良好遁道，含矿溶液沿断裂上升，贯入有利部位形成矿体。此一系列弧形断裂构造根据走向有东西向、北东向、南北向、北西向，且并非同一时期形成，根据其相互穿插关系，判断东西向断裂构造最早形成，此时期亦是岩浆侵入早期，该方向构造数量少，延伸及宽度相对较大，矿化一般;然后是北东向、南北向断裂构造的形成，此时期为岩浆侵入中期，岩浆开始固结，热液规模最大，且此时该方向断裂构造已趋于形成，数量较多，规模较大，提供了良好的运输、储存空间，该时期断裂构造矿化最好;最后是北西向断裂构造的形成，此时期为岩浆侵入的晚期，岩浆活动变弱，形成的断裂以北西向为主，数量较少，规模小，此时热液量变少，矿化程度较弱。

　　另外，在岩浆侵入的中晚期，岩浆热液活动依旧剧烈，已经形成的北东向、南北向断裂构造绝大数多次复活，由起初的张扭性断裂转为平移性质的正断层，矿液又一次大量贯入，局部受到持续的挤压、拖曳，围岩出现网状，棋盘格状裂隙，为萤石细脉充填，构成今日上下盘的网脉状矿石。围岩强烈的绢云母化亦形成在此阶段。部分已经形成的块状萤石破碎，矿液继续贯入，在短时间相对稳定的环境内，矿液常绕块状萤石或围岩碎块结晶，形成条带状，同心园状细晶萤石矿。绝大部分已形成的萤石在剧烈的构造环境下发生破碎，形成的各种萤石角砾，被上升的矿液加上碾细的萤石、围岩碎屑胶结成角砾状矿石，局部地段形成梳状萤石。

　　4.3岩浆活动控矿

　　土圪瑙河黑云母花岗岩的侵入直接提供了物质来源，又为构造的形成提供动力。岩体的不断向上侵入，温度逐渐变低，岩浆开始冷却结晶形成黑云母花岗岩的过程中形成残余热液，另一方面，在岩浆向上侵入的过程中，在围岩以及已经冷却的岩浆中形成一系列构造，残余热液顺着已经形成的构造运移，并在多数构造中形成萤石矿体及石英脉。

　　岩浆活动是本地区萤石矿形成的必不可少的条件，无论是物质来源，还是物质运移通道和储存空间，都有着直接或间接的关系。

　　5讨论

　　5.1通过对该矿区萤石围岩及矿石的地球化学分析研究发现，矿石的化学成分主要为CaF2，CaF2含量一般24.90-75.3%，平均47.21%。由萤石、泥硅质、石英、碳酸盐等组成，并含有金属矿物。

　　5.2 该区矿床生成与海西晚期土圪瑙河黑云母花岗岩有关，萤石矿形成于岩体侵入后的残余热液阶段。其主要依据是：土圪瑙河黑云母花岗岩的侵入，使该地区围绕岩体形成一系列弧形构造，而断裂构造则成为后期含矿热液的良好遁道，含矿溶液沿断裂上升，贯入有利部位形成矿体，因此萤石矿脉不仅沿断裂构造形成矿床，而且在土圪瑙河岩体内亦有萤石矿脉贯入。而其分布形态则严格受该岩体周边部弧形构造的控制。

　　九坝西工作区位于土圪瑙河黑云母花岗岩弧形构造的北部转折段及外围，成矿条件与七坝泉工作区较为相似，故七坝泉工作区勘查成果可较好的指导区内萤石矿普查工作的进行。

　　6结论

　　6.1矿床成因

　　九坝西萤石矿是在多种地质因素综合控制之下形成的，其主要控矿因素有构造、岩浆侵入带来的热液活动等。其中构造作用在成矿过程中占主导作用，主要为土圪瑙河黑云母花岗岩边缘地层内形成的弧形构造;热液来源主要受土圪瑙河黑云母花岗岩侵入活动所控制。该矿床属中-低温热液充填类型，而以中温为主。

　　6.2找矿标志

　　该区围岩蚀变反映热液活动的位置、规模和矿化特征，是重要的找矿标志。本区的矿化蚀变主要受石英脉、石英-萤石脉、萤石脉体分布控制，矿化蚀变处均发生不同程度的硅化、高岭土化、绢云母化等。在本区勘查找矿工作阶段，主要以这些蚀变为依据，寻找矿化现象，根据矿化程度及取样化验分析圈定矿(化)体。