论文部分内容阅读
【摘要】通过对区域地质构造与成矿、区域地层及岩浆岩建造与成矿的研究得到萤石矿分布于褶皱转折端破碎带，断裂破碎带。萤石矿分布与该区褶皱枢纽走向、断裂带大致一致。区内萤石矿体赋存围岩为硅化的结晶灰岩和板岩，萤石矿体与围岩之间多为岩浆侵入交代蚀变接触。
【关键词】西里庙；萤石矿；围岩；岩脉
一、区域成矿地质条件
（1）区域地质构造与成矿。区域大地构造位置属内蒙古中部地槽褶皱系苏尼特右旗晚二叠纪地槽褶皱带，二连坳陷区；处于蒙古弧形褶带与新华夏构造体系的复合部位。区内褶皱构造主体为西里庙向斜以及苏莫查干敖包和巴颜敖包紧密褶皱群。西里庙向斜在区内所见仅为向斜构造的一部分。出露长度大于40Km，宽10Km左右，呈北东60°～70°方向展布，为一开阔的向斜褶皱，北东端被白垩纪花岗岩（Kγ53-1）吞噬。巴颜敖包褶皱群分布在艾勒格庙以北丘陵山区，由呼和陶勒盖倒转向斜，巴颜敖包、查干敖包倒转向斜及巴颜敖包倒转背斜组成。其中，巴颜敖包倒转背斜核部为艾勒格庙群巴颜敖包岩组，北东翼地层倾向60°，倾角15°～20°。南东翼为倒转翼，地层倾向70°，倾角30°左右。为北西～南东向紧密线型褶皱，其核部及南东翼被上古生代花岗岩破坏。苏莫查干敖包褶皱群由四个褶皱轴向呈北东向展布的规模大小不一的褶皱群组成（马尼特背斜、海勒散高勒向斜、苏莫查干敖包背斜、苏莫查干敖包向斜）。该褶皱群形成于二叠纪，在白垩纪被改造。北东向压扭性逆断裂：发育在西里庙向斜的南东翼，在西里庙群二岩段与三岩段之间。断裂长大于10KM，宽0.5～30m不等，断层面呈舒缓波状，总体倾向300°～330°，倾角变化在20°～66°之间。该断裂具有多期活动的特点，在二叠纪已形成扭性挤压带，但尚未发生位移，可能在白垩纪的早期阶段发生断裂活动（属张性断裂），产生大量断层角砾岩，角砾仍保留有早期的挤压片理化特征。此期断裂是成矿后期构造，内蒙古自治区四子王旗西里庙矿区萤石矿详查报告在晚期阶段有少量脉状萤石充填交代断层角砾，形成角砾状萤石矿。白垩纪断裂活动仍显示出压扭性特点，早期形成的断层角砾和角砾状萤石矿被进一步破碎，含氟气液再度与断层角砾和萤石角砾交代充填，构成了断层现状。北西向张扭性断裂：断裂长10Km，断裂破碎带宽40m～50m。走向近330°左右，断层面倾向南西，倾角65°左右。断层下盘大石寨组被白垩纪花岗岩（Kγ53-1b）吞噬，故下盘层位不全。萤石矿分布于褶皱转折端破碎带，断裂破碎带。萤石矿分布与该区褶皱枢纽走向、断裂带大致一致。（2）区域地层及岩浆岩建造与成矿。从区域上分析，该区萤石矿应属中国中西部萤石成矿带的组成部分，成矿与中生代大规模的构造—岩浆活动，尤其是燕山期酸性—中酸性岩浆活动关系密切，属于岩浆期后中—低温热液裂隙充填型矿床。研究区域萤石矿的赋矿围岩以二叠系火山岩—火山碎屑岩和同时期（加里东晚期）的中—酸性侵入岩为主体，其它时代地层、岩浆岩少量。客观反映了燕山期构造—岩浆活动以及此期火山（碎屑）岩系和侵入岩体建造与萤石矿成矿的密切关联性。充填萤石是由于海底喷发作用，伴随有大量CO2、H2S、HF、SiF4等气体喷出，其中氟大部分暫封闭于海域中，这部分氟与海水中的硫酸盐、碳酸盐和卤化物等发生化学反应，夺取其中的Ca，形成CaF2而进行迁移。在火山喷发间隙期间所发生的海相化学沉积成岩过程中，已形成CaF2（包括沉积成岩作用期间形成的）与碳酸盐一起，以萤石形式沉淀下来，构成矿化层。这类矿层与岩层呈整合接触，构成层状或似层状矿体。这种由原始沉积形成的矿层，构成矿区内多处出现的改造矿床的物质基础。
二、矿床地质特征
（1）矿体形态、产状与规模。一是西里庙东矿段萤石矿体特征。分布在西里庙东矿段的中部，赋存于二叠系下统大石寨组二岩段（P1ds3）的层间蚀变破碎带中，呈脉状与围岩基本整合产出，顶底板均为结晶灰岩，矿体与围岩接触界限清楚。圈定萤石矿体二个，编号为1和2号，其中2号为主矿体，1号为一小型隐伏矿体。2号矿体呈北北东20°—北北西340°展布，倾向南东110°—北东70°，倾角在30°～75°之间，平均倾角55°。赋矿标高1184～921m，控制长度1400m；沿倾向最大控制延伸300m；真厚度0.29～11.35m，平均真厚度4.54m，厚度变化系数86.01%，属变化复杂型；矿石品位（CaF2）12.03～73.15%，平均品位49.05%，品位变化系数27.61%，属变化均匀型；矿体沿走向连续性很好，南部地表出露连续，北部地表断续出露；沿倾向线以南矿体倾角较缓，在30°～60°之间，平均倾角48°，矿体延伸较深，在80m～300m之间；厚度较大，在0.29m～11.35m之间，平均真厚度4.42m；沿倾向线以北，矿体陡倾变窄，倾角在44°～75°之间，平均倾角67°，延深变浅＜80米，厚度变小，在0.96m～8.09m之间，平均真厚度2.46m；呈V字型急速尖灭。矿石自然类型主要为萤石—石英型矿石。（2）红地矿段3号萤石矿体特征。分布在矿段中部，北西向的半封闭状破碎带内，赋存于二叠系下统大石寨组三岩段（P1ds3）的层间蚀变破碎带中，呈脉状与围岩基本整合产出，顶底板均为炭泥质板岩，赋矿岩石主要是结晶灰岩。圈定萤石矿体一个，编号为3号。矿体呈北西335°-北东向3°展布，倾向北东—南东65°～93°，倾角在18°～45°之间，平均倾角30°。赋矿标高1110m～1022m，控制长度480m；沿倾向最大控制延伸200m；真厚度0.67m～17.77m，平均厚度3.97厚度变化系数92.38%，属变化复杂型；矿石品位（CaF2）30.57%～85.93%，平均品位57.78%，位变化系数31.57%，属变化较均匀型；矿化沿走向较连续，在地表断续出露；倾向线以南，矿体厚度和延深较大；倾向线以北，矿体渐趋尖灭。矿石自然类型主要为萤石—石英型矿石。（3）矿石类型与矿石特征矿。一是矿石结构：该区萤石多呈紫色、翠绿色、浅绿色，少量为白色、蓝绿色、粉色；透明—半透明。以它形—半自形细晶状、粗晶自形—半自形粒状结构、细晶半自形—它形粒状结构、自形伟晶结构为主，微晶它形粒状结构和碎裂状结构次之。二是矿石构造：矿石多具角砾状构造、致密块状构造、梳状—条带状构造、细脉状构造、网格状构造，其次为同心圆状—葡萄状—皮壳状构造、格架状—多孔蜂窝状构造。三是矿物组合：区内萤石矿矿物成分简单，矿石矿物以萤石为主，含量在30%～85%之间；脉石矿物为石英（15%～40%）、绢云母（0.50%～30%）、方解石（0.5%～3%），次为泥质、蛋白石、粘土矿物及铁锰质痕迹等。
三、成矿规律与找矿标志
（1）成矿规律。萤石矿分布于褶皱转折端破碎带，断裂破碎带。萤石矿分布与该区褶皱枢纽走向、断裂带大致一致。第一，以西里庙萤石矿床为代表。矿体严格受层位控制，呈层状产出，与围岩整合接触。第二，矿区内最大的苏莫查干敖包萤石矿床赋存在下含矿层。矿体严格受构造裂隙控制。矿石除部分保留有原沉积层纹构造外，大部分不具原沉积特点。（2）找矿标志。第一，矿体露头：区内萤石矿地表有出露，是找矿的直接标志。第二，大石寨组二、三岩段地层中发育的北东—北北东向蚀变破碎带及其派生的低次序的北西向断裂破碎带为区内重要的容矿构造，成为找矿的间接标志。第三，地表石英岩脉的燧石化带也是找矿很好的间接标志。
综上所述，矿床成因为中—低温热液裂隙充填型矿床；本区萤石矿赋矿围岩为二叠系，后经燕山晚期早白垩世岩浆岩侵入改造。主要成矿期为二叠纪。鉴于上述对萤石矿体的成因、类型、成矿规律的分析，今后的找矿重点地段为：一是北部岩体的接触带附近；二是大石寨组二、三岩段结晶灰岩的分布地段。对此应采用大比例尺地质测量及深部揭露等手段，查明岩体接触带附近的断裂构造分布及蚀变特征；查明石英脉体的分布、规模及矿物组合特点；查明侵入体在深部产出特征及规模；查明大石寨组二、三岩段结晶灰岩的规模及其与顶底板岩层组合特征；查明大石寨组二、三岩段层间破碎带规模及其形迹特征。
参 考 文 献
[1]王荣，曹存柱等．内蒙古自治区四子王旗西里庙矿区锰、萤石矿详查报告[R]．内蒙古煤田地质局．2010（12）
【关键词】西里庙；萤石矿；围岩；岩脉
一、区域成矿地质条件
（1）区域地质构造与成矿。区域大地构造位置属内蒙古中部地槽褶皱系苏尼特右旗晚二叠纪地槽褶皱带，二连坳陷区；处于蒙古弧形褶带与新华夏构造体系的复合部位。区内褶皱构造主体为西里庙向斜以及苏莫查干敖包和巴颜敖包紧密褶皱群。西里庙向斜在区内所见仅为向斜构造的一部分。出露长度大于40Km，宽10Km左右，呈北东60°～70°方向展布，为一开阔的向斜褶皱，北东端被白垩纪花岗岩（Kγ53-1）吞噬。巴颜敖包褶皱群分布在艾勒格庙以北丘陵山区，由呼和陶勒盖倒转向斜，巴颜敖包、查干敖包倒转向斜及巴颜敖包倒转背斜组成。其中，巴颜敖包倒转背斜核部为艾勒格庙群巴颜敖包岩组，北东翼地层倾向60°，倾角15°～20°。南东翼为倒转翼，地层倾向70°，倾角30°左右。为北西～南东向紧密线型褶皱，其核部及南东翼被上古生代花岗岩破坏。苏莫查干敖包褶皱群由四个褶皱轴向呈北东向展布的规模大小不一的褶皱群组成（马尼特背斜、海勒散高勒向斜、苏莫查干敖包背斜、苏莫查干敖包向斜）。该褶皱群形成于二叠纪，在白垩纪被改造。北东向压扭性逆断裂：发育在西里庙向斜的南东翼，在西里庙群二岩段与三岩段之间。断裂长大于10KM，宽0.5～30m不等，断层面呈舒缓波状，总体倾向300°～330°，倾角变化在20°～66°之间。该断裂具有多期活动的特点，在二叠纪已形成扭性挤压带，但尚未发生位移，可能在白垩纪的早期阶段发生断裂活动（属张性断裂），产生大量断层角砾岩，角砾仍保留有早期的挤压片理化特征。此期断裂是成矿后期构造，内蒙古自治区四子王旗西里庙矿区萤石矿详查报告在晚期阶段有少量脉状萤石充填交代断层角砾，形成角砾状萤石矿。白垩纪断裂活动仍显示出压扭性特点，早期形成的断层角砾和角砾状萤石矿被进一步破碎，含氟气液再度与断层角砾和萤石角砾交代充填，构成了断层现状。北西向张扭性断裂：断裂长10Km，断裂破碎带宽40m～50m。走向近330°左右，断层面倾向南西，倾角65°左右。断层下盘大石寨组被白垩纪花岗岩（Kγ53-1b）吞噬，故下盘层位不全。萤石矿分布于褶皱转折端破碎带，断裂破碎带。萤石矿分布与该区褶皱枢纽走向、断裂带大致一致。（2）区域地层及岩浆岩建造与成矿。从区域上分析，该区萤石矿应属中国中西部萤石成矿带的组成部分，成矿与中生代大规模的构造—岩浆活动，尤其是燕山期酸性—中酸性岩浆活动关系密切，属于岩浆期后中—低温热液裂隙充填型矿床。研究区域萤石矿的赋矿围岩以二叠系火山岩—火山碎屑岩和同时期（加里东晚期）的中—酸性侵入岩为主体，其它时代地层、岩浆岩少量。客观反映了燕山期构造—岩浆活动以及此期火山（碎屑）岩系和侵入岩体建造与萤石矿成矿的密切关联性。充填萤石是由于海底喷发作用，伴随有大量CO2、H2S、HF、SiF4等气体喷出，其中氟大部分暫封闭于海域中，这部分氟与海水中的硫酸盐、碳酸盐和卤化物等发生化学反应，夺取其中的Ca，形成CaF2而进行迁移。在火山喷发间隙期间所发生的海相化学沉积成岩过程中，已形成CaF2（包括沉积成岩作用期间形成的）与碳酸盐一起，以萤石形式沉淀下来，构成矿化层。这类矿层与岩层呈整合接触，构成层状或似层状矿体。这种由原始沉积形成的矿层，构成矿区内多处出现的改造矿床的物质基础。
二、矿床地质特征
（1）矿体形态、产状与规模。一是西里庙东矿段萤石矿体特征。分布在西里庙东矿段的中部，赋存于二叠系下统大石寨组二岩段（P1ds3）的层间蚀变破碎带中，呈脉状与围岩基本整合产出，顶底板均为结晶灰岩，矿体与围岩接触界限清楚。圈定萤石矿体二个，编号为1和2号，其中2号为主矿体，1号为一小型隐伏矿体。2号矿体呈北北东20°—北北西340°展布，倾向南东110°—北东70°，倾角在30°～75°之间，平均倾角55°。赋矿标高1184～921m，控制长度1400m；沿倾向最大控制延伸300m；真厚度0.29～11.35m，平均真厚度4.54m，厚度变化系数86.01%，属变化复杂型；矿石品位（CaF2）12.03～73.15%，平均品位49.05%，品位变化系数27.61%，属变化均匀型；矿体沿走向连续性很好，南部地表出露连续，北部地表断续出露；沿倾向线以南矿体倾角较缓，在30°～60°之间，平均倾角48°，矿体延伸较深，在80m～300m之间；厚度较大，在0.29m～11.35m之间，平均真厚度4.42m；沿倾向线以北，矿体陡倾变窄，倾角在44°～75°之间，平均倾角67°，延深变浅＜80米，厚度变小，在0.96m～8.09m之间，平均真厚度2.46m；呈V字型急速尖灭。矿石自然类型主要为萤石—石英型矿石。（2）红地矿段3号萤石矿体特征。分布在矿段中部，北西向的半封闭状破碎带内，赋存于二叠系下统大石寨组三岩段（P1ds3）的层间蚀变破碎带中，呈脉状与围岩基本整合产出，顶底板均为炭泥质板岩，赋矿岩石主要是结晶灰岩。圈定萤石矿体一个，编号为3号。矿体呈北西335°-北东向3°展布，倾向北东—南东65°～93°，倾角在18°～45°之间，平均倾角30°。赋矿标高1110m～1022m，控制长度480m；沿倾向最大控制延伸200m；真厚度0.67m～17.77m，平均厚度3.97厚度变化系数92.38%，属变化复杂型；矿石品位（CaF2）30.57%～85.93%，平均品位57.78%，位变化系数31.57%，属变化较均匀型；矿化沿走向较连续，在地表断续出露；倾向线以南，矿体厚度和延深较大；倾向线以北，矿体渐趋尖灭。矿石自然类型主要为萤石—石英型矿石。（3）矿石类型与矿石特征矿。一是矿石结构：该区萤石多呈紫色、翠绿色、浅绿色，少量为白色、蓝绿色、粉色；透明—半透明。以它形—半自形细晶状、粗晶自形—半自形粒状结构、细晶半自形—它形粒状结构、自形伟晶结构为主，微晶它形粒状结构和碎裂状结构次之。二是矿石构造：矿石多具角砾状构造、致密块状构造、梳状—条带状构造、细脉状构造、网格状构造，其次为同心圆状—葡萄状—皮壳状构造、格架状—多孔蜂窝状构造。三是矿物组合：区内萤石矿矿物成分简单，矿石矿物以萤石为主，含量在30%～85%之间；脉石矿物为石英（15%～40%）、绢云母（0.50%～30%）、方解石（0.5%～3%），次为泥质、蛋白石、粘土矿物及铁锰质痕迹等。
三、成矿规律与找矿标志
（1）成矿规律。萤石矿分布于褶皱转折端破碎带，断裂破碎带。萤石矿分布与该区褶皱枢纽走向、断裂带大致一致。第一，以西里庙萤石矿床为代表。矿体严格受层位控制，呈层状产出，与围岩整合接触。第二，矿区内最大的苏莫查干敖包萤石矿床赋存在下含矿层。矿体严格受构造裂隙控制。矿石除部分保留有原沉积层纹构造外，大部分不具原沉积特点。（2）找矿标志。第一，矿体露头：区内萤石矿地表有出露，是找矿的直接标志。第二，大石寨组二、三岩段地层中发育的北东—北北东向蚀变破碎带及其派生的低次序的北西向断裂破碎带为区内重要的容矿构造，成为找矿的间接标志。第三，地表石英岩脉的燧石化带也是找矿很好的间接标志。
综上所述，矿床成因为中—低温热液裂隙充填型矿床；本区萤石矿赋矿围岩为二叠系，后经燕山晚期早白垩世岩浆岩侵入改造。主要成矿期为二叠纪。鉴于上述对萤石矿体的成因、类型、成矿规律的分析，今后的找矿重点地段为：一是北部岩体的接触带附近；二是大石寨组二、三岩段结晶灰岩的分布地段。对此应采用大比例尺地质测量及深部揭露等手段，查明岩体接触带附近的断裂构造分布及蚀变特征；查明石英脉体的分布、规模及矿物组合特点；查明侵入体在深部产出特征及规模；查明大石寨组二、三岩段结晶灰岩的规模及其与顶底板岩层组合特征；查明大石寨组二、三岩段层间破碎带规模及其形迹特征。
参 考 文 献
[1]王荣，曹存柱等．内蒙古自治区四子王旗西里庙矿区锰、萤石矿详查报告[R]．内蒙古煤田地质局．2010（12）