苏莫查干敖包萤石矿床

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什么是生活 ,生活是怎么解释~

生活是指人类生存过程中的各项活动的总和,范畴较广,一般指为幸福的意义而存在。生活实际上是对人生的一种诠释。生活包括人类在社会中与自己息息相关的日常活动和心理影射。
生活在广义上指人的各种活动,包括日常生活行动、学习、工作、休闲、社交、娱乐等职业生活,个人生活、家庭生活和社会生活以及玩味生活。
生活的也表示生命中进行的活动,动物的生活是指以生存、延续后代等本能性的,活动,人类社会则在动物的基础上还有人是社会性本质实现的活动。

扩展资料:
生活一词出处:
1、《汉书·萧望之传》:“人情,贫穷,父兄囚执。闻出财得以生活,为人子弟者将不顾死亡之患、败乱之行以赴财利,求救亲戚”。
2、《法苑珠林》卷五七:“诸含血虫,皆贪生活,不当杀之” 明 吕坤 《反挽歌》:“人生亦大难,安用苟生活”。
3、《宋书·索虏传》:“彼年已五十,未尝出户,虽自力而来,如三岁婴儿,复何知我 鲜卑 常马背中领上生活。”
参考资料:百度百科-生活

一、矿床概况

1.矿床名称

内蒙古自治区四子王旗苏莫查干敖包萤石矿。

2.地理位置

位于内蒙古四子王旗卫境苏木境内。地理坐标:东经111°14′16″~111°17′31″,北纬43°06′06″~43°08′08″。

3.矿床类型、资源储量、规模、品位、勘查程度和开发情况

苏莫查干敖包萤石矿床属沉积改造型萤石矿床。

1980年,内蒙古自治区地质局102地质队发现了该矿床。1986~1987年,该队对苏莫查干敖包萤石矿床进行了勘探,提交了萤石矿资源储量,CaF2含量22%~86%,平均78%,规模为大型。

苏莫查干敖包萤石矿床是迄今为止在全球范围内找到的最大规模单一萤石矿床,该矿床目前正在开采。

4.所属Ⅲ、Ⅳ级成矿区带

苏莫查干敖包萤石矿床位于Ⅲ级成矿区带Ⅲ-49白乃庙-锡林浩特Fe-Cu-Mo-Pb-Zn-Cr-(Au-Mn)Ce-煤-天然碱-芒硝成矿带。

5.区域成矿地质条件

(1)大地构造位置

本区位于西伯利亚板块与华北板块缝合线的边缘。其北侧2km和15km处分别是艾力格庙-锡林浩特前寒武纪中间地块和两大构造单元的分界线——二连浩特-贺根山深大断裂。早二叠世晚期,在艾力格庙至西里庙一带仍然发育着海相火山沉积岩,此后,板块活动逐渐收敛,该区隆起成陆。

(2)区域地层

区域上出露的地层有元古宇艾勒格庙组、古生界下二叠统大石寨组、中生界及新生界(内蒙古自治区102地质队,1987;李世勤,1983)(图3-1)。

元古宇艾勒格庙组 主要分布于本区北部及东北部,主要岩性为石英岩、变质粉砂岩、板岩夹流纹岩、大理岩、含碳结晶灰岩夹炭质板岩、变质砂岩、石英千枚岩夹结晶灰岩等,厚度达1000m。

下二叠统大石寨组 分布于艾勒格庙—西里庙一带,主要由酸性熔岩组成,自下而上分为四个岩性段。第一岩段以片理化流纹质晶屑凝灰岩为主夹流纹岩,厚度大于2500m。第二岩段以流纹质晶屑凝灰岩为主夹流纹岩、板岩及千枚岩,底部为结晶灰岩夹变质细砂岩。在伊和尔地区,第二岩段底部的结晶灰岩中产有萤石矿,是区域第一萤石矿含矿层。该岩段厚度大于1500m。第三岩段主要由炭质板岩组成,底部为结晶灰岩及大理岩,是区域第二萤石矿含矿层,也是本区主要萤石矿含矿层位,厚460m,苏莫查干敖包萤石矿床即产在该层位中。第三岩段顶部结晶灰岩及大理岩是区域第三萤石矿含矿层位,北、中敖包吐萤石矿即属该层位。第四岩段岩性为流纹质晶屑凝灰岩夹流纹岩、英安岩等,厚2300m。

侏罗-白垩系 由长石石英砂岩、粉砂岩、火山角砾岩、凝灰岩、粗面岩、流纹岩及黑曜岩等组成,厚度大于800m。

图3-1 苏莫查干敖包一带区域地质图

(据李世勤,1983,有修改)

1—第四系;2—新近系;3—白垩系;4—上侏罗统查干诺尔组;5—中下侏罗统阿拉组;6—下二叠统大石寨组四岩段;7—下二叠统大石寨组三岩段;8—下二叠统大石寨组二岩段;9—下二叠统大石寨组一岩段;10—新—中元古界艾勒格庙组;11—燕山期晚期第二次侵入碎裂花岗岩;12—燕山期晚期第一次侵入似斑状花岗岩;13—华力西期晚期钾长花岗岩;14—霏细斑岩脉;15—石英脉;16—萤石脉;17—矽卡岩化;18—角岩化;19—逆断层;20—正断层;21—性质不明断层

(3)区域岩浆岩和区域构造

区域岩浆岩包括火山岩和侵入岩。火山岩为下二叠统大石寨组流纹质晶屑凝灰岩、流纹岩、英安岩及侏罗统火山角砾岩、凝灰岩、粗面岩、流纹岩等。区内侵入岩分布广泛,分为华力西期和燕山期侵入岩。华力西期侵入岩分布于该区中部和西部,燕山期侵入岩分布于该区东部和西部,呈岩株和岩群状。距苏莫查干敖包萤石矿床最近的侵入岩体是卫境花岗岩体,位于苏莫查干敖包萤石矿床的西部,出露面积约30km2,主要由钾长花岗岩、似斑状花岗岩和细粒花岗岩组成。

本区主要为断裂构造,分为东西向、南北向和北东向3组,通过苏莫查干敖包萤石矿床的断裂为北东向断裂。

二、矿床地质特征

(一)矿区成矿及控矿地质条件

1.地层

苏莫查干敖包萤石矿床产于下二叠统大石寨组三岩段底部结晶灰岩及大理岩中,矿层底板为片理化流纹斑岩,顶板为炭质板岩。结晶灰岩及大理岩层呈北东向延展40km以上,层位稳定。

沿此层位,目前已发现有苏莫查干敖包、南敖包吐萤石矿及矿点(内蒙古自治区102 地质队,1987)。

2.岩浆岩

苏莫查干敖包萤石矿床及外围各个地质时代、不同产出规模和各种几何形态的中酸性侵入岩体分布广泛,呈岩基、岩株和岩群状分别侵入到元古宇艾勒格庙群变质岩、下二叠统大石寨组火山-沉积岩和上侏罗统查干诺尔组火山岩地层中。在所有侵入岩体中,卫境花岗岩体规模较大,位于该矿床的西部和西北侧,距该萤石矿床约2km。该岩基出露面积130km2,呈北东向展布,倾向南东,倾角20°~46°。其中心相主要岩性为钾长花岗岩,边缘相为似斑状花岗岩,两者呈渐变过渡关系。边缘相似斑状花岗岩锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄为(138±4)Ma,其形成时代为早白垩世(聂凤军等,2008),属燕山期晚期。

3.构造

苏莫查干敖包萤石矿区东北端有一组形态较复杂的紧密线性褶皱构造(图3-2),褶皱轴线北东-南西向,厚大矿体一般分布于短轴背斜的轴部或其两翼等构造有利部位。

图3-2 苏莫查干敖包萤石矿区构造形态

(据李世勤,1983)

1—白垩系;2—下二叠统大石寨组四岩段一亚段;3—下二叠统大石寨组三岩段;4—下二叠统大石寨组二岩段四亚段;5—下二叠统大石寨组二岩段三亚段;6—燕山期晚期侵入岩;7—华力西期晚期侵入岩;8—华力西期中期侵入岩;9—砂砾岩;10—流纹质晶屑凝灰岩;11—炭泥质板岩;12—流纹斑岩;13—结晶灰岩;14—萤石矿;15—似斑状花岗岩;16—钾长花岗岩;17—石英闪长岩;18—断层;19—底层走向及倾向

从构造形迹上看,下二叠统大石寨组火山-沉积岩地层中规模和走向各不相同的褶曲构造十分明显,其产出特点可概述为:①由4个短轴背斜和3个短轴向斜构成,属苏-查束状褶皱群的一部分;②各个褶皱的轴线方向为NE向和NNE向,与区域构造线方向一致;③厚大的萤石矿体大多在背斜轴部地层由陡变缓处产出;④沿各岩性段接触部位,褶曲的几何形态和变化幅度大体相似。褶皱形成于华力西期。

矿区内断裂破碎带发育,以NE向压扭性和张扭性逆断层、近东西向和近南北向张扭性逆断层或平移断层最发育。与萤石成矿有关的断裂主要为在大石寨组三岩段底部(灰岩及大理岩层位)的层间断裂,为北东向压扭-张扭性逆断层。断裂中见有萤石矿,矿体膨缩明显,在倾角变缓处,萤石矿体厚度最大。

(二)矿床特征

1.矿体特征

苏莫查干敖包萤石矿床赋存于下二叠统大石寨组三岩段底部结晶灰岩及大理岩中。矿体底板为片理化流纹斑岩,顶板为炭质板岩。萤石矿体呈层状和似层状产出,严格受结晶灰岩层位控制。地表矿层断续出露约1900m,走向北东,倾向北西(310°~330°),倾角30°~50°,与围岩产状基本一致,经勘查圈定了3个矿体。由北东向西南依次为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ号矿体(图3-3,图3-4)(内蒙古自治区102地质队,1987)。

图3-3 苏莫查干敖包萤石矿床地质略图

(据聂风军等,2008)

华北陆台:Ⅰ—古元古代—太古宙结晶基底;Ⅱ—中、新元古代古大陆边缘;Ⅲ—白乃庙-温都尔庙前寒武纪—早古生代构造-岩浆岩带;Ⅳ—二连浩特-贺根山古生代构造-岩浆岩带。西伯利亚板块:Ⅴ—阿巴嘎旗-东乌珠穆沁旗古生代构造-岩浆岩带。1—第四系;下二叠统大石寨组火山-沉积岩:2—片理化流纹岩(或斑岩);3—炭泥质板岩夹灰岩透镜体;4—流纹岩夹炭泥质板岩;5—艾勒格庙前寒武纪中间地块;6—燕山期似斑状花岗岩;7—萤石矿体露头;8—镁铁质岩脉;9—矽卡岩;10—灰岩;11—古板块缝合带;12—断层;13—地层产状;14—根据钻孔数据所圈定的矿体边缘;15—矿床纵剖面位置(图3-4);16—国界

Ⅰ号矿体 矿体呈蛇形展布,沿走向具明显的膨缩尖灭再现现象。由于受后期构造影响,矿体与围岩之间呈断层接触,深部见有整合接触(李世勤,1983)。矿体长720m,平均视厚度9.15m,CaF241.15%~94.56%,平均72.67%。控制垂深470m,斜深780m。

Ⅱ号矿体 矿体呈层状产出,与围岩之间呈断层接触(后期构造影响)。矿体长350m,平均视厚度4.75m,CaF239.42%~87.84%,平均62.03%。控制垂深280m,斜深560m,与Ⅰ号矿体之间被200余米宽的弱矿化大理岩隔开,矿体沿倾斜方向不稳定。

图3-4 苏莫查干敖包萤石矿床纵向剖面图

(据聂风军等,2008)

1—大石寨组炭泥质板岩夹结晶灰岩;2—大石寨组流纹岩;3—大理岩透镜体;4—矽卡岩;5—萤石矿体;6—钻孔及编号(平面位置见图3-3)

Ⅲ号矿体 矿体长70 m 平均视厚度1.94m,CaF255.87%~79.51%,平均66.45%,因受后期断层破坏,故延伸不大。

2.矿石特征

(1)矿石类型及矿物组成

矿石类型主要有石英-萤石型、石英-硫化物-萤石型、方解石-石英-萤石型和萤石-石英型,以石英-萤石型矿石为主。

(2)矿石自然类型

根据结构构造特征,可将苏莫查干敖包萤石矿床的萤石矿石划分为糖粒状、角砾状、条带状-条纹状、骨架状和伟晶状萤石矿石(李世勤,1983)。

糖粒状萤石矿石 矿石为白色及黄褐色。交代残余结构,显微条纹状构造、块状构造。主要由细晶萤石组成,集合体呈糖粒状。粒径0.01~0.637mm。矿石中萤石含量大于95%,其他成分泥质(或粘土矿物)、方解石、铁质及硅质等,含量为3%~5%。泥质物等有时被包裹于萤石颗粒之间或被排挤在萤石颗粒边缘。有时见萤石和泥质物分别呈显微条纹状平行相间分布,条纹宽度不等。泥质物条纹在0.36~0.78mm之间不等,萤石条纹在0.36~1.46mm之间,条纹界线不清。有时见萤石交代方解石及石英颗粒。此类矿石大都沿流纹质火山岩与灰岩接触带产出。

角砾状萤石矿石 根据角砾成分不同分为3个亚类,即正角砾状萤石矿石、负角砾状萤石矿石及混合角砾状萤石矿石。角砾状萤石矿石为暗色、浅色、黄褐色及白色,交代结构、充填结构,角砾状构造。由大小不一、形状各异的糖粒状萤石、板岩、流纹岩及灰岩等角砾组成,胶结物为铁锰质、硅质、方解石等,有时被晚期萤石充填胶结,多沿断层破碎带分布。

条带状-条纹状萤石矿石 矿石为灰白色,交代残余结构,条带状及条纹状构造。主要由萤石和残余泥质物组成。条带状构造是由泥质物呈尘埃质点状包含于萤石颗粒中组成暗色条带和白色萤石相间出现。有的条带状构造是由以萤石为主、较少泥质的条带和有大量泥质残余的萤石条带相间平行分布所致。条带界线并不清楚,而是过渡关系。条纹状构造是残余泥质物(绢云母、绿泥石及硅质等)呈层纹状、萤石集合体呈条纹状,二者相间平行分布构成。条带状-条纹状萤石矿石外貌颇似结晶灰岩或泥质灰岩。

骨架状萤石矿石 矿石一般为灰白色,组成骨架的矿物为他形粒状结构,骨架状构造。组成骨架的物质成分以萤石为主,其次有硅质、铁质及钙质等。

伟晶状萤石矿石 该类型矿石不多见,是含矿溶液沿成矿后期的构造空间充填形成的,也是在改造历程中就地取材形成的物质。由于所处构造部位和改造条件各异。萤石呈伟晶状、犬牙状集合体,颜色有白色及绿色等,质地较纯。根据萤石矿集合体形态特征,可再分为放射状萤石矿石、环带状或同心状萤石矿石、晶簇状萤石矿石、钟乳状萤石矿石和葡萄状萤石矿石。

(3)矿石化学组成

矿石化学组分主要为CaF2,其次为CaCO3,SiO2,Fe2O3及S等。CaF2含量39.42%~94.56%,平均67.05%,

3.围岩蚀变

本区萤石矿围岩蚀变很不明显,主要有高岭土化、绢云母化、硅化和碳酸盐化。绢云母化主要发育在萤石矿层的底板流纹岩中。硅化主要见于矿层底板的流纹岩和矿化结晶灰岩中,碳酸盐化见于矿层顶底板岩石裂隙中和萤石矿体的孔穴中。高岭土化主要发育在矿层顶板的炭质板岩和底板片理化流纹岩中。高岭土化程度常与萤石矿体及断层的规模有关,萤石矿体厚大或断裂发育之处,高岭土化发育。而在无矿地段蚀变带规模和强度很弱或无。这些蚀变产物是早期地质历史时期形成的矿床或矿化层在后期改造历程中矿液或气液迁移聚集时对围岩蚀变的结果(内蒙古自治区102地质队,1987;李世勤,1983)。

三、矿床成因与成矿模式

(一)矿床成矿及控矿因素

1.地层对萤石矿床的控制作用

苏莫查干敖包萤石矿床产于下二叠统大石寨组三岩段底部结晶灰岩及大理岩中,矿体呈层状和似层状产出,严格受结晶灰岩层位控制,显示了宏观的沉积特征。

萤石矿体在深部与围岩呈整合接触,表明萤石与围岩具有连续沉积的特点。

纹层状萤石矿石中,萤石呈微粒-细粒状、不规则状,局部形成致密块状。它与呈细小粒状的菱铁矿构成细纹层,保留了很好的原生纹层构造,具原始沉积特征(内蒙古自治区102地质队,1987;李世勤,1983)。

围岩蚀变不明显,说明热液成矿作用在该矿床形成过程中居次要地位,而以沉积作用占主导。

2.岩性对萤石矿床的控制作用

该矿床严格受结晶灰岩控制。区域上,结晶灰岩及大理岩层延展40km以上,沿此层位,已发现有苏莫查干敖包、南敖包吐萤石矿及矿点。而该区其他岩性中未见萤石矿体或萤石矿化。

3.构造对萤石矿床的控制作用

苏莫查干敖包萤石矿体与地层同步褶皱(图3-2),表明在褶皱作用之前已经有沉积萤石矿层存在。该矿床厚大的萤石矿体大多产出在背斜轴部地层由陡变缓处,表明褶皱构造对成矿流体运移和卸载创造了有利空间条件。

如前所述,与萤石成矿有关的断裂中见有萤石矿,在倾角变缓处,萤石矿体厚度最大。这表明断裂为后期萤石提供了储集空间。

苏莫查干敖包萤石矿床受构造因素的制约非常明显。如破碎、断裂、挤压、褶皱(主要指背斜轴部及其两翼)、背斜转折端及一切构造薄弱地带,都为早期形成的矿床或矿源层提供了很好的后期改造条件,是形成工业矿床不可缺少的因素,是原始沉积萤石矿层后期改造的证据。

(二)稀土元素特征

许东青、聂凤军等对苏莫查干敖包萤石矿石按纹层状、细晶块状、条带状、伟晶状、混合伟晶状和泥沙质萤石矿石等不同类型进行了采样和稀土元素分析(许东青等,2009)。从球粒陨石标准化配分曲线(图3-5)可见,萤石稀土元素的变化可以分为A,B,C三种类型。

A类萤石主要是纹层状、条带状和细晶块状萤石,代表了成矿早期的萤石类型,略呈轻稀土元素富集特征,球粒陨石标准化配分曲线除Ce明显亏损外,近乎平直,曲线一致性较好,基本无Eu异常。A类萤石的ΣREE 为10.58×10-6~207.12×10-6,平均82.47×10-6。ΣLREE/ΣHREE 为0.92~2.96,平均2.07。LaN/YbN为 0.61~4.33,平均为 2.17。δEu=0.88~1.11,平均 1.01。δCe=0.27~0.62,平均0.45。

图3-5 苏莫查干敖包萤石矿床的稀土元素球粒陨石标准化分布型式图

(据许东青等,2009;标准化数据据Sun et al.,1990)

a—A类早期萤石;b—B类含硫化物萤石;c—C类晚期萤石

B类萤石为含硫化物的纹层状和细晶块状萤石,其稀土元素配分型式表现为重稀土元素分异明显,具Eu正异常,ΣREE为101.58×10-6~139.29×10-6,平均120.43×10-6。ΣLREE/ΣHREE为1.66~1.80,平均1.73。LaN/YbN为1.84~2.54,平均为2.19。δEu=1.13~1.17,平均1.15。δCe=0.53~0.57,平均0.55。

C类萤石主要为伟晶状、混合伟晶状萤石,其稀土元素配分型式表现为重稀土元素明显富集,既有Eu的正异常,又有 Eu 的负异常。ΣREE 为 18.07×10-6~73.11×10-6,平均 53.22×10-6。ΣLREE/ΣHREE为0.64~1.24,平均0.97。LaN/YbN为0.31~0.97,平均为0.68。δEu=0.54~2.12,平均0.68。δCe=0.43~0.65,平均0.52。

综上所述,苏莫查干敖包萤石矿床稀土元素有以下特征:所有类型都具有显著的Ce负异常;A类萤石无Eu异常,B类萤石具Eu正异常,C类萤石既有Eu的正异常,又有Eu的负异常;A,B,C三类萤石ΣREE无明显规律性;ΣLREE/ΣHREE:A,B,C三类萤石比值具逐渐减小的规律。

曹俊臣研究了中国萤石矿床稀土元素地球化学特征,分别对花岗岩中的萤石、火山岩、次火山岩中的萤石和各类沉积岩中的萤石进行了ΣLREE/ΣHREE分析(图3-6),其结果是花岗岩中的萤石相对富集重稀土,火山岩、次火山岩中的萤石相对富集轻稀土,沉积岩中的萤石则富集轻稀土(曹俊臣,1997)。与之相比较,苏莫查干敖包萤石矿床A类萤石略呈轻稀土元素富集特征,具有沉积的特点,C类萤石重稀土元素明显富集,具有热液成因的特点。

图3-6 各类岩石中萤石稀土含量及轻重稀土比

(据曹俊臣,1997)

a—稀土总量;b—ΣLREE/ΣHREE值。Ⅰ—花岗岩中萤石;Ⅱ—火山岩次火山岩中萤石;Ⅲ—沉积岩中萤石

(三)成矿期次和成矿时代

1.成矿期次

系统的野外地质调查和详细的岩(矿)相学研究结果表明,苏莫查干敖包萤石矿床的形成过程主要由早、晚两个阶段构成,即华力西期火山-喷发原生萤石矿沉积阶段和燕山期岩浆热液充填阶段。

(1)华力西期火山-喷发原生萤石矿沉积阶段

如前所述,该萤石矿床产于下二叠统大石寨组三岩段底部结晶灰岩及大理岩中,矿体呈层状和似层状产出,严格受结晶灰岩层位控制,萤石矿体与围岩整合接触,矿石结构构造等基本具沉积本色,这些现象显示了该矿床的沉积特征,表明沉积萤石矿层与围岩是同时形成的。沉积萤石矿层形成于华力西期(二叠纪)。

该矿床纹层状、条带状和细晶块状萤石略呈轻稀土元素富集特征,代表了成矿早期的萤石类型,与含硫化物的纹层状和细晶块状萤石、伟晶状、混合伟晶状萤石具有非常明显的区别。

Allegre等1987年建立的全球不同类型岩石的La/Yb-ΣREE图,往往被用来讨论世界不同地区的岩石类型和物质来源,曹俊臣把苏莫查干敖包萤石矿床投到图中(图3-7),发现该矿床部分样品处于沉积岩和钙质泥岩区(Ⅰ区)及附近,显示出成矿作用与沉积岩密切相关。

图3-7 沉积岩中萤石在世界各类岩石La/Yb-ΣREE中的位置

(据曹俊臣,1997,有修改,原图引自Allegre,1987)

Ⅰ—沉积岩、钙质泥岩;Ⅱ—碳酸盐岩;Ⅲ—金伯利岩;Ⅳ—花岗岩;Ⅴ—玄武岩(1~5、10~17为苏莫查干敖包样)

(2)燕山期岩浆热液阶段

本区混合伟晶状矿石、伟晶状矿石形成于燕山期。

野外地质观察可见,呈细脉状充填于角粒状萤石中的萤石,充填于破碎带的骨架状萤石及形成于后期构造空间充填的伟晶状萤石应属于燕山期岩浆热液阶段形成的萤石。

该类萤石稀土元素配分型式表现为重稀土元素明显富集,既有Eu的正异常,又有Eu的负异常,与纹层状、条带状和细晶块状萤石区别明显。

2.成矿时代

苏莫查干敖包萤石矿矿层底板流纹岩锆石SHRIMPU-Pb同位素年龄为276±10Ma(聂凤军等,2009),萤石矿层与其整合接触,其形成时代为华力西期晚期(二叠纪)。

骨架状萤石、伟晶状萤石多充填于破碎带中。据野外地质观察,破碎带的形成与燕山期中期花岗岩侵入时间同时,伟晶花岗岩基边缘相似斑状花岗岩SHRIMP U-Pb同位素年龄为138±4Ma,其形成时代为早白垩世。

(四)成矿物质来源

据有关资料,本区大石寨组二岩段流纹岩含CaF2为0.36%~1.91%,三岩段炭质板岩及钙质砂岩含CaF2为0.64%~2.84%,大理岩、结晶灰岩含CaF2为0.8%~7.34%。大石寨组二、三岩段中的氟含量远大于地球克拉克值,分析认为,苏莫查干敖包萤石矿中的氟来源于大石寨组二、三岩段的火山岩和结晶灰岩。

(五)成矿作用及成矿模式

1.该矿床成因的两种观点

对苏莫查干敖包萤石矿床的成因认识有两种观点(吴自强等,1989),一种认为与海相火山喷发活动有关,在火山喷发间歇期发生了碳酸盐岩和萤石沉积,并在其后的区域变质或热液活动过程中进一步改造富集成矿,属于沉积改造矿床。另一种观点则认为,成矿物质主要来源于附近的燕山期花岗岩,应属岩浆期后热液型萤石矿床。

岩浆期后热液论者认为,苏莫查干敖包萤石矿的成因与附近的燕山期花岗岩有关,在区域上有工业价值的萤石矿床(点)均分布在岩体的外(内)接触带附近,岩体的氟丰度值(2500×10-6~3000×10-6)高于大石寨组三岩段的氟丰度值(400×10-6~700×10-6),花岗岩细脉中局部含萤石达50%~60%,因此,认为氟元素主要来自花岗岩体,而含矿地层及顶底板围岩中在沉积阶段可能形成的氟富集是微不足道的。矿床有固定层位系沿有利岩性层位选择性交代的结果,矿石的不同结构、构造特征,可以用距离岩体远近和不同构造条件下交代作用强弱不等来解释(王万昌等,1986)。

许东青等认为该矿床产于下二叠统大石寨组火山-沉积岩与早白垩世伟晶花岗岩体的外接触带上。早期形成的纹层状、条带状和细晶块状萤石,其稀土元素配分模式表现为略呈轻稀土元素富集的特点,其配分曲线近于平坦,没有Eu异常,代表了萤石成矿作用的早期热液活动的特征,成矿流体主要是岩浆来源的高温、高盐度流体。晚期形成的伟晶状、混合伟晶状萤石,其稀土元素配分模式表现为重稀土元素富集的特点,既有Eu正异常,又有Eu负异常,反映了成矿流体经历了较为长期的演化和分异。在Tb/La-Tb/Ca图解中,所有样品都分布在热液萤石区域,指示矿床属于岩浆热液型矿床(许东青等,2009)。

沉积改造论者指出,矿体严格受碳酸盐岩层位控制,呈层状整合产出,围岩蚀变微弱,改造强弱程度不同,矿石的结构、构造呈有规律的变化。如以额尔其格为代表的弱改造矿床,矿石以灰白色及暗色为主,具明显的层纹结构(1cm厚板岩中有10~20层萤石矿),看起来似结晶灰岩,但实际含CaF2高达50%~70%,有时,在凝灰岩中见有萤石小透镜体,在板岩中见有萤石结核,这些都反映了矿床的沉积本色。以苏莫查干敖包为代表的强改造型萤石矿床,矿石以浅黄色、灰白色及白色糖粒状萤石矿为主,其中常残留有纹层状、条带状矿石,以富矿为主,CaF2含量65%~94%,在构造破碎带发育有伟晶状萤石脉,是沉积萤石矿强烈改造的产物。以敖包吐为代表的彻底改造型矿床,矿石的沉积特色消失殆尽,形成充填交代型矿脉,有分支复合和穿层现象,并伴有强烈的硅化、高岭土化等围岩蚀变(李士勤,1985)。

曹俊臣(1997)认为苏莫查干敖包萤石矿床中纹层状、条带状萤石轻稀土富集,在 La/Yb ΣREE图中,该区萤石处于沉积岩和钙质泥岩区附近,显示其成矿作用与沉积岩密切相关,证实该矿床具沉积改造特点。

笔者认为系统的野外观察和稀土元素分析等结果表明,该矿床的形成分为华力西期萤石矿层的沉积阶段和燕山期改造阶段,即本矿床为沉积改造型矿床。

2.萤石成矿作用

(1)华力西期晚期火山-沉积岩的成岩作用

华力西期晚期的造山运动使本区遭受到NS向挤压和EW向拉张构造作用影响,从而在古大陆边缘形成一系列规模大小不等的裂陷盆地和隆起带。在苏莫查干敖包到西里庙一带的裂陷盆地内,强烈的中酸性火山喷溢活动不仅可以形成下二叠统大石寨组火山-沉积岩地层中的流纹岩层,同时也产出有少量纹层状或条带状萤石堆积体(李士勤,1983)。研究结果表明,该区华力西期晚期火山喷发作用一方面产生大量含CO2,H2,F,Cl,CH4,HF和SiF4的气体,另一方面形成含钠、钾、钙、铜、铅、锌和铁离子的火山热液(王万昌等,1986)。受海水承压作用影响,大部分CO2,F,HF和SiF4在热水溶液中呈配合物形式运移,并且对先期火山-沉积岩地层中的有用组分进行淋滤与萃取。在远离火山喷发中心的洼地内,热液流体中的碳酸根离子与钙结合形成碳酸盐类矿物集合体,与此同时,HF-或F-与钙发生化学反应,进而沉淀形成纹层状或条带状萤石集合体,其化学反应式分别为:

Ca2++2F-= CaF2

2HF-+Ca2+= CaF2+H2

应该说萤石成矿作用是华力西期晚期火山喷发活动的延续和发展,同时,纹层状和条带状萤石矿(化)体或含萤石火山-沉积岩地层的存在为燕山期大规模萤石成矿作用的发生奠定了良好的物质基础,提供了最有利的成矿条件(聂风军等,2008)。

(2)燕山期中期岩浆热液改造阶段

燕山中期,区域性深大断裂的活化作用可诱发一定规模的中酸性岩浆活动。当深熔花岗质岩浆沿着有利构造部位上侵时,在构造薄弱地带,富含挥发性组分的热液沿特定构造部位运移,并且对下二叠统大石寨组火山-沉积岩地层中的有用组分进行淋滤、萃取,形成富含氟离子或氟配合物的热水溶液,含氟混源热液流体对早期火山-沉积岩地层和萤石矿(化)体进行了不同程度的改造,部分地段使其富集,水-岩反应主要表现在以下3个方面:其一,混源流体与地层或矿化体中的钙质发生化学反应,进而形成萤石集合体,化学反应式如下:

2CaCO3+SiF4= 2CaF2+SiO2+2CO2

CaCO3+2F2= 2CaF2+2CO2+O2

CaCO3+2HF= CaF2+H2CO3

其二,沉积岩地层中大量镁铁质矿物解体,释放出来的金属元素可与混源流体中的挥发性组分结合,进而形成萤石、黄铁矿、黄铜矿、绢云母和绿泥石;其三,受混源流体对早期萤石矿(化)体改造作用影响,许多微细粒萤石晶体发生明显次生长大现象,局部地段形成伟晶状集合体。在萤石成矿作用的晚期阶段,随着成矿流体中钙与氟的大量析出,成矿体系温度和压力的进一步降低,残余热水溶液在构造有利地段形成一些骨架状、葡萄状、钟乳状和瘤状萤石集合体。在此之后,含钙、硅、铁和锰的热液流体在萤石矿体裂隙面或在孔穴壁上形成方解石晶簇(脉)、石英晶簇和铁锰质细脉。




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