内蒙古萤石矿分布特征及成矿规律吴磊【摘要】经过详细查阅内蒙古自治区境内以往萤石矿相关的勘查和研究资料,总结了内蒙古萤石矿的分布特点,对苏莫查干敖包、东七一山、苏达勒等典型的萤石矿进行了描述,通过对相关资料的综合研究,浅要揭示了内蒙古自治区萤石矿分布特征和成矿规律.内蒙古自治区现发现萤石矿床167处,分布地域广泛,目前内蒙古自治区萤石矿保有资源储量居全国第一.全区12个盟市中除呼和浩特、鄂尔多斯和乌海市暂未发现萤石矿产地外其他盟市均有分布.从矿产地数量上来看全区萤石矿产地主要分布于赤峰市和锡林郭勒盟,而从资源储量和大中型矿床数量等数据来看其主要分布于乌兰察布市、锡林郭勒盟两个盟市.内蒙古萤石矿床成矿控矿要素有碳酸盐岩(结晶灰岩、大理岩、白云岩)、侵入岩(花岗岩、次火山岩等)和断裂构造.其中沉积改造型萤石矿的控矿要素为结晶灰岩、侵入岩(花岗岩、次火山岩)以及断裂构造;热液型萤石矿的控矿要素为中酸性侵入岩、断裂构造;伴生型萤石矿的控矿要素为碳酸盐岩以及断裂构造.内蒙古萤石矿主要分布于天山-兴蒙造山系、大兴安岭弧盆系、锡林浩特岩浆弧构造单元,形成时代主要为华力西期、印支期及燕山期,其中华力西期是内蒙古自治区萤石矿形成的最主要时期.【期刊名称】《中国煤炭地质》【年(卷),期】2018(030)007【总页数】13页(P10-21,43)【关键词】内蒙古;萤石矿;分布特征;成矿规律【作者】吴磊【作者单位】中化地质矿山总局内蒙古地质勘查院,呼和浩特 010000【正文语种】中文【中图分类】P619.21+5萤石矿属内蒙古自治区优势矿种,其资源储量大,产量多,属外向型矿产资源,其市场除供给自治区以外,还主要供给国内市场。
但内蒙古自治区对非金属矿种的研究和总结相对较少。
近年,随着中国氟化工业的快速发展及萤石应用领域的不断扩展,对萤石矿产的需求呈现快速增长的态势。
开展对内蒙古萤石矿分布特征及成矿规律的研究,对于指导地勘单位找矿和帮助政府部门进行科学规划部署具有重要的现实意义。
本文在全面搜集全区萤石矿的地质、物化探、岩矿测试等方面的资料的基础上,通过对典型矿床特征和成矿规律的研究,对全区167处萤石矿进行系统的综合统计,论述萤石矿在全区的分布特征,总结萤石矿成矿特征、成矿规律、控矿因素和成矿作用演化规律。
1 内蒙古萤石矿资源概况及分布特征内蒙古自治区大地构造位置横跨4个构造单元:天山-兴蒙造山系(Ⅰ)、华北陆块区(Ⅱ)、塔里木陆块区(Ⅲ)和秦祁昆造山系(Ⅳ)。
其中最主要的是天山-兴蒙造山系(Ⅰ)和华北陆块区(Ⅱ)两个构造单元,它们以阿拉善右旗-乌拉特后旗-白云鄂博-化德-赤峰台缘断裂为界。
以上4个单元除秦祁昆造山系之外皆有萤石矿床分布。
1.1 萤石矿资源在各盟市的分布情况内蒙古自治区现发现萤石矿床167处(含未上表138处),分布地域广泛,全区12个盟市中除呼和浩特、鄂尔多斯和乌海市暂未发现萤石矿产地外其他盟市均有分布。
从矿产地数量上来看全区萤石矿产地主要分布于赤峰市和锡林郭勒盟,而从资源储量和大中型矿床数量等数据来看其主要分布于乌兰察布市、锡林郭勒盟两个盟市。
全区萤石矿分布情况详见图1、表1、表2。
1.2 各类型矿床所处大地构造位置1.2.1 沉积改造型萤石矿床沉积改造型萤石矿主要分布于乌兰察布市四子王旗一带。
从大地构造位置看,该类型矿床属天山-兴蒙造山系(I)、大兴安岭弧盆系(I- 1)、锡林浩特岩浆弧(I-1-6)。
最主要的萤石矿床有苏莫查干敖包沉积改造型矿床、四子王旗敖包吐萤石矿。
沉积改造型萤石矿床产于下二叠统大石寨组的结晶灰岩及大理岩层中,矿体严格受碳酸盐岩层控制。
该类型矿床呈层状、似层状产出,厚度一般5~25 m,围岩主要为碳酸盐岩。
矿石为乳白色、淡紫色、淡绿色等颜色。
矿石类型主要有细晶块状(糖粒状)萤石矿,角砾状萤石矿,条带状-条纹状萤石矿,骨架状萤石矿和伟晶状萤石矿。
矿物成分以萤石为主,含少量方解石(白云石)、石英及不透明矿物等。
矿石品位一般50%~70%。
矿床一般都不同程度地受后期热液的改造,使局部萤石更加富集、矿石品位提高。
矿床规模一般为大型、超大型。
图1 内蒙古萤石矿矿产地分布略图Figure 1 Inner Mongolia fluorite ore occurrences distribution sketch表1 上表萤石矿矿产地与资源储量分布一览表Table 1 Data sheet of fluorite ore occurrences and resource reserves distribution地区矿产地超大型大型中型小型资源储量/×104t占全区比重/%全区29136192 359.98100乌兰察布市611221 500.0063.56锡林郭勒盟523641.2927.17阿拉善盟52381.433.45包头市21149.922.12赤峰市41349.792.11呼伦贝尔市3324.581.04通辽市225.540.24巴彦淖尔市113.820.16兴安盟113.610.15表2 全区萤石矿(含未上表138处)矿产地与资源储量分布一览表Table 2 Data Sheet of Fluorite Ore Occurrences with Resources, Reserves in the Region (above table unlisted 138 included)地区矿产地超大型大型中型小型矿点资源储量/×104t占全区比重/%全区1671413105443 456.38100乌兰察布市12112621 531.2144.30锡林郭勒盟483626131 282.6137.11阿拉善盟927105.753.06包头市12192108.263.13赤峰市6614223308.688.93呼伦贝尔市1319396.922.80通辽市3217.100.21巴彦淖尔市229.520.28兴安盟226.330.181.2.2 热液充填型萤石矿床热液充填型萤石矿是我区主要的矿床类型,分布广泛,占我区已发现萤石矿床(点)的98.80%。
从行政区划上来说主要分布于赤峰市、锡林郭勒盟和呼伦贝尔市等盟市。
热液充填型萤石矿主要产于天山-兴蒙造山系(I)、大兴安岭弧盆系(I-1)、锡林浩特岩浆弧(I-1-6)和华北陆块区(Ⅱ)、狼山-阴山陆块(Ⅱ-4)、狼山-白云鄂博裂谷(Ⅱ-4-3)以及华北陆块区(Ⅱ)、大青山-冀北古弧盆系(Ⅱ-3)、冀北大陆边缘岩浆弧(Ⅱ-3-1)三个构造单元。
华力西期是热液充填型萤石矿床形成的主要时期,其次为燕山期和印支期。
产于天山-兴蒙造山系(I)、大兴安岭弧盆系(I-1)、锡林浩特岩浆弧(I-1-6)热液充填型萤石矿床有40余处,以中小型为主,典型矿床有四子王旗西里庙萤石矿、林西县水头萤石矿、苏尼特右旗巴彦敖包萤石矿。
产于华北陆块区(Ⅱ)、狼山-阴山陆块(Ⅱ-4)、狼山-白云鄂博裂谷(Ⅱ-4-3)热液充填型萤石矿床有30余处,以小型和矿点为主,重要的矿床有达茂旗黑沙图萤石矿、商都县郝家沟萤石矿、商都县三胜地萤石矿。
产于华北陆块区(Ⅱ)、大青山-冀北古弧盆系(Ⅱ-3)、冀北大陆边缘岩浆弧(Ⅱ-3-1)热液充填型萤石矿床有10余处,以小型和矿点为主,重要的矿床有喀喇沁旗大西沟萤石矿、敖汉旗白杖子萤石矿、奈曼旗下哈什吐萤石矿。
热液充填型萤石矿矿体主要呈透镜状、脉状产出。
矿体围岩主要为中-酸性岩浆岩、火山岩、碳酸盐岩(灰岩、白云岩、大理岩)、石英片岩及片麻状花岗岩等。
围岩蚀变主要为硅化,次为碳酸盐化、绿泥石化及绢云母化等,其中硅化与成矿关系密切。
矿体产于断裂带中,其产状和规模受断裂带的控制。
矿石的矿物成分主要为萤石,次为石英,此外,含少量的方解石、白云石、绢云母、黄铁矿、褐铁矿、重晶石、长石等矿物。
矿石构造主要为块状构造和条带状构造,次为角砾状构造、网脉状构造及浸染状构造。
根据萤石和石英的相对含量,矿石类型可分为萤石型、石英-萤石型及萤石-石英型3种类型。
1.2.3 伴生型萤石矿床全区仅有一处伴生萤石矿床为白云鄂博铁铌稀土矿伴生萤石矿床,分布在包头市白云鄂博区,所处的大地构造位置为华北陆块区(Ⅱ)、狼山-阴山陆块(Ⅱ-4)、狼山-白云鄂博裂谷(Ⅱ-4-3)。
该类矿床以碳酸岩建造为主、矿物多达120余种,规模极大,萤石为伴生矿床。
矿体走向数百米到千米以上,厚度数十米到数百米,白云鄂博矿床中萤石的储量虽十分巨大,但被具更大经济价值的铌、稀土、铁等资源所掩盖,萤石资源至今未能很好利用。
1.3 自治区萤石矿的主要特点现将自治区萤石矿基本特点归纳如下。
①萤石资源丰富,是内蒙古自治区的优势矿产。
据内蒙古自治区矿产资源储量通报统计,截止2016年底,自治区萤石矿保有资源储量居全国第一。
②萤石矿勘查工作程度较低。
截至2016年底,全区167处萤石矿产地中,仅19处达到勘探、详查阶段,占总矿产地的11.38%,其余均为普查、预查阶段。
③资源储量分布相对集中。
其累计查明资源储量主要集中于乌兰察布市和锡林郭勒盟两个盟市,其中乌兰察布市查明萤石资源储量1 531.21×104t,占全区总量44.30%,锡林郭勒盟查明萤石资源储量1 282.61×104t,占全区总量37.11%。
在内蒙古自治区上表的29处萤石矿中,乌兰察布市和锡林郭勒盟两个地区同样占据较大比重。
其中乌兰察布市查明萤石资源储量1 500.00×104t,占全区总量63.56%,锡林郭勒盟查明萤石资源储量641.29×104t,占全区总量27.17%。
④热液充填型萤石矿床多,储量少,沉积改造型矿床数少,储量大。
截止2016年底,全区已勘查的167处萤石矿产地中,热液充填型萤石矿床165处,查明萤石资源储量2 186.93×104t,占全区总量63.27%,沉积改造型2处,查明萤石资源储量1 269.35×104t,占全区总量36.73%。
⑤伴生萤石矿品位低,开发利用程度低。
内蒙古唯一一处伴生萤石矿为白云鄂博铁铌稀土型萤石矿,该矿床CaF2平均品位仅为13.69%,目前该矿床主要开采回收铁、铌、稀土矿,对萤石矿的勘查及研究程度较低且未开展回收利用。
2 内蒙古主要的典型萤石矿矿床在内蒙古自治区境内,总体上大型矿床数量较少,占据萤石矿主导地位的属小型矿床,其次为中型矿床,矿床的分布从地域上来看不是很集中,自最西端额济纳旗至东部鄂伦春自治旗,南起阿拉善盟北至额尔古纳市均发现有不同规模的萤石矿床、矿(化)点多处。
萤石矿成因类型主要有沉积改造型、热液充填型、伴生萤石矿三种,从数量上来看以热液充填型为主。