萤石化岩及其找矿意义

一、概述

氟是一种重要的矿化剂，在交代蚀变过程中它可形成多种矿物，如萤石、黄玉和符山石等，其中最常见的是萤石CaF₂。无论在矽卡岩、云英岩或交代蚀变花岗岩等有关的各种高温矿床中，萤石是一种常见的蚀变矿物。在一些中、低温热液矿床的围岩中，萤石化也较常见。

由于 F^-与 OH^-在地球化学性质上很相近，因此在表生作用过程中，常与羟基离子一起在各种粘土矿物中集中，导致与氯发生分离。因此由成熟度高的沉积岩形成的改造型花岗岩及其有关的热液中，常有氟的富集。从软硬酸碱理论来分析，F^-是最强的碱，它易与离子半径小，而电价高的硬酸，如 W⁺⁶、Nb⁺⁵、Ta⁺⁵、Sn⁺⁴、Mo^+6，+4、Be⁺²和 REE（特别是离子半径小的 HREE）等形成易溶的配合物，使这些金属离子发生活化转移，从而导致矿床的形成。同时只有氟离子，才能打断硅酸盐结构中-O-Si-O的“桥键”，使硅酸盐格架破坏，使硅酸变得容易活化转移；此外其本身能形成萤石等矿床。白云鄂博式稀土-铁矿形成过程中，氟也起一定作用。

二、主要岩石类型及其特征

在各种岩石中，最常见的和最易发生萤石化的岩石是改造型花岗岩及其附近的灰岩；在与改造型花岗岩有成因联系的流纹岩等酸性火山岩系中，易形成萤石矿脉，脉旁的萤石化也较常见，但分布范围较窄。与改造型花岗岩有关的矽卡岩中萤石化现象很普遍，这在相关章节中已有阐述，这里不再重复。下面补充说明另外几种常见的萤石化岩。

（1）石英-萤石岩（英萤岩）：除含萤石的云英岩以外，石英-萤石岩是萤石化的一种常见的交代蚀变岩（照片645）。与该种岩石有关的矿床如钨、锡、铍、铀、铅和萤石矿等。从高温到中、低温热液条件下这种蚀变岩都可形成。与交代蚀变有关的岩石主要是碳酸盐岩、花岗岩、火山岩等。在灰岩中萤石化尤为常见，构成石英-萤石化灰岩。例如产于灰岩中的高-中温热液锡矿床的外围，这种蚀变岩有时比有关的矽卡岩更为发育。萤石常呈变斑晶，石英为细粒他形-半自形晶，或构成斑状变晶结构。在矽卡岩型含铍条纹岩矿床中，除石英-萤石条纹外，其外围也可发育石英-萤石岩（彩照207）；有时还见到具有中-低温特征的火焰状消光的石英；在这种交代蚀变岩中，萤石和石英的含量变化较大；岩石为致密块状、坚硬，只有当萤石的含量超过50%时，岩石硬度才明显降低。

产于花岗岩中的低温-热液铀矿床，常发育强烈的硅化岩石（交变石英岩、玉髓岩及似碧玉岩等），在其中常见石英-萤石岩。在这种矿床的石英-萤石岩中，萤石常为紫色、紫黑色，并常具不均匀的环带状构造。

此外，产在火山岩中的萤石矿床的两旁围岩和某些铅矿床的碳酸盐围岩，也可以发育石英-萤石相的交代蚀变岩。

（2）绢云母-萤石岩（简称绢萤岩）：绢云母-萤石岩也是一种较常见的交代蚀变岩。主要产在非镁质围岩中，如泥质岩、钙质页岩和中-酸性火成岩等，其形成的温度较云英岩化和简单矽卡岩为低，一般为高-中温（照片646，647，648，649）。与这种交代蚀变岩有关的矿床主要是钨、锡、铍等矿床。

（3）金云母-萤石岩（简称金萤岩）：这种蚀变岩主要发育在改造型花岗岩与含镁的碳酸盐岩的接触带附近。成矿溶液中镁的含量低微，因此围岩中的镁是发生金云母化的重要来源，从而与萤石化一起形成金云母-萤石岩。在我国香花岭含铍条纹岩中，有时萤石数量较多，金云母在其中呈浸染状；有时金云母-萤石岩成为条纹岩组成的一部分（照片650，651）。有时其中含有钙钨矿（照片652）等。

（4）黄玉-萤石岩（黄萤岩）：在云英岩中，黄玉和萤石的共生是经常见到的；在钨、锡矿床和矿脉中也常见到它们共生。在萤石化灰岩中，一般见不到黄玉，这表明这种含氟的硅酸铝在泥质岩石中容易形成，它和萤石一起，构成黄玉-萤石岩，多为中-粗粒结构；颜色为白色、浅黄色等。主要分布于钨、锡矿脉两旁的围岩中，也有的单独呈脉状交代体。

在矽卡岩型多金属矿床中，可见硫化物与萤石紧密共生（照片653）。此外，在白云鄂博稀土-铁矿中，萤石化相当发育，有时与赤铁矿、磁铁矿和重晶石等组成交代条带（彩照208）。江西崇义铅厂矽卡岩铅锌矿床的外围，有时交代二叠纪灰岩时方铅矿与萤石紧密共生（照片653）。在湖南花垣铅锌矿中，萤石交代灰岩明显，灰岩重结晶组成碳酸盐-萤石岩（照片654）。

三、找矿意义

（1）氟是很重要的矿化剂，从软硬酸碱理论来分析，它是最强的碱。在表生沉积过程中，由于 F^-与 OH^-的离子半径相当，因此氟在粘土等沉积物中集中，使水体中的氟与氯发生分离，同时由于K⁺的半径明显大于Na⁺，因此由成熟度高的沉积物改造而成的改造型花岗岩中，氟和钾相对较富，因此能使花岗岩中亲氟性很强的硬酸离子，即高电价、小离子半径的金属离子，如 W⁺⁶、Nb⁺⁵、Ta⁺⁵、U^+6，+4、Th⁺⁴、Sn⁺⁴、REE³⁺、Be⁺²等元素形成易溶的配合物，进行活化转移和成矿。因此萤石化岩石的发育是找寻这些元素重要的找矿标志。

（2）此外，沿着碳酸盐地层发育的萤石化岩是找寻铅、锌、锑等低温铅锌矿床的参考标志。

（3）在花岗岩外接触带的碳酸盐岩石中，萤石化可形成萤石矿，如湖南香花铺；在流纹质火山岩系中，萤石化是寻找萤石矿的标志。

（4）萤石化岩本身还可形成独立矿床。

（5）萤石化岩也是寻找白云鄂博式稀土矿床和与花岗岩有关的热液型铀矿床的标志，而且有关的萤石常呈现紫色、深紫色及暗绿色为特征。