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赣南位于华南板块东段华夏板块内(图1a),西北侧为江绍断裂带,东南侧为政和—大埔断裂,赣南萤石矿产丰富,目前已发现江背、隆坪、楂山里、南坑等中、大型萤石矿几十处。2020年在大余营子里探获大型萤石矿一处,并于2022年在营子里东北部布设大余鸡冠寨萤石矿普查项目(图1b)。研究区地层出露简单,主要为震旦系、寒武系浅变质岩,构成萤石赋存地层,其中变质长石石英砂岩提供了主要的成矿钙质来源。研究区构造以褶皱构造和断裂构造为主,褶皱构造为南北向拖曳褶皱,断裂构造共发育5条NE向断层(F1~F5),其中F2为区内萤石矿的导矿、容矿构造,构造角砾岩发育(图2a,2g)。
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在 1∶5 万地物化遥综合资料基础上,圈定了重点工作区,通过 1∶1 万地质草测大致查明构造控矿特征,通过 13个槽探和 10个钻孔工程控制,共圈定萤石矿体 4 条(其中 V1为主矿体,V1-1、V1-2、V1-3为次矿体),矿体向深部宽度越来越大(图1c)。V1矿体由勘探线 4、8、12 线及 21 线控制(ZK403、ZK802、 ZK1201、ZK1202、ZK1203、ZK2102),产于 F2断裂带内中上盘附近,矿体走向断续延长 1700 m,矿体宽 1.21~19.22 m,矿体真厚度为 0.30~14. 06 m(平均 6. 06 m),矿体 CaF2品位为 15.25%~77.64%,(平均 31.77%);V1-1矿体由勘探线 12线 ZK1203单工程控制,产于F2断裂带内上盘附近,矿体真厚度为2.97 m,矿体 CaF2品位为 15.69%~33.19%(平均 24.73%);V1-2矿体由勘探线8线ZK802单工程控制,产于F2断裂带内中部位置,矿体真厚度为1.47 m,矿体 CaF2品位为 16.29%~62.35%,(平均 23.52%);V1-3矿体由勘探线 21线 ZK2102单工程控制,产于 F2断裂带内下盘附近,矿体真厚度为 0.21 m,CaF2 品位为 18.56%。工业矿体为 V1、V1-1、V1-2,低品位矿体为 V1-3,从 V1→V1-1→V1-2→V1-3矿体厚度变薄,品位变低。萤石矿带总体走向 40°~60°,倾向 125°~150°,倾角 43°~60°,走向断续延伸长约为 1700 m,倾向延深232 m(营子里邻矿区延深398 m)。
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图1 鸡冠寨萤石矿大地构造位置图(a)、区域地质简图(b)和12勘探线剖面图(c)
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萤石多呈条带状、脉状、网状、角砾状、浸染状产出(图2b~e),萤石主要颜色为绿色、紫色和无色,半自形—自形粒状结构,矿石构造主要为块状、角砾状、细脉状和浸染状构造,主要与石英共生。围岩蚀变主要为硅化、碳酸盐化、绿帘石化、绢云母化等,矿体内部主要为硅化,局部黄铁矿化。12 号、8 号、4 号、0 号勘探线初步估算鸡冠寨萤石矿物资源量82.19万t,鸡冠寨东南部营子里矿区萤石矿物资源量为 155.66万 t,通过勘探发现沿 F2构造成矿潜力巨大,新布设9号、21号、29号、37号、45号、57号、 93号勘探线,预计可提供大型萤石矿1处。
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图2 鸡冠寨萤石矿F2构造和矿石、围岩手标本
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a—F2野外构造;b—岩心标本;c—角砾状绿色萤石;d—角砾状紫色萤石;e—脉状绿色萤石;f—花岗岩;g—构造角砾岩
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萤石矿体赋存于 NE 向 F2 断裂内,周边变质长石石英砂岩提供了 Ca2+ 来源,底部印支期花岗岩岩体的侵入(图2f),成岩年龄为(205±3) Ma 及 NE 向断裂带多期次活动,携带大量含 F热液向上侵位,多次与地下水交汇、循环,为区内萤石成矿提供了重要的成矿热液和热源保障,该萤石矿床类型为热液充填型。
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综上所述,大余鸡冠寨萤石矿矿体受 NE 向 F2 断裂构造控制,萤石成矿类型属热液充填型,地层中长石石英砂岩提供了 Ca2+ 来源,底部岩浆热液活动提供了 F-来源。通过已有和新布置勘探线工程,预计可提交中大型萤石矿1处。