河南省萤石矿床地质特征、成矿规律及找矿方向
1 河南省国土空间调查规划院
2 河南省第五地质大队有限公司
第一作者：白俊豪，2013年毕业于中国科学院大学，矿物学、岩石学、矿床学专业，获博士学位，高级工程师，主要从事矿床地球化学、矿产资源开发利用等研究工作。
萤石是我国战略性矿种之一，全国各地都在积极开展萤石矿找矿工作。由于萤石矿体的电性、密度、磁性等物性特征与往往围岩差异性不大，地球物理方法直接寻找隐伏矿难度大。因而研究矿床地质特征，总结成矿规律，预测成矿带分布和找矿方向，对指导萤石勘查具有重要意义。本研究对河南省萤石矿床的地质特征、时空分布、成矿物质来源等进行分析，系统总结萤石矿床的成矿规律，并提出河南省萤石找矿方向。研究认为，河南省萤石矿床类型以热液充填型为主，全省可划分为三个萤石成矿带；全省萤石矿床主要分布于中生代花岗质侵入岩体的内部或其周边地层的北西向、北东向断裂构造带中，方城地区萤石矿床主要赋存于岩体附近的地层中；萤石找矿重点地区应在太华群地层岩石和中生代花岗质侵入岩体广泛发育的北带和中带，特别是合峪、太山庙、天目山、铜山等岩体的内部或其周围。基金项目：2021年度河南省财政地质勘查项目（编号：豫自然资发［2021］16号-12）、河南省矿产资源国情调查项目（编号：豫自然资办函［2020］22号）和2024年度河南省财政地质勘查新立项目（编号：豫财招标采购-2024-424-11）联合资助。
0 引言
1 概述
1.1 矿床类型
1.2 成矿带划分
2 矿床地质特征
3 成矿规律
3.1 空间分布特征
3.2 成矿年龄
3.3 成矿物质
3.3. 1 稀土元素特征
3.3. 2 同位素特征
3.3. 3 主要成矿元素
3.4 成矿流体
3.4. 1 流体包裹体特征
3.4. 2 氢氧同位素
4 找矿方向
4.1 主攻矿床类型
4.2 重点找矿区域
4.3 重要找矿构造
5 结论
萤石旧称氟石，化学式CaF2，是自然界主要的、唯一能形成工业矿床的氟矿物。其理论成分F48.67％，Ca51.33％，属于等轴晶系，其晶体具有标型特征，呈立方体、菱形十二面体、八面体等。萤石一般呈黄、绿、蓝、紫、红、灰、深灰、黑、白（无）等色调，玻璃光泽，摩氏硬度4，密度3.18g/cm3，熔点为1270~1360°C。萤石主要应用于钢铁、氟化工、炼铝和建材行业，现今逐渐广泛应用在新材料、信息技术、新能源、生物、高端制造、节能环保等战略性新兴产业，是新时代国民经济发展不可或缺的重要原材料，被中国、美国、欧盟、澳大利亚、日本等国家分别列为“战略性矿产”、“危机矿产”或“关键矿产”。我国萤石资源储量丰富，是世界最主要的萤石生产国。根据美国地质勘探局（USGS）统计，2016~2020年，中国萤石保有储量一直稳居世界第二，产量在（4000~4200）X104t之间波动，占全球比例13.1%~15.4%；2016~2020年，全球萤石年产量（568~860）X104t，中国萤石年产量（350~540）X104t，中国萤石年产量占全球比例58%~66%，稳居世界第一。河南省萤石矿开采历史久远，是省内开发利用程度较高、曾经被出口创汇的非金属矿种之一，境内的豫南萤石成矿区是全国十大萤石成矿区之一。截至2020年，河南省累计查明萤石资源量（CaF2，下文同）约1890万吨，保有资源量约1390万吨。2021年，河南省萤石保有储量约占全国保有储量的3.8%，居全国第7位，比2020年在全国的占比0.05%显著提高，全省萤石资源具有很大的找矿潜力。因此，本文对河南省萤石矿床地质特征、成矿规律和找矿方向进行分析总结，以期为新一轮找矿突破战略行动及萤石矿勘查开发提供参考。依据矿床的成因和工业利用，我国萤石矿床类型可划分为热液充填型、沉积改造型和共伴生型。河南省萤石矿床类型以热液充填型为主，其累计查明资源量约占全省的96%；其次是共伴生型萤石矿，其累计查明资源量约占全省的4%。另外，河南省南阳市北部有一条宽几千米至几十千米、长百余千米、呈北西-南东方向展布、赋存于新元古界地层中的萤石矿化带，田培学（1984，1985）认为该矿化带萤石成因类型为沉积变质型。但是由于萤石矿石品位较低，对其开展勘查、开发、矿床成因研究等的工作程度较低。河南省萤石矿床分布于华北陆块南缘、东秦岭-大别造山带北坡一线，主要集中在栾川县合峪-嵩县车村，方城县拐河-独树，桐柏县毛集-信阳市平桥区邢集，罗山县朱堂-光山县沙窝-新县浒湾等区域。按矿床的空间分布特点及其与区域构造的关系，以栾川-明港-固始深大断裂带和商丹-龟山-梅山深大断裂带为界，全省可划分为栾川-嵩县-南召-方城、泌阳-确山-桐柏和罗山-光山-新县三个萤石成矿带（图1）。
图1 河南省萤石成矿带及其矿床分布
1-萤石矿床（大型、中型和小型）；2-栾川-嵩县-南召-方城成矿带；3-泌阳-确山-桐柏成矿带；4-罗山-光山-新县成矿带
（1）栾川-嵩县-南召-方城成矿带(下文简称“北带”)位于华北陆块南缘、栾川-明港-固始断裂带北侧，从栾川县东部、嵩县南部、鲁山县与南召县交接地带至方城县北部，区内大面积分布有合峪、太山庙、伏牛山、交口、神林、牛心山等岩体。(2)泌阳-确山-桐柏成矿带(下文简称“中带”)位于商丹-龟山-梅山深大断裂带以北，横跨华北陆块南缘与秦岭造山带，栾川-明港-固始深大断裂带贯穿其中，从泌阳县羊册镇、官庄镇、铜山镇，确山县竹沟镇、任店镇，经桐柏县毛集镇、固县镇至信阳市平桥区邢集乡、浉河区董家河乡等地，区内分布有铜山、天目山岩体及小型岩体群等。(3)罗山-光山-新县成矿带(下文简称“南带”)位于大别山北坡的东秦岭-大别山造山带内、商丹-龟山-梅山深大断裂带以南的罗山县朱堂店乡、定远乡以及光山县沙窝镇，新县浒湾乡等地，区内分布有灵山、新县、达权店和孙家寨等岩体。河南省各萤石成矿带处于不同的大地构造位置，它们赋存的萤石矿床数量及其保有资源量差异较大。北带的大中型萤石矿床数量和保有资源量最多，是近十多年来全省部署萤石勘查项目、找矿增储最多的地区。2019年该成矿带的方城县独树镇一带新增萤石(CaF2)资源量101万吨、嵩县车村深部及外围新增萤石(CaF2)资源量149万吨。中带分布50余处萤石矿床，其中中型矿床20多个，该地区萤石矿床开采较早，产出的萤石曾经是河南省主要的出口创汇非金属产品。南带的萤石矿床以小型居多，中型仅1个，区内一直未取得重大萤石找矿突破。三个成矿带矿床地质特征相似，但存在差异，具体如下：(1)萤石矿床主要分布于合峪、太山庙、铜山、天目山、冯店和新县等花岗质侵入岩体内部或其周围地层。北带萤石矿床主要分布在岩体中的断裂带内，其次分布于岩体与地层岩石接触带，方城地区萤石矿床主要产于岩体附近的地层中；中带和南带的萤石矿床(点)赋存于岩体的内部断裂带或岩体与地层岩石的接触带内。(2)萤石矿体主要赋存于北西向、北东向、近东西向、近南北向断裂构造带中，在北带栾川-嵩县地区矿体数量以北西向展布最多、北东向次之，近东西向和近南北向最少，而方城地区矿体受褶皱和北西向断裂控制，北东向断裂为成矿后正断层，对矿体具有一定的破坏作用；中带矿体主要受北东东向、北东向断裂控制，其次为北西西向、北西向断裂；南带的近东西向断裂为主要控矿构造。北带方城地区的大多数萤石矿床明显受新元古界地层控制，呈似层状产出，除该地区之外，全省其他地区萤石成矿对地层没有选择性。（3）萤石矿脉呈不规则脉状、网状、透镜状、扁豆状、层状，部分矿体在倾向上呈分支复合、走向上呈舒缓波状、膨大狭缩等现象；矿体的倾角大，呈陡倾斜状；矿体的长度、厚度变化较大。据不完全统计，北带栾川-嵩县地区的矿体长度43~940m，最长达1270m，厚度一般0.5~3.4m，最厚达6.0m大多数矿体倾角超过60°，方城地区矿体长度50~320m，平均厚度1.02~2.28m，倾角50°~85°；中带的矿体长10~540m、厚0.2~8.26m、倾角50°~85°；南带的矿体长50~2540m、厚0.5~5.84叫倾角50°~90°。（4）依据矿石的主要矿物组合及其含量，全省萤石矿石类型可以划分为萤石型、萤石-石英型、石英-萤石型、方解石-萤石型、硫化物-萤石型和萤石-石英-方解石型。其中萤石型、萤石-石英型、石英-萤石型是主要矿石类型。硫化物-萤石型矿石主要分布于北带方城地区，该地区姚店、土门和莫沟萤石矿床的矿脉中出现大量与萤石矿共生的辉钼矿。（5）矿石构造以块状、条带状、细脉状、角砾状和网脉状为主；其次是葡萄状、晶洞状、浸染状等。葡萄状、晶洞状矿石在中带的萤石矿床中较为常见，北带的个别矿床可见。矿石主要有他形-半自形粒状、半自形-自形粒状、他形粒状、碎斑、粒状变晶、压碎、不等粒状等结构，其中粒状变晶结构和压碎结构矿石主要存在于中带、南带的萤石矿床中。（6）萤石矿石主要由萤石、石英、玉髓、方解石、长石、云母组成，含少量高岭石、绿泥石、重晶石、黄铁矿，磁铁矿、锆石、磷灰石、褐铁矿等矿物，北带方城地区矿石含有辉钼矿、闪锌矿、方铅矿等矿物。矿石的化学成分主要为CaF2和SiO2，少量AI2O3、K2O、Na2O、CaCO3等。北带栾川-嵩县地区萤石矿床的矿石平均品位32%~64%、集中于45%~55%，方城地区萤石矿床的矿石品位25%~81%、集中于30%~45%；中带的尖山、周庄、毛家棚大中型萤石矿床的矿石品位40%~75%，小型矿床萤石品位集中于25%~45%；南带萤石矿床的矿石品位以50%~90%居多，在3个成矿带中最高。（7）北带萤石矿体的围岩蚀变以硅化、绢云母化和萤石矿化为主，可见绿泥石化、高岭土化和碳酸盐化等蚀变；中带萤石矿体的围岩蚀变主要有硅化、矽卡岩化、绢云母化、高岭土化和碳酸盐化，其次是绿泥石化、绿帘石化、黄铁矿化、褐铁矿化等。南带萤石矿体的围岩蚀变以硅化为主，其次是萤石矿化、高岭土化、绿泥石化、绢云母化等。围岩的硅化蚀变与萤石矿化关系最为密切。河南省萤石矿床分布于华北陆块南缘合峪、太山庙、铜山、天目山岩体以及东秦岭-大别山造山带冯店、新县岩体的内部或岩体与地层岩石接触带内，矿体明显受北西向、北东向、近东西向、近南北向断裂构造控制。北带栾川-嵩县地区萤石矿床赋存于燕山期花岗岩体内部、中元古界地层、燕山期花岗岩体与中元古界地层接触带内，其数量分别约占该地区萤石矿床总数量的65%、15%和15%，其他少数矿床赋存于中元古代花岗岩内；方城地区萤石矿床主要产在新元古界栾川群地层中。中带萤石矿床赋存于白垩纪和志留纪花岗岩体的内部、地层、白垩纪花岗岩体与地层接触带，其数量分别约占成矿带内萤石矿床总数的35%、35%和30%，接触带更利于产出大中型萤石矿床。南带萤石矿床赋存于中生代和古生代岩体、地层、岩体与地层接触带，其数量分别约占成矿带内萤石矿床总数的30%、60%和10%。总体上，河南省萤石成矿对中生代花岗质岩体具有一定的选择性，北带栾川-嵩县地区、中带和南带赋存于岩体内部或岩体与地层接触带内的萤石矿床数量分别约占各区内萤石矿床总数的80%、65%、80%；除北带方城地区外，萤石成矿对地层没有选择性；中带和南带赋存于地层的萤石矿床数量占比较高，近十多年，在这两个成矿带内未有较大的萤石找矿突破。针对河南省萤石矿床地质特征、控矿因素、地球化学以及各时代主要侵入岩体的年代学、地球化学、矿物学等已有大量研究，但是制约认识萤石成矿地球动力学背景的萤石成矿年龄研究相对薄弱。仅庞绪成等（2019）采用MC-ICP-MS对嵩县康达萤石矿床主成矿期的萤石进行了Sm-Nd同位素测年，获得等时线年龄123±9.1Ma；刘纪峰等（2020）测得嵩县陈楼萤石矿床的萤石Sm-Nd同位素等时线年龄为120±17Ma。这两个矿床的成矿年龄数据误差较大，尤其是陈楼萤石矿床的成矿年龄上下限跨度30~40Ma。北带的合峪岩体年龄131~136Ma，太山庙岩体年龄115~122Ma；康达萤石矿床主要赋存于合峪岩体的断裂构造内，向东延伸进入太山庙岩体，陈楼萤石矿床呈陡倾斜脉状产于太山庙岩体内，由此可见，这两个萤石矿床的成矿年龄应均小于太山庙岩体年龄的上限122Ma。河南省与萤石成矿有关的主要花岗岩体的成岩年龄集中于120~135Ma（表1），时间跨度15Ma，而大多数萤石矿床赋存于这些侵入岩体内部或岩体与地层的接触带内，侵入岩体的年龄可以制约萤石成矿年龄的上限，所以除北带的方城地区外，全省萤石矿床的成矿时间不早于135Ma。李厚民等（2023）研究表明与花岗岩有关的热液成矿系统的持续时间变化很大，可以在1百万年内，或可达数十个百万年，甚至数亿年。浙江西北地区岩浆期后热液型萤石矿床的成矿时间相比较于区域上与萤石成矿有关的侵入岩体的形成时间晚约10Ma。已有研究成果表明，河南省主要萤石矿床的形成与岩浆期后热液作用密切相关。结合两个萤石矿床的成矿年龄小于122Ma的推断，认为除北带方城地区外，全省萤石矿床的成矿年龄在120Ma左右。表1 河南省与萤石成矿有关的主要花岗岩体的成岩年龄
北带方城地区萤石矿床主要产于岩体附近的地层中。该地区土门钼-萤石矿床的辉钼矿Re-Os等时线年龄为845.8±7.3Ma，区内塔山、双山碱性岩体的锆石年龄分别为806±11Ma、844.3±1.6Ma，萤石矿床的成矿时代与区内碱性岩侵位时间基本一致。结合详细的地球化学研究，Dengetal（2015）认为方城地区萤石为与区域内碱性岩浆作用有关的岩浆热液型矿床。
稀土元素的地球化学特征是示踪成矿物质和成矿流体来源以及反演热液成矿过程的有效手段。河南省内与萤石成矿有关的中生代花岗岩的稀土元素配分曲线表现明显右倾的特点；具有不同程度的Eu负异常，而Ce异常不明显（图2）。萤石矿床的绝大多数萤石样品的稀土配分曲线呈平坦型，具有弱的或中等的Eu和Ce的负异常；而南带的几件萤石样品的稀土配分曲线呈右倾型，并且萤石样品均具有弱的Eu正异常（图3）。萤石样品的稀土配分曲线明显不同于与其成矿有关的中生代花岗岩的稀土配分曲线，暗示两者不具有相近或者相同的物源区。河南省萤石矿资源主要分布在洛阳、南阳及信阳三地市，其中洛阳市累计查明的萤石资源量占全省的79%左右，全省萤石矿约90%以上累计查明资源量分布于栾川-明港-固始断裂带以北的华北陆块南缘。3个萤石成矿带内均广泛发育对萤石成矿具有控制作用的北西、北东、东西、南北向断裂，其内部的萤石矿床主要分布于成岩年龄基本一致的中生代花岗岩体内部或其周边，但是花岗岩不是萤石成矿物质来源的直接提供者，暗示华北陆块南缘的地层岩石可能是该区域萤石大规模成矿的主要物源区。事实上，北带、中带萤石样品的稀土配分曲线与灵宝地区太华群斜长角闪岩或斜长角闪片麻岩的稀土配分曲线相似，并且太华群岩石稀土含量远高于萤石样品，而与熊耳群岩石的稀土配分曲线差异明显，说明北带、中带萤石矿床的萤石主要继承了太华群岩石的稀土元素特征。南带萤石样品的稀土配分曲线呈右倾型、平坦型，形态差异较大，指示其稀土元素来自于多个源区。图2 河南省与萤石成矿有关的中生代合峪（a）、太山庙（b）、铜山（c）、天目山（d）、新县（e）和达权店（f）花岗岩体稀土元素配分模式图
图3 河南省萤石矿床萤石稀土元素配分模式图
a-栾川-嵩县-南召-方城成矿带；b-泌阳-确山-桐柏成矿带；c-罗山-光山-新县成矿带
河南省萤石矿床的萤石Nd同位素以及与萤石共伴生硫化物的S、Pb同位素研究成果表明其成矿物质来源的复杂性，可能来自岩体、下地壳或地层岩石。北带嵩县康达萤石矿床的萤石εNd(t)值为-15.9，其赋存的合峪岩体的εNd(t)=-17.4~-11.2；陈楼萤石矿床的萤石143Nd/144Nd初始比值0.512031±0.000026，εNd(t)为-8.8，其赋存的太山庙岩体的143Nd/144Nd初始比值0.511653~0.512506、εNd(t)值-16.1~-7.5。萤石矿床的萤石与其赋存花岗岩体的εNd(t)值接近，暗示萤石矿床的成矿物质可能与岩体具有一致或相近的源区。北带方城土门钼-萤石矿床的硫化物产δ34S范围为-7.1‰~5.0‰，该矿床的成矿热液演化共划分为4个阶段，其中第二阶段形成的硫化物的产δ34S范围为-2.7‰~5.0‰，具有深源岩浆硫特征，与花岗质岩石的硫同位素组成范围基本一致；第三阶段形成的硫化物δ34S范围-7.1‰~-4.6‰，该阶段的贫34S成矿流体继承了围岩栾川群岩石的特征。该矿床萤石的Pb同位素比值和εNd(t)值高于围岩、εNd(t)值低于围岩，并且萤石的Sr-Nd-Pb同位素指示成矿流体的同位素组成参数值范围大于晚元古代正长岩的，推测该萤石矿床的形成与新元古代碱性岩浆期后热液活动有关，成矿物质可能来源岩浆期后热液、地层或晚元古代岩体等。方城刘营萤石矿床5件萤石样品的εNd(t)=-5.09~-3.39，具有明显的壳源特征，刘纪峰等（2021）认为该矿床成矿物质与牛心山黑云母二长花岗岩物质来源相近。北带方城地区萤石矿床的成矿物质来源相对复杂，中生代和晚元古代的岩浆活动均有可能对萤石成矿起到主导作用，顺层矿体可能与元古代正长岩关系更密切，而断裂内萤石矿体的形成可能受中生代岩浆活动控制。南带孙庄、吴洼、夏洼萤石矿床的与萤石共生的黄铁矿、方铅矿的铅同位素组成变化范围小，近似于下地壳铅同位素组成特征，认为铅可能主要来自下地壳重熔岩浆及部分上地壳的铅混入、硫化物产εNd(t)范围为-18.96‰~4.03‰，孙庄萤石矿床的硫化物具有热液成因、沉积岩或生物分馏硫特征，吴洼和夏洼萤石矿床的硫化物具有上地幔、地壳深部硫的特征。因此，南带萤石矿床的成矿物质由来自中生代花岗质岩浆作用的贡献。
河南省西南部氟异常区与深大断裂带套合较好，主要沿栾川-明港-固始、商丹-龟山-梅山、朱阳关-夏倌深大断裂带分布。北带、中带萤石矿床主要分布于栾川-明港-固始断裂带氟异常区，该区氟异常强度最大、分布面积最广；南带整体上氟异常强度弱，萤石矿床与零星分布的氟异常区套合较好。河南省晚中生代花岗岩体主要分布于栾川-明港-固始断裂以北的华北陆块南缘及大别山北麓信阳地区，萤石成矿北带和南带均具有晚中生代岩浆作用背景，两者相比较，南带的矿床规模小、资源量少、区域氟异常强度弱且分布面积小，可见地表氟异常高强度区是萤石找矿的重要区域。但是，花岗岩体广泛分布的栾川-明港-固始断裂以南的商丹-龟山-梅山、朱阳关-夏倌深大断裂氟异常高强度区尚未发现萤石矿体，可能与该地区的花岗岩体以古生代岩体为主有关。黑云母是花岗岩中F的主要携带者，其所含F占岩石F含量的40%~70%。北带合峪岩体的黑云母含量为2%~5%，最高超过20%；中带天目山和铜山岩体的黑云母含量5%左右。北带合峪岩体的F含量范围740X10-6~1440X10-6，其平均值（1024X10-6，16件样品）为我国中生代花岗岩类的F含量（510X10-6）的两倍左右。根据花岗岩的黑云母含量，推测中带天目山和铜山岩体的F含量应与北带合峪岩体的相当；南带区域上14个燕山晚期花岗岩体F含量范围330X10-6~720X10-6，平均值471X10-6，略低于我国中生代花岗岩类的F含量和合峪岩体F含量平均值的1/2。河南省萤石成矿带区域上地表F异常区强度及其分布与中生代岩体F含量及其分布密切相关。北带和中带的太华群黑云斜长片麻岩的黑云母含量10%~15%（赵东杰，2017），其F含量应该远高于合峪、太山庙岩体；南带主要地层岩石的F含量范围307X10-6~483X10-6，平均值397X10-6。北带和中带的花岗岩体和太华群岩石的F含量均较高；南带花岗岩体的F含量低、地层岩石F含量高，暗示萤石成矿潜力与其所在区域花岗岩体蕴含F的程度直接有关，这与南带的萤石矿床（或矿化点）规模小、分布相对分散，而北带和中带的萤石矿床规模大、分布相对集中的地质事实相符。晚中生代花岗质岩浆作用产生的岩体或富（含）氟流体的F以及地层岩石的F可能是萤石成矿的重要物质基础。北带与萤石成矿有关的合峪岩体的CaO含量范围1.26%~2.11%、平均值1.68%；中带天目山、铜山岩体的CaO含量范围分别为0.52%~1.05%、0.24%~0.36%；南带燕山晚期花岗岩体的Ca含量范围0.25%~3.00%，平均值1.14%。整体上，北带与萤石成矿有关岩体的Ca含量略高于中国花岗岩CaO含量平均值1.35%，而中带和南带与萤石成矿有关岩体的Ca含量低于中国花岗岩CaO含量平均值。北带和中带的太华群斜长角闪片麻岩的原岩为岩浆岩，其CaO含量范围5.50%~8.88%，远高于中国花岗岩CaO含量平均值；南带主要地层岩石的Ca含量范围0.58%~2.80%，平均值1.54%。北带花岗岩体、地层岩石的CaO含量均较高；中带花岗岩体的CaO含量低，但太华群地层岩石的CaO含量高；南带花岗岩体、地层岩石的CaO含量均较低。基于3个萤石成矿带已发现萤石矿床的分布、规模以及资源储量特点，认为地层岩石中的丰富钙源很可能是巨量萤石富集的关键。华北陆块与扬子陆块的碰撞造山及其后的构造体系转换、岩石圈伸展减薄是区域上包括萤石在内的重要矿产成矿的地球动力学背景。河南省3个萤石成矿带的主要控矿断裂构造的走向及晚中生代花岗岩体的展布大致平行于两大板块的缝合带（西官庄-镇平-龟梅断裂），并且萤石矿体主要赋存于花岗岩体内部或其周围地层。结合上文讨论，认为中生代花岗质岩浆作用或其期后热液活动为萤石成矿提供重要物质和驱动热，是区域上萤石成矿的重要控制因素；地层岩石为萤石成矿提供重要的钙和氟。北带栾川马丢萤石矿床萤石包裹体的均一温度范围为122.2~339.5°C，集中于150~180°C，平均为176.3°C；方城土门钼-萤石矿床I成矿阶段萤石包裹体的均一温度300~420℃，峰值360~410°C，Ⅱ成矿阶段萤石包裹体的均一温度为180~380℃，峰值为220~300℃（邓小华等，2009）。南带的孙庄、吴洼、夏洼萤石矿床的萤石及其共生石英的包裹体均一温度范围90~288℃，平均值133℃。河南省萤石成矿流体的温度范围较大，为中低温、中高温或两者兼具的流体体系，说明萤石成矿于流体演化的不同阶段。流体演化初期的高温特征指示萤石成矿与岩浆作用或岩浆期后热液演化密切相关，随着流体与地层岩石发生水岩反应，流体更加富含成矿物质并且温度降低，形成主成矿阶段流体温度低于200℃的萤石矿床。北带栾川马丢萤石矿床包裹体盐度（NaCleqv）集中于0.53%~1.35%、平均值为1.14%，密度集中于0.81~0.94g/cm3、平均值0.90g/cm；方城土门钼-萤石矿床I成矿阶段流体盐度（NaCleqv）范围0.02%~49.68%、II成矿阶段流体盐度（NaCleqv）范围0.35%~13.07%，从成矿早期到晚期，NaCl-H2O型包裹体平均密度由0.88g/cm3减小到0.84g/cm3，CO2-H2O-NaCl型包裹体CO2的平均密度由0.66g/cm3增至0.82g/cm3；南带的孙庄、吴洼、夏洼萤石矿床的萤石及其共生石英的包裹体盐度（NaCleqv）范围0.18%~13.45%、平均值4.70%，密度范围0.74~1.07g/cm3、平均值0.97g/cm3。各萤石成矿带的成矿流体具有明显不同的盐度，方城土门钼-萤石矿床的萤石矿和钼矿形成于热液演化的早期，这时成矿流体具有中高温、高盐度、富CO2和F的特征，随着成矿流体温度降低，后期流体的盐度和密度降低，形成大量萤石矿体。整体上讲，河南省萤石矿床的主成矿阶段成矿流体应属低温、低盐度、低密度流体体系。北带马丢、杨山萤石矿床萤石流体包裹体的H、O同位素组成数据在δ18Oh2o-δD图解中比较集中，位于大气降水线与变质水、岩浆水范围之间，并靠近大气降水线，表现出大气降水、岩浆水和变质水混合特征（图4）。萤石包裹体的δ18Oh2o值明显低于变质水和岩浆水，表明成矿流体以大气降水为主，其次是岩浆水和变质水。南带的孙庄、吴洼、夏洼萤石矿床流体包裹体的H、O同位素组成数据在δ18Oh2o-δD图解中比较分散，位于岩浆水、变质水范围下方，远离大气降水线，表明成矿流体是以岩浆水、变质水为主、有大气降水参与的混合成矿热液。与河南省萤石成矿背景相似的华南地区萤石矿床的成矿流体以大气降水为主，华南地区与北带同样是萤石矿床的重要集中区，推测大气降水在萤石成矿过程中发挥重要作用，大气降水的不足可能是南带萤石成矿能力弱于北带原因之一。图4 河南省萤石矿床萤石的δ18Oh2o-δD图解
河南省萤石矿床类型主要为热液充填型萤石矿床，其累计查明资源量约占全省累计查明资源量的96%，而以共伴生形式存在的萤石矿的累计查明资源量约占全省累计查明资源量的4%。热液充填型矿床又可以划分为两种类型：矿体以倾斜状产出、受一定方向断裂控制的矿床；北带方城地区赋存于新元古界栾川群、受层间构造控制的矿床。近几年，全省这两类热液充填型矿床的找矿成果均较突出，但是，方城地区受层间构造控制的矿床的品位远低于另一类型矿床，并且选矿工艺相对复杂，如果从找大矿、找好矿的角度，河南省萤石找矿的主攻矿床类型应以矿体呈倾斜状产出、受一定方向断裂控制的热液充填型矿床为主。根据河南省萤石矿床成矿规律和区域地质条件，全省萤石找矿的重点区域应在太华群地层岩石和中生代晚侏罗世至早白垩世花岗岩体均广泛发育的北带和中带，特别是合峪、太山庙、天目山、铜山等岩体的内部或其周围。这些区域萤石矿床数量多，赋存有全省大多数大中型萤石矿床，多发育F元素异常或萤石重砂异常，成矿条件好，潜在资源量大，更容易取得找矿突破。合峪、太山庙岩体的内部或其周围分布有50多个萤石矿床，其累计查明萤石资源量占全省的一半以上。该区域氟元素异常浓集分带、浓集中心均较明显，断裂构造发育，勘查程度相对低，是河南省现阶段最具有萤石找矿潜力的区域。天目山岩体和铜山岩体内部或其周围分布有许多小型萤石矿床，该区域萤石矿品质好，从20世纪50~60年代开始一直是河南省主要的萤石开采地区，后来萤石资源逐渐濒临枯竭。现今，因矿山以小型居多，生产安全和环境保护问题突出，该地区萤石矿山多数处于停产状态，如若加强矿山整合，加大边部、深部找矿力度，找矿潜力很大。河南省萤石矿床以热液充填型为主，因此断裂是最主要的控矿、容矿构造。北带（除方城地区）的矿体多产于鲁山-车村-庙子断裂与马超营断裂之间及其两侧的北西向、北东向和近东西向断裂破碎带中，方城地区的矿体多产于北西向的顺层断裂带内；中带的矿体主要产于栾川-明港-固始断裂和瓦穴子-乔端断裂两侧的北东东向、北东向断裂带，其次为北西西向、北西向断裂；南带的矿体多赋存于北西西-近东西向大断裂与北东-北北东向、近南北向次级断裂构造的交汇部位及其附近。区域深大断裂附近的北东向、北西向和近东西向断裂带是最重要的找矿构造。（1）河南省萤石矿床类型以热液充填型为主，累计查明资源量约占全省的96%，全省可划分为栾川-嵩县-南召-方城、泌阳-确山-桐柏和罗山-光山-新县三个萤石成矿带。萤石矿床主要分布于合峪、太山庙、铜山、天目山、冯店和新县等中生代花岗质侵入岩体的内部或其周边，北带方城地区萤石矿床主要产于岩体附近的地层中。萤石矿体主要赋存于北西向、北东向、近东西向、近南北向断裂构造带中，其中以北西向、北东向展布最多。(2)河南与萤石成矿有关的主要花岗岩体的成岩年龄集中于120~135Ma，全省萤石矿床的成矿年龄在120Ma左右。方城地区萤石矿床可能形成于新元古代。(3)萤石成矿带的主要控矿断裂的走向及晚中生代花岗岩体的展布大致平行于华北陆块和华南陆块的缝合带，中生代花岗质岩浆作用或其期后热液活动为萤石成矿提供重要物质和驱动热，是区域上萤石成矿的重要控制因素。地层岩石为萤石成矿提供重要的氟，其丰富钙源很可能是巨量萤石富集的关键。(4)萤石矿床主成矿阶段的成矿流体应属低温、低盐度、低密度流体。北带萤石矿床的成矿流体以大气降水为主，其次是岩浆水和变质水，而南带萤石矿床的成矿流体以岩浆水、变质水为主，大气降水的不足可能是制约南带萤石成矿的重要原因之一。(5)河南省萤石找矿的主攻矿床类型应是矿体呈倾斜状产出，受北东向、北西向和近东西向断裂控制的热液充填型矿床，找矿重点区域应为太华群地层和中生代花岗质侵入岩体广泛发育的北带和中带，特别是合峪、太山庙、天目山、铜山等岩体的内部或其周围。
