中国萤石产出与消费量已连续多年居全球首位，但储量却位居全球第二（Pei et al., 2022）。随着中国氟化工产业升级加速，未来中国萤石资源缺口将不断增大。如何保持中国在萤石矿产资源储备和出口方面的优势，带动萤石矿产的“成因研究-地质勘查-采选冶-深加工”等全产业快速发展，一直是中国高度重视的重大问题。因此，急需加大投入力度勘查新的萤石矿产资源。萤石矿产或为单一脉型萤石-石英矿体产出，或共伴生于稀土、重晶石和钨锡铅锌铁多金属等矿床中，因此萤石矿产类型可以划分为单一型萤石矿床和共伴生型萤石矿床（曹俊臣，1987；邹灏等，2012；Cao et al., 2021）。目前中国开发利用的萤石矿产主要来自于单一型萤石矿床（王吉平等，2015）。

随着全球工业生产和经济的快速发展，人类生活对有限的不可再生的能源矿产资源的依赖程度逐步提高，找到新的地表露头矿产地的可能性正在逐渐降低（Gonzalez-Alvarez et al., 2020），找矿难度和勘查成本不断升高（汪青松等，2021；程志中等，2021）。因此最有可能是在隐伏区和已知萤石矿床的深部寻找新的大型-超大型矿产地（孙跃等，2023）。单一型萤石矿床中易于采选冶的主要矿床类型为热液脉型萤石矿床。因此，热液充填型断裂构造控矿的脉状萤石矿体显然是萤石矿深部找矿和增储上产的首要对象。

联合地质、物探、化探和遥感的综合方法在深部地质体探测中发挥了不可替代的作用（李忠等，2022；罗杰等，2022；邵昌盛等，2023；潘力等，2023；伍顺伟等，2023；刘卫国等，2023），这些方法在萤石找矿勘查中也同样具有较好的应用效果（唐利等，2021；栗克坤等，2022；张参辉等，2022；吴畅宇等，2023）。针对浅覆盖区隐伏萤石矿体定位预测（裴秋明等，2024），作者及其研究团队近年来系统开展了轻便物化探仪器方法在找矿勘查过程中的有效性试验技术方法组合研究（唐利等，2021；Pei et al., 2022；Zou et al., 2022）。本项研究总结作者们在中国东部萤石成矿带数十年开展的深部萤石隐伏矿体定位预测理论与技术方法研究；在对单个技术方法的有效性及优缺点评述基础上，本文提出断裂构造控制的热液脉型萤石矿床深部隐伏矿体的定位预测的地质-物探-化探-遥感综合找矿模型及其勘查技术流程。随着萤石矿地表露头矿和浅部矿资源的枯竭，开展萤石矿隐伏矿定位预测理论与方法的研究，具有重要的理论和经济意义。

断裂构造控制的热液充填型脉状萤石矿床是中国目前主要开采的萤石矿床类型（张寿庭等，2014；Pei et al., 2017；2022；Zou et al., 2022），主要分布于浙江、内蒙古、福建、江西、广东、河南和河北等东部省区（图1，Han et al., 2020）。中国脉状萤石矿床的形成时代主要为燕山期，其次为华力西期和加里东期（徐旃章等，2013；王吉平等，2018）。燕山期萤石矿床的探明资源量约占全部热液充填型萤石矿床探明资源量的93%，约占全国探明萤石总资源量的43%（王吉平等，2010；2015）。中国脉状萤石矿床多与燕山中晚期花岗岩和火山岩有密切的成因联系，以萤石矿体赋存于中酸性岩浆岩及其围岩地层中为典型特征（裴秋明，2018；Zhao et al., 2020; Wang et al., 2020; 2022; Pei et al., 2022）。

中国脉状萤石矿床赋矿围岩的形成时代分布较广，在太古宇到中生界中均有分布，但集中产出于奥陶系、二叠系和中生界（曹俊臣，1987；王吉平等，2015；邹灏等，2013；2016；高永宝等，2024）。萤石矿体主要以粗脉状产出于中生代火山岩、花岗岩、花岗闪长岩和碎屑岩的断裂构造中，通常呈陡立倾斜脉状（沈金祥等，2024）。在一个区域内普遍存在优势（含矿性好）的控矿断裂方向，比如中国东部多为北东-北北东走向（文俊等，2023；赵辛敏等，2023；马少兵等，2024）（图2）。矿体形态主要受断裂的性质及展布特征控制，大多数呈连续、透镜状或串珠状单脉状以及复脉状矿体产出。主要的矿石矿物为萤石（图2），脉石矿物主要有石英、方解石、玉髓、蛋白石和重晶石等（徐旃章等，2013）。围岩蚀变主要包括硅化、绢云母化、方解石化、高岭土化和绿泥石化。此外，部分产于碳酸盐岩地层中的充填交代型萤石矿床的控矿构造性质多样，矿体形态复杂多变；包括产于断裂构造和背斜两翼层间破碎带中的脉状、透镜状、鞍状和囊状矿体（曹华文等，2013；2014；张建芳等，2024）。萤石成矿作用主要受断裂构造控制，褶皱次之。这些断裂构造为岩浆热液和大气降水迁移提供运移通道，并为萤石等矿物的沉淀提供充填空间，导致在垂向上和横向上呈现出矿化蚀变的分带特征。

图1中国东部脉状热液萤石矿床分布图（a）和成矿时代柱状图（b）（据Pei et al., 2022修改）

Fig. 1 Spatial-temporal distributions (a) and histogram of metallogenic ages (b) of hydrothermal vein-type fluorite deposits in eastern China (modified after Pei et al., 2022)

图2热液脉型萤石矿床野外地质特征

a.萤石矿化蚀变带空间展布特征；b、c.控矿断裂带形态特征；d.硅质顶盖；e.头部矿体，发育细-网脉状萤石矿化；f.中部矿体，块状、纯条带状矿石（萤石为主）；g.中部矿体，角砾状、正条带状矿石（萤石+石英）；h、i.尾部矿体，发育方解石脉和重晶石脉

Fig. 2 Field geological characteristics of hydrothermal vein-type fluorite deposits

a. Spatial distribution of fluorite mineralization-alteration zone; b, c. Morphological characteristics of ore-controlling fault zone; d. The uppermost part of the siliceous cover; e.“Head”ore bodies with fine fluorite stockwork; f.“Central”ore bodies with massive and banded structures

(fluorite is predominant); g.“Central”ore bodies with breccia structures and normal banded structure (fluorite + quartz) ;h, i.“Tail”ore bodies developing calcite and barite veins

作者及其团队对中国东部脉状萤石矿床的地质特征进行过详细研究，总结了该类型矿床萤石矿体在空间分布上的垂向分带模式和水平分带模式（图3）（徐旃章等，1995；2013；张寿庭等，1997；Pei et al., 2019；唐利等，2021）。自上往下，脉状萤石矿体在垂向上可划分为硅质顶盖、头部矿体、中部矿体和尾部矿体的分带模式（图4）。硅质顶盖主要形成以次生石英岩或块状石英为特征的强硅化带和石英脉，代表成矿早阶段的产物。头部矿体通常有少量萤石-石英细网脉，但是发育块状石英主脉带或强的硅化蚀变带，矿石构造以团块状、角砾状、细网脉状、皮壳状、梳状和多孔状为主，具半自形-他形粒状结构，萤石品位较低（< 30%），常以发育紫色萤石为特征。中部矿体以萤石为主、石英次之，萤石的结晶较好，矿石具有块状、条带状和角砾状等构造，自形-他形粒状结构，代表成矿主阶段的产物。尾部矿体以发育方解石脉、石英脉和重晶石脉为典型特征，尤其发育碳酸盐化，表现为萤石矿体往深部狭缩尖灭，代表成矿晚阶段的产物。垂向上矿体各部分之间呈渐变过渡，此外，中部矿体的矿石类型和矿石组构特征常发育较明显的水平分带（横向分带），主矿体内部发育块状、条带状、角砾状矿石，边部围岩破碎带发育含萤石和石英的粗-细网脉带（图3）。萤石矿体的横向分带和垂向分带特征的理想模式如图3和图4所示。

图3热液脉型萤石矿床中部矿体的水平分带野外照片（a）和模式示意图（b）（据Pei et al., 2019修改）

Fig. 3 Field photograph (a) and schematic diagram (b) of horizontal zonation pattern of the ore bodies in the central part of the

hydrothermal fluorite veins (modified after Pei et al., 2019)

在浅覆盖区深部隐伏萤石矿体的定位预测的有效性试验和勘查技术方法组合研究中，主要涉及的具体技术方法如下（表1）：高分辨率多光谱遥感技术（WorldView-2）、甚低频电磁法（VLF-EM）、便携式X射线荧光分析（PXF）、地面伽玛能谱测量（GGS）、高精度磁法（HGM）、偏提取地球化学测量（PEG）、激光诱导击穿光谱法（LIBS）、近红外矿物光谱分析（NIR）、EH4电磁测深等。研究表明，在浅覆盖区应用上述物探、化探和遥感等方法，开展隐伏萤石矿找矿预测是有效的，不同方法相互印证、互为补充，可以取得良好的预测效果。作者对上述方法在萤石矿找矿勘查中进行了研究，将各种技术方法的应用效果评述如下。

（1）高分辨率多光谱遥感技术

遥感技术以其丰富的影像特征和空间信息，展现出广泛的探测范围、快速的资料获取周期、相对较少受地面地形条件限制的特性，具有直观性和可视化程度较高的遥感影像图片等优势。本文以WorldView-2为例进行说明。在一定地质条件下，高分辨率遥感影像数据能够将含矿地质体或控矿构造要素表现为线、环、色、带、块等要素特征，更为清晰、直观地反映于宏观地表（Bedini, 2019；Thabeng et al., 2019）。这可以清晰地揭示控矿断裂带的空间发育部位和展布特征，从而实现在宏观层面上对隐伏矿体及控矿断裂的空间分布特征展开研究。针对浅覆盖区隐伏萤石矿体，其控矿断裂带以及构造-矿化蚀变带多表现为明显的连续或断续线性影像特征（Pei et al., 2017）。不足之处是遥感线性影像特征的多解性，需配合地面地质调查进行综合分析；植被覆盖区或第四系覆盖区地貌景观下，深部的萤石矿体的构造线性影像特征在地表会变得不明显，需结合蚀变特征进行有效甄别。

图4热液脉型萤石矿床的垂向分带模式示意图（据徐旃章等, 1991；2013修改）

Fig. 4 Schematic diagram showing vertical zonation pattern of hydrothermal vein-type fluorite deposit (modified after Xu et al., 1991; 2013)

（2）甚低频电磁法（VLF-EM）

甚低频电磁法（VLF-EM）自20世纪70年代末引入中国，就被广泛应用于金属矿产勘查（张寿庭等，2006；梁树昌等，2008；方乙等，2013a；2013b）。利用VLF-EM可判断隐伏-半隐伏控矿构造带在空间上的连续性和规模，大致明确异常带在横剖面上的浅层（50 m以浅）展布特征（Eze et al., 2004）。针对断裂控矿-热液脉状萤石矿床，可以是重点地段单剖面测量，也可以进行大比例尺面积性测量（扫面）工作，利用VLF-EM可以直观地反映萤石矿控矿断裂带或构造-矿化蚀变带在空间展布特征，进而评价含矿构造带在地表水平方向的延伸情况。一般含矿构造带充填大量的断层泥和裂隙水，蚀变强烈，导致断裂带与两侧围岩的电阻率差异显著，呈现出明显的低阻特征（夏炳卫等，2016）。VLF-EM作为一种有效地探测浅层构造-矿化低阻带的地球物理方法，其特点在于高效、便捷、经济、实用。不足之处主要是探测深度小、物探低阻异常的多解性（含矿性）和探测结果易受地形等因素干扰。

（3）便携式X射线荧光分析（PXF）

利用便携式X射线荧光仪（PXF）可以快速分析岩石或土壤样品中的大部分元素的含量。由于其轻便、高效且适用于野外现场分析等特点，该仪器在国内外矿产勘查和矿山生产等多个领域中得到广泛应用，并取得了良好的勘查效果（张鹏等，2012；李欣宇等, 2018）。在萤石矿集区，PXF多表现为明显的Ca元素高值异常特征，经验证这些异常通常与深部隐伏萤石矿体对应性良好，对深部隐伏萤石矿体有良好的指示效果。然而，有效性试验结果也表明，Ca元素高值异常特征对隐伏萤石矿找矿指示意义在不同地区的应用效果存在显著差异。这种差异主要取决于覆盖物的物质组成与Ca的含量，特别是高Ca背景值地区（如赋矿围岩中存在碳酸盐岩和其他钙质岩系）可能不利于PXF应用。陆安祥等（2010）研究表明，浅覆盖区盖层的成因和厚度直接影响PXF分析结果，如当第四系残破堆积物厚度超过2 m时，PXF数据有效性会明显降低。由于PXF不能分析F，只能分析Ca，而Ca受围岩的影响较大，所以在浅覆盖区使用PXF效果较好，但是在深覆盖区效果较差。针对深覆盖区的隐伏矿体，建议使用激光诱导击穿光谱法（LIBS）分析土壤中的F元素。

表1热液脉型萤石矿床隐伏矿体定位预测的方法及有效性概述

Table 1 An overview of the methods and validity of locating and predicting concealed ore bodies in hydrothermal vein-type fluorite deposit

对比项目	Worldview-2	VLF-EM	PXF	GGS	HGM	PEG	LIBS	NIR	EH4
主要目的	构造矿化蚀变带的影像识别、追踪与快速圈定	构造矿化低阻带的定位预测与延伸特征分析	断裂带的含矿性分析，矿化异常带圈定	断裂带及构造矿化蚀变带的识别与圈定	构造矿化热液蚀变带的圈定	覆盖区断裂带的含矿性分析，矿化异常带圈定	覆盖区断裂带的含矿性分析	探测矿化蚀变带	探测隐伏矿体及控矿构造带深部约1000 m发育特征
探测对象	不同地质体遥感波谱及影像特征	地质体的电阻率特征差异	土壤、岩石样品等多元素含量	土壤和岩石的放射性（铀、钍、钾）元素总量（TC）特征差异	地质体的磁性特征差异	土壤吸附态离子	岩石、土壤×10-6级别含量	蚀变矿物	地质体电阻率特征差异
异常特征	在遥感影像图上呈明显的线性构造特征	控矿断裂带显示低阻异常特征，萤石脉或石英脉体对应为高阻异常特征	萤石矿（化）体和顶底板两侧高Ca值异常	TC、铀、钍、钾低值异常对应含矿构造破碎蚀变带，高值异常则对应矿体顶底板蚀变带	萤石矿、含矿石英脉及断裂蚀变带上通常为低值异常。如果围岩为高值异常，那么矿体常呈现异常变化梯度带	萤石矿化体及控矿断裂破碎带表现为明显的高F异常	萤石矿化体及控矿断裂破碎带表现为明显的高F异常	蚀变矿物地质填图及矿化蚀变带圈定	低阻带或高-低阻陡变梯度带
主要优缺点	数据采集成本低，范围大，反演数据直观、便捷；受第四系残坡积物及植被覆盖率影响较大	轻便、方法简单，经济高效，易受地形、相邻地质体和电缆等因素影响，且受场源信号限制	原位定性定量测量、野外现场化、快速化、成本低、轻便、灵敏度高，数据精确可靠，可部分替代实验室化学分析，分析元素多样，易受外来物质影响	原位测量、野外现场化、快速化、成本低、轻便、灵敏，不受地面建筑的电磁干扰，探测深度浅，受地表覆盖影响大	经济、快速，易受地形、日变等因素影响	高效快捷，成本相对较低，对外来物覆盖区找矿效果显著，不足是覆盖层太厚异常很弱，异常多解	快速、简便、高灵敏度、空间分辨率高、适应性强等优点；缺点是样品的要求较高、数据分析复杂、设备成本较高	原位定性定量测量、野外现场化、轻便、灵敏，精确可靠，可部分替代蚀变矿物分析，探测深度浅，受地表覆盖影响大	具有有源电探法的稳定性，又具有无源电磁法的节能和轻便。设备轻、观测时间短、探测深度大，使用范围广

（4）地面伽玛能谱测量（GGS）

地面伽玛能谱测量（GGS）通过测量地质体中铀、钍、钾的含量及总体变化趋势可以推断隐伏矿体位置（Lampinen et al., 2017；杨海等，2019）。部分矿区放射性元素铀、钍、钾及其参数比值和总含量能够有效地揭示萤石矿化带的位置（高峰等，2013）。具体而言，当这些放射性元素出现高异常值时，通常对应于蚀变带的位置；而低异常值则对应于矿体的位置。当矿化体埋深较大或第四系覆盖物厚度较厚，可能会对地面伽玛能谱测量产生一定的限制作用。因此，在实际应用中，需要充分考虑这些因素，以确保预测结果的准确性和可靠性。

（5）高精度磁法（HGM）

磁法找矿是一种基于岩（矿）石磁性差异的地球物理方法，通过分析磁场特征，研究地质体的构造和分布形态以寻找矿产资源（于汪等，2019；杨春成等，2013）。在浅覆盖隐伏萤石矿体勘查区，不同地质体如萤石、石英、围岩或者不同类型矿化蚀变体均具有不同的磁化率。研究显示在隐伏含矿断裂带，HGM磁测结果通常显示为异常梯度变化带或者低异常值带。这些异常梯度变化带大致展布方向就代表矿区构造-矿化蚀变带的大致展布方向，这为后续的勘查工作提供了重要的参考信息（于汪等，2019）。此外，该方法在探测深度方面相较于其他方法具有更大的优势。通过对HGM测量数据进行深层次发掘，可以进一步反演矿区深部断裂的空间发育特征，进而预测岩体、矿体及控矿构造的深部产状特征。该方法存在的缺陷主要表现在异常的多解性以及探测结果易受地形和日变等因素的影响。

（6）偏提取地球化学方法（PEG）

偏提取地球化学（PEG）是通过分析测试特定的样品中微量元素的赋存状态，将地球化学异常进行放大，进而更直观明了地反映矿化异常信息，对于提高隐伏矿床的探测深度具有重要意义（唐利等，2021）。在萤石矿勘查区，土壤吸附态F离子含量在隐伏矿体及含矿构造蚀变带上方表现为明显的正异常，可以直接指导隐伏萤石矿脉的空间定位预测，但需要考虑异常带因风化等因素而产生的位置偏移。其他元素如锶、钇、铅、锌和银在萤石矿体对应位置上也常表现出异常特征，但这些特征并不总是匹配吻合，还需要更深入的研究予以厘定。实际应用过程中该方法取样工作量较大、室内测试分析周期相对较长。

（7）激光诱导击穿光谱法（LIBS）

激光诱导击穿光谱法（LIBS）是一种利用激光能量诱导样品发生等离子体发光并进行光谱分析的方法（夏传波等，2023）。在隐伏萤石矿体找矿预测应用中，LIBS具有快速、简便、高灵敏度、空间分辨率高、适应性强等优点，并可在野外直接测定萤石（F）含量。如Álvarez等（2014）评估了来自不同CaF₂自由基的LIBS发射强度，成功测定了2.3%~97.6%的萤石矿石的含量。此外，LIBS可以同时检测多种元素，这对于确定矿体的组成和空间分布非常有帮助。然而，LIBS也存在一些缺点，如对样品的要求较高、数据分析复杂、设备成本较高。在隐伏萤石矿体找矿预测应用中，可以利用LIBS的优点对样品进行快速、准确的分析，确定矿体的组成和分布特征，同时需要注意控制样品的导电性和稳定性，并采用专业的数据分析方法对光谱数据进行处理和分析。

（8）近红外矿物光谱分析（NIR）

近年来近红外矿物光谱分析（NIR）在矿产勘查领域尤其是浅成低温热液金属矿床中得到了广泛应用（Lampinen et al., 2017；唐楠等，2021）。应用近红外矿物光谱分析于萤石矿区中，可以有效地检测出与萤石矿成矿过程密切相关的蚀变矿物，并根据蚀变矿物近红外光谱的峰强度、峰对称、吸收峰半高宽、峰位移、峰强比、反射率等发育特征，综合分析矿化作用及围岩蚀变的发育程度，指导萤石矿的找矿预测与评价（扈恒畅，2014）。该方法具有原位定性测量、野外现场化、快速化、成本低、轻便可靠等特点，可部分替代蚀变矿物分析；不足之处是探测深度浅，受地表覆盖物发育特征的影响较大。

（9）Stratagem EH4电磁测深（EH4）

EH4电磁成像系统通过高值和低值异常界面而反演矿化异常带在深部垂向剖面上的特征，进而快速准确实现隐伏矿定位预测，已发展成为覆盖区隐伏-半隐伏矿体定位预测的重要技术手段（李富等，2009；付文祥等，2015；夏炳卫等，2016）。针对浅覆盖热液脉型萤石矿区，EH4电磁成像系统对具有一定规模的断裂带和构造矿化蚀变带都有较明显的反映，通常显现为构造带的低阻带或高-低阻异常带之间的陡变梯度带。通过EH4剖面低阻异常带或高-低阻陡变梯度带的产状特征，可以较好地揭示深部构造带或矿化蚀变带的产状发育特征。EH4具有探测深度大（可达1000 m以上）、分辨率高的特点。通过综合分析EH4剖面电性结构，可以深入了解矿区的地质特征，进而对深部萤石资源潜力进行评价预测。EH4测试过程中需要考虑静态效应和地形效应等。

在系统调查区域萤石成矿规律及萤石矿床地质特征的基础上，结合不同萤石矿找矿技术方法有效性试验，笔者总结了隐伏-半隐伏萤石矿体定位预测的综合找矿预测模型（方乙等，2013a；2013b；2014；唐利等，2021；Wang et al., 2021）：

1)地质标志：含萤石石英脉带、含矿硅化角砾岩带以及具矿化蚀变的断裂构造带；

2)地貌标志：脊骨状正地形和串珠状负地形地貌；

3)遥感影像标志：较为明显的线性（断裂）构造；

4)甚低频测量标志：低阻异常带（异常规模及强度受控矿断裂带规模和深度控制）；

5)伽玛能谱测量标志：含矿石英脉体或硅质顶盖对应明显的放射性（铀、钍、钾）元素和总量（TC）低值异常带；

6)高精度磁法测量标志：区域内异常梯度变化带或者高磁异常带中的相对低磁异常带；

7) X射线荧光分析标志：矿化体附近呈现近似对称的Ca元素波动高值异常峰（地形对异常有一定的影响，土壤异常宽峰会向地势低的一侧偏移）；

8)偏提取地球化学分析标志：矿化体附近呈现近似对称的F元素波动高值异常峰；

9)近红外矿物光谱分析标志：发育高岭石、绿泥石、绢云母等蚀变矿物，呈现半高宽、峰强度高值异常，峰强比、峰位移低值异常；

10) EH4电磁测深标志：低阻带或高-低阻异常带之间的陡变梯度带。

为了提高隐伏萤石矿体定位预测的有效性，结合萤石矿床的野外实际勘查效果，有必要对不同产状的隐伏萤石矿床开展优化技术方法组合研究。伍宗华等（2000）指出，寻找隐伏矿体的关键是寻找隐伏矿体的分散晕。因此，可以根据影响隐伏萤石矿体分散晕的因素对其进行分类。浅成低温热液裂隙充填型萤石矿隐伏矿体分散晕主要受覆盖层类型、厚度、硅质顶盖发育程度等因素的影响。据此，笔者将隐伏萤石矿体分为2种类型：“分带型”和“掩埋型”（图5）。两类隐伏萤石矿体特征如下（方乙，2014）：

分带型隐伏萤石矿：地表基岩出露条件较好，断裂破碎带以及矿化蚀变带发育，通常下部萤石矿体保存完整，近地表矿体硅质顶盖发育，地下深部萤石矿化渐趋发育并逐渐过渡为萤石主矿体，主矿体埋深一般为几十米至百余米；

掩埋型隐伏萤石矿：隐伏萤石矿体经过构造抬升剥蚀而出露于地表，后又被残坡积物或被外来的洪冲积物等所覆盖。第四系覆盖物的厚度一般为几十厘米至几米，在地形低洼地带厚达几米至十几米，在沟谷地带洪冲积物覆盖物局部甚至厚达几十米。

上述勘查技术方法对隐伏萤石矿体的深部矿体定位预测表现出一定的找矿效果，同时也体现出了一定的局限性。这表明不同地区乃至同一矿区不同地段，由于地质条件、覆盖程度以及隐伏萤石矿体类型的差异，均会导致不同技术方法的异常强弱程度以及异常组合特征等方面有较明显的差异性。

图5两种类型的隐伏热液脉型萤石矿体的示意图

a.分带型隐伏萤石矿体；b.掩埋型隐伏萤石矿体

Fig. 5 Schematic illustration of two types of concealed hydrothermal vein-type fluorite ore bodies

a. Zonal type concealed fluorite ore body; b. Buried type concealed fluorite ore body

隐伏萤石矿体定位预测需要解决的2个关键问题是：①对隐伏控矿断裂破碎带的定位预测；②对隐伏控矿断裂破碎带的含矿性识别。另外，技术方法应用和优选，需综合考虑野外勘查的便携、快速、经济、有效等原则。

本次研究根据分带型和掩埋型两类隐伏萤石矿体发育的基本特征，结合上述各类技术方法的有效性、探测功效的相似性和应用结果的互补性，将分带型和掩埋型两类隐伏萤石矿体定位预测的有效技术方法组合，分别优选和概述如表2所示。

值得说明的是，由于地质条件的复杂性、研究区第四系覆盖程度和基岩出露条件的差异性以及矿化特征的多样性，不同地区乃至同一地区不同地段，探测隐伏矿体类型的技术手段也需相应变化（张成信等，2024）。通常在同一地区会面对分带型和掩埋型两类隐伏萤石矿体的探测问题，需要有针对性地科学调整相关技术方法。

开展萤石矿深部隐伏矿体的定位预测，应该充分结合地质特征、地球物理、地球化学和遥感信息等。利用轻便、快速、高效的萤石矿探测方案开展野外找矿实践（Wang et al., 2021；Zou et al., 2022），从有效技术方法优化组合的角度出发，针对萤石隐伏矿体的预测普查阶段可以采取如下工作流程和综合勘查模式（图6）。

第一步遴选重点找矿靶区：通过研究区域萤石成矿地质条件和已知萤石矿化线索的综合分析，结合区域F和Ca元素地球化学异常分布以及高空间分辨率遥感（如WorldView-2）影像特征分析和蚀变信息的提取，从而确定找矿有利地质体和重点勘查区，厘定研究区主要控矿构造带方向，聚焦找矿靶区。

第二步确定构造空间展布：应用甚低频电磁法，在典型剖面探测的基础上，进行快速扫面（面积性测量），查明研究区构造（矿化）低阻异常带的三维空间展布特征。在浅覆盖区，也可利用地面伽玛能谱测量，初步筛选出重点勘查地段及与区域萤石控矿构造带展布一致的区域。

表2热液脉型萤石矿床2种隐伏矿体定位预测综合技术方法

Table 2 A comprehensive technical method for locating and predicting concealed two types of ore bodies in hydrothermal vein-type fluorite deposits

探测类型	技术方法	主要目的	异常特征	优选程度	应用
分带型隐伏萤石矿体	高分辨率多光谱遥感	构造矿化蚀变带识别与快速聚焦靶区	遥感影像呈明显的线性构造特征	必要	面积性探测
	甚低频电磁测量	构造矿化带定位预测与走向延伸追踪	低阻异常带	必要	面积性探测，有效深度50 m左右
	激光诱导击穿光谱法	断裂带的含矿性分析	高F异常带	必要	面积性探测或重点剖面剖析
	土壤吸附态离子测量	断裂带的含矿性分析	高F异常带	必要	面积性探测或重点剖面剖析
	近红外矿物光谱分析	探测矿化蚀变带	蚀变矿物绿泥石、绢云母、高岭石等发育	辅助	重点剖面剖析
	EH-4电磁测深	构造矿化带深部约1000 m发育特征	低阻带或高-低阻陡变梯度带	重要	重点剖面剖析，深度1000 m左右
掩埋型隐伏萤石矿体	高分辨率多光谱遥感	构造矿化蚀变带识别与快速聚焦靶区	遥感影像呈明显的线性构造特征	辅助	面积性探测
	甚低频电磁测量	构造矿化带定位预测与走向延伸追踪	低阻异常带	必要	面积性探测，有效深度50 m左右
	激光诱导击穿光谱法	断裂带的含矿性分析	高F异常带	必要	面积性探测或重点剖面剖析
	土壤吸附态离子测量	断裂带的含矿性分析	高F异常带	必要	面积性探测或重点剖面剖析
	γ能谱测量	断裂带及矿化蚀变带识别	放射性（铀、钍、钾）元素和总量低值异常两侧高值异常带	辅助	重点剖面剖析
	EH-4电磁测深	构造矿化带深部约1000 m发育特征	低阻带或高-低阻陡变梯度带	重要	重点剖面剖析，深度1000 m左右

图6热液脉型萤石矿床隐伏矿体定位预测技术流程与勘查模式

Fig. 6 Technical flow and exploration model for locating and predicting concealed ore bodies in hydrothermal vein-typefluorite deposit

第三步判析构造带含矿性：遴选低阻异常带的重点地段，应用便携式X射线荧光分析、激光诱导击穿光谱法和土壤偏提取地球化学分析方法进行重点剖面综合剖析，重点探测低阻异常带岩石和土壤的Ca和F元素异常特征，判析低阻异常带的含矿性。条件许可情况下，结合重点地段进行探槽工程揭露，应用近红外矿物光谱分析，开展异常带矿化蚀变发育特征研究。

第四步矿区深部资源评价：根据物探-化探异常特征的综合分析，进一步明确隐伏矿体的空间发育特征，遴选重点地段，应用EH-4电磁测深开展剖面测量，获取异常带的深部（数百米范围内）发育特征，结合萤石矿成矿地质特征和成矿规律基本认识，对于条件允许的地区，可以配合探槽和浅钻等山地工程一起开展找矿勘查工作，以提高勘查工作的准确率，进而进行资源潜力评价。

作者及其团队在内蒙古赤峰（裴秋明，2018）、浙江缙云（方乙，2014）、重庆彭水（邹灏，2013）等地区通过数十年的探索，总结出了这套萤石矿深部隐伏矿体定位预测的轻便有效的技术方法组合，在典型萤石成矿带示范研究和推广实践中取得了较显著的找矿成效。但是，随着新技术和人工智能的高速发展，新的物探、化探、遥感、大数据和无人机等勘查方法层出不穷。隐伏矿体定位预测技术流程与勘查模式也将根据技术的发展以及不同地质体的独特特征不断进行优化和改进。

（1）热液脉型萤石矿床在空间分布上存在垂向分带模式和水平分带模式。结合热液脉型萤石矿床成矿理论，提出了找矿模式和综合预测模型。

（2）对隐伏萤石矿体定位预测需要解决的2个关键问题是：对隐伏控矿断裂破碎带的定位预测和对隐伏控矿断裂破碎带的含矿性识别。

（3）隐伏萤石矿体分为2种类型：分带型隐伏萤石矿和掩埋型隐伏萤石矿两类。针对2种类型，需采用不同的定位预测优化技术方法组合。

（4）隐伏矿体定位预测技术流程与勘查模式分为4步：遴选重点找矿靶区、确定构造空间展布、判析构造带含矿性、矿区深部资源评价。

致谢本文作者在从事矿床学领域的学习和研究过程中得到郑明华老师无微不至的关心和教诲。衷心感谢老师的谆谆教导和无私帮助，谨以此文恭贺郑明华老师九十华诞暨从事地质工作七十周年。此外，本文涉及众多物化探技术方法有效性试验研究和野外实践过程，先后有30余位中国地质大学和成都理工大学的硕士、博士研究生参与并做出积极贡献，在此一并予以致谢。

参考文献