四子王旗苏-查地区的萤石矿床（点）根据其赋矿围岩分为两种类型：产出于早二叠世大石寨组 中酸性火山-沉积岩地层中的萤石矿床（点）和产出于花岗岩体中的萤石矿床（点）。具有一定规模 的萤石矿床基本都产出于早二叠世的中酸性火山-沉积岩地层中，只有贵勒斯泰萤石矿化点产出于贵 勒斯泰碎裂花岗岩体中的张裂隙中；另外在早白垩世的卫境花岗岩体中产出有含萤石矿化的细粒花岗 岩脉。早二叠世大石寨组火山-沉积岩地层中的萤石矿床有3个主要的产出层位（图3-1）：第一含矿 层位位于大石寨组第二岩性段的底部，在西里庙向斜南翼的伊和尔一带产出有伊和尔萤石矿；第二含矿 层位位于大石寨组第三岩性段碳酸盐岩-碎屑岩建造的底部，产出有超大型苏-查萤石矿床、温多尔努如 和瑙尔其格萤石矿化点；第三含矿层位位于大石寨组第三岩性段顶部，产出有中型的敖包吐萤石矿床。
图3-1 下二叠统大石寨组火山-沉积岩地层中萤石的矿化层位
苏-查萤石矿床属于单一萤石矿床（李士勤，1985；王万昌等，1986；陈先沛等，1994；聂凤军 等，2008），是迄今为止在全球范围内找到的最大规模单一萤石矿床（中国矿床发现史-内蒙古卷编委 会，1996；王万昌等，1986；李士勤，1985），是南至白云鄂博，北至二连浩特的稀土、铁、金和萤 石成矿带的一个重要的组成部分。成矿区及外围古生代和中生代地层分布广泛，岩浆岩发育，构造形 迹复杂，大、中型萤石矿床星罗棋布；因此，该区不仅是探讨大规模萤石成矿作用的理想地区，而且 是认识华北板块北缘岩石圈演化历史的关键部位。
一、成矿地质背景
苏-查矿床在大地构造位置上位于西伯利亚板块和华北板块之间的中亚晚古生代造山带的东段，夹持于索伦板块缝合线（Xiao et al.，2003）和贺根山深大断裂之间。区域出露的地层主要有前寒武 系艾勒格庙组、下二叠统大石寨组、下二叠统哲斯组、侏罗系、白垩系、古近-新近系和第四系。
苏-查矿床的控矿构造是苏-查压扭性断层，为大石寨组第二、第三岩性段之间的层间破碎带，总体呈北东向展布，断续出露40km左右。
二、成矿时代
本次研究通过对苏-查萤石矿床的下盘高岭石化蚀变岩的研究，获得了萤石矿床蚀变矿物绢云母 和伊利石样品的钾-氩同位素年龄值分别为141.5±1.2 Ma和137.6±1.1 Ma，可以代表矿床的形成年 龄，表明区域的大规模萤石矿化作用发生在早白垩世。这一数据与卫境花岗岩锆石SHRIMP铀-铅同 位素年龄值138±4 Ma大体一致，指示萤石矿化作用与区域的花岗岩类岩浆活动具有密切成因联系。
三、矿体地质特征
（一）矿体特征
图3-2 苏-查萤石矿床地质图（据内蒙古102地质队，1987，有修改）
苏-查矿床萤石矿化呈层状和似层状沿下二叠统大石寨组中酸性火山岩与碳泥质板岩（含灰岩透 镜体）接触带产出（图3-2，图3-3）。尽管含矿岩层总体上呈北东方向展布，但是局部地段为不规则 状反“S” 型和“V” 字型（王万昌等，1986；李士勤，1985）。整个矿化带的长度为4500 m，宽度 为300～600 m。鉴于萤石矿体的产出规模和几何形态完全受岩体与地层接触带或层间破碎带控制，因此，无论是在走向上，还是沿倾向上，萤石矿体均呈舒缓波状，并且以连续性好和品位稳定为特征。除了少量含萤石大理岩透镜体外，整条矿化带就是一个完整的矿体，总体上向北西方向（310° 330°）倾斜，倾角20°～55°，与区域构造线方向大体一致。系统的钻（坑、槽）探结果表明，具有 工业价值萤石矿体的长度为2900 m，厚度为0.5～22 m，平均值5.6 m，倾斜延伸为600～800 m，最 大值为1200 m；垂直深度为300～460 m，最大值为588 m。
图3-3 苏-查萤石矿床13勘探线剖面图
根据中国萤石矿床勘探规范，可将苏-查萤石矿床自上而下分为贫矿带（CaF2含量大于30％和小 于65％），富矿带（CaF2含量大于或等于65％）。各条贫、富矿带地质特征为：(1)上贫矿带，位于1 号到37号勘探线之间，长度为744 m，厚度为1.2～6.8 m，平均为2.2 m；CaF2含量为22.49％～ 50.57％，平均37.02％；(2)富矿带，分布在1号和37号勘探线之间，长度为1150 m，厚度为1.31～ 9.59 m，平均4.49 m，CaF2含量为75.70％～86.20％，平均值为80.39％；(3)下贫矿带，出现在5～ 25勘探线之间，长度为1050 m，厚度为1.96～7.57 m，平均为2.60 m。CaF2含量为26.36％～ 51.19％，平均为44.26％。整个苏-查萤石矿床各条贫、富矿带（体）的倾斜延伸变化范围为700～ 800 m，平均为760 m，垂直深度为350～450 m，平均420 m；已探明的CaF2储量（矿石量）为 19.15 Mt，CaF2含量变化范围为22％～86％，平均53.86％。
另外，在苏-查萤石矿脉的下盘局部地段可见萤石矿和铁锰矿伴生（图3-4）。在大理岩透镜体中 可以看到较为广泛的萤石化，其中CaF2的含量多在1％～5％之间，白色、浅紫色细粒萤石在大理岩 中呈浸染状产出（图3-5）。
（二）矿石类型
详细的岩（矿）相学和矿物学研究结果表明，苏-查萤石矿床的矿石类型主要有石英-萤石型、石 英-硫化物-萤石型、方解石-石英-萤石型和萤石-石英型，其中以石英-萤石型矿石为主。各类矿石基本 特征简述如下：(1)石英-萤石型，分布在矿区中部，从地表到地下100m处产出，由糖粒状、条带状和 伟晶状萤石、石英和方解石构成。单矿物粒径变化范围为0.01～0.64 mm，萤石含量为80％～99％（CaF2含量为77％～99.05％，平均95.68％），平均92.34％；石英为1％～20％，平均16％；方解石 和其他矿物组分为1％～5％，平均3％；(2)石英-硫化物-萤石型，分布在矿区西南部，埋藏深度大于 100 m，由萤石、石英和硫化物所构成。萤石含量为60％～80％，平均72％；黄铁矿为30％～40％，平均36％；石英为5％～10％，平均6％；黄铜矿为2％～10％，平均4％；闪锌矿为2％～10％，平 均5％；磁黄铁矿为5％～20％，平均16％，少量毒砂，局部地段见有铜多金属硫化物块体；(3)方解 石-石英-萤石型，分布在矿区中南部，出现在地表到地下30 m处，由方解石、石英和萤石组成。萤 石含量为6％～80％（CaF2含量为40％～77％，平均55％），平均72％；方解石为10％～60％，平 均30％；石英为5％～25％，平均17％；(4)萤石-石英型，分布在矿区中部，出现在地表处，由石英 和萤石组成。萤石含量为30％～70％，平均48％，石英为8％～30％，平均18％，局部地段见有含 萤石的铁锰硅质岩或石英脉团块。
图3-4 第53探槽地质素描图（图中铁锰矿与角砾状萤石矿伴生）
图3-5 苏-查萤石矿区第86探槽素描图（图中大理岩普遍具有侵染状萤石矿化现象，其CaF2含量一般在1％～5％之间）
根据结构、构造特征划分苏-查矿床萤石矿石的主要类型有纹层状萤石矿石、细晶块状萤石矿石、 条带状萤石矿石、伟晶状萤石矿石、角砾状萤石矿石和泥沙质萤石矿石等类型。其中纹层状和细晶块 状萤石矿石为主要工业类型。(1)纹层状矿石主要呈残留块体产出于细晶块状萤石中，黄灰色或灰黑 色，微细粒变晶结构，残留纹层状构造，萤石呈微细粒（0.1～0.3 mm）、不规则状、局部呈致密块 状产出。(2)细晶块状萤石矿石，灰黑色、灰白色和黄褐色，交代残缕结构、交代残余细晶结构，块状 构造。主要矿物由细粒萤石组成，粒径0.01～0.06 mm，萤石多以他形和半自形的连晶形式生长，含 量在95％以上，其次为交代残余的泥质、硅质和铁质矿物等组成，含量在3％～5％之间。(3)条带状 萤石矿石呈交代残余结构，条带状构造，局部为条纹状构造。矿石主要成分为乳白色质地较纯的萤石 条带和暗色含泥质条带细晶萤石相间排列而成，后者常被前者所切割。条带状萤石矿石主要分布在5 ～13勘探线之间。(4)伟晶状萤石矿石呈粗晶到伟晶结构，块状构造，这类矿石中萤石的颜色较杂，有乳白色、淡紫红色、淡绿色、棕黄色、靛青色等，主要由质地较纯的萤石组成，含量在90％～ 98％之间，萤石颗粒粗大，不同色彩的伟晶状萤石集合体互相镶嵌在一起，杂质很少，偶见白色水晶 晶簇附着在萤石的表面。(5)混合伟晶状矿石大多沿构造裂隙带或在细晶块状矿石层的空洞或洞穴中产 出，有晶形完整、晶簇粗大、色彩艳丽和形态多样的特征。矿石的结构有粗晶状、伟晶状、自然粒状 和交代残余（残缕）结构，构造有梳状、环带状、晶簇状、骨架状、钟乳状和葡萄状等，矿石的 CaF2含量高，但规模小。(6)角砾状矿石也是矿区中的一种主要类型，几乎遍布在矿区的所有范围。矿石的颜色主要由灰白色、黄褐色和杂色等，角砾和胶结物均呈交代残余结构、交代充填结构，角砾 状构造。角砾可以是不规则的纹层状萤石、细晶块状萤石、硅质岩以及第三岩性段的碳质板岩和大理 岩残块，角砾大小一般为3～5 cm，大者直径有10 cm以上，胶结物可以是泥沙质萤石、细晶块状萤 石、伟晶状萤石、硅铁质、碳酸盐、晶簇状方解石脉或石英脉等。(7)泥沙质矿石多呈灰白色、浅紫 色、黄褐色等，多以不规则脉状或团块状穿插在细晶块状、伟晶状、条带状和角砾状矿石层中，具交 代残缕结构，纹层状和块状构造，其萤石主要呈显微晶质存在。
系统的野外地质观察和室内综合研究表明，各种类型的萤石矿石的生成顺序是先后有别的，反映 了萤石成矿作用的多期性和复杂性。根据各类型矿石的空间赋存和相互穿插关系，成矿作用的先后顺 序（从早到晚）依此为纹层状矿石→细晶块状矿石→混合伟晶状矿石→伟晶状矿石→泥沙质矿石。
（三）围岩蚀变
萤石矿床的主要围岩蚀变为高岭石化（图3-4，图3-5和图3-6），主要发生在矿脉的下盘的流纹岩、 流纹质凝灰岩中，以及矿脉上盘的碳质斑点板岩中。蚀变带厚度多为0.5～3m，局部地段可达5～7 m。
在萤石矿脉的围岩为大理岩时（第33勘探线处935～960 m标高，及第41勘探线西南区域）围岩 蚀变为钙质矽卡岩类，主要蚀变类型有符山石矽卡岩、石榴子石矽卡岩和透辉石矽卡岩等（图3-7）。
图3-6 苏-查矿床矿脉下盘的流纹斑岩高岭石化围岩蚀变 照片位置：苏-查矿区矿井下960 m中段33线处沿脉工程，左图：蚀变岩上部为灰黑色细晶块状萤石，下部为高岭石化蚀变；中图：钾长石已完全蚀变为绢云母，仍保留钾长石的外形轮廓；右图：石英斑晶 呈现港湾状溶蚀，表现火山岩的典型特征
图3-7 苏-查萤石矿区28号探槽中的高岭石化围岩蚀变