遼寧寬甸毛甸子硼礦地質(zhì)特征及找礦方向

孫龍泊 劉冰

摘 要：遼寧省毛甸子硼礦床賦存于遼河群里爾峪巖組蛇紋巖和蛇紋石化大理巖中，區(qū)內(nèi)巖漿巖對(duì)硼礦體有一定破壞作用，構(gòu)造十分發(fā)育。硼礦體產(chǎn)出部位為形態(tài)較為復(fù)雜的倒轉(zhuǎn)復(fù)式背斜和倒轉(zhuǎn)向形背斜構(gòu)造，已發(fā)現(xiàn)12個(gè)硼礦體。處于倒轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造轉(zhuǎn)折端的砬子溝礦段和劉家大院—彎溝一帶硼礦找礦前景較好。

關(guān)鍵詞：毛甸子硼礦 復(fù)式背斜 向形背斜

中圖分類號(hào)：P619 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）02（c）-0-02

1 區(qū)域地質(zhì)背景

毛甸子硼礦區(qū)大地構(gòu)造單元處于中朝準(zhǔn)地臺(tái)膠遼臺(tái)隆營(yíng)口—寬甸臺(tái)拱。由于經(jīng)歷多次構(gòu)造變動(dòng)和巖漿活動(dòng)，構(gòu)造形態(tài)較復(fù)雜，尤其基底褶皺構(gòu)造十分發(fā)育。區(qū)域出露地層主要為下元古界遼河群，次為中生界侏羅系和新生界第四系。遼河群產(chǎn)出層位為里爾峪巖組和高家峪巖組，經(jīng)歷了不同程度的綠片巖相和角閃巖相變質(zhì)作用，礦區(qū)內(nèi)里爾峪巖組厚度大于600 m，硼礦體即賦存于其下部含硼變粒巖段蛇紋巖和蛇紋石化大理巖中。區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，主要有中生代二長(zhǎng)花崗巖、輝石二長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖和中酸性脈巖等，對(duì)硼礦體有一定破壞作用。區(qū)內(nèi)遼河群變質(zhì)巖系受南北向強(qiáng)烈擠壓，形成了一系列緊密排列的線性褶皺。區(qū)域主要構(gòu)造線大致呈近東西向，但區(qū)域東南部變質(zhì)巖受花崗巖側(cè)應(yīng)力作用，使其主要構(gòu)造線由近東西向轉(zhuǎn)為南東或近南北向。由于花崗巖大量侵入，地層受到不同程度破壞，同時(shí)嚴(yán)重影響褶皺構(gòu)造的完整性。本區(qū)出露的褶皺構(gòu)造，由北至南依次為小太陽溝倒轉(zhuǎn)復(fù)背斜、棉花套倒轉(zhuǎn)向斜及夾皮溝—轉(zhuǎn)山子—大青溝倒轉(zhuǎn)復(fù)背斜。毛甸子硼礦床產(chǎn)于夾皮溝—轉(zhuǎn)山子—大青溝倒轉(zhuǎn)復(fù)背斜次級(jí)向形背斜構(gòu)造之中（見圖1）。

圖1 寬甸毛甸子硼礦床地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層以遼河群變質(zhì)巖系為主，次為新生界第四系。所出露的遼河群地層均屬里爾峪巖組一段。根據(jù)其巖石組合和含礦特征，可劃分為兩個(gè)層位。

里爾峪巖組一段一層：為礦區(qū)最老地層，其下伏巖性為條痕狀花崗巖。受后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造，其展布方向有所不同，在礦區(qū)西部和中西部，大致呈近東西向展布，至礦區(qū)中部和東南部，則變?yōu)楸睎|或北西向，局部呈南北向。該層巖石以黑云變粒巖、角閃黑云變粒巖、透輝變粒巖為主，夾蛇紋石化大理巖、蛇紋巖、金云透閃巖及金云透閃透輝巖等，硼礦體即產(chǎn)于蛇紋巖或蛇紋石化大理巖中。該巖層多以鑲邊帶狀圍繞條痕狀花崗巖邊緣分布，組成背斜構(gòu)造近核部的兩翼地層。

里爾峪巖組一段二層：呈北東或北西展布，局部呈南東向，組成劉家大院—東岔溝倒轉(zhuǎn)向斜的核部地層。該層巖石以普遍含電氣石為特征，主要巖石類型為電氣變粒巖、黑云電氣變粒巖、含磁鐵黑云電氣變粒巖。

遼東地區(qū)硼礦分布均明顯受穹狀構(gòu)造或短軸背斜構(gòu)造控制[1]。礦區(qū)位于夾皮溝—轉(zhuǎn)山子—大青溝倒轉(zhuǎn)復(fù)背斜構(gòu)造，該復(fù)背斜由數(shù)個(gè)次級(jí)緊密線性背、向斜構(gòu)造組成。由于受后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)影響，使礦區(qū)內(nèi)的主要構(gòu)造線方向變化較大，構(gòu)造較為復(fù)雜。

滑石嶺倒轉(zhuǎn)背斜

位于礦區(qū)東部，出露形態(tài)不完整，其南北兩端和東翼的大部分地層位置被花崗巖所占據(jù)，核部為條痕狀花崗巖，兩翼由里爾峪組一段地層組成，軸向總體呈北西向，但局部變化較大，呈北東向，軸面和兩翼地層均傾向北東，傾角40～45 °，為一倒轉(zhuǎn)背斜。該背斜東翼里爾峪組含硼變粒巖段中的蛇紋巖比較發(fā)育，礦化普遍，滑石嶺硼礦點(diǎn)已發(fā)現(xiàn)的硼礦體，均產(chǎn)于蛇紋巖自身膨大部位。

劉家大院—東岔溝里倒轉(zhuǎn)向形背斜

位于轉(zhuǎn)山子—大青溝倒轉(zhuǎn)背斜與灣溝—東岔溝倒轉(zhuǎn)背斜之間。核部由里爾峪組一段電氣石變粒巖和一段一層黑云變粒巖組成，兩翼依次由里爾峪組一段一層黑云變粒巖、蛇紋巖、蛇紋石化大理巖和條痕狀混合巖組成。該背斜軸向變化較大，在劉家大院一帶呈北東向，經(jīng)轉(zhuǎn)山子一帶轉(zhuǎn)為南東向，向南漸變?yōu)榻媳毕?，其軸向總體呈一不完整的反“S”型。里爾峪組含硼變粒巖段中的蛇紋巖或蛇紋石化大理巖在該背斜兩翼比較發(fā)育，尤其是在二道崗子和砬子溝一帶更加發(fā)育，硼礦體更集中產(chǎn)于上述兩地之蘊(yùn)礦層膨大部位。

3 礦體特征

毛甸子硼礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)12個(gè)硼礦體，其中二道崗子礦段3個(gè)礦體，砬子溝礦段9個(gè)礦體。這些礦體呈似層狀、扁豆?fàn)町a(chǎn)于蛇紋巖中，頂?shù)装逯苯訃鷰r為蛇紋巖、蛇紋石化大理巖及金云母透閃巖。

3.1 礦體產(chǎn)狀、規(guī)模與品位

詳見表1。

3.2 礦石質(zhì)量特征

礦區(qū)內(nèi)礦石礦物種類比較簡(jiǎn)單，主要礦石礦物有板硼鎂石、纖維硼鎂石、硼鎂鐵礦，見少量遂安石。脈石礦物有蛇紋石、金云母、硅鎂石、鎂橄欖石、白云石、菱鎂礦、方解石、透輝石、透閃石、水鎂石及綠泥石等，金屬礦物有磁鐵礦、黃鐵礦及磁黃鐵礦等。

礦石結(jié)構(gòu)主要有包含結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、柱粒狀變晶結(jié)構(gòu)、纖維變晶結(jié)構(gòu)和鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造主要有致密塊狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、條紋及條帶狀構(gòu)造等。

3.3 礦石類型

礦區(qū)內(nèi)硼礦石按主要組成礦物種類和含量可劃分為三個(gè)工業(yè)類型，即硼鎂鐵礦—硼鎂石型、硼鎂石型及硼鎂鐵礦型。主要為硼鎂鐵礦—硼鎂石型。礦石自然類型可分為蛇紋石—鎂橄欖石—硼鎂鐵礦—硼鎂石型、蛇紋石—鎂橄欖石—硼鎂石型、蛇紋石—鎂橄欖石—硼鎂鐵礦型、菱鎂礦—白云石—硼鎂鐵礦型及蛇紋石—白云石—硼鎂石型。

4 成礦地質(zhì)特征

本礦床與遼東地區(qū)其他硼礦床一樣，成礦地質(zhì)條件具有明顯的層位、巖性和構(gòu)造專屬性。

4.1 層位專屬性

礦體均產(chǎn)于下元古界遼河群里爾峪巖組下部含硼變質(zhì)巖系。該套變質(zhì)巖系在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代中經(jīng)歷了多期強(qiáng)烈變質(zhì)變形作用，雖原貌全非，但仍保留有明顯的沉積特征。

4.2 巖性專屬性

礦體均賦存于富鎂硅酸鹽巖和富鎂碳酸鹽巖中，礦體圍巖為蛇紋巖、蛇紋石化大理巖和金云透閃巖。

4.3 構(gòu)造專屬性

礦體與圍巖具有完全一致的褶曲形態(tài)。含硼變質(zhì)建造的展布、礦層的形狀及空間分布完全被褶皺構(gòu)造所控制。從本礦床礦體分布特征看，硼礦體多產(chǎn)出于背斜構(gòu)造中，多靠近早元古代條痕狀花崗巖。

5 找礦方向

毛甸子硼礦床遼河群里爾峪組地層較為發(fā)育，鉆孔中指示蛇紋巖和蛇紋石化大理巖延深穩(wěn)定，局部有所膨大。受后期構(gòu)造影響，產(chǎn)狀變化較大。筆者認(rèn)為，砬子溝礦段和劉家大院—彎溝一帶有較好的硼礦成礦前景（圖2）。

這兩個(gè)地段均位于劉家大院—東岔溝里倒轉(zhuǎn)向形背斜構(gòu)造的轉(zhuǎn)折端附近，無論是水平方向還是深部巖層產(chǎn)狀變化均較明顯。砬子溝礦段混合巖超覆于里爾峪巖組之上，蛇紋石化大理巖向混合巖下部延深穩(wěn)定，鉆孔中已見硼礦體；劉家大院—彎溝一帶里爾峪巖組深部產(chǎn)狀反傾，蛇紋巖和蛇紋石化大理巖巖層穩(wěn)定，且已見硼礦化，成礦條件較為理想。因此這兩個(gè)地段找礦前景較好。

圖2 砬子溝礦段和劉家大院—彎溝礦段勘探線剖面圖

參考文獻(xiàn)

[1] 邵世寧，熊先孝.中國(guó)硼礦主要礦集區(qū)及其資源潛力探討[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2010（2）.

[2] 張秋生.遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局、長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院科研隊(duì)[M].遼東半島早期地殼與礦床.地質(zhì)出版社，1988.

[3] 遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局.遼寧省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1989.