吉南地區(qū)硼礦成礦規(guī)律及找礦方向研究

劉曉剛

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心吉林總隊，吉林 長春 130033）

吉南地區(qū)硼礦成礦規(guī)律及找礦方向研究

劉曉剛

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心吉林總隊，吉林 長春 130033）

吉林南部地區(qū)作為我國硼礦的重要成礦區(qū)，該地區(qū)的硼礦成礦地質(zhì)特征有一定的特殊性，本文對吉南地區(qū)硼礦成礦規(guī)律及找礦方向做了研究，敘述了該地區(qū)硼礦的區(qū)域地質(zhì)背景和區(qū)域成礦作用，分析了該地區(qū)硼礦的地質(zhì)特征及賦存規(guī)律，提出了在該地區(qū)硼礦的找礦方向。

吉南地區(qū)；硼礦；賦存規(guī)律；找礦方向

硼礦是重要的非金屬礦產(chǎn)，吉林省的硼礦資源儲量保證程度較低，現(xiàn)有儲量不足，不能滿足省內(nèi)需求，需要從省外補(bǔ)給，影響了省域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。目前，硼礦作為吉林省重點(diǎn)勘查礦種，主要部署在集安市財源—高臺溝等地。依據(jù)全國硼礦床礦集區(qū)的劃分，吉南地區(qū)屬于遼—吉沉積變質(zhì)型硼礦礦集區(qū)，是我國硼礦的重要成礦帶(見下圖，據(jù)陳榮度等，1994年修改)，主要礦種為硼鎂石礦、硼鎂鐵礦[1]。

遼吉古裂谷及硼礦床分布略圖

1 區(qū)域地質(zhì)情況

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

遼寧東部和吉林南部是我國重要的硼礦成礦帶，大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺膠遼臺隆北部的營口—寬甸—集安臺拱。這一區(qū)域在古元古代時期產(chǎn)生了近東西向的張裂斷陷盆地，形成遼吉古裂谷。裂谷在橫向上可分為北緣斜坡區(qū)、中央凹陷區(qū)和南緣淺臺區(qū)，其中，中央凹陷區(qū)廣泛發(fā)育含硼巖系。遼吉古裂谷帶是我國的一條重要的成礦帶，主要由古元古代遼河群(遼寧省)、老嶺群、集安群(吉林省)和裂谷不同演化階段的巖漿巖組成[2]。硼礦成礦帶分布于遼吉古裂谷早期的火山沉積地層中，目前在這一硼礦成礦帶內(nèi)已發(fā)現(xiàn)100多個硼礦床(點(diǎn))，其中吉南地區(qū)有40多個。在吉南地區(qū)，硼礦主要集中在集安市新開河—螞蟻河之間，橫路—礦山村一帶，含礦層位是早元古界集安群螞蟻河組。

1.2 區(qū)域成礦作用

遼吉古裂谷西起營口，向東經(jīng)寬甸，轉(zhuǎn)向北東至集安，再向東進(jìn)入朝鮮半島，形成向北東方向突出的弧形盆地。裂谷盆地中沉積了一套鎂質(zhì)碳酸巖建造的含硼巖系，為硼礦的形成提供了物質(zhì)來源。呂梁運(yùn)動使遼吉裂谷閉合，含硼巖系的寬甸群(集安群)發(fā)生褶皺隆起，巖石遭受綠片巖—角閃巖相的區(qū)域變質(zhì)和混合巖化，形成非金屬鎂質(zhì)成礦系統(tǒng)。硼的礦源層物質(zhì)在區(qū)域變質(zhì)—混合巖化過程中，發(fā)生了物理的和化學(xué)的變化、遷移，并在構(gòu)造有利部位富集成礦。

2 地質(zhì)特征

吉南地區(qū)的硼礦床產(chǎn)于古元古代集安群下部，主要含礦層位為螞蟻河組，屬于沉積變質(zhì)型硼礦。其原巖由富硼的雙峰式火山巖組成，并夾有粘土質(zhì)巖、高鎂碳酸鹽巖與熱水沉積巖，形成了含硼巖系，巖系的下部賦存硼鎂石、硼鎂鐵礦礦床，上部有磁鐵礦礦床、黃鐵礦礦床[3]。集安群地層見下表。

螞蟻河組劃分為三個巖性段，其中一、二段含硼。下段的含硼層厚度變化大、不穩(wěn)定、品位低，中段的含硼層厚度大、層位穩(wěn)定、賦存工業(yè)礦體，為主要含硼層。硼礦體賦存于蛇紋石化白云質(zhì)大理巖、蛇紋巖中，嚴(yán)格受層位控制。地層總體走向北東，向南東傾斜。礦體呈似層狀、扁豆?fàn)?，斷續(xù)分布，多成群出現(xiàn)，礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致。沿走向礦體厚度變化較大。一般在向斜、背斜核部含礦層厚度增大，礦體厚度與含礦層厚度成正比。礦石構(gòu)造呈致密塊狀、團(tuán)塊狀的為富礦，呈條帶狀、浸染狀、脈狀、角礫狀的多為貧礦。礦石類型為硼鎂石—蛇紋石型(白硼)及硼鎂石—硼鎂鐵礦—蛇紋石型(黑硼)。

集安群地層表

吉南地區(qū)硼礦床為沉積變質(zhì)—混合作用層控礦床，成礦主要特征歸納為：①礦體產(chǎn)于一定的地層層位，嚴(yán)格受其控制；②礦體呈似層狀、扁豆?fàn)睿c地層整合接觸，含礦層沿走向和傾向均十分穩(wěn)定；③礦石具熱液交代結(jié)構(gòu)，各種混合巖脈穿插礦體，在脈旁形成蝕變帶，使硼在含礦層內(nèi)有短距離的遷移、富集；④原生礦體的形成與裂隙構(gòu)造無關(guān)，斷裂切斷礦體，晚于成礦。

3 成礦規(guī)律及找礦方向

3.1 成礦規(guī)律

吉南地區(qū)古元古界集安群在遭受區(qū)域變質(zhì)的同時，地層也發(fā)生了強(qiáng)烈的褶皺變形，這種變形對硼礦的富集、礦體賦存起到了控制作用。從已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的硼礦床情況來看，大多數(shù)礦體賦存于褶皺的核部。兩期以上褶皺疊加部位更加控制了硼礦的賦存，集安群有三期以上變形，多期褶皺疊加存在，這樣的部位，含礦層厚度大，硼礦礦體厚度也大，是硼礦體賦存的最佳部位。

王顯武等[4]提出了如下硼礦成礦規(guī)律：①硼礦的含礦層嚴(yán)格受層位的控制；②含礦層厚度越大、蛇紋石化越強(qiáng)，礦化越好；③混合巖化增強(qiáng)，礦化亦增強(qiáng)；④螞蟻河組三段底部往往有一層較穩(wěn)定的電氣變粒巖，是找礦的有利標(biāo)志；⑤褶皺變形控礦，兩期以上褶皺疊加部位是控礦的最佳部位。

3.2 找礦方向

劉敬黨等[5]對遼東硼礦的研究，建立了該地區(qū)的成礦類型和成礦模型，提出了沉積變質(zhì)型硼礦找礦方向的理論基礎(chǔ)。在吉南地區(qū)可以參照這些理論，實(shí)現(xiàn)硼礦找礦目的。

綜合各方面的資料，本地區(qū)硼礦尚有進(jìn)一步找礦工作的必要。硼的原生暈和次生暈異常地區(qū)，石棉、金云母礦床分布地區(qū)，含電氣石混合偉晶巖發(fā)育地區(qū)為主要找礦方向[6]。另外，荒岔溝組最薄處可以作為找硼的遠(yuǎn)景區(qū)，老礦區(qū)的外圍和深部也是找礦的重點(diǎn)方向。主要工作方法可以采用物探、化探、遙感及深部鉆探等技術(shù)手段，通過直接和間接的找礦標(biāo)志攻深找盲，從區(qū)域地質(zhì)、構(gòu)造部位、含礦層位、標(biāo)志巖石等方面綜合研究，指導(dǎo)找礦。

[1]邵世寧，熊先孝.中國硼礦主要礦集區(qū)及其資源潛力探討[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2010，32(2)：65-74.

[2]翟安民，沈保豐，楊春亮，等.遼吉古裂谷地質(zhì)演化與成礦[J].地質(zhì)調(diào)查與研究，2005，28(4)：213-220.

[3]馮本智，盧靜文，鄒日，等.中國遼吉地區(qū)早元古代大型—超大型硼礦床的形成條件[J].長春科技大學(xué)學(xué)報，1998，28(1)：1-15.

[4]王顯武，韓雪.吉林省集安地區(qū)硼礦成礦規(guī)律研究[J].吉林地質(zhì)，1989(1)：72-75.

[5]劉敬黨，肖榮閣，王文武，等.遼東硼礦區(qū)域成礦模型[M].北京：地質(zhì)出版社，2007.

[6]呂宗凱.吉林省集安縣高臺溝硼礦地質(zhì)特征及其成因[J].吉林地質(zhì)，1984(3)：14-22.

Metallogenic Regularity and Exploration for Boron Deposits in Southern Jilin

LIU Xiao-gang
(Jilin Team of Geological Survey Center of China Building Materials Industry, Changchun 130033, China)

Southern Jilin as an important metallogenic zone of boron deposits in China, the region of boron deposits metallogenic characteristics has a certain particularity, in this paper, the southern Jilin boron deposits metallogenic regularities and prospecting direction to do the research, narrates the boron deposits in the region of the regional geological background and mineralization, this paper analyzes the regional geological characteristics and occurrence regularity of boron deposits, puts forward the direction of boron deposits prospecting in the region.

southern Jilin; boron deposits; occurrence regularity; prospecting direction

P619.219

A

1007-9386(2014)01-0047-02

2013-11-27