遼寧寬甸毛甸子硼礦地質特征及找礦方向

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，區內巖漿巖對硼礦體有一定破壞作用，構造十分發育。硼礦體產出部位為形態較為復雜的倒轉復式背斜和倒轉向形背斜構造，已發現12個硼礦體。處于倒轉背斜構造轉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。

關鍵詞：毛甸子硼礦 復式背斜 向形背斜

中圖分類號：P619 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-0-02

1 區域地質背景

毛甸子硼礦區大地構造單元處于中朝準地臺膠遼臺隆營口—寬甸臺拱。由于經歷多次構造變動和巖漿活動，構造形態較復雜，尤其基底褶皺構造十分發育。區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。遼河群產出層位為里爾峪巖組和高家峪巖組，經歷了不同程度的綠片巖相和角閃巖相變質作用，礦區內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。區內巖漿巖較發育，主要有中生代二長花崗巖、輝石二長巖、閃長巖和中酸性脈巖等，對硼礦體有一定破壞作用。區內遼河群變質巖系受南北向強烈擠壓，形成了一系列緊密排列的線性褶皺。區域主要構造線大致呈近東西向，但區域東南部變質巖受花崗巖側應力作用，使其主要構造線由近東西向轉為南東或近南北向。由于花崗巖大量侵入，地層受到不同程度破壞，同時嚴重影響褶皺構造的完整性。本區出露的褶皺構造，由北至南依次為小太陽溝倒轉復背斜、棉花套倒轉向斜及夾皮溝—轉山子—大青溝倒轉復背斜。毛甸子硼礦床產于夾皮溝—轉山子—大青溝倒轉復背斜次級向形背斜構造之中（見圖1）。

圖1 寬甸毛甸子硼礦床地質簡圖

2 礦區地質特征

礦區出露地層以遼河群變質巖系為主，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。根據其巖石組合和含礦特征，可劃分為兩個層位。

里爾峪巖組一段一層：為礦區最老地層，其下伏巖性為條痕狀花崗巖。受后期構造運動改造，其展布方向有所不同，在礦區西部和中西部，大致呈近東西向展布，至礦區中部和東南部，則變為北東或北西向，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。

遼東地區硼礦分布均明顯受穹狀構造或短軸背斜構造控制[1]。礦區位于夾皮溝—轉山子—大青溝倒轉復背斜構造，該復背斜由數個次級緊密線性背、向斜構造組成。由于受后期構造運動和巖漿活動影響，使礦區內的主要構造線方向變化較大，構造較為復雜。

滑石嶺倒轉背斜

位于礦區東部，出露形態不完整，其南北兩端和東翼的大部分地層位置被花崗巖所占據，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育，礦化普遍，滑石嶺硼礦點已發現的硼礦體，均產于蛇紋巖自身膨大部位。

劉家大院—東岔溝里倒轉向形背斜

位于轉山子—大青溝倒轉背斜與灣溝—東岔溝倒轉背斜之間。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，經轉山子一帶轉為南東向，向南漸變為近南北向，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育，尤其是在二道崗子和砬子溝一帶更加發育，硼礦體更集中產于上述兩地之蘊礦層膨大部位。

3 礦體特征

毛甸子硼礦區共發現12個硼礦體，其中二道崗子礦段3個礦體，砬子溝礦段9個礦體。這些礦體呈似層狀、扁豆狀產于蛇紋巖中，頂底板直接圍巖為蛇紋巖、蛇紋石化大理巖及金云母透閃巖。

3.1 礦體產狀、規模與品位

詳見表1。

3.2 礦石質量特征

礦區內礦石礦物種類比較簡單，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。

礦石結構主要有包含結構、交代結構、柱粒狀變晶結構、纖維變晶結構和鱗片花崗變晶結構；礦石構造主要有致密塊狀構造、團塊狀構造、條紋及條帶狀構造等。

3.3 礦石類型

礦區內硼礦石按主要組成礦物種類和含量可劃分為三個工業類型，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 成礦地質特征

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

4.1 層位專屬性

礦體均產于下元古界遼河群里爾峪巖組下部含硼變質巖系。該套變質巖系在漫長的地質年代中經歷了多期強烈變質變形作用，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 構造專屬性

礦體與圍巖具有完全一致的褶曲形態。含硼變質建造的展布、礦層的形狀及空間分布完全被褶皺構造所控制。從本礦床礦體分布特征看，硼礦體多產出于背斜構造中，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育，鉆孔中指示蛇紋巖和蛇紋石化大理巖延深穩定，局部有所膨大。受后期構造影響，產狀變化較大。筆者認為，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）。

這兩個地段均位于劉家大院—東岔溝里倒轉向形背斜構造的轉折端附近，無論是水平方向還是深部巖層產狀變化均較明顯。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狀反傾，蛇紋巖和蛇紋石化大理巖巖層穩定，且已見硼礦化，成礦條件較為理想。因此這兩個地段找礦前景較好。

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

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

[2] 張秋生.遼寧省地質礦產局、長春地質學院科研隊[M].遼東半島早期地殼與礦床.地質出版社，1988.

[3] 遼寧省地質礦產局.遼寧省區域地質志[M].北京：地質出版社，1989.