簡(jiǎn)述楊木桿硼礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律

畢可勇

摘 要：遼寧省寬甸縣楊木桿硼礦位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)膠遼臺(tái)隆營(yíng)口～寬甸臺(tái)拱的東部。該礦屬于硼鎂石大理巖型硼礦，遼河群里爾峪巖組一段為蘊(yùn)礦層，其含硼巖系較發(fā)育，硼礦體賦存于楊木桿半環(huán)狀倒轉(zhuǎn)背斜與楊木桿半環(huán)狀倒轉(zhuǎn)向斜的結(jié)合部。礦床產(chǎn)于遼河群里爾峪組含硼變質(zhì)巖系中，嚴(yán)格受層位控制。含硼巖石以火山～火山沉積巖為主，經(jīng)變質(zhì)作用對(duì)原生礦床進(jìn)行改造富集。

關(guān)鍵詞：楊木桿硼礦；礦床成因；成礦地質(zhì)背景；成礦規(guī)律

1.區(qū)域及礦區(qū)地質(zhì)

寬甸楊木桿硼礦位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)膠遼臺(tái)隆營(yíng)口～寬甸臺(tái)拱的東部。區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育遼河群火山沉積變質(zhì)巖系，特別是遼河群里爾峪巖組（含硼巖系）極為發(fā)育，具有較佳的找礦前提條件。寬甸地區(qū)硼礦賦存于古元古宙遼河群里爾峪組地層中，為火山沉積變質(zhì)成因，為典型的層控礦床。里爾峪組以賦存硼礦為特征，統(tǒng)稱為含硼巖系。其下部含硼巖石組合主要為含磁鐵淺粒巖、電氣變粒巖、黑云變粒巖、鎂質(zhì)大理巖、蛇紋巖、蛇紋石化鎂橄欖巖、金云透閃巖等，硼礦體直接賦存于變粒巖石組合蛇紋巖、蛇紋石化大理巖中。

1.1成礦地質(zhì)背景

寬甸楊木桿硼礦分布嚴(yán)格受遼河群里爾峪組和褶皺構(gòu)造控制，這與該種礦床的成因有直接關(guān)系。前造山期構(gòu)造是基本控礦因素。遼東硼礦帶是遼東裂谷軸部淺海凹陷優(yōu)地槽相火山沉積成礦作用形成的，火山帶中的火山群是控制硼礦田級(jí)別的古控礦構(gòu)造。造山期的變質(zhì)變形是僅次于前者的疊生改造過程，它使礦床再就位并使礦質(zhì)發(fā)生一定的遷移富集，基本形成了普查區(qū)內(nèi)的復(fù)雜褶皺為特色的構(gòu)造格局，在很大程度上決定了礦床、礦體的分布形態(tài)、規(guī)模和產(chǎn)狀，而礦區(qū)背斜核部的囊狀形態(tài)亦為成礦作用提供了有利空間，使本區(qū)礦體得以形成。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)，遼寧地區(qū)產(chǎn)于含硼巖系中的所有硼礦床（點(diǎn)），均賦存于富鎂質(zhì)大理巖中，反映了本區(qū)硼礦具有層控與巖控的特點(diǎn)。

1.2地層

寬甸楊木桿硼礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為遼河群里爾峪巖組、高家峪巖組，巖漿巖較發(fā)育，以遼河期條痕狀混合巖（r21）為主，地區(qū)地層分布符合遼寧地區(qū)硼礦成礦規(guī)律。下面簡(jiǎn)單介紹一下本地區(qū)地層情況：

（1）里爾峪巖組（Pt1Lr）

礦區(qū)大面積出露該巖組巖石。為一套火山、陸源碎屑沉積變質(zhì)建造巖石。該組巖石含硼豐度值高出克拉克值10～20倍，特別是里爾峪巖組一段中的富鎂硅酸鹽及富鎂碳酸鹽更高。里爾峪巖組一段為硼礦的蘊(yùn)礦層，在區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)均有出露，其厚度變化較大，主要巖性有電氣變（淺）粒巖、黑云變粒巖、角閃變（淺）粒巖、蛇紋石化大理巖、透閃蛇紋巖（蛇紋巖）和金云透閃巖等，硼礦體即賦存于透閃蛇紋巖及蛇紋石化大理巖中。里爾峪巖組二段比較發(fā)育，出露面積比較大，主要巖性有磁鐵淺粒巖、含電氣磁鐵淺粒巖、鈉長(zhǎng)淺粒巖和黃鐵淺粒巖等。

（2）高家峪巖組（Pt1g）

主要分布于區(qū)內(nèi)的中部，地層走向由于受褶皺構(gòu)造的影響極不穩(wěn)定。與下伏里爾峪組地層呈整合接觸關(guān)系。根據(jù)巖性特征及巖石組合特征可分為兩個(gè)巖性段，即含墨變粒巖段和片麻巖段。巖層以普遍含石墨為特征，石墨含量普遍較高，是區(qū)域上晶質(zhì)石墨礦的含礦層位。巖石組合為含墨黑云變粒巖、含墨黑云矽線片麻巖及透閃透輝大理巖等。其中含墨變粒巖段主要由石墨黑云變（淺）粒巖、石墨透閃透輝變粒巖夾石墨大理巖等組成。片麻巖段主要由石墨黑云斜長(zhǎng)變粒巖、石墨透閃變粒巖含石榴矽線片麻巖夾石墨大理巖等組成。

1.3構(gòu)造

礦區(qū)處于楊木桿半環(huán)狀倒轉(zhuǎn)向斜與楊木桿半環(huán)狀倒轉(zhuǎn)背斜的北部、東部的結(jié)合部，局部為一單斜構(gòu)造。礦區(qū)中部的褶皺構(gòu)造為楊木桿半環(huán)式向斜構(gòu)造，該褶皺核部較開闊，主要由遼河群里爾峪巖組磁鐵淺粒巖地層構(gòu)成。北翼及東翼為里爾峪巖組電氣變粒巖、黑云變粒巖及蛇紋石大理巖、蛇紋巖、金云透閃巖、硼礦體地層構(gòu)成。

2.礦體地質(zhì)

2.1礦床地質(zhì)特征

2.1.1蘊(yùn)礦層特征

本區(qū)含硼巖系出露2個(gè)巖組，下部變質(zhì)雜巖強(qiáng)混合巖化；向上依次為富電氣變粒巖組，主要巖性為黑云鈉長(zhǎng)變粒巖、電氣斜長(zhǎng)變粒巖、角閃斜長(zhǎng)變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖；富鎂硼酸鹽巖組主要是硼酸鹽礦體、含硼蛇紋石化大理巖、含硼蛇紋巖、蛇紋巖、蛇紋石化大理巖、構(gòu)造蝕變巖等組成；上部混合巖化變粒巖雜巖組，在此區(qū)混合巖化較弱，主要為電氣石鈉長(zhǎng)淺粒巖、電氣磁鐵斜長(zhǎng)淺粒巖、電氣微斜淺粒巖、磁鐵鈉長(zhǎng)淺粒巖、黃鐵淺粒巖、鈉長(zhǎng)淺粒巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖、電氣黑云斜長(zhǎng)變粒巖等組成，其主要特征是富含鐵質(zhì)，區(qū)域上此層內(nèi)形成磁鐵礦層。

2.1.2礦體特征

硼礦體位于原礦體的西部，為一個(gè)隱伏礦體，出露標(biāo)高在100米左右，傾向北，傾角65—75°。在280.2-300.2m見硼礦體，見礦偽厚20m，B2O3最高品位為10.69%，平均品位為3.70%。向西部延長(zhǎng)及北部延深含硼蛇紋石化大理巖有變厚變大的趨勢(shì)。

2.1.3礦石特征

楊木桿子硼礦屬于硼鎂石大理巖型硼礦[2]，礦區(qū)礦石礦物成分比較簡(jiǎn)單，主要礦石礦物成分為纖維硼鎂石，板狀硼鎂石次之。脈石礦物以蛇紋石、鎂橄欖石、透閃石、金云母等為主，次為碳酸鹽礦物、磷灰石等。硼礦石的有用組分為B2O3，有益組分為MgO，有害組分為FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3，有用組分主要分布在鎂硼酸鹽礦石礦物，有害組分構(gòu)成脈石礦物。

2.1.4礦床成因

礦床產(chǎn)于遼河群里爾峪組含硼變質(zhì)巖系中，嚴(yán)格受層位控制。同時(shí)，硼礦體也受巖性控制，多賦存于富鎂硅酸鹽巖和富鎂碳酸鹽巖中。含硼巖石以火山～火山沉積巖為主，經(jīng)變質(zhì)作用對(duì)原生礦床進(jìn)行改造富集。礦體與圍巖具有完全一致的褶曲形態(tài)。礦體的產(chǎn)狀及空間展布完全為褶皺構(gòu)造所控制。綜合寬甸其他已知硼礦床的特點(diǎn)，可確定本硼礦床成因類型為：火山～火山沉積熱液變質(zhì)層控礦床[3]。

2.2區(qū)域成礦規(guī)律與找礦方向

成礦作用與地質(zhì)構(gòu)造有著密切關(guān)系，楊木桿硼礦的分布受地層、構(gòu)造變動(dòng)、巖漿活動(dòng)以及變質(zhì)作用等因素制約。

本區(qū)硼礦的主要找礦方向[4]是：硼礦嚴(yán)格受含硼巖系控制，具有明顯的層控性，即在里爾峪巖組一段控礦。遼東地區(qū)古元古代硼礦成礦物質(zhì)均來自含硼巖系（里爾峪巖組），礦體無一例外地賦存于富鎂質(zhì)大理巖中，并且礦床與含硼巖系、礦體與富鎂質(zhì)大理巖厚度、規(guī)模等均呈正相關(guān)關(guān)系。據(jù)區(qū)域資料，本區(qū)大——中型以上的硼礦床均分布于厚度大于600—700m的含硼巖系中，以及礦體均產(chǎn)于厚度大于50m的富鎂大理巖中。因此，二者的厚度及規(guī)模是找尋硼礦的首要標(biāo)志。