辽宁宽甸毛甸子硼矿地质特征及找矿方向

孙龙泊 刘冰

摘 要：辽宁省毛甸子硼矿床赋存于辽河群里尔峪岩组蛇纹岩和蛇纹石化大理岩中，区内岩浆岩对硼矿体有一定破坏作用，构造十分发育。硼矿体产出部位为形态较为复杂的倒转复式背斜和倒转向形背斜构造，已发现12个硼矿体。处于倒转背斜构造转折端的砬子沟矿段和刘家大院—弯沟一带硼矿找矿前景较好。

关键词：毛甸子硼矿 复式背斜 向形背斜

中图分类号：P619 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-02

1 区域地质背景

毛甸子硼矿区大地构造单元处于中朝准地台胶辽台隆营口—宽甸台拱。由于经历多次构造变动和岩浆活动，构造形态较复杂，尤其基底褶皱构造十分发育。区域出露地层主要为下元古界辽河群，次为中生界侏罗系和新生界第四系。辽河群产出层位为里尔峪岩组和高家峪岩组，经历了不同程度的绿片岩相和角闪岩相变质作用，矿区内里尔峪岩组厚度大于600 m，硼矿体即赋存于其下部含硼变粒岩段蛇纹岩和蛇纹石化大理岩中。区内岩浆岩较发育，主要有中生代二长花岗岩、辉石二长岩、闪长岩和中酸性脉岩等，对硼矿体有一定破坏作用。区内辽河群变质岩系受南北向强烈挤压，形成了一系列紧密排列的线性褶皱。区域主要构造线大致呈近东西向，但区域东南部变质岩受花岗岩侧应力作用，使其主要构造线由近东西向转为南东或近南北向。由于花岗岩大量侵入，地层受到不同程度破坏，同时严重影响褶皱构造的完整性。本区出露的褶皱构造，由北至南依次为小太阳沟倒转复背斜、棉花套倒转向斜及夹皮沟—转山子—大青沟倒转复背斜。毛甸子硼矿床产于夹皮沟—转山子—大青沟倒转复背斜次级向形背斜构造之中（见图1）。

图1 宽甸毛甸子硼矿床地质简图

2 矿区地质特征

矿区出露地层以辽河群变质岩系为主，次为新生界第四系。所出露的辽河群地层均属里尔峪岩组一段。根据其岩石组合和含矿特征，可划分为两个层位。

里尔峪岩组一段一层：为矿区最老地层，其下伏岩性为条痕状花岗岩。受后期构造运动改造，其展布方向有所不同，在矿区西部和中西部，大致呈近东西向展布，至矿区中部和东南部，则变为北东或北西向，局部呈南北向。该层岩石以黑云变粒岩、角闪黑云变粒岩、透辉变粒岩为主，夹蛇纹石化大理岩、蛇纹岩、金云透闪岩及金云透闪透辉岩等，硼矿体即产于蛇纹岩或蛇纹石化大理岩中。该岩层多以镶边带状围绕条痕状花岗岩边缘分布，组成背斜构造近核部的两翼地层。

里尔峪岩组一段二层：呈北东或北西展布，局部呈南东向，组成刘家大院—东岔沟倒转向斜的核部地层。该层岩石以普遍含电气石为特征，主要岩石类型为电气变粒岩、黑云电气变粒岩、含磁铁黑云电气变粒岩。

辽东地区硼矿分布均明显受穹状构造或短轴背斜构造控制[1]。矿区位于夹皮沟—转山子—大青沟倒转复背斜构造，该复背斜由数个次级紧密线性背、向斜构造组成。由于受后期构造运动和岩浆活动影响，使矿区内的主要构造线方向变化较大，构造较为复杂。

滑石岭倒转背斜

位于矿区东部，出露形态不完整，其南北两端和东翼的大部分地层位置被花岗岩所占据，核部为条痕状花岗岩，两翼由里尔峪组一段地层组成，轴向总体呈北西向，但局部变化较大，呈北东向，轴面和两翼地层均倾向北东，倾角40～45 °，为一倒转背斜。该背斜东翼里尔峪组含硼变粒岩段中的蛇纹岩比较发育，矿化普遍，滑石岭硼矿点已发现的硼矿体，均产于蛇纹岩自身膨大部位。

刘家大院—东岔沟里倒转向形背斜

位于转山子—大青沟倒转背斜与湾沟—东岔沟倒转背斜之间。核部由里尔峪组一段电气石变粒岩和一段一层黑云变粒岩组成，两翼依次由里尔峪组一段一层黑云变粒岩、蛇纹岩、蛇纹石化大理岩和条痕状混合岩组成。该背斜轴向变化较大，在刘家大院一带呈北东向，经转山子一带转为南东向，向南渐变为近南北向，其轴向总体呈一不完整的反“S”型。里尔峪组含硼变粒岩段中的蛇纹岩或蛇纹石化大理岩在该背斜两翼比较发育，尤其是在二道岗子和砬子沟一带更加发育，硼矿体更集中产于上述两地之蕴矿层膨大部位。

3 矿体特征

毛甸子硼矿区共发现12个硼矿体，其中二道岗子矿段3个矿体，砬子沟矿段9个矿体。这些矿体呈似层状、扁豆状产于蛇纹岩中，顶底板直接围岩为蛇纹岩、蛇纹石化大理岩及金云母透闪岩。

3.1 矿体产状、规模与品位

详见表1。

3.2 矿石质量特征

矿区内矿石矿物种类比较简单，主要矿石矿物有板硼镁石、纤维硼镁石、硼镁铁矿，见少量遂安石。脉石矿物有蛇纹石、金云母、硅镁石、镁橄榄石、白云石、菱镁矿、方解石、透辉石、透闪石、水镁石及绿泥石等，金属矿物有磁铁矿、黄铁矿及磁黄铁矿等。

矿石结构主要有包含结构、交代结构、柱粒状变晶结构、纤维变晶结构和鳞片花岗变晶结构；矿石构造主要有致密块状构造、团块状构造、条纹及条带状构造等。

3.3 矿石类型

矿区内硼矿石按主要组成矿物种类和含量可划分为三个工业类型，即硼镁铁矿—硼镁石型、硼镁石型及硼镁铁矿型。主要为硼镁铁矿—硼镁石型。矿石自然类型可分为蛇纹石—镁橄榄石—硼镁铁矿—硼镁石型、蛇纹石—镁橄榄石—硼镁石型、蛇纹石—镁橄榄石—硼镁铁矿型、菱镁矿—白云石—硼镁铁矿型及蛇纹石—白云石—硼镁石型。

4 成矿地质特征

本矿床与辽东地区其他硼矿床一样，成矿地质条件具有明显的层位、岩性和构造专属性。

4.1 层位专属性

矿体均产于下元古界辽河群里尔峪岩组下部含硼变质岩系。该套变质岩系在漫长的地质年代中经历了多期强烈变质变形作用，虽原貌全非，但仍保留有明显的沉积特征。

4.2 岩性专属性

矿体均赋存于富镁硅酸盐岩和富镁碳酸盐岩中，矿体围岩为蛇纹岩、蛇纹石化大理岩和金云透闪岩。

4.3 构造专属性

矿体与围岩具有完全一致的褶曲形态。含硼变质建造的展布、矿层的形状及空间分布完全被褶皱构造所控制。从本矿床矿体分布特征看，硼矿体多产出于背斜构造中，多靠近早元古代条痕状花岗岩。

5 找矿方向

毛甸子硼矿床辽河群里尔峪组地层较为发育，钻孔中指示蛇纹岩和蛇纹石化大理岩延深稳定，局部有所膨大。受后期构造影响，产状变化较大。笔者认为，砬子沟矿段和刘家大院—弯沟一带有较好的硼矿成矿前景（图2）。

这两个地段均位于刘家大院—东岔沟里倒转向形背斜构造的转折端附近，无论是水平方向还是深部岩层产状变化均较明显。砬子沟矿段混合岩超覆于里尔峪岩组之上，蛇纹石化大理岩向混合岩下部延深稳定，钻孔中已见硼矿体；刘家大院—弯沟一带里尔峪岩组深部产状反倾，蛇纹岩和蛇纹石化大理岩岩层稳定，且已见硼矿化，成矿条件较为理想。因此这两个地段找矿前景较好。

图2 砬子沟矿段和刘家大院—弯沟矿段勘探线剖面图

参考文献

[1] 邵世宁，熊先孝.中国硼矿主要矿集区及其资源潜力探讨[J].化工矿产地质，2010（2）.

[2] 张秋生.辽宁省地质矿产局、长春地质学院科研队[M].辽东半岛早期地壳与矿床.地质出版社，1988.

[3] 辽宁省地质矿产局.辽宁省区域地质志[M].北京：地质出版社，1989.