中国硼矿成矿地质特征及资源潜力分析

王 莹 熊先孝 孙小虹 曹 烨 商朋强

1．中化地质矿山总局化工地质调查总院，北京，100013；2．中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州，072750

中国硼矿成矿地质特征及资源潜力分析

王 莹*1熊先孝1孙小虹1曹 烨1商朋强2

1．中化地质矿山总局化工地质调查总院，北京，100013；2．中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州，072750

硼矿是我国重要的化工矿产之一，结合我国硼矿资源开发利用现状、未来规划以及经济社会发展的需求，开展硼矿成矿规律研究及资源潜力分析工作。全国共划分了5个硼矿成矿省，以四川-湖北成矿省预测资源量最大。对重要找矿远景区进行了地质评价和潜力分析：青海柴达木现代盐湖型硼矿固、液态齐全，有待进一步的开发利用；辽宁地区应进一步加强黑硼型硼矿床的开发利用；地下卤水型硼矿富集Li、I、K、Br等资源，潜力巨大，为综合利用价值可观的新型硼矿类型，硼矿找矿远景较为可观。

硼矿 矿床类型 成矿地质特征 成矿单元 资源潜力

硼是一种典型的非金属元素，在自然界中只以化合物形式存在，但地壳中分散状态的硼却分布广泛，而且是地表水、地下水、岩浆喷气、矿泉水和所有岩层的气液包裹体中所具有的元素。硼在玻璃、冶金、医药、搪瓷、油漆、日用化工、农业以及国防尖端工业等部门都是不可缺少的。因此，硼资源的开发、利用，对于现代工业的发展，具有越来越重要的作用。

中国是世界上重要的产硼国家之一，也是发现和利用硼矿最早的国家。自20世纪90年代以来，随着硼化工的发展和玻璃工业进一步的兴起，硼砂和硼酸的用量大增，硼矿及其加工产品的进口量逐年增加。

我国硼矿资源总体上具有下列特点：①硼矿资源丰富；②硼矿种类多，共伴生矿物多；③矿石品位低，富矿少，贫矿多，开发利用程度低；④产地分布不平衡。我国硼矿床按产出状态可分为单一硼矿床与共伴生硼矿床。单一硼矿床主要分布于辽东—吉南地区，是我国目前已开发利用的主要硼矿资源。共伴生硼矿资源广泛分布于西藏、青海的现代盐湖及四川、湖北的油（气）田水中，其资源量虽大，但因常与石盐、钾盐、锂矿、溴、碘共伴生（辽宁的翁泉沟硼矿与铀、铁共伴生），只能在其主矿种开发利用时综合回收利用，其开发利用程度多受主矿种开发利用的制约。因此，进一步开展硼矿成矿条件和规律的研究，进行较大比例尺的成矿预测，为21世纪全国新一轮矿产资源大调查提供靶区，加大地质勘探工作的投入迫在眉睫【1】。

1 各类型硼矿成矿地质特征

硼矿是重要的化工矿产，我国硼矿资源储量占世界第四位。我国硼矿目前已探明矿产地达199处，截止2011年底，全国累计查明硼矿资源储量为7207万t。共有硼矿区85处（大型10处，中型13处），分布在辽宁、青海、西藏、吉林、天津等14个省、市、自治区，其中辽宁省硼矿区数量最多，有31处【2】。

已发现的硼矿床按其重要性可分为前寒武纪沉积变质再造型硼矿床、新生代盐湖硼矿床、中生代接触交代型硼矿床，可形成具有工业意义的硼矿床。此外尚有火山沉积硼矿、海相沉积硼矿，以及与地下卤水、油田水、温泉等有关的矿化水及沉积硼矿。前寒武纪变质硼矿总资源储量大，矿床规模以大中型为主，是我国目前主要的工业硼源。新生代盐湖沉积型硼矿多与盐类矿产共伴生，并伴生锂、铷、铯、溴等有用组分，具有较大的经济价值，但受地理位置和综合利用技术问题的制约，尚未大规模开发。

按空间、成矿时代、矿床成因及矿床特征等主要因素，将我国硼矿床划分为沉积变质型、现代盐湖型、地下卤水型、矽卡岩型和海相火山岩型五个预测类型【3，4】（表1），其中沉积变质型和现代盐湖型硼矿床为主要开采利用对象【5】。

表1 我国主要硼矿床类型Table 1 The main boron deposit types

1.1 沉积变质型硼矿

沉积变质型硼矿是我国主要的硼矿床类型，主要分布于我国辽东—吉南地区【6】，已发现翁泉沟、杨木杆子等典型矿床。该类型硼矿床产于中朝准地台辽东古元古代褶皱带之内，其原始控矿沉积构造称为辽东裂谷。成矿时代为古元古代，含硼岩系为辽河群变质岩，以富硼的变粒岩和浅粒岩为主，含硼岩系的原岩为一套海底火山喷发岩，粘土岩夹镁质碳酸盐建造。

1.2 现代盐湖型硼矿

现代盐湖型硼矿也是我国主要的硼矿床类型，主要分布于青海、西藏两省区，代表性矿床有青海大柴旦盐湖、西藏扎布耶盐湖等。该类型硼矿床产于新生代构造活动区内-青藏高原南、北特提斯造山带中，且大多产于第四纪的盐盘及盐泥坪环境中。

1.3 地下卤水型硼矿

地下卤水型硼矿是我国重要的硼矿床类型，主要位于四川盆地和湖北潜江盆地，属上扬子川中前陆盆地和下扬子鄂中碳酸盐台地区【7】，代表性矿床有四川自贡邓井关。该类型硼矿为液态类型，赋矿层位多位于下三叠统嘉陵江组，含矿层位稳定，区域上含硼卤水具有呈近椭圆形分带特色。且多与石油、天然气密切共生，为一硼、锂、钾、碘、溴等多元素地下卤水型（油田水）硼矿组合。该类型硼矿中Br、I、K、Li、Cl可综合利用，系我国一种以硼为主，同时富集Li、I、K、Br等资源，且潜力巨大，综合利用价值可观的新型硼矿类型。

1.4 矽卡岩型硼矿

矽卡岩型硼矿是我国次要的硼矿床类型，主要分布于湖南南部、广西东北部、广东西北部、江苏中—南部、浙江西北等地区，代表性矿床有湖南常宁、广东连平等。该类型硼矿床主要产于华南褶皱带的中酸性岩浆岩体与不同时代镁质碳酸盐岩的接触带上，其形成主要为燕山期中酸性岩浆活动的产物。本类型硼矿床以矽卡岩热液交代型非金属矿床为主，规模多为小型或矿点，零星分布。

1.5 海相火山岩型硼矿

海相火山岩型硼矿是我国次要的硼矿床类型，主要分布于依连哈比尔尕-博格达裂谷盆地的博格达晚古生代裂谷内，代表性矿床有西西尔塔格硼矿。该类型硼矿体产出于石炭系玄武岩中，主要表现为火山作用密切相关的成矿作用，受古火山机构控制。成矿时代以晚古生代为主，主要为晚石炭世。含矿建造为上石炭统柳树沟组基性火山熔岩、火山碎屑岩及沉积岩建造，矿石建造为硼矿、硼矿-方解石矿建造。

2 我国硼矿成矿单元划分

依据徐志刚等（2009）全国成矿区带的划分方案及硼矿成矿地质背景分析，全国硼矿可划分为以下几个成矿省：①华北陆块成矿省；②青海-西藏-新疆-甘肃成矿省；③四川-湖北成矿省；④湖南-广东-浙江成矿省；⑤准噶尔成矿省。

按照成矿单元统计，以四川-湖北成矿省预测资源量最大，为12179万t，其次为青海-西藏-新疆-甘肃成矿省5593万t，各硼矿成矿单元概况及资源潜力如表1。

表2 我国硼矿成矿单元概况及资源潜力Table 2 Metallogenic units’profiles and resources potential of boron ores in China

3 我国硼矿找矿潜力分析

硼矿是我国重要的化工矿种之一，积极开展硼矿床成矿特征及资源潜力研究具有重要的现实意义。我国目前已开发利用的硼矿资源绝大多数产地和储量集中分布在东北地区的辽宁、吉林与西南地区的青海、四川等省区，湖北、湖南、广东、浙江等省区也有少量分布。下文对部分硼矿的重点找矿远景区进行了分析。

3.1 青海柴达木现代盐湖型成矿远景区

该远景区位于青海西北部柴达木盆地，本区为深陷的封闭式第四系内陆盆地，盆地基底由前震旦纪变质岩系及年轻的中酸性侵入岩构成，盆地北缘有元古宇的老变质岩系及中生代（白垩纪）陆源碎屑岩系及含煤岩系，南缘为新近系上新统陆源碎屑及第四系的各种沉积层，盆地四周边缘区各时期（γ4、γ5、γ6）酸性岩浆岩发育。现代盐湖硼矿严格受地理环境、气象水文、地貌特征及外部环境控制。区内含硼岩系为第四纪全新世盐湖含硼沉积建造，是一以硼为主，共（伴）生锂、钾、镁、溴、碘、石盐、芒硝等多元素和矿种，固、液态齐全的现代盐湖沉积型硼矿。固体硼矿呈层状、似层状、透镜状产出；液体硼矿表现为地表湖水和晶间卤水。矿石B2O3品位：固体矿平均6%，液体矿0.68～3.50g/L。其中大、小柴旦盐湖固体硼矿B2O3品位最高为34%，不少于10%的富矿约占总储量的10%。卤水硼矿B2O3品位一般大于1000mg/L，最高为大柴旦盐湖3800mg/L【8，9】。

截至2012年，柴达木盆地第四系现代盐湖型硼矿区探明B2O3资源储量2029万t（其中固体硼矿568万t），预测新增资源储量2668万t，已知矿床矿点数量多，找矿前景良好，为全国最大的硼矿远景区

3.2 辽宁营口至宽甸沉积变质型成矿远景区

该远景区位于辽吉裂谷辽河群含硼岩系里尔峪组分布区，主要为大石桥-集安地区，面积约11 300km2。辽宁省硼矿与早元古宙辽吉裂谷张裂性坳拉槽的火山喷气有成因上的密切关系，它为硼矿的形成提供了大量成矿物质，含硼岩系与其中的硼矿床共同遭受了角闪岩相区域变质作用，原始沉积的硼酸盐矿物已经全部转变为全新的矿物相。矿区含矿岩性为灰白色富镁大理岩，矿体赋存在砖庙矿区倒转背斜的北翼-正常翼，矿床呈东西向似层状分布。该区硼矿床矿体产出严格受层位控制，具层控性。容矿岩石为古元古界辽河群里尔峪组白云质大理岩，矿体围岩主要为白云质大理岩、电气斜长变（浅）粒岩，斜长角闪岩、混合岩、混合花岗岩等【10～11】。营口地区发现有后仙峪、宽甸庙沟、杨木杆子等代表性矿床（点），以硼镁石-遂安石、镁橄榄石、蛇纹石、金云母等组合为特征（白硼型），层位稳定，矿石品位（白硼型）平均为17%。辽东地区以翁泉沟硼矿为代表，以硼镁石-磁铁矿+铀类型、硼镁铁矿、遂安石、镁橄榄石、蛇纹石等组合为特征（黑硼型），层位稳定，矿石品位：白硼型平均为17%、黑硼型平均为7%。

截至2012年，该远景区累计查明资源量2330万t，预测资源量3258万t，找矿前景良好。

3.3 湖南水口山-上堡矽卡岩型成矿远景区

该远景区位于耒阳-临武南北向构造与邵阳-郴州北西向构造阳明山-塔山东西向构造的交汇部位，面积约1368 km2。构造运动频繁，经历了加里东期、印支期、燕山期以及喜马拉雅期运动。从南华系—第四系均有分布。与成矿有关的侵入岩为燕山期，矽卡岩化分布在岩体外接触带附近，是深部成矿热液上升后与碳酸盐岩化学反应的产物，与硼锡多金属矿化关系密切。矿体形态主要为似层状，另有透镜状、鞍状、脉状、扁豆状产出，个别为不规则状，分支复合、尖灭再现频繁；矿体与接触带或岩层一致。矿石矿物主要为硼镁石、镁硼石和硼镁铁矿。金属矿物以磁铁矿、白钨矿、蓝辉铜矿、黄铜矿等为主。B2O3品位在6.14%～6.74%之间【12】。

截至2012年，该远景区累计查明资源量87万t，预测资源量321万t。

3.4 四川自贡地下卤水型成矿远景区

该远景区位于四川盆地西南部自贡市，面积约1643 km2。属杨子地台四川台向斜南缘的自流井凹陷，北连威远-龙女寺隆起，东南与泸州古陆相毗邻，西南邻凉山褶皱带。总的构造特点是地表以平缓开阔的褶皱为主，断裂次之。深部构造展布与地表基本一致。构造背景为川中前陆盆地和鄂中碳酸盐台地之油气构造。控矿构造为相对独立的与控油构造密切相关的褶皱构造核部区域。该区层位稳定，含硼卤水具有呈近椭圆形分带特色，与石油、天然气密切共生，是以富硼、锂、钾、碘、溴等多元素为特征的液体矿。近年来随油、气勘探开发不断发现新的富硼、锂、钾卤水，找矿前景好。B2O3含量一般在1.37～2.51g/L，平均含量1.88g/L，埋深在800～1300m，相对较浅。本区近年来开采发现可能深部有含（富）钾锂硼卤水的存在，因此，加强深部（1200m以下）找卤，应是主要方向。

截至2012年，该远景区累计查明资源量25万t，预测资源量10万t。

总体而言，青海柴达木现代盐湖型硼矿，以硼为主同时富集Li、I、K等资源，且固、液态等工业类型齐全。东部工作程度较高，西部较低。虽然地理位置偏远，但随着青藏铁路建成通车，硼矿资源将得到进一步的开发利用。辽宁营口至宽甸沉积变质型硼矿是研究和工作最多最好的区域，本区尚有进一步工作的必要，白硼型主要是深部找矿，而黑硼型硼矿床因有效利用还不充分，进一步扩大硼资源量的前景是乐观的。湖南水口山-上堡矽卡岩型硼矿，近年来工作发现，通过遥感、物探、化探等手段找到新的硼矿资源也是比较乐观的。四川自贡地下卤水型硼矿，是随着石油天然气的逐步勘探开发而渐渐显露出来的，是一种新型的硼矿资源类型，通过本次地质大调查、成矿条件、预测等研究，初步评估了四川盆地地下卤水型硼矿资源，是一潜力巨大、综合利用价值可观的新型硼矿类型。

硼矿为我国重要的化工矿产之一，全国共11个省、市、自治区提交硼矿报告11份，均部署了硼矿勘查工作，包括辽宁、吉林、四川、西藏、甘肃、青海、新疆、湖南、天津、浙江及广东，共部署了71处勘查工作区。根据我国硼矿地质特征和本项目单矿种预测成果的汇总研究结果，充分考虑我国硼矿资源开发利用现状，未来规划以及经济社会发展需求，从全国层面考虑，坚持当前急需与长远需求相结合的原则，适度超前部署勘查工作；坚持突出重点类型、重点区域的原则，对那些成矿条件好、选冶性能好的类型优先勘查；坚持不同层次部署工作的原则，根据成矿地质条件和原有工作程度，统筹安排硼矿勘查工作。

4 结语

硼矿是我国重要的化工矿产之一，结合我国硼矿资源开发利用现状、未来规划以及经济社会发展的需求，根据成矿地质条件和原有工作程度，统筹安排硼矿勘查工作，开展硼矿成矿规律研究及资源潜力评价工作，对保持我国化肥工业和农业生产的可持续发展具有重要意义。

近几十年来，我国开展了多次硼矿成矿区划及勘查工作，形成了一套完整的硼矿床理论体系和找矿方法，确定了沉积变质型和现代盐湖型硼矿床为主要开采利用对象，同时地下卤水型硼矿富集Li、I、K、Br等资源，潜力巨大，为综合利用价值可观的新型硼矿类型，硼矿找矿远景较为可观。

致谢：本文是“全国化工矿产资源潜力评价”项目的阶段性成果，在此对本项目组的全体成员致以衷心的感谢！

1 熊先孝，薛天星，商朋强，等.重要化工矿产资源潜力评价技术要求[M].北京：地质出版社，2010

2 孙小虹，熊先孝，王 莹，等.全国硼矿资源潜力评价成果报告[R].北京：中化地质矿山总局化工地质调查总院，2013

3 陈毓川，王登红.重要矿产和区域成矿规律研究技术要求[M].北京：地质出版社，2010

4 陈毓川，王登红.重要矿产预测类型划分方案[M].北京：地质出版社，2010

5 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，2010，32(2)：65～74

6 夏学惠，赵玉海，闫飞.辽东-吉南地区硼矿床地质特征及成矿远景[J].化工矿产地质，2007，29(3)：43～51

7 林耀庭，何金权，王田丁，等.四川盆地中三迭统成都盐盆富钾卤水地球化学特征及其勘查开发前景研究[J].化工矿产地质，2002，24(2)：10～22

8 张西营，马海州，高东林，等.柴达木盆地西台吉乃尔盐湖矿区卤水水化学特征[J].盐湖研究，2007，15(2)：12～20.

9 杨谦.柴达木盆地硼矿[J].沉积学报，1989，7 (2)：117～123

10 刘敬党，王文武，杨晓明，等.辽东营口地区硼矿资源评价[J].化工矿产地质，2006，28（增刊）

11 黄富荣.湖南七里坪矽卡岩型硼矿的矿石特征及矿床学意义[J].化工矿产地质，2000，22(4)：205～210

12 刘铁生.大义山矿田岩体型锡矿地质特征及矿床成因[J].中国地质，2002，29(4)： 411～415

GEOLOGICAL CHARACTERISTICS AND RESOURCE POTENTIAL ANALYSIS OF BORON DEPOSITS IN CHINA

Wang Ying1Xiong Xianxiao1Sun Xiaohong1Cao Ye1Shang Pengqiang2
1．General Institute of Chemical Geology Survey，China Chemical Geology and Mine Bureau，
Beijing，100013，China 2．Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau ，Zhuozhou，Hebei，072754，China

Boron is one of the important chemical minerals in China. Combined with the utilization status，future planning，and economic and social development needs，to carry out metallogenic regularity and resource potential analysis of boron resource are more and more important. Five boron metallogenic provinces were divided in this paper，and Sichuan - Hubei metallogenic province was the largest amount of forecast resource. Geological evaluation and potential analysis of important prospecting areas were also studied： Modern Salt Lake-type boron in Qaidam has both solid and liquid，and pending further development and utilization. Further development of black-type boron was needed in Liaoning. Underground brine-type boron enriched with Li，I，K，Br and other resources was considered as the most valuable type in utilization.

Boron deposits，deposit types，geological characteristics，forming unit，resource potential

P612∶P619.219

A

1006-5296（2014）01-0038-05

* 第一作者简介：王莹（1987～），女，从事化工矿产地质研究，助理工程师

2013-11-07；改回日期：2013-12-02；2013-12-06