建平县沙海镇膨润土矿地质特征及矿床成因分析

隋永

摘 要：辽宁省建平县沙海乡膨润土矿体赋存于白垩系下统义县组。区内共圈定出3个矿体，矿体呈似层状、透镜状产出。矿石类型属钙镁基膨润土。在矿区及外围白垩系下统义县组中-酸性火山碎屑岩分布地区具备发现膨润土矿床的找矿前景。

关键词：辽宁省建平县沙海乡；膨润土矿；地质特征；成因分析

1.区域地质背景

辽宁省建平县沙海乡膨润土矿大地构造位置处于中朝准地台（Ⅰ）、内蒙地轴（Ⅰ2）、建平台拱（Ⅰ）、宁城断凹（Ⅰ）之东部，南东与燕山台褶带相邻。

区域出露地层有新生界第四系全新统（Q4），中生界白垩系下统阜新组（K1f）、九佛堂组（K1jf）、义县组（K1y），侏罗系上统土城子组（J3t）、中统蓝旗组（J2l），古生界奥陶系（O）、寒武系（∈）以及中、上元古界及太古界建平群。

区域火山岩较发育，以白垩纪义县期喷出岩为主，第三纪玄武岩次之。义县期火山岩主要分布于宁城盆地东南部，主要岩石类型为流纹质熔结凝灰岩，其次为黑云母辉石安山岩和凝灰岩。

区内侵入岩以燕山晚期二长花岗岩、流纹斑岩、安山玢岩和燕山早期二长花岗岩为主，次为华力西期闪长岩、花岗岩。

2.矿床地质特征

2.1矿区地质概况

2.1.1地层

矿区内出露的地层有中生界白垩系下统义县组（K1y）及第四系全新统（Q4），现由上至下分述如下：

⑴第四系全新统（Q4）

由腐植土、黄色砂质粘土及粉质粘土等组成，遍布全区冲沟两侧，厚度0.5-10m。

⑵中生界白垩系下统义县组（K1y）

岩性主要为紫红、褐黄、紫灰色黑云母安山岩、辉石安山岩、凝灰岩等，厚度大于200m。岩石类型划分如下：

①K1y-5：紫红色含角砾安山岩。

②K1y-4：安山质凝灰角砾岩。

③K1y-3：黑云母安山岩和辉石安山岩。

④K1y-2：浅蓝色凝灰角砾岩及凝灰岩。

⑤K1y-1：安山岩夹球形风化安山岩。

⑥β：玄武岩。

2.1.2构造

矿区位于宁城盆地南部，构造总体为北北西向单斜，主要由多个较缓的褶曲形成，局部呈舒缓褶曲，总体倾向30°-100°，倾角5°-25°。

矿区内未见较大的褶皱与断裂构造，受区域断裂构造影响，层间裂隙和破碎带发育，局部发育小型褶曲。

2.1.3岩浆岩

区内除火山岩外，可见流纹斑岩（λπ）呈不规则状侵入，分布在矿区北东，出露长500m，宽10-20m。

2.2矿体特征

①号矿体：分布在矿区东北部，似层状产出，呈北西-南东向延伸。矿体沿走向出露长度1500m，出露宽度30m，矿体厚度3-20m，平均厚度7.96m，厚度变化系数0.68。

②号矿体：分布在矿区西南部，似层状产出，呈近北西-南东向延伸。矿体沿走向长度2000m左右，宽度20m，平均厚度5.66m，厚度变化系数0.87。

③号矿体：分布在矿区西北部，分布范围相对较小。矿體呈透镜状，总体走向推测长度130m，宽40 m，钻孔控制厚度21.9m，厚度变化系数0.19。

2.3矿石质量及矿石类型

矿石的主要矿物成分为蒙脱石，其它矿物见有长石、白云母、石英、磁铁矿和泥质等，粒度相当细小，呈零散状分布。石英无色透明，它形粒状；磁铁矿为黑色颗粒，不透明；泥质不透明。

化学全分析结果标明，膨润土主要由含水铝硅酸盐矿物组成，其化学组分主要为SiO2、Al2O3和H2O，其次为Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O等。

蒙脱石含量是评价膨润土质量最重要的指标，①、②、③号矿体矿石中蒙脱石含量分别为59.95%、60.68%和66.74%。按蒙脱石可交换性阳离子种类划分，矿石主要以钙离子交换容量为主，镁离子交换容量次之。根据《高岭土、膨润土、耐火粘土矿产地质勘查规范》（DZ/T 0206-2002）膨润土矿石类型属性划分标准：矿区膨润土矿石属钙镁基膨润土。

2.4矿体围岩和夹石

矿体的顶板围岩为中-酸性凝灰角砾岩、凝灰岩及安山岩，顶板围岩中矿体与围岩界线不清楚，呈渐变过渡关系。底板围岩为安山岩，矿体与底板围岩界线清楚，肉眼易于分辩。

矿体内的夹石主要有火山角砾凝灰岩、凝灰岩及低品位矿化体，呈层状、扁豆状，产状与矿体基本一致。

3矿床成因

矿床赋存于中生界白垩系下统义县组，为安山质凝灰岩或集块岩水解型膨润土矿床。膨润土矿的物质来源来自中酸性至酸性岩浆的火山喷发，其原岩为中-酸性火山角砾凝灰岩、凝灰岩，在外力作用下，水解脱玻而形成。

安山质凝灰岩水解是通过H+或H3O+（水合氢离子）作用，促使玻璃体解体。当水解脱玻阶段完成之后，进入漫长的矿物晶出期，此时水介质环境（排水补水状况，PH值）、碱金属和碱土金属离子的流失状况及铝的赋存状态等决定着新矿物的形成，在排水补水较充分的碱性水介质中则形成蒙脱石（膨润土矿床）。

本区内矿体形态、产状和空间分布受火山岩盆地大小及基底控制。

参考文献：

[1].内部参考文献：辽宁省建平县沙海镇膨润土矿床普查地质报告，中材集团辽宁总队，2010

（作者单位：中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队）