辽宁省桓仁县宋家沟滑石矿地质特征及成因浅析

姚尚龙　王姝

摘 要：辽宁省桓仁县宋家沟滑石矿区大地构造位置处于中朝准地台（Ⅰ）胶辽台隆（Ⅱ）太子河-浑江台陷（Ⅲ）桓仁凸起（Ⅳ）的北缘。出露有：太古界鞍山群，下元古界辽河群和上元古界青白口系，震旦系，古生界寒武系、奥陶系和石炭系，中生界侏罗系和白垩系以及新生界第四系地层。矿区范围内发现的滑石矿赋存于辽河群上亚群大石桥组三段（Pt1d3）第三层（Pt1d33）滑石化透闪石化白云石大理岩、菱镁矿大理岩和蛇纹石化白云石大理岩中，矿体产状与围岩产状基本一致，且界线清楚，该矿床成因属于钙镁碳酸盐中温热液交代矿床。

关键词：宋家沟 滑石

辽宁省桓仁县宋家沟滑石矿区位于桓仁县桓仁镇三道河子宋家沟一带，行政区划隶属于桓仁县桓仁镇四河村及桓仁县华来镇拉古甲村所辖。勘查区东以大阳西侧为界，西至拉古甲东侧，南以三道河子北侧为界，北至拉古甲东沟南侧，东西长 2.7km，南北宽 3.2km，面积7.5km2。其地理坐标为：东经125°10′16″～125°12′13″，北纬41°21′46″～41°23′31″。该区处于长白山山脉老岭支脉南端，属辽东山区，海拔450～733.8m，相对高差283.8m，区内地势陡峻、植被覆盖面积较大。以往对该区附近进行了多次不同程度的地质评价工作，对该矿床的地质特征、规模形态和资源潜力有了初步的认识，通过本次对该区的进一步研究，对该区的地质特征、矿床成因、成矿规律和找矿标志及资源前景有了新的认识。

一、区域地质背景

该区大地构造位置处于中朝准地台（Ⅰ）胶辽台隆（Ⅱ）太子河-浑江台陷（Ⅲ）桓仁凸起（Ⅳ）的北缘，区域上出露地层主要为太古界鞍山群，下元古界辽河群和上元古界青白口系，震旦系，古生界寒武系、奥陶系和石炭系，中生界侏罗系和白垩系以及新生界第四系。本区构造以断裂为主，次为褶皱构造，主要为层间破碎带，也见有局部切层。岩浆岩较为发育。

1、地层特征

矿区内出露的地层主要有第四系全新统（Q4）和下元古界辽河群上亚群大石桥组三段（Pt1d3）地层。

（1）第四系全新统（Q4）：主要由腐植土、砂砾石、及坡、洪积物所组成，厚度0.5-30m。不整合覆盖于下元古界辽河群上亚群大石桥组地层之上。

（2）辽河群上亚群大石桥组三段（Pt1d3）地层根据不同岩性特征及岩石组合从上至下分为4层，分述如下。

①第四层（Pt1d34）：出露于矿区南部。厚度>18.72米，按其在剖面上出露的新—老层序描述如下：

灰白色中厚层夹薄层硅化白云石大理岩。厚>8米。由白云石85%，石英10%，少量滑石等组成。白云石不规则粒状，颗粒有拉长并定向分布。石英呈不规则粒状，为后期产物。滑石鳞片状集堆分布。粒状变晶结构，块状构造。

二云母石英片岩。厚度10.72米。由石英60%，黑、白云母30%，长石5%，磁铁矿少量，电气石微量等组成。石英、长石不规则粒状，粒径0.075mm，均匀分布。黑、白云母条状，长度0.1mm以下，个别较大，定向分布。磁铁矿粒状，电气石柱状及粒状。片状粒状变晶结构，定向性构造。

②第三层（Pt1d33）：出露于矿区的中部。厚度350.5米。为矿体的赋存层位。主要岩性为灰白色中厚层夹薄层及厚层白云石大理岩、透闪石化白云石大理岩。其次为滑石化、硅化、蛇纹石化白云石大理岩等。中下部夹有呈扁豆状、透镜状产出的灰白色中厚—厚层菱镁矿大理岩，沿走向不连续分布，其中赋存滑石矿体。按不同的岩性特征描述如下。

灰白色厚层透闪石化白云石大理岩：主要由白云石和透闪石组成。透闪石含量变化较大，由5%—40%，一般25%。呈不规则柱状，切割、交代白云石。柱粒状变晶结构，块状构造。灰白色中厚层—厚层菱镁矿大理岩：由菱镁矿90%，白云石、滑石少量，斜绿泥石微量等组成。菱镁矿粒状，粒径一般0.045—1.2mm。白云石粒状，滑石片状，斜绿泥石片状。粒状变晶结构，块状构造。

③第二层（Pt1d32）：灰白色夹灰色、灰黑色透闪石化硅质条带白云石大理岩。分布在矿区中部近东西向山脊及其以南地区。地貌上多呈山脊或陡崖。厚度>70m；本层岩石呈中厚层状，主要矿物成分为白云石60%，石英20%，透闪石15%，少量透辉石、方解石、黄铁矿等组成。粒状变晶结构，块状构造。岩石中的石英常呈白色、灰色及灰黑色集合体，构成不规则团块、条带或结核，集合体长轴方向与岩层走向一致。约占岩石总量的15%-20%。岩石中的透闪石常呈灰色、白色及灰黑色针状、柱状，集合体常见放射状或菊花状，多顺岩层层面发育。

④第一层（Pt1d31）：灰—灰白色夹灰色、灰黑色透闪石化白云石大理岩。分布在近东西向山脊北侧，厚度>78m ；主要矿物成分为白云石70-80%，透闪石5-10%，少量石英、方解石、滑石、黄铁矿等组成。粒状变晶结构，块状构造。岩石中的透闪石呈灰色、白色及灰黑色针状、柱状，集合体呈放射状或菊花状。

2、构造特征

矿区位于区域营口—草河口—太平哨复向斜的北翼东端，二户来—东双岭子冲断层的上盘。

矿区层间裂隙和构造破碎带发育，局部发育有小型褶曲。

（1）NE向断裂构造

矿区内北东向断裂构造主要为F1，产状：150°～200°∠50°～75°。该断裂是区内形成时间较早的构造，本区岩石及大部分矿体产状与之相同。

（2）SN向断裂

矿区内南北向断裂构造主要为F2，产状：90°～110°∠50°～75°。该断裂是区内形成时间较晚的构造，压扭性特征明显。挤压破碎带中常见有挤压透镜体和挤压片理化滑石矿体出现。

3、岩浆岩特征

矿区内岩浆岩不发育，见有少量辉绿玢岩脉，顺层产出，厚度1—5米，岩石由斑晶10%，基质90%组成。斑晶由斜长石及暗色矿物组成。基质由斜长石55%、暗色矿物35%、钛磁铁矿5%及少量石英、磷灰石等组成。似斑状结构，基质辉绿结构，块状构造。

二、矿体地质特征

目前在该区内共发现滑石矿体21条，均赋存于辽河群上亚群大石桥组三段（Pt1d3）第三层（Pt1d33）滑石化透闪石化白云石大理岩、菱镁矿大理岩和蛇纹石化白云石大理岩中。除⑧、⑩+○11矿体规模较大外，其余矿体规模均较小。矿体产状与围岩产状基本一致，且界线清楚。矿石质量较好，色泽以灰白色、灰黑色为主，其次为粉色、灰色。矿体规模、形态、产状特征详见下表。

矿体均由工程控制。规模多属小型。形态不规则，夹石较多。产状变化不大。

滑石的理论成分为MgO31.72%、SiO2 63.52%、H2O4.76%。矿石中常含少量透闪石、白云石、菱镁矿等。其含量多少决定矿石化学成分的变化。其中有害组分CaO来自透闪石、白云石；Fe2O3来自次生氧化铁。影响白度的主要因素为碳质。以滑石含量、白度和CaO、Fe2O3含量作为衡量矿石质量的主要指标。各矿体的平均滑石含量、白度见下表。

矿石矿物成分主要由滑石组成。其它矿物有白云石、透闪石等。矿石呈灰色、灰黑色、粉色、灰白色。矿石组构为磷片、叶片状变晶结构，块状构造。矿石内部结构均一，呈致密结构。矿石中含有透闪石白云石大理岩或菱镁矿大理岩的残留体，与矿石界线清晰，肉眼可辩，易于人工手选。据矿石结构和构造特征可确定矿石为块状类型。

据矿石矿物成分及共生组合关系，可划分为透闪石—滑石型、白云石—滑石型、菱镁矿—滑石型和滑石型。

参考相邻矿山對商品块滑石品级的划分标准，除①、⑧矿体及③、⑤、⑥、⑨、○11 矿体在TC0探槽地表出露部分为白度低于60%的黑滑石外，其它矿体矿石均为三级品以上商品块滑石。

三、矿床成因及找矿标志

根据矿床赋存的区域地质背景及矿床地质特征，初步认为成因类型属“钙镁碳酸盐中温热液交代矿床”。成矿热液来自辽河运动产生的区域变质热液。成矿母岩为透闪石化白云石大理岩或菱镁矿大理岩。控制矿体形态、产状和空间分布特征的主导因素为受区域东西向构造影响而产生的层间裂隙、破碎带，并为热液运移、渗透交代提供了空间。区域找矿方向为东西向构造带中辽河群上亚群大石桥组白云石大理岩或菱镁矿大理岩发育部位。滑石化蚀变强度为直接标志。