辽宁省建昌县佟杖子矿床地质成矿背景与地质条件分析

陈 思

1 分析评述方向

此次评述内容包括以下几个方面：

（1）对该区火山岩系的层位、矿石组合及矿体进行地质测量，研究矿物的产出层位，并对矿体进行追索和圈定，确定矿体分布范围及分布规律。

（2）对成矿系统进行评价，揭露的地质及矿产现象观测与获取的地质资料，控制矿体的形态及与围岩的接触关系；圈定地下矿体的边界方式与成果，矿石质量、矿化深度及矿化范围，已经控制的矿体的形态及规模。

（3）综合研究，成矿规律总结，报告编写，各类相关图件、附表成果，工业指标与矿体的合理圈定，探求控制的资源储量、推断的资源储量。

（4）开展绿色勘查示范，牢固树立绿色发展理念，将绿色发展理念贯穿于勘查活动的全过程，严格按照生态优先、保护优先、恢复为主的方针开展各项工作。

2 勘探工作技术要求

各项工作严格执行中华人民共和国国家质量监督检验总局、中国国家标准化管理委员会和中华人民共和国国土资源部发布的标准。具体规范标准如下：

（1）《建材—非金属矿产地质工作指南》2004.11。

（2）《地质岩心钻探规程》DZ/T0227-2010。

（3）《地质矿产勘查测量规范》GB/Tl8341-2001。

（4）《工程测量规范》GB 50026-2007。

（5）《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2009。

（6）《地质矿产实验测试质量管理规范》DZ/T01303-2006。

（7）《质量管理与质量保证》GB/T19000。

（8）《绿色地质勘查工作规范》DZ/T。

（9）《地质矿产实验室测试质量管理规范-3 岩矿分析质量要求和检查办法》DZ/T01303-2006。

3 工作区以往工作程度

勘查区以往地质工作较少，具体如下：

（1）1972年凌源幅1：20万区域地质调查。对区内地层、矿石、构造进行了系统的划分与研究。为本次工作提供了参考性作用。

（2）2002 辽宁省建昌县佟杖子矿床普查报告。工作中全面总结了区内的地层、火山岩、构造等特征，建立了该区的地层层序。通过矿产地质调查，圈出2 个矿体，为本次工作提供了重要的基础性地质资料和找矿线索。

以往普查工作中，大致查明了矿区内的地层层序、地质构造、矿床地质特征。基本查明了矿体形态、产状、规模、矿石质量、物质成分、夹石与覆盖层。基本查明了矿床的水文地质、工程地质、环境地质情况。并对矿床勘查和开发的经济、社会效益进行了概略性研究。为勘查区下步勘探奠定了基础。

4 区域地质背景

勘查区所处大地构造位置为柴达木-华北板块（Ⅲ）、华北陆块（Ⅲ-5）、燕山中新元古代裂陷带（Ⅲ-5-4）、辽西中生代上叠盆地带（Ⅲ-5-4-3）、朝阳中生代叠加盆岭系（Ⅲ-5-4-3-2）。区域上地层、构造发育齐全。

4.1 区域地层特性

勘查区地质矿物主要产在中生代建昌盆地的东南侧边缘。盆地内出露的地层有元古界蓟县系雾迷山组（JXW）、中生代侏罗系髫髻山组（Jt）、白垩系义县组（K1y），按岩性从下至上简述如下。

4.1.1 蓟县系雾迷山组（JXW）

为建昌盆地的基底地层，出露于石灰窑子乡-素珠营乡佟杖子村的东部，主要岩性由下至上为：灰色中厚层夹薄层含燧石条带结晶白云岩、含燧石条带结晶白云岩、结晶白云岩、含砂结晶白云岩，厚度239m。

4.1.2 侏罗系髫髻山组（Jt）

主要出露在二道杖子-杜龙沟的东部，主要岩性为安山岩、玄武安山岩、火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩及凝灰质砂岩组成，与基底岩层蓟县系雾迷山组白云岩呈断层接触，局部呈不整合接触，厚1315m。

4.1.3 白垩系义县组（K1y）

分布于梁杖子-宫山嘴，主要岩性有安山岩、英安岩、流纹岩、凝灰岩、火山角砾岩、集块岩、凝灰质砂岩，与基底岩层蓟县系雾迷山组白云岩呈不整合接触，局部呈断层接触，本组是矿控矿层位。

4.1.4 第四系

分布在沟谷及平缓地带，由冲积和残坡积层组成。

4.2 岩浆岩

区内岩浆活动较弱，仅有与中生代燕山期火山活动相伴的中酸性小岩珠和岩脉。矿石种类有二长岩和次流纹斑岩。

4.3 构造

区内断裂构造以北东向、东西向压扭性断裂为主，北西向压扭性断裂次之。上述三组断裂构造，均为成矿后构造，与矿石矿化无明显的关系。

5 详查区地质特征

勘查区地质矿物主要产在中生代建昌盆地的东南侧边缘。盆地内出露的地层有元古界蓟县系雾迷山组（JXW）、中生代侏罗系髫髻山组（Jt）、白垩系义县组（K1y）。是找矿前景较好的地区。蓟县系雾迷山组（JXW）：为建昌盆地的基底地层，出露于石灰窑子乡-素珠营乡佟杖子村的东部，主要岩性由下至上为：灰色中厚层夹薄层含燧石条带结晶白云岩、含燧石条带结晶白云岩、结晶白云岩、含砂结晶白云岩，厚度239m。侏罗系髫髻山组（Jt）：主要出露在二道杖子-杜龙沟的东部，主要岩性为安山岩、玄武安山岩、火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩及凝灰质砂岩组成，与基底岩层蓟县系雾迷山组白云岩呈断层接触，局部呈不整合接触，厚1315m。白垩系义县组（K1y）：分布于梁杖子-宫山嘴，主要岩性有安山岩、英安岩、流纹岩、凝灰岩、火山角砾岩、集块岩、凝灰质砂岩，与基底岩层蓟县系雾迷山组白云岩呈不整合接触，局部呈断层接触，本组属于控矿层位。第四系：分布在沟谷及平缓地带，由冲积和残坡积层组成。区内岩浆活动较弱，仅有与中生代燕山期火山活动相伴的中酸性小岩珠和岩脉。矿石种类有二长岩、次流纹斑岩。区内断裂构造以北东向、东西向压扭性断裂为主，北西向压扭性断裂次之。上述三组断裂构造，均为成矿后构造，与矿物化无明显关系。

5.1 地层

矿区内出露的地层有蓟县系雾迷山组（JXW）、侏罗系髫髻山组（Jt）、白垩系义县组（K1y）。现按岩层特征，将矿区内的地层从老至新划分如下。

5.1.1 结晶白云岩（JXW）

分布于矿区东南及东部，呈灰白色，中厚层，以中粒变晶结构为主，其次为粒状镶嵌结构，块状构造，局部含燧石条带及结核.矿物成份主要为白云石，粒径0.5mm ～0.05mm，含量85%～95%。其次为方解石，含量10%～5%。为本区基底岩石，厚度不详。

5.1.2 玄武岩（Jtβ）

分布在杜龙沟一带，深灰色，风化后呈灰紫色。具斑状结构，基质为交织结构，块状及气孔状构造。其中气孔约0.8mm，大部分被绿泥石类矿物充填。斑晶含量5%，主要为斜长石、单斜辉石。基质镜下观察主要由斜长石微晶组成，其间夹有单斜辉石与磁铁矿。本层与下履岩石为不整合接触关系，厚度不详。

5.1.3 少斑安山岩（K1yaS2）

分布在矿区南部，矿石为棕黄色，风化后呈黄褐色，交织结构，少斑结构，基质为隐晶结构，块状、气孔和杏仁构造，其中气孔呈长椭圆形，约0.5mm 大小，部分气孔被褐红色玻璃质充填。斑品主要为斜长石，含量1%～2%，一般呈自形一半自形板柱状。基质成份由0.05mm 大小板条状斜长石及玻璃质组成。矿石在镜下见宽0.05mm 不规则细脉，为微晶石英。此层矿石中局部夹有粉砂岩（K1ySt）、斑状流纹岩（K1yλB1）矿层（TZ3）及火由角砾岩（K1yB1），与下履岩层呈断层接触，厚度大于229m。

5.1.4 角砾岩（K1yB2）

分布在矿区中部，为矿层的底板岩层。因此，常围绕矿层出露，矿石风化面褐浅黄绿色，新鲜面浅黄绿色，火山角砾结构，基质熔岩结构，呈层状产出。角砾成份主要为安山岩、流纹岩，含量4%。角砾之间的胶结物为0.01mm 大小的长英质矿物，含量60%。具显微花岗结构。具有不同程度的矿化现象，近矿层部位地质矿物发育良好，远离矿层则矿石矿化渐趋减弱。该层沿走向尖灭，与下覆岩层为整合接触关系，厚度10m。

5.1.5 第二矿层（TZ2）

分布在矿区中南部，呈绿色，风化后黄绿色.局部见变余结构，隐晶质结构，块状构造。矿石具贝壳状断口，蜡状光泽等特点，厚度19m ～26m。

5.1.6 球泡流纹岩（K1yλPa）

分布在矿区中部，呈浅紫灰色，风化后褐黄色，斑状结构，斑晶主要为钾长石，含量1%，自形板状、径0.5mm ～2mm，基质球粒结构，球粒1mm ～2mm，球粒的集合体成鲕状，多在流理面上出现，球粒规则，球粒由放射纤维状长英质集合体组成，局部见矿石矿化现象，沿走向尖灭，与下覆岩层为整合接触，厚度12m ～90m。

5.1.7 第一矿层（TZ1）

分布在矿区中部，呈绿色，风化后黄绿色，隐晶质结构，局部见变余结构，块状构造。矿石具贝壳状断口，蜡状光泽等特点，与下覆岩层呈整合接触，厚度11m ～50m。

5.1.8 熔火山角砾岩（K1yB3）

分布在矿区中部，属TZ1 矿层西段的顶板岩层。因此，常围绕矿层出露，矿石风化面浅黄绿色，新衅面黄绿色，角砾状构造，火山角砾含量60%左右，呈棱角状，径一般为3mm ～80mm，角砾成份主要为安山岩，胶结物含量40%，由岩屑、晶屑及火山玻璃组成，部份胶结物已矿化，本层沿走向尖灭，与下覆岩层为整合接触关系，厚度12m。

5.1.9 斑状流纹岩（K1yλB3）

分布于矿区西部、北部，灰紫色，风化后褐灰色，斑状结构，基质霏细结构，流纹状、块状构造.斑晶主要为斜长石、钾长石，其次为石英，斑晶含量10%，基质由长英质组成。局部地段（如在水泉沟、鞍子沟），呈细脉状分布于矿石中。此层矿石中局部夹有火山角砾岩（K1yB4）、粉砂岩（K1ySt）、斑状安山岩（K1yaS1）、安山质集块岩（K1yA2），与下履岩层为整合接触，厚度大于120m。

5.1.10 安山质火山集块岩（K1yA1）

分布在矿区东部，为TZ2 矿层东段顶板岩层。呈灰色、紫灰色，火山集块结构，集块构造。矿石由集快、角砾和胶结物组成，集块和角砾含量50%～60%，其中集块占40%左右，集块砾径，以200mm ～300mm 为主，最大500mm。角砾砾径5mm ～80mm，大小混杂，大多数为棱角状，少数为次棱角状，集块、角砾成份为安山岩。胶结物含量40%～50%，由岩屑、玻屑、晶屑及火山灰组成。胶结物有不同程度的矿化现象。本层沿走向尖灭，下覆岩层为整合接触，厚度约40m。

5.1.11 第四系残积、坡积层（Q4）

分布在矿区东部、东南部，为砂质粘夹大小不等的火山岩质砂卵砾岩，与下覆岩层为不整合接触关系，厚度1 ～2m。

5.2 次火山岩

矿区内无侵入岩体存在，见有与火山岩同源异相的超浅成的酸性次火山岩一流纹斑岩，区内仅见一条次火山岩脉，呈北西向展布，倾角约75°，宽20m 左右，矿石呈灰黄色，斑状结构，斑晶为斜长石，含量5%，基质为隐晶-微晶结构，主要由细小微晶斜长石组成。

6 矿床地质特征

6.1 矿区地质概况

矿区内出露的地层有蓟县系雾迷山组（JXW）、侏罗系髫髻山组（Jt）、白垩系义县组（K1y）。现按地层特征，将矿区内的地层从老至新划分如下：

（1）结晶白云岩（JXW）：分布于矿区东南及东部，呈灰白色，中厚层，以中粒变晶结构为主，其次为粒状镶嵌结构，块状构造，局部含燧石条带及结核.矿物成份主要为白云石，粒径0.5mm ～0.05mm，含量85% ～95%。其次为方解石，含量10%～5%。为本区基底岩石，厚度不详。

（2）玄武岩（Jtβ）分布于杜龙沟一带，深灰色，风化后呈灰紫色。具斑状结构，基质为交织结构，块状及气孔状构造。其中气孔约0.8mm，大部分被绿泥石类矿物充填。斑晶含量5%，主要为斜长石、单斜辉石。基质镜下观察主要由斜长石微晶组成，其间夹有单斜辉石与磁铁矿。本层与下履岩石为不整合接触关系，厚度不详。

（3）少斑安山岩（K1yaS2）：分布在矿区南部，矿石为棕黄色，风化后呈黄褐色，交织结构，少斑结构，基质为隐晶结构，块状、气孔和杏仁构造，其中气孔呈长椭圆形，约0.5mm 大小，部分气孔被褐红色玻璃质充填。斑品主要为斜长石，含量1%～2%，一般呈自形一半自形板柱状。基质成份由0.05mm 大小板条状斜长石及玻璃质组成。矿石在镜下见宽0.05mm 不规则细脉，为微晶石英。此层岩石中局部夹有粉砂岩（K1ySt）、斑状流纹岩（K1yλB1）矿层（TZ3）及火由角砾岩（K1yB1），与下履岩层呈断层接触，厚度大于229m。

（4）熔火山角砾岩（K1yB2）：分布在矿区中部，为TZ2 矿层的底板岩层。因此，常围绕矿层出露，矿石风化面褐浅黄绿色，新鲜面浅黄绿色，火山角砾结构，基质熔岩结构，呈层状产出。角砾成份主要为安山岩、流纹岩，含量4%。角砾之间的胶结物为0.01mm 大小的长英质矿物，含量60%。具显微花岗结构。具有不同程度的矿化现象，近矿层部位矿石发育良好，远离矿层矿石的矿化渐趋减弱。该层沿走向尖灭，与下覆岩层为整合接触关系，厚度10m。

（5）第二矿层（TZ2）：分布在矿区中南部，呈绿色，风化后黄绿色.局部见变余结构，隐晶质结构，块状构造，矿层厚度19m ～26m。

（6）球泡流纹岩（K1yλPa）：分布于矿区中部，呈浅紫灰色，风化后褐黄色，斑状结构，斑晶主要为钾长石，含量1%，自形板状、径0.5mm ～2mm，基质球粒结构，球粒1mm ～2mm，球粒的集合体成鲕状，多在流理面上出现，球粒规则，球粒由放射纤维状长英质集合体组成，局部可见矿石矿化现象，沿走向尖灭，与下覆岩层为整合接触，厚度12m ～90m。

（7）第一矿层（TZ1）：分布在矿区中部，呈绿色，风化后黄绿色，隐晶质结构，局部见变余结构，块状构造。矿石有蜡状光泽等特点，与下覆岩层呈整合接触，厚度11m ～50m。

（8）熔火山角砾岩（K1yB3）：分布于矿区中部，属TZ1 矿层西段的顶板岩层。因此，常围绕矿层出露，矿石风化面浅黄绿色，新衅面黄绿色，角砾状构造，火山角砾含量60%左右，呈棱角状一次棱角状，径一般为3mm ～80mm，角砾成份主要为安山岩，胶结物含量40%，由岩屑、晶屑及火山玻璃组成，部份胶结物已矿化，本层沿走向尖灭，与下覆岩层为整合接触关系，厚度12m。

（9）斑状流纹岩（K1yλB3）：分布于矿区西部、北部，灰紫色，风化后褐灰色，斑状结构，基质霏细结构，流纹状、块状构造.斑晶主要为斜长石、钾长石，其次为石英，斑晶含量10%，基质由长英质组成。局部地段（如在水泉沟、鞍子沟），呈细脉状分布于岩石中。此层岩石中局部夹有火山角砾岩（K1yB4）、粉砂岩（K1ySt）、斑状安山岩（K1yaS1）、安山质集块岩（K1yA2），与下履岩层为整合接触，厚度大于120m。

（10）安山质火山集块岩（K1yA1）：分布于矿区东部，为TZ2 矿层东段顶板岩层。呈灰色、紫灰色，火山集块结构，集块构造。矿石由集快、角砾和胶结物组成，集块和角砾含量50% ～60%，其中集块占40%左右，集块砾径，以200mm ～300mm 为主，最大500mm。角砾砾径5mm ～80mm，大小混杂，大多数为棱角状，少数为次棱角状，集块、角砾成份为安山岩。胶结物含量40%～50%，由岩屑、玻屑、晶屑及火山灰组成。胶结物有不同程度的矿化现象。本层沿走向尖灭，下覆岩层为整合接触，厚度约40m。

（11）第四系残积、坡积层（Q4）：分布在矿区东部、东南部，为砂质粘夹大小不等的火山岩质砂卵砾岩，与下覆岩层为不整合接触关系，厚度1m ～2m。矿区内无侵入岩体存在，见有与火山岩同源异相的超浅成的酸性次火山岩一流纹斑岩，区内仅见一条次火山岩脉，呈北西向展布，倾角约75°，宽20m 左右，矿石呈灰黄色，斑状结构，斑晶为斜长石，含量5%，基质为隐晶-微晶结构，主要由细小微晶斜长石组成。

6.2 矿体特征

该区矿床由地质特征相似的二个矿层（T1、T2）所组成。由下至上分别为T1、T2。

T1 矿层：埋藏较浅，延续性较好，矿层与围岩产状一致，为缓倾斜似层状，北西向带状分布。

矿层顶板岩性流纹质火山角砾岩（K1yλvb），底板岩性为球泡流纹岩（K1yλPa）。矿层出露长1000m，出露宽40m ～160m，倾向北东，倾角为25°～35°。

T2 矿层，延续性较好，与围岩产状一致，整体形态呈北西向带状分布。

矿层顶板岩性为球泡流纹岩（K1yλPa），底板岩性为流纹质火山角砾岩（K1yλvb），东端被第四系掩盖。矿层出露长度900m，出露宽度20m ～70m，倾向北东，倾角为30°～40°。