遼寧寬甸縣磚廟溝硼礦構造與找礦

劉 燚 劉肅敬 曲亞財

1. 金瑪（寬甸）硼礦有限公司，遼寧寬甸，118200；

2. 遼寧省化工地質勘查院，遼寧錦州，121000；

3. 遼寧省礦產勘查院，遼寧沈陽，110032

遼寧寬甸縣磚廟溝硼礦構造與找礦

劉 燚*1劉肅敬2曲亞財3

1. 金瑪（寬甸）硼礦有限公司，遼寧寬甸，118200；

2. 遼寧省化工地質勘查院，遼寧錦州，121000；

3. 遼寧省礦產勘查院，遼寧沈陽，110032

通過對磚廟溝硼礦區(qū)進行研究，對比區(qū)域和礦區(qū)構造認為東西向構造和北北東向構造具有控礦作用。本次研究工作查明了磚廟溝礦段的礦體分布情況，認識了磚廟溝礦段FⅡ—16斷層及其下盤礦體的分布規(guī)律。以此為指導，在FⅡ—16逆掩斷層下盤找到隱伏硼礦體，擴大了礦山規(guī)模，取得良好找礦效果，對延長礦山壽命和尋找硼礦有重要意義。

磚廟溝硼礦床 構造 礦產預測 遼寧寬甸縣

1 礦區(qū)地質概況

磚廟溝硼礦是20世紀60年代發(fā)現(xiàn)并開采的礦山。磚廟硼礦區(qū)位于遼東臺背斜，營口-寬甸古隆起之東北端，夾皮溝-楊木桿復背斜北翼。在夾皮溝-楊木桿復背斜北翼分布著磚廟硼礦區(qū)的二人溝硼礦段、花園溝硼礦段、磚廟溝硼礦段、欒家溝硼礦段和白石硼礦區(qū)【1】。

前人在該區(qū)做了大量的工作，基礎研究較系統(tǒng)，對磚廟溝礦段的研究主要是20世紀60年代進行的，分析一些資料的精度及對成礦規(guī)律認識的深化，發(fā)現(xiàn)限于當時技術條件，原研究并不全面。

1.1 地層

磚廟硼礦區(qū)地層以東西向倒轉背斜的形式產出，為元古宇遼河群變質巖系，走向近東西，向北或北北東陡傾，傾角65～80°，地層遭中深變質和強烈褶皺作用，混合巖化亦較普遍，因受北北東向斷裂切割，有較大錯移。

上部為高家峪組（PtLhg），覆蓋在里爾峪組之上，與成礦無關。礦區(qū)含硼地層為里爾峪組，主要分為以下三段。

混合巖段（Pt1Lhlr1）：巖石為混合質磁鐵微斜（二長）淺粒巖，夾斜長角閃巖或角閃石巖。

含硼變粒巖段（Pt1Lhlr2）：由多種變粒巖組成，夾蛇紋石化白云質大理巖和斜長角閃巖。按巖石類型和含礦性分三個層。

下含礦層（Pt1Lhlr12）：巖石組合為斜長變粒巖、電氣黑云斜長變粒巖，含硼蛇紋石化白云質大理巖，夾層有角閃斜長變粒巖、斜長角閃巖。

電氣微斜變粒巖層 （Pt1Lhlr22）：與上含礦層界線清楚，向東變薄。電氣微斜變粒巖，巖性單一，東部為電氣微斜變粒巖，西部多為黑云電氣微斜變粒巖。

上含礦層 （Pt1Lhlr32）：上部為電氣黑云斜長變粒巖、黑云斜長變粒巖、角閃斜長變粒巖夾斜長角閃巖，下部為含硼蛇紋石化白云質大理巖、電氣黑云斜長變粒巖夾斜長角閃巖 （或角閃石巖），此含礦層是主要的賦礦層。

頂部變粒巖中含金紅石，局部地段含量可以達到1%左右。

淺粒巖段（Pt1Lhlr3）：主要由多種淺粒巖組成，巖性組合為磁鐵微斜淺粒巖、電氣更長淺粒巖、二長淺粒巖為主，夾斜長角閃巖、透輝方解大理巖等【2，3】。

1.2 構造

礦區(qū)位于夾皮溝（硼海鎮(zhèn)）-楊木桿復背斜西部，變質巖系經(jīng)歷多次構造運動，次級褶皺和斷層（裂）很發(fā)育（圖1）。

圖1 磚廟硼礦區(qū)構造綱要圖Fig.1 Structural outline map of Zhuanmiao boron area

區(qū)內褶皺構造發(fā)育，并以緊閉平行排列，近東西方向展布為特征，可以見有兩個背斜和兩個向斜，兩翼地層倒轉，軸面與兩翼產狀一致，均向北傾斜，褶皺軸向向東傾伏，受后期斷裂構造破壞，軸線不連續(xù)。

區(qū)內斷層（裂）較發(fā)肓，依其性質及走向分東西向壓剪性逆斷層、北北東向壓扭性逆斷層及北西向張扭性正斷層三組。

北北東向斷層，切割含硼巖系地層及褶皺軸和東西向壓性斷層（圖2），對含礦層有較大破壞作用。

2 礦床構造

磚廟溝硼礦床剖析表明：在營口-寬甸褶皺帶這個應力場中，區(qū)內受到SN向擠壓和NNE和SSW向擠壓與順扭應力場的作用，形成了東西向的磚廟礦同斜倒轉背斜和斷裂構造、北北東向斷裂構造、北北西向斷裂構造。

圖2 磚廟硼礦區(qū)地質簡圖Fig.2 Geological sketch of Zhuanmiao Boron area

2.1 東西向構造

區(qū)內分布有磚廟礦同斜倒轉背斜，軸向近東西，呈緊閉線形，核部為里爾峪組混合巖段磁鐵微斜淺粒巖層，兩翼皆由含硼巖系構成，其產狀兩翼地層產狀平行一致，北翼地層正置，南翼則倒轉，軸面傾向北，傾角65～80°，樞紐向東傾伏，傾伏角10～20°。因受北北東向斷裂切割而不連續(xù)。

東西向斷層屬壓剪性逆斷層，不發(fā)育，在東部背斜南翼見有FⅠ-17、FⅠ-2縱向逆斷層。具地層缺失、糜棱巖發(fā)育、局部脈巖充填和巖石片理化等特征。形成時間早于其它方向斷層，對礦體無破壞作用。

2.2 北北東向構造

均為壓扭性逆斷層，呈25°～45°方向近平行分布，多向北西傾斜，局部傾角較陡，斷層面呈舒緩波狀，有中性脈巖充填，兩側擠壓破碎強烈、片理發(fā)育，可見構造角礫巖或糜棱巖（圖3）。斷層逆時針錯動，上下盤水平位移最大達500m，切割含硼巖系地層及褶皺軸和東西向壓性斷層，疊加在東西向構造之上。此組斷層比較發(fā)育，具有一定規(guī)模，對含礦層有較大破壞作用。

圖3 FⅡ—16斷層帶、構造透鏡體素描圖（欒家溝166線南端）Fig.3 Sketch of FII-16 fault zone，the tectonic lens

2.3 北西向構造

北西均為張扭性正斷層，主要分布在中西部，切割含硼巖系地層與褶皺軸及東西向、北北東向構造，兩盤相對位移，最大斷距近70m，斷層面粗糙，參差不齊，具有膠結差的角礫巖，延伸不遠，顯張扭性和張性特征。

2.4 構造控礦規(guī)律

區(qū)內硼礦受東西向褶皺構造和北北東向斷裂構造控制，礦區(qū)內褶皺構造方向為東西向，而斷裂構造方向為北北東向。東西向褶皺屬于復式背斜褶皺，背斜核部出露含硼巖系混合巖段，翼部出露含硼變粒巖段和淺粒巖段及蓋層巖系，兩翼地層均向北陡傾，軸面傾角60～80°，呈傾斜褶皺。

礦區(qū)內斷裂構造主要北北東向斷層組成，斜切礦區(qū)褶皺構造及含硼巖系，斷裂構造與褶皺構造共同構成了礦區(qū)的主要控礦構造。

2.4.1 多級控礦 區(qū)域營口-寬甸早元古代褶皺區(qū)為一級構造。礦區(qū)南部通過的夾皮溝-楊木桿復背斜為三級構造，控制了遼河群含硼巖系的分布。磚廟硼礦區(qū)位于該三級構造的北翼，控制礦段、礦體產出的構造為四級和五級東西向褶皺和北北東向斷裂構造。

2.4.2 東西向褶皺控礦 礦體賦存在磚廟礦倒轉背斜的北翼——正常翼，其產狀嚴格受含礦大理巖所控制。礦床呈東西帶狀分布，由兩層近于平行的似層狀含礦蛇紋石化白云質大理巖所組成，其內分布有大小不等的四個礦體。兩層大理巖沿走向傾向均呈膨縮明顯的舒緩波狀，沿傾向方向膨縮尤其顯著，呈等距相間排列。

2.4.3 北北東向斷裂控礦 首先根據(jù)磚廟溝礦床資料分析，該區(qū)斷裂構造發(fā)育，尤其是FⅡ—16斷層北北東向展布，橫貫南北，延伸長斷距大。沿走向呈舒緩波狀，傾向北西，斷層構造破碎帶寬達20多m，擠壓破碎明顯，破碎帶內糜棱巖發(fā)育，多為后期脈巖充填，斷層近垂直切割礦區(qū)地層，東盤相對向北東水平錯動，西盤相對向南西水平錯動，平面斷距近300m。但是剖面上地表及淺部斷層傾角較陡，一些地段近于直立，而經(jīng)過淺井深部揭露，斷層傾角漸進平緩趨勢，深部傾角逐漸小于45°，成為傾角較緩的逆斷層。

根據(jù)FⅡ—16斷層性質及特征解剖，分析該區(qū)其它斷層特征資料，可以看出這是一組NNE向延伸的左行剪切逆掩斷層，推覆構造控制了該區(qū)礦床礦體的分布。

2.4.4 礦體分布規(guī)律 礦體均呈不規(guī)則的透鏡狀和扁豆狀，沿走向、傾向多有分支復合現(xiàn)象，礦體厚度變化不穩(wěn)定，少部分礦體局部被斷層切割【4】。

兩層大理巖的巖石組合和巖性特征基本相同，但上部大理巖含礦性好，為主要含礦層。

大理巖蝕變均較強烈，其中蛇紋石化連續(xù)性較好，透輝石、透閃石、金云母、滑石等僅局部集中。下部含礦大理巖蝕變程度強于上部大理巖。

礦體賦存在蛇紋石化白云質大理巖中，呈吻合產出，斷續(xù)延展，平行排列或不規(guī)則的斜列式展布。礦體多分布在大理巖膨大部位，并隨其同步膨縮和等距尖滅再現(xiàn)。

磚廟溝礦段FⅡ—16斷層下盤的含硼大理巖CaO與MgO的比值為0.08（22個樣品平均）。富鎂大理巖中CaO和MgO比值小于0.20有利于成礦【2】。

3 礦產預測及找礦

根據(jù)前述成礦規(guī)律，分析磚廟溝礦床特征，東西向褶皺構造及北北東向構造產出，控礦規(guī)律，含硼大理巖厚度及CaO和MgO比值變化情況，礦化強度和分布，認為在北北東向斷層下盤是找到隱伏硼礦較好的靶區(qū)。

磚廟溝礦床是磚廟硼礦區(qū)最早開采的礦段，但發(fā)現(xiàn)的四個礦體已基本采完，經(jīng)過多年的勘查一直沒有進展。該礦是開采幾十年的老礦山，揭露較清楚，工作中作為典型進行了詳細觀測和剖析。

該區(qū)域范圍內成礦條件極好，已發(fā)現(xiàn)探明多個大型硼礦床。該礦段成礦條件與區(qū)域上基本一致，推測也應具有較好的成礦條件的找礦遠景。

在分析該礦床資料過程中發(fā)現(xiàn)北北東向斷層特征與原來認識的不一致，找礦一直圍繞下盤，也就在上盤原礦體、含礦層北側進行探礦，而在斷層上盤的工作也主要限于靠近斷層的北部，尋找下盤可能存在的礦體。大量的工作都沒有取得好的找礦效果。這可能是導致以往探礦工作不理想的原因。

本次工作認識到，原發(fā)現(xiàn)的四個礦體均分布在北北東向逆掩斷層FⅡ—16的上部，同時對FⅡ—16逆掩斷層進行了剖析，認為以水平移動為主，逆斷層次之。水平斷距200～300m，垂直斷距僅20～50m。含礦層位的位移方向和距離發(fā)生明顯變化。在整理資料時發(fā)現(xiàn)2勘探線CK4鉆孔在FⅡ—16斷層下盤見到硼礦體【4】，經(jīng)綜合分析認為該礦段FⅡ—16斷層下盤在上盤原礦體南側是找礦靶區(qū)。

4 結語

對磚廟溝硼礦段進行剖析，對比區(qū)域和礦區(qū)構造認為東西向構造和北北東向構造具有控礦作用，進而對礦段的控礦構造進行地質測量，查明了FⅡ—16逆掩斷層對硼礦的控制作用，對靶區(qū)進行地質勘查，最終在FⅡ—16逆掩斷層下盤找到隱伏硼礦體，位于FⅡ—16逆掩斷層上盤原礦體南側，分布于礦段的0～6勘探線之間。擴大了磚廟溝硼礦規(guī)模，延長了礦山開采年限。

通過對礦區(qū)地質及礦區(qū)構造的綜合研究，查明了礦段礦體的分布規(guī)律和北北東向斷層的產狀和性質，取得了礦山良好的找礦成果，對尋找硼礦有重要意義。

1 劉敬黨，肖榮閣，王文武，等. 遼東硼礦區(qū)域成礦模型[M]. 北京：地質出版社，2007

2 蔣文濤，劉德壽，李純洲，等. 遼寧省寬甸縣磚廟硼礦區(qū)欒家溝礦段勘探地質報告[R]. 化學工業(yè)部地質勘探公司遼寧省地質勘探大隊，1988

3 劉肅敬，王耀世，樊敏，等. 遼寧省寬甸滿族自治縣硼海鎮(zhèn)硼海興業(yè)理石礦礦產資源儲量核實報告[R]. 遼寧省化工地質勘查院，2011

4 李慶森，史忠富，鄭慶順，等. 遼寧省寬甸縣磚廟溝硼鎂石礦區(qū)磚廟礦段儲量報告[R]. 遼寧省地質局第三勘探大隊，1966

THE CONSTRUCTION AND PROSPECTING OF ZHUANMIAOGOU BORON，KUANDIAN COUNTY，LIAONING

Liu Yi1Liu Sujing2Qu Yacai3

1. The Jinma（Kuandian） boron Ltd.，Kuandian，Liaoning ，118200，China；
2. The Liaoning Chemistry Geological Propecting Academy，Jinzhou，Liaoning ，121000，China；
3. Liaoning Provincial Institute of Mineral Exploration，Shenyang，Liaoning，110032，China

According to the reaserch to the Zhuanmiaogou boron and the comparation of the regional and tectonic ，we conclude that east-west structure and the NNE-trending tectonic have Ore-controlling role.This research identify the Zhuanmiaogou mine orebody and know the distribution law of the Zhuanmiaogou ore block FII-16fault and its footwall orebodies.As a guiding，F(xiàn)inding the buried boron body in the FII-16overthrust plate ，expanding the size of the mine，and mading good prospecting effect have essencial Significance to extend the mine life and look for boron.

Zhuanmiaogou boron bed，structure，mineral prediction，Kuandian county，Liaoning

P619.219

A

1006–5296（2012）02–0085–05

* 第一作者簡介：劉燚（1971～），男，現(xiàn)主要從事礦山地質工作，工程師

2012-02-17；改回日期：2012-05-19