簡析楊木桿硼礦地質特征及成礦規律

隋曉瑩

遼寧省第八地質大隊 117000

摘要：遼寧省寬甸縣楊木桿硼礦位于中朝準地臺膠遼臺隆營口～寬甸臺拱的東部。該礦屬于硼鎂石大理巖型硼礦，遼河群里爾峪巖組一段為蘊礦層，其含硼巖系較發育，硼礦體賦存于楊木桿半環狀倒轉背斜與楊木桿半環狀倒轉向斜的結合部。礦床產于遼河群里爾峪組含硼變質巖系中，嚴格受層位控制。含硼巖石以火山～火山沉積巖為主，經變質作用對原生礦床進行改造富集。礦體與圍巖具有完全一致的褶曲形態。礦體的產狀及空間展布完全為褶皺構造所控制。礦床為火山～火山沉積熱液變質層控礦床成因。本區硼礦的主要找礦方向是：硼礦嚴格受含硼巖系控制，具有明顯的層控性，即在里爾峪巖組一段控礦。

關鍵詞：楊木桿硼礦；礦床成因；成礦地質背景；成礦規律

1.區域及礦區地質

寬甸楊木桿硼礦位于中朝準地臺膠遼臺隆營口～寬甸臺拱的東部。區內廣泛發育遼河群火山沉積變質巖系，特別是遼河群里爾峪巖組（含硼巖系）極為發育，具有較佳的找礦前提條件。寬甸地區硼礦賦存于古元古宙遼河群里爾峪組地層中，為火山沉積變質成因，為典型的層控礦床。里爾峪組以賦存硼礦為特征，統稱為含硼巖系。其下部含硼巖石組合主要為含磁鐵淺粒巖、電氣變粒巖、黑云變粒巖、鎂質大理巖、蛇紋巖、蛇紋石化鎂橄欖巖、金云透閃巖等，硼礦體直接賦存于變粒巖石組合蛇紋巖、蛇紋石化大理巖中。

1.1成礦地質背景

寬甸楊木桿硼礦分布嚴格受遼河群里爾峪組和褶皺構造控制，這與該種礦床的成因有直接關系。前造山期構造是基本控礦因素。遼東硼礦帶是遼東裂谷軸部淺海凹陷優地槽相火山沉積成礦作用形成的，火山帶中的火山群是控制硼礦田級別的古控礦構造。造山期的變質變形是僅次于前者的疊生改造過程，它使礦床再就位并使礦質發生一定的遷移富集，基本形成了普查區內的復雜褶皺為特色的構造格局，在很大程度上決定了礦床、礦體的分布形態、規模和產狀，而礦區背斜核部的囊狀形態亦為成礦作用提供了有利空間，使本區礦體得以形成。同時，研究發現，遼寧地區產于含硼巖系中的所有硼礦床（點），均賦存于富鎂質大理巖中，反映了本區硼礦具有層控與巖控的特點。

1.2地層

寬甸楊木桿硼礦區內出露地層主要為遼河群里爾峪巖組、高家峪巖組，巖漿巖較發育，以遼河期條痕狀混合巖（r21）為主，地區地層分布符合遼寧地區硼礦成礦規律。下面簡單介紹一下本地區地層情況：

（1）里爾峪巖組（Pt1Lr）

礦區大面積出露該巖組巖石。為一套火山、陸源碎屑沉積變質建造巖石。該組巖石含硼豐度值高出克拉克值10～20倍，特別是里爾峪巖組一段中的富鎂硅酸鹽及富鎂碳酸鹽更高。里爾峪巖組一段為硼礦的蘊礦層，在區內大部分地區均有出露，其厚度變化較大，主要巖性有電氣變（淺）粒巖、黑云變粒巖、角閃變（淺）粒巖、蛇紋石化大理巖、透閃蛇紋巖（蛇紋巖）和金云透閃巖等，硼礦體即賦存于透閃蛇紋巖及蛇紋石化大理巖中。里爾峪巖組二段比較發育，出露面積比較大，主要巖性有磁鐵淺粒巖、含電氣磁鐵淺粒巖、鈉長淺粒巖和黃鐵淺粒巖等。

（2）高家峪巖組（Pt1g）

主要分布于區內的中部，地層走向由于受褶皺構造的影響極不穩定。與下伏里爾峪組地層呈整合接觸關系。根據巖性特征及巖石組合特征可分為兩個巖性段，即含墨變粒巖段和片麻巖段。巖層以普遍含石墨為特征，石墨含量普遍較高，是區域上晶質石墨礦的含礦層位。巖石組合為含墨黑云變粒巖、含墨黑云矽線片麻巖及透閃透輝大理巖等。其中含墨變粒巖段主要由石墨黑云變（淺）粒巖、石墨透閃透輝變粒巖夾石墨大理巖等組成。片麻巖段主要由石墨黑云斜長變粒巖、石墨透閃變粒巖含石榴矽線片麻巖夾石墨大理巖等組成。

1.3構造

礦區處于楊木桿半環狀倒轉向斜與楊木桿半環狀倒轉背斜的北部、東部的結合部，局部為一單斜構造。礦區中部的褶皺構造為楊木桿半環式向斜構造，該褶皺核部較開闊，主要由遼河群里爾峪巖組磁鐵淺粒巖地層構成。北翼及東翼為里爾峪巖組電氣變粒巖、黑云變粒巖及蛇紋石大理巖、蛇紋巖、金云透閃巖、硼礦體地層構成。

2.礦體地質

2.1礦床地質特征

2.1.1蘊礦層特征

本區含硼巖系出露2個巖組，下部變質雜巖強混合巖化；向上依次為富電氣變粒巖組，主要巖性為黑云鈉長變粒巖、電氣斜長變粒巖、角閃斜長變粒巖、斜長角閃巖；富鎂硼酸鹽巖組主要是硼酸鹽礦體、含硼蛇紋石化大理巖、含硼蛇紋巖、蛇紋巖、蛇紋石化大理巖、構造蝕變巖等組成；上部混合巖化變粒巖雜巖組，在此區混合巖化較弱，主要為電氣石鈉長淺粒巖、電氣磁鐵斜長淺粒巖、電氣微斜淺粒巖、磁鐵鈉長淺粒巖、黃鐵淺粒巖、鈉長淺粒巖、黑云斜長變粒巖、電氣黑云斜長變粒巖等組成，其主要特征是富含鐵質，區域上此層內形成磁鐵礦層。

2.1.2礦體特征

硼礦體位于原礦體的西部，為一個隱伏礦體，出露標高在100米左右，傾向北，傾角65—75°。在280.2-300.2m見硼礦體，見礦偽厚20m，B2O3最高品位為10.69%，平均品位為3.70%。向西部延長及北部延深含硼蛇紋石化大理巖有變厚變大的趨勢。

2.1.3礦石特征

楊木桿子硼礦屬于硼鎂石大理巖型硼礦[2]，礦區礦石礦物成分比較簡單，主要礦石礦物成分為纖維硼鎂石，板狀硼鎂石次之。脈石礦物以蛇紋石、鎂橄欖石、透閃石、金云母等為主，次為碳酸鹽礦物、磷灰石等。硼礦石的有用組分為B2O3，有益組分為MgO，有害組分為FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3，有用組分主要分布在鎂硼酸鹽礦石礦物，有害組分構成脈石礦物。

2.1.4礦床成因

礦床產于遼河群里爾峪組含硼變質巖系中，嚴格受層位控制。同時，硼礦體也受巖性控制，多賦存于富鎂硅酸鹽巖和富鎂碳酸鹽巖中。含硼巖石以火山～火山沉積巖為主，經變質作用對原生礦床進行改造富集。礦體與圍巖具有完全一致的褶曲形態。礦體的產狀及空間展布完全為褶皺構造所控制。綜合寬甸其他已知硼礦床的特點，可確定本硼礦床成因類型為：火山～火山沉積熱液變質層控礦床[3]。

2.2區域成礦規律與找礦方向

成礦作用與地質構造有著密切關系，楊木桿硼礦的分布受地層、構造變動、巖漿活動以及變質作用等因素制約。

本區硼礦的主要找礦方向[4]是：硼礦嚴格受含硼巖系控制，具有明顯的層控性，即在里爾峪巖組一段控礦。遼東地區古元古代硼礦成礦物質均來自含硼巖系（里爾峪巖組），礦體無一例外地賦存于富鎂質大理巖中，并且礦床與含硼巖系、礦體與富鎂質大理巖厚度、規模等均呈正相關關系。據區域資料，本區大——中型以上的硼礦床均分布于厚度大于600—700m的含硼巖系中，以及礦體均產于厚度大于50m的富鎂大理巖中。因此，二者的厚度及規模是找尋硼礦的首要標志。