遼寧省寬甸東部地區的鎂質大理巖與硼礦的成因聯系

■魯紅峰

（遼寧省地質勘查院遼寧大連116100）

遼寧省寬甸東部地區的鎂質大理巖與硼礦的成因聯系

■魯紅峰

（遼寧省地質勘查院遼寧大連116100）

本文通過對鎂質大理巖巖石化學、微量元素地球化學、稀土元素地球化學特征。探討鎂質大理巖的成因及其與硼礦的成因聯系，為遼東-吉南地區的硼礦找礦方向提供依據。

寬甸地區 鎂質大理巖 硼礦

0 引言

遼寧寬甸地區是我國重要的硼礦產地，其硼礦資源量占全國資源量的45%以上，集中分布于鳳城翁泉溝、寬甸磚廟、川溝村等地，構成東西向延伸的線狀成礦帶，目前已經探明大小硼礦床10多個。

遼寧寬甸地區位于華北地臺北緣東段，膠遼陸塊，太子河陸表海盆地和古元古代遼吉裂谷上。從太古界至新生界地層均有出露，但是主要以古元古代遼河群變質巖系為主。該地區的硼礦床位于遼河群下部的里爾峪巖組之中，該巖組主要巖性為黑云淺（變）粒巖、黑云斜長變粒巖、斜長角閃巖、鎂質大理巖。

古元古代的遼河群經歷了呂梁旋回到喜山旋回的多期構造作用。不同期次構造形跡相互疊加，形成了復雜的構造格局。為該地區硼礦的勘查及成因解釋形成了一定的難度。硼酸鹽礦床的容礦巖石即是里爾峪巖組中的鎂質巖石，包括含鎂橄欖玄武巖和鎂質大理巖類。含鎂橄欖及鎂質大理巖主要分布于鳳城翁泉溝、寬甸磚廟、寬甸川溝村及集安高臺溝等地，其經過變形高質后形成硼鎂鐵礦化巖石。對于硼礦的成因歸納起來主要有4種：蒸發沉積成因[1]、熱水沉積成因[2][3]、沉積變質成因[4]、變質熱液交代成因等[5]。

一般認為硼酸鹽基質鎂質大理巖是地槽型海相沉積成因的碳酸鹽巖，也曾有人認為是超基性巖蝕變而成，或者有火成碳酸巖。但是根據大理巖產狀、礦石組構、稀土配分等地球化學資料分析，鎂質大理巖有其特殊性，不同于一般的沉積碳酸鹽巖。本文試圖通過遼東寬甸地區的鎂質大理巖的巖石地球化學特征來分析其與硼礦的成因聯系，從而側面地佐證硼礦成因，為遼東-吉南地區的硼礦找礦方向提供依據。

1 巖石礦物學特征

鎂質大理巖按成分可以分為白云質大理巖和菱鎂礦大理巖。主要產在遼河群里爾峪巖組中的黑云斜長變粒巖層和電氣黑云變粒巖層之間，呈透鏡狀或層狀分布，局部也可以與鎂橄欖巖共生。據寬甸川溝村地區出露的鎂質大理巖巖石學特征，其鎂質大理巖主要為灰白色條帶狀大理巖。主要礦物成分為方解石、白云石和菱鎂礦，占巖石的90%以上。

鎂質大理巖為中粗粒變晶結構，條帶狀或塊狀構造，局部蛇紋石化較強烈，與磁鐵礦共生成蛇皮紋狀硼鎂鐵礦。

2 巖石化學特征

本次工作系統分析了硼酸鹽礦區的大理巖成分，從巖石化學成分分析可以看出，遼東寬甸地區鎂質大理巖MgO含量多在30%以上，且CaO含量也較高，蛇紋石化大理巖中SiO2含量較高。

3 微量元素地球化學

遼東寬甸地區鎂質大理巖中微量元素的含量與鎂橄欖巖相似，具有較高的B、F、C1、Sn、Rb等元素含量，而Ti、V、Cr、Ga、Ba、Co、Ni等則明顯低于正常的地幔含量，其中Ti含量低于鎂橄欖巖。與寬甸地區相比，鄰區的集安地區鎂質大理巖折Li、V、sr、Y、Zr、CA、Ba、Th較寬甸地質高，而Cl、Ti、Cr、Co、Ni等較低。

這種微量元素特征表明遼東地區鎂質大理巖多來源于地幔，而集安地區的鎂質大理巖則主要以殼源為主。

4 稀土元素地球化學

寬甸地區鎂質大理巖的稀土元素含量偏低，稀土總量YREE值大部分低于30×10-6，平均14.25×10-6，略顯輕重稀土分異，La/Yb平均為5.68，具有負銪異常。稀土配分曲線略顯右緩傾斜，但是輕稀土段斜率較大，重稀土段平緩，表明較稀土富集，重稀土較為分散，與鎂橄欖巖的稀土配分模式一致。鄰區集安地區鎂質大理巖稀土總量分布不均，明顯高于遼東地區，輕重稀土分異高于遼東地區，并且正鈰異常明顯，這些特征表明該鎂質大理巖形成環境及物質來源不同于遼東地區。

西部的鳳城翁泉溝大理巖與鎂橄欖巖共生，稀土分布特征與鎂橄欖巖的稀土分布特征、微量元素分布特征極其相似，表明了具有共同的來源特征。而磚廟礦區及寬甸川溝村的大理巖中含有少量鎂橄欖巖包體，主要成分碳酸鹽礦物，稀土總量低于鳳城翁泉溝大理巖，負銪異常不明顯，說明其屬于不同成因類型大理巖，前者可能主要是巖漿成因大理巖，而后者屬于橄欖巖的碳酸鹽化蝕變成因，集安地區大理巖則以沉積為主。

5 鎂質大理巖的成因及意義

遼東寬甸地區鎂質大理巖主要由白云質大理巖和菱鎂礦大理巖組成，與鎂橄欖巖共生。鎂質大理巖MgO質量分數都在30%以上，集安地區普遍低于遼東地區，個別樣品高于遼東地區40%，普遍SiO2質量分數較高。寬甸地區鎂質大理巖中微量元素分布特征與鎂橄欖巖相似，具有幔源特征，而集安地區大理巖則以殼源沉積特征為主。集安地區輕重稀土元素分異高于遼東地區，正鈰異常明顯。其形成環境及物質來源不同于遼東地區，應以沉積為主。

寬甸地區含鎂橄欖玄武巖與鎂質大理巖作為一套特殊的巖石組合，其成因是相聯系的，一系列的地球化學及巖石學研究表明，鎂橄欖巖具有火山噴出巖特征，屬于超基性火山噴出巖，即類科馬提巖；而高鎂大理巖類巖石也具有火山巖漿噴發成因特征。

6 結論

寬甸地區硼礦區的鎂質大理巖和鎂橄欖巖兩者空間關系上密切共生，明顯出現互相包容及共生現象，呈透鏡狀、似層狀局限分布；兩者巖石主量元素上具高鎂巖石特征，都可成為硼礦的沉淀劑，且鎂橄欖巖明顯顯示巖漿成因特征；在稀土元素方面兩者均表現出相似的大陸拉斑玄武巖形成環境。這些特征現象均反映這是一種海下巖漿噴發成因鎂質巖漿巖，由于熔離作用分異成鎂質碳酸巖漿和鎂橄欖巖漿，這兩種巖漿是同源熔離分異產物。鎂質碳酸巖與鎂橄欖巖的存在，為我國著名的遼東一吉南古元古代鎂質非金屬礦集區的形成提供了重要容礦層位。

[1]彭齊鳴,許虹.遼東一吉南地區旱元古宙變質蒸發巖系及硼礦床 [M].長春：東北師范大學出版社，1994.，

[2]馮本智,鄒日.遼寧營口后仙峪硼礦床特征及成因 [j].地學前緣，1994，l(4)：235-237.

[3]鄒日,馮本智.營口后仙峪硼礦容礦火山一熱水沉積巖系特征 [J],地球化學.1995,24 (增刊)：46-55.

[4]王培君.硼礦床古硼地層的二元結構模式 [J].化工礦產地質，1996.18(3).201-206.

[5]劉敬黨,肖榮闊等.遼東硼礦區域成礦模型 [J],北京地質出版杜.2007.

P61[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-7-1