建平縣沙海鎮膨潤土礦地質特征及礦床成因分析

隋永

摘 要：遼寧省建平縣沙海鄉膨潤土礦體賦存于白堊系下統義縣組。區內共圈定出3個礦體，礦體呈似層狀、透鏡狀產出。礦石類型屬鈣鎂基膨潤土。在礦區及外圍白堊系下統義縣組中-酸性火山碎屑巖分布地區具備發現膨潤土礦床的找礦前景。

關鍵詞：遼寧省建平縣沙海鄉；膨潤土礦；地質特征；成因分析

1.區域地質背景

遼寧省建平縣沙海鄉膨潤土礦大地構造位置處于中朝準地臺（Ⅰ）、內蒙地軸（Ⅰ2）、建平臺拱（Ⅰ）、寧城斷凹（Ⅰ）之東部，南東與燕山臺褶帶相鄰。

區域出露地層有新生界第四系全新統（Q4），中生界白堊系下統阜新組（K1f）、九佛堂組（K1jf）、義縣組（K1y），侏羅系上統土城子組（J3t）、中統藍旗組（J2l），古生界奧陶系（O）、寒武系（∈）以及中、上元古界及太古界建平群。

區域火山巖較發育，以白堊紀義縣期噴出巖為主，第三紀玄武巖次之。義縣期火山巖主要分布于寧城盆地東南部，主要巖石類型為流紋質熔結凝灰巖，其次為黑云母輝石安山巖和凝灰巖。

區內侵入巖以燕山晚期二長花崗巖、流紋斑巖、安山玢巖和燕山早期二長花崗巖為主，次為華力西期閃長巖、花崗巖。

2.礦床地質特征

2.1礦區地質概況

2.1.1地層

礦區內出露的地層有中生界白堊系下統義縣組（K1y）及第四系全新統（Q4），現由上至下分述如下：

⑴第四系全新統（Q4）

由腐植土、黃色砂質粘土及粉質粘土等組成，遍布全區沖溝兩側，厚度0.5-10m。

⑵中生界白堊系下統義縣組（K1y）

巖性主要為紫紅、褐黃、紫灰色黑云母安山巖、輝石安山巖、凝灰巖等，厚度大于200m。巖石類型劃分如下：

①K1y-5：紫紅色含角礫安山巖。

②K1y-4：安山質凝灰角礫巖。

③K1y-3：黑云母安山巖和輝石安山巖。

④K1y-2：淺藍色凝灰角礫巖及凝灰巖。

⑤K1y-1：安山巖夾球形風化安山巖。

⑥β：玄武巖。

2.1.2構造

礦區位于寧城盆地南部，構造總體為北北西向單斜，主要由多個較緩的褶曲形成，局部呈舒緩褶曲，總體傾向30°-100°，傾角5°-25°。

礦區內未見較大的褶皺與斷裂構造，受區域斷裂構造影響，層間裂隙和破碎帶發育，局部發育小型褶曲。

2.1.3巖漿巖

區內除火山巖外，可見流紋斑巖（λπ）呈不規則狀侵入，分布在礦區北東，出露長500m，寬10-20m。

2.2礦體特征

①號礦體：分布在礦區東北部，似層狀產出，呈北西-南東向延伸。礦體沿走向出露長度1500m，出露寬度30m，礦體厚度3-20m，平均厚度7.96m，厚度變化系數0.68。

②號礦體：分布在礦區西南部，似層狀產出，呈近北西-南東向延伸。礦體沿走向長度2000m左右，寬度20m，平均厚度5.66m，厚度變化系數0.87。

③號礦體：分布在礦區西北部，分布范圍相對較小。礦體呈透鏡狀，總體走向推測長度130m，寬40 m，鉆孔控制厚度21.9m，厚度變化系數0.19。

2.3礦石質量及礦石類型

礦石的主要礦物成分為蒙脫石，其它礦物見有長石、白云母、石英、磁鐵礦和泥質等，粒度相當細小，呈零散狀分布。石英無色透明，它形粒狀；磁鐵礦為黑色顆粒，不透明；泥質不透明。

化學全分析結果標明，膨潤土主要由含水鋁硅酸鹽礦物組成，其化學組分主要為SiO2、Al2O3和H2O，其次為Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O等。

蒙脫石含量是評價膨潤土質量最重要的指標，①、②、③號礦體礦石中蒙脫石含量分別為59.95%、60.68%和66.74%。按蒙脫石可交換性陽離子種類劃分，礦石主要以鈣離子交換容量為主，鎂離子交換容量次之。根據《高嶺土、膨潤土、耐火粘土礦產地質勘查規范》（DZ/T 0206-2002）膨潤土礦石類型屬性劃分標準：礦區膨潤土礦石屬鈣鎂基膨潤土。

2.4礦體圍巖和夾石

礦體的頂板圍巖為中-酸性凝灰角礫巖、凝灰巖及安山巖，頂板圍巖中礦體與圍巖界線不清楚，呈漸變過渡關系。底板圍巖為安山巖，礦體與底板圍巖界線清楚，肉眼易于分辯。

礦體內的夾石主要有火山角礫凝灰巖、凝灰巖及低品位礦化體，呈層狀、扁豆狀，產狀與礦體基本一致。

3礦床成因

礦床賦存于中生界白堊系下統義縣組，為安山質凝灰巖或集塊巖水解型膨潤土礦床。膨潤土礦的物質來源來自中酸性至酸性巖漿的火山噴發，其原巖為中-酸性火山角礫凝灰巖、凝灰巖，在外力作用下，水解脫玻而形成。

安山質凝灰巖水解是通過H+或H3O+（水合氫離子）作用，促使玻璃體解體。當水解脫玻階段完成之后，進入漫長的礦物晶出期，此時水介質環境（排水補水狀況，PH值）、堿金屬和堿土金屬離子的流失狀況及鋁的賦存狀態等決定著新礦物的形成，在排水補水較充分的堿性水介質中則形成蒙脫石（膨潤土礦床）。

本區內礦體形態、產狀和空間分布受火山巖盆地大小及基底控制。

參考文獻：

[1].內部參考文獻：遼寧省建平縣沙海鎮膨潤土礦床普查地質報告，中材集團遼寧總隊，2010

（作者單位：中國建筑材料工業地質勘查中心遼寧總隊）