遼寧省岫巖縣生鐵嶺硼礦床地質特征

張連民

（遼寧省第五地質大隊有限責任公司，遼寧 大石橋 115100）

岫巖縣生鐵嶺硼礦床位于遼寧省營口—寬甸硼礦成礦帶的中部岫巖縣牧牛地區，該成礦帶是我省乃至全國重要的硼礦產地，其分布嚴格受遼東古裂谷控制，西起大石橋，東至集安縣，呈近東西向帶狀分布，總長度近300公里，其中分布著數十個硼礦床[1]。

圖1 營口—寬甸硼礦成礦帶分布圖

1 礦區地質特征

礦區大地構造位于中朝準地臺、膠遼臺隆、營口—寬甸臺拱、鳳城凸起西端、英落—草河口復向斜南翼，處于遼寧省營口—寬甸硼礦成礦帶的中部[2]。

區域出露地層主要為下元古界遼河群里爾峪巖組、高家峪巖組和大石橋巖組；區域上巖漿巖極為發育，主要為中生代晚三疊紀似斑狀黑云二長花崗巖、晚侏羅紀黑云花崗巖等。

圖2 岫巖縣生鐵嶺地區區域地質圖

圖3 生鐵嶺礦區硼礦地質物化探綜合圖

1.1 地層

礦區內出露地層為古元古界遼河群里爾峪巖組，為區內含硼巖系。一段：主要為條帶狀角閃變粒巖、黑云變粒巖、磁鐵淺粒巖夾鎂質大理巖及其蝕變巖等，賦存硼、鐵礦體。二段：主要為黑云變粒巖、磁鐵淺粒巖、電氣變粒巖。三段：主要為角閃變粒巖夾磁鐵淺粒巖。

1.2 巖漿巖

區內巖漿巖較發育，主要為花崗偉晶巖、花崗閃長巖、閃長玢巖、煌斑巖等巖脈，其中花崗偉晶巖大面積出露于五磊山穹隆東部。

1.3 構造

區內褶皺構造發育，主要為五磊山穹隆及其次級構造生鐵嶺復背斜。該背斜為同斜倒轉褶皺，樞紐走向近東西，翼部地層均向南南西傾，傾角55°～86°，地層為倒轉層序。

1.4 硼礦帶特征

硼礦帶賦存于下元古界遼河群里爾峪巖組一段的鎂質大理巖內，走向近東西，延長約8km，呈層狀產出，寬度15m～40m，最大延深約550m。硼礦帶主體隱伏于條痕狀角閃混合花崗巖之下。

圖4 生鐵嶺復背斜

硼礦帶具明顯分帶性，按角閃變粒巖、金云透閃巖、蛇紋石化鎂橄欖巖、含硼鎂石磁鐵礦鎂橄欖巖、蛇紋石化鎂橄欖巖、金云透閃巖、角閃變粒巖層序對稱出現，圍巖為磁鐵淺粒巖或黑云變粒巖。

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

硼礦體嚴格受含硼巖系層位控制，并賦存于里爾峪組下部蛇紋石化鎂橄欖石化鎂質大理巖內，硼礦體中伴生鐵礦體。目前在生鐵嶺背斜北翼共發現硼礦體4條，鐵礦體8條，礦體特征如下：

（1）區內硼礦帶由上至下依次出現三層鎂橄欖巖，中、上兩層連續分布，下層僅在含硼蝕變帶膨脹部位出現，中部鎂橄欖巖層賦存硼礦及鐵礦主礦體。

（2）從礦體形態特征來看，硼、鐵礦體基本同為一體，礦體與直接圍巖多屬于漸變過渡關系。硼礦主礦體呈似層狀分布，沿走向長度400m，沿傾向延深338m，平均厚度15.10m；鐵礦主礦體呈透鏡狀分布，沿走向長度500m，沿傾向延深544m，平均厚度7.06m。其它礦體特征顯示延長、延深大致相等的特點。

（3）估算硼礦貧礦工業礦石資源量179.76萬t，B2O3資源量11.34萬t，礦床規模達到中型，伴生鐵礦工業礦石資源量792.72萬t。

2.2 礦石特征

礦石礦物主要有纖硼鎂石、磁鐵礦、少量硼鎂鐵礦，脈石礦物主要有鎂橄欖石、蛇紋石、白云石、金云母及水鎂石等。

礦石結構主要為纖狀花崗變晶結構、交代殘余結構。礦石構造主要有：塊狀構造、條帶狀構造。

硼礦礦石類型為硅酸鹽類硼鎂石—磁鐵礦—鎂橄欖石巖型。

3 礦床類型

生鐵嶺硼礦床按礦石組合特征及層位對比應屬磁鐵礦-硼鎂石型礦床。

4 成礦作用及成礦模式

岫巖生鐵嶺硼、鐵礦床的形成經歷了漫長的地質階段。在古元古代裂谷環境的次級火山—沉積斷陷盆地中，由于長期火山活動，源源不斷地從地殼深處帶來大量硼、鐵物質，這些硼、鐵主要以離子狀態被火山物質和粘土物質所吸附，這種狀態的硼、鐵是以后形成硼、鐵礦床的物質來源。遼河運動時期，在角閃巖相區域變質作用過程中，變質熱液圍巖中的B、Fe、K、Na、Al及少量的P、S和其他金屬物質溶于其中。這種熱液進入到鎂質碳酸鹽巖中，熱液性質產生變化，呈強堿性，使正硅酸開始離解。含有離解的正硅酸氣水熱液與鎂質碳酸鹽反應，首先生成大量的鎂橄欖石。已形成的鎂橄欖巖，繼續在含K、Ca、Al、S、的氣水熱液作用下，先后生成金云母和透閃石，在含硼酸、Fe的氣水熱液作用下生成大量的硼鎂鐵。之后經過漫長的地質年代，在多期變質變形作用下，硼鎂鐵逐漸分解形成纖維狀硼鎂石和微細粒磁鐵礦，成礦物質再活化、遷移，最終富集成礦[3]。

5 找礦標志

5.1 地層標志

硼礦體嚴格受里爾峪巖組（含硼巖系）層位控制，并賦存于其下部鎂質大理巖內，因此里爾峪巖組及其下部鎂質大理巖是找尋硼礦的首要標志。

5.2 條痕狀混合花崗巖

硼礦床與古元古代條痕狀混合花崗巖關系密切，在空間分布關系上，均以早元古代二長花崗巖為核，含硼巖系鑲邊。

5.3 構造標志

遼東硼礦床均產出在混合花崗巖為核所構成的近東西向褶皺中，礦體賦存于褶皺某一翼部或兩翼，因此控制“含硼巖系”的褶皺構造，尤其是短軸狀背斜的陡翼是最有利的成礦部位。

6 硼礦遠景區預測

根據成礦模式和找礦標志，結合區域地質物化探工作成果，劃分出6個硼礦成礦遠景區（圖5）。

圖5 硼礦成礦預測圖