■魯紅峰

（遼寧省地質(zhì)勘查院遼寧大連116100）

遼寧省寬甸東部地區(qū)的鎂質(zhì)大理巖與硼礦的成因聯(lián)系

■魯紅峰

（遼寧省地質(zhì)勘查院遼寧大連116100）

本文通過對(duì)鎂質(zhì)大理巖巖石化學(xué)、微量元素地球化學(xué)、稀土元素地球化學(xué)特征。探討鎂質(zhì)大理巖的成因及其與硼礦的成因聯(lián)系，為遼東-吉南地區(qū)的硼礦找礦方向提供依據(jù)。

寬甸地區(qū) 鎂質(zhì)大理巖 硼礦

0 引言

遼寧寬甸地區(qū)是我國(guó)重要的硼礦產(chǎn)地，其硼礦資源量占全國(guó)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(gòu)成東西向延伸的線狀成礦帶，目前已經(jīng)探明大小硼礦床10多個(gè)。

遼寧寬甸地區(qū)位于華北地臺(tái)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(zhì)巖系為主。該地區(qū)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(zhǎng)變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖、鎂質(zhì)大理巖。

古元古代的遼河群經(jīng)歷了呂梁旋回到喜山旋回的多期構(gòu)造作用。不同期次構(gòu)造形跡相互疊加，形成了復(fù)雜的構(gòu)造格局。為該地區(qū)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(zhì)巖石，包括含鎂橄欖玄武巖和鎂質(zhì)大理巖類。含鎂橄欖及鎂質(zhì)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(tái)溝等地，其經(jīng)過變形高質(zhì)后形成硼鎂鐵礦化巖石。對(duì)于硼礦的成因歸納起來主要有4種：蒸發(fā)沉積成因[1]、熱水沉積成因[2][3]、沉積變質(zhì)成因[4]、變質(zhì)熱液交代成因等[5]。

一般認(rèn)為硼酸鹽基質(zhì)鎂質(zhì)大理巖是地槽型海相沉積成因的碳酸鹽巖，也曾有人認(rèn)為是超基性巖蝕變而成，或者有火成碳酸巖。但是根據(jù)大理巖產(chǎn)狀、礦石組構(gòu)、稀土配分等地球化學(xué)資料分析，鎂質(zhì)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(qū)的鎂質(zhì)大理巖的巖石地球化學(xué)特征來分析其與硼礦的成因聯(lián)系，從而側(cè)面地佐證硼礦成因，為遼東-吉南地區(qū)的硼礦找礦方向提供依據(jù)。

1 巖石礦物學(xué)特征

鎂質(zhì)大理巖按成分可以分為白云質(zhì)大理巖和菱鎂礦大理巖。主要產(chǎn)在遼河群里爾峪巖組中的黑云斜長(zhǎng)變粒巖層和電氣黑云變粒巖層之間，呈透鏡狀或?qū)訝罘植?，局部也可以與鎂橄欖巖共生。據(jù)寬甸川溝村地區(qū)出露的鎂質(zhì)大理巖巖石學(xué)特征，其鎂質(zhì)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(zhì)大理巖為中粗粒變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀或塊狀構(gòu)造，局部蛇紋石化較強(qiáng)烈，與磁鐵礦共生成蛇皮紋狀硼鎂鐵礦。

2 巖石化學(xué)特征

本次工作系統(tǒng)分析了硼酸鹽礦區(qū)的大理巖成分，從巖石化學(xué)成分分析可以看出，遼東寬甸地區(qū)鎂質(zhì)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(xué)

遼東寬甸地區(qū)鎂質(zhì)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(qū)相比，鄰區(qū)的集安地區(qū)鎂質(zhì)大理巖折Li、V、sr、Y、Zr、CA、Ba、Th較寬甸地質(zhì)高，而Cl、Ti、Cr、Co、Ni等較低。

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

4 稀土元素地球化學(xué)

寬甸地區(qū)鎂質(zhì)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(fù)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(qū)集安地區(qū)鎂質(zhì)大理巖稀土總量分布不均，明顯高于遼東地區(qū)，輕重稀土分異高于遼東地區(qū)，并且正鈰異常明顯，這些特征表明該鎂質(zhì)大理巖形成環(huán)境及物質(zhì)來源不同于遼東地區(qū)。

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(qū)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(fù)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(qū)大理巖則以沉積為主。

5 鎂質(zhì)大理巖的成因及意義

遼東寬甸地區(qū)鎂質(zhì)大理巖主要由白云質(zhì)大理巖和菱鎂礦大理巖組成，與鎂橄欖巖共生。鎂質(zhì)大理巖MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)都在30%以上，集安地區(qū)普遍低于遼東地區(qū)，個(gè)別樣品高于遼東地區(qū)40%，普遍SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高。寬甸地區(qū)鎂質(zhì)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(qū)大理巖則以殼源沉積特征為主。集安地區(qū)輕重稀土元素分異高于遼東地區(qū)，正鈰異常明顯。其形成環(huán)境及物質(zhì)來源不同于遼東地區(qū)，應(yīng)以沉積為主。

寬甸地區(qū)含鎂橄欖玄武巖與鎂質(zhì)大理巖作為一套特殊的巖石組合，其成因是相聯(lián)系的，一系列的地球化學(xué)及巖石學(xué)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(fā)成因特征。

6 結(jié)論

寬甸地區(qū)硼礦區(qū)的鎂質(zhì)大理巖和鎂橄欖巖兩者空間關(guān)系上密切共生，明顯出現(xiàn)互相包容及共生現(xiàn)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(xiàn)出相似的大陸拉斑玄武巖形成環(huán)境。這些特征現(xiàn)象均反映這是一種海下巖漿噴發(fā)成因鎂質(zhì)巖漿巖，由于熔離作用分異成鎂質(zhì)碳酸巖漿和鎂橄欖巖漿，這兩種巖漿是同源熔離分異產(chǎn)物。鎂質(zhì)碳酸巖與鎂橄欖巖的存在，為我國(guó)著名的遼東一吉南古元古代鎂質(zhì)非金屬礦集區(qū)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(qū)旱元古宙變質(zhì)蒸發(fā)巖系及硼礦床 [M].長(zhǎng)春：東北師范大學(xué)出版社，1994.，

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

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

[4]王培君.硼礦床古硼地層的二元結(jié)構(gòu)模式 [J].化工礦產(chǎn)地質(zhì)，1996.18(3).201-206.

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

P61[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-7-1