肖萬山（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心遼寧總隊，遼寧 沈陽　110004）

遼寧省法庫縣膨潤土礦床地質(zhì)特征及找礦方向

肖萬山
（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心遼寧總隊，遼寧 沈陽110004）

遼寧省法庫縣包家屯地區(qū)膨潤土礦體賦存于下白堊統(tǒng)義縣組，礦體呈似層狀產(chǎn)出。礦石類型屬鈣鎂基膨潤土。珍珠巖礦體與膨潤土礦體呈共生關(guān)系。義縣組酸性火山熔巖、火山碎屑巖廣泛分布，該區(qū)域應為今后找礦遠景區(qū)。

膨潤土礦；地質(zhì)特征；礦床成因；找礦方向；遼寧省法庫縣

遼寧省法庫縣是全國聞名的陶瓷生產(chǎn)基地，打造法庫陶瓷千億產(chǎn)業(yè)集群，建成法庫“中國陶瓷谷”已成為振興沈陽老工業(yè)基地的重要舉措之一。隨著法庫“中國陶瓷谷”建設(shè)規(guī)模不斷擴大，對生產(chǎn)陶瓷的主要原料膨潤土、珍珠巖等礦產(chǎn)品的需求將不斷增長。因此，查清資源總體情況，為“陶瓷谷”的建設(shè)提供后備礦山原料基地，十分必要。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于遼寧省法庫縣包家屯鄉(xiāng)孤樹子村，大地構(gòu)造位置處于中朝準地臺(Ⅰ)、華北斷坳(Ⅱ)、下遼河斷陷(Ⅲ)、法庫斷凸(Ⅳ)的西部，黑山至彰武中生代斷陷盆地中的半拉門—后辛秋向斜的南東翼。

區(qū)域出露地層有下元古界遼河群浪子山組(Pt1l)、大石橋組(Pt1d)、蓋縣組(Pt1gx)，中生界下白堊統(tǒng)義縣組(K1y)、九佛堂組(K1jf )，中白堊統(tǒng)孫家灣組(K2s)及第四系全新統(tǒng)(Q4)。

區(qū)域內(nèi)較大規(guī)模的褶皺構(gòu)造為半拉門—后辛秋向斜，向斜軸向大致呈北東向20°，礦區(qū)位于該向斜南東翼。斷裂構(gòu)造主要發(fā)育土城子斷層及白音花斷層，土城子斷層為北北東向平推斷層，白音花斷層與土城子斷層構(gòu)成“人”字型構(gòu)造。

區(qū)內(nèi)侵入巖是與中生代燕山晚期火山活動相伴隨的中—酸性超淺成侵入巖。巖石種類有次流紋巖和次安山玢巖，呈脈狀產(chǎn)出，一般延長幾十米至數(shù)百米。

2　礦床地質(zhì)特征

2.1礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露的地層有中生界下白堊統(tǒng)義縣組(K1y)及第四系全新統(tǒng)(Q4)沖積層(見下頁圖)，現(xiàn)分述如下：

(1) 第四系全新統(tǒng)(Q4)。

主要為沖積物及殘坡積物，由黃土、粉質(zhì)粘土及流紋巖碎塊等組成，一般厚5～10m，最厚可達20m以上，分布在礦區(qū)低洼處。

(2) 中生界下白堊統(tǒng)義縣組(K1y)。

義縣組由上至下巖性如下：①K1y-λ：暗紫色流紋巖、球狀流紋巖，為膨潤土礦體頂板；②K1y -gel：膨潤土，即礦體賦存層位；③K1y -υλ：珍珠巖，為膨潤土礦體底板之一；④K1y -υπ：霏細流紋巖，為膨潤土礦體底板之一；⑤K1y-tf：火山角礫凝灰?guī)r、凝灰?guī)r，為膨潤土礦體底板之一。

遼寧省法庫縣包家屯地區(qū)膨潤土礦地質(zhì)簡圖

2.1.2 構(gòu)造

礦區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，正斷層共有3條，分別為F1、F2、F3，各斷層特征詳見表1。

表1　礦區(qū)各斷層特征

2.2礦體特征

膨潤土礦體呈似層狀產(chǎn)出，頂板為流紋巖，底板為珍珠巖、霏細流紋巖或火山角礫凝灰?guī)r。走向近東西向，傾向北東，傾角15～20°。礦體出露東西長約300m，南北寬約160m，平均厚度16.61m。

2.3礦石質(zhì)量及礦石類型

膨潤土礦石濕時為白、玫瑰紅、淺黃、淡綠色等淺色調(diào)，風干后為白色，土狀—油脂光澤，手觸有滑潤感，土狀及塊狀構(gòu)造。風干后極易破碎，塊狀構(gòu)造者風干后不易裂開，斷口呈似貝殼狀，硬度1.5，密度1.55g/cm3，平均濕度約21%，浸入水中后即分解成碎粒，并有顯著的膨脹。

膨潤土主要由蒙脫石組成，此外還含有極少量的綠高嶺石、石英、蛋白石、磁鐵礦及泥質(zhì)。石英無色透明，他形粒狀；磁鐵礦為黑色顆粒，不透明；蛋白石無色透明，不規(guī)則粒狀；泥質(zhì)不透明，反光下為乳白色。

蒙脫石含量是衡量膨潤土質(zhì)量的重要指標，該礦石蒙脫石含量高達71.33%，平均53.50%。根據(jù)DZ/T 0206-2002《高嶺土、膨潤土、耐火粘土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》膨潤土礦石類型屬性劃分標準：若可交換性陽離子沒有超過交換容量的50%時，則以最多交換量的兩種陽離子進行復合命名的原則，該礦石屬鈣鎂基膨潤土。膨潤土礦理化性能見表2。

表2　膨潤土礦石理化性能

2.4 礦體圍巖和夾石

礦體頂板為暗紫色流紋巖。礦體底板為灰黑色珍珠巖，粉紅、翠色霏細流紋巖或灰綠色、黃褐色火山角礫凝灰?guī)r。礦體頂?shù)装迮c礦體界線清晰，肉眼易分辨。

礦體中見有一處夾石，僅見于ZK203，呈透鏡體狀，巖性為火山角礫凝灰?guī)r，厚度3.30m。

3　共生珍珠巖礦體特征

珍珠巖礦體與膨潤土礦體呈共生關(guān)系，賦存于流紋巖、膨潤土礦體的下部，或與膨潤土呈相互過渡關(guān)系。礦區(qū)內(nèi)主要分布在1線和2線南(Ⅱ礦體)，1線北端也見有礦體分布(Ⅲ礦體)。礦體總體呈向北東傾斜的似層狀或透鏡體狀(Ⅲ礦體)產(chǎn)出，傾角一般約10°。礦體埋深40～80m，為隱伏礦體。

Ⅱ礦體控制最大長度約320m、寬約300m，平均厚度28.78m；Ⅲ礦體控制長度150m，寬90m，厚度8.46m。

礦石為灰黑、黃綠、淺灰色的玻璃質(zhì)，具玻璃光澤，珍珠構(gòu)造發(fā)育。鏡下觀察：單偏光下呈無色透明或微帶淺黃，玻璃質(zhì)體，珍珠狀構(gòu)造發(fā)育，珍珠球直徑最大達1cm以上，圓弧狀裂開極明顯，珍珠結(jié)構(gòu)和圓弧狀裂開沿流向拉長，并偶見極微量的透長石斑晶，沿裂開處局部見脫玻璃化作用形成的針狀、串珠狀、星點狀雛晶，具流狀構(gòu)造。珍珠巖礦化學成分見表3。

表3　珍珠巖礦石平均化學成分(%)

4礦床成因及找礦方向

4.1礦床成因

礦床賦存于中生界下白堊統(tǒng)義縣組，屬酸性火山熔巖、火山碎屑巖水解型礦床。其原巖為富含火山玻璃的酸性熔巖及火山碎屑巖—流紋巖、火山角礫凝灰?guī)r、凝灰?guī)r。在外營力作用下，水解脫玻而形成。

火山玻璃水解是通過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(zhì)環(huán)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(tài)等決定著新礦物的形成，在排水補水較充分的堿性水介質(zhì)中則形成蒙脫石即膨潤土礦床。

4.2控礦因素及找礦方向

礦床控礦因素明確，主要受地層巖性控制，為下白堊統(tǒng)義縣組酸性火山熔巖、火山碎屑巖在地下水作用下發(fā)生蒙脫石化蝕變的產(chǎn)物。

因此，在法庫縣西部包家屯—葉茂臺一帶，義縣組酸性火山熔巖、火山碎屑巖廣泛分布區(qū)域，具備形成膨潤土礦的條件，具有較大的資源潛力，應為今后找礦遠景區(qū)域。

[1]遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局.遼寧省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社, 1989:252-257,708-709.

[2]董軍.遼寧省彰武縣三道溝地區(qū)膨潤土礦床特征及成因探討[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2015,29(2):221-224.

[3]李英雷,宋廣超.內(nèi)蒙古鄂倫春自治旗大楊樹一帶膨潤土礦地質(zhì)特征[J].地質(zhì)與資源,2010,19(4):306-310.

[4]劉殿鶴,張雪花.遼寧省二道河膨潤土礦床地質(zhì)特征及成因探討[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì),2015,37(2):85-86.

[5]中華人民共和國國土資源部.DZ/T 0206-2002 高嶺土、膨潤土、耐火粘土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范[S].北京:地質(zhì)出版社,2003.

Geological Characteristics and Prospecing Direction of Bentonite Deposit of Faku in Liaoning

XIAO Wan-shan
(Liaoning Team of Geological Survey Center of China Building Materials Industry, Shenyang 110004, China)

Bentonite deposit in Baojiatun area of Faku in Liaoning lies in lower Cretaceous Yixian formation, the ore body assumed like stratoid.The ore type is Ca-Mg-base bentonite. The pearl ore depends on a symbiotic relationship with the bentonite deposit.The area which the acid volcanic lava and pyroclastic rock widely distribute should be the prospecting prospect area in the future.

bentonite deposit; geological characteristics; genesis of mineral; prospecing direction; Faku in Liaoning

P619.255

A

1007-9386(2016)03-0046-02

2016-01-27