摘要：瓦房店地區(qū)位于遼寧省南部，是我國重要的原生金剛石礦分布區(qū)，該區(qū)已發(fā)現(xiàn)了100多個金伯利巖體，探明的金剛石礦資源/儲量占全國總量的一半以上。通過對該區(qū)環(huán)狀構(gòu)造的成因以及50號等巖管與環(huán)狀構(gòu)造的關(guān)系進(jìn)行研究，認(rèn)為這些環(huán)狀構(gòu)造是幔源巖漿上拱形成的，金伯利巖體的分布與環(huán)狀構(gòu)造具有關(guān)聯(lián)性。文中重點(diǎn)介紹了嵐崮弧和袁家溝環(huán)狀構(gòu)造的形態(tài)特征，并提出了該區(qū)環(huán)狀構(gòu)造是部署金剛石勘查工作時需要重視的一種地質(zhì)現(xiàn)象等新認(rèn)識。

關(guān)鍵詞：遼寧;瓦房店地區(qū);環(huán)狀構(gòu)造;金伯利巖

1.引言

瓦房店地區(qū)位于遼寧省南部，是我國重要的金剛石礦集區(qū)，該區(qū)自1971年發(fā)現(xiàn)第一個金伯利巖體以后，已發(fā)現(xiàn)100多個金伯利巖體，遼寧省第六地質(zhì)大隊(duì)在此區(qū)評價并提交了4個大型金伯利巖型原生金剛石礦床及3個小型金剛石砂礦，已探明的資源/儲量占全國金剛石資源總量的52%[1]。但金剛石是一種找礦難度非常大的礦種，1981年提交了第四個大型原生礦以后，直到2008年才又有所發(fā)現(xiàn)，但近幾年提交的資源量也僅僅相當(dāng)于兩個中型礦床。我國是鉆石消費(fèi)大國，而探明的金剛石資源量又非常少，為了提高金剛石找礦成功率，有必要對本區(qū)金伯利巖成礦條件和控礦因素進(jìn)行研究。為此，作者對本區(qū)廣泛分布的環(huán)狀構(gòu)造進(jìn)行了研究。

有人認(rèn)為，環(huán)狀構(gòu)造是尋找金伯利巖的一種重要構(gòu)造，并認(rèn)為復(fù)縣（現(xiàn)稱瓦房店市）金伯利巖受組成環(huán)狀構(gòu)造的不同的弧形斷裂帶控制[2];有人認(rèn)為，本區(qū)的部分金伯利巖管直接出露在環(huán)狀構(gòu)造之上[3]。實(shí)際上，環(huán)狀構(gòu)造是地球表面普遍發(fā)育的一種構(gòu)造現(xiàn)象，常常與成礦作用具有密切的內(nèi)在聯(lián)系，控制著礦產(chǎn)的形成與分布。有人認(rèn)為，環(huán)狀構(gòu)造是地幔物質(zhì)和熱流上升的通道[4];有人用火山一深成作用來說明地球大多數(shù)大型環(huán)狀構(gòu)造的形成，認(rèn)為環(huán)狀構(gòu)造是地殼或整個巖石圈的上部向深部峒室連續(xù)多階段下沉的結(jié)果，而這些峒室則是巖漿在噴發(fā)和侵入過程中向上遷移空出來的[5];有人認(rèn)為環(huán)狀構(gòu)造是巖漿侵入體或巖漿活動中心，與巖漿活動有關(guān)的礦床主要分布在環(huán)狀構(gòu)造與線性構(gòu)造或環(huán)狀構(gòu)造與環(huán)狀構(gòu)造的交點(diǎn)和切點(diǎn)處[6]。也就是說，很多學(xué)者都認(rèn)為環(huán)狀構(gòu)造與礦床之間存在某種關(guān)聯(lián)。

研究瓦房店金剛石礦集區(qū)環(huán)狀構(gòu)造與金伯利巖體的關(guān)系，將為合理部署金剛石礦勘查工作提供新的思路。

2.瓦房店地區(qū)地質(zhì)特征概況

瓦房店地區(qū)大地構(gòu)造位置位于中朝準(zhǔn)地臺膠遼臺隆復(fù)州臺陷之上。區(qū)內(nèi)大致以金州斷裂為界，東側(cè)出露有新太古界片麻巖，古元古界遼河群、新元古界青白口系和震旦系，古生界寒武系、奧陶系、石炭系，中生界侏羅系、白堊系以及古元古代花崗雜巖和中生代花崗巖;西側(cè)除出露極少量的新太古界片麻巖外，主要出露有新元古界青白口系和震旦系以及古生界寒武系、奧陶系。已發(fā)現(xiàn)的金伯利巖體絕大部分分布在金州斷裂西側(cè)（見圖1）。

本區(qū)已發(fā)現(xiàn)的金伯利巖體主要分布在4個金剛石礦帶之中，1-3號礦帶中已發(fā)現(xiàn)112個金伯利巖體，其中24個為巖管;4礦帶發(fā)現(xiàn)于2016年，有7個（疑似）金伯利巖脈?？傮w來說，本區(qū)的金伯利巖管少脈多。4個大型原生金剛石礦分別為：50號巖管、30號巖管、42號巖管以及51、68、74三個巖管組成的巖管群。

3.瓦房店地區(qū)環(huán)狀構(gòu)造特征

3.1遙感影像特征

瓦房店地區(qū)的環(huán)狀構(gòu)造在遙感影像上是十分明顯的，環(huán)的直徑有大有小，大的直徑超過lOOkm，小的直徑不到lkm;有的為完整環(huán)形，有的為弧。本文作者曾利用假彩色衛(wèi)星影像圖進(jìn)行過研究，在大約lOOOkm2的范圍內(nèi)，共判讀出大小環(huán)狀影像近100處[3]。這些環(huán)有的緊密相連，有的稀疏分布?？傮w來說，研究區(qū)的西南部環(huán)狀構(gòu)造比較密集。根據(jù)最新的資料，在前期研究的區(qū)域外，還有一些環(huán)狀影像。研究區(qū)最明顯的環(huán)狀構(gòu)造當(dāng)屬嵐崮弧和袁家溝環(huán)狀構(gòu)造（見圖2、圖3）。

3.2高程特征

研究區(qū)的地勢總體上呈南西低、北東高。根據(jù)DEM數(shù)據(jù)制作的等高線，環(huán)狀構(gòu)造的環(huán)邊高程一般比環(huán)內(nèi)高，也就是說，這些環(huán)與淺邊的碗相似。大一些的環(huán)，環(huán)邊的比高lOOm—150m;小一點(diǎn)的環(huán)，環(huán)邊的比高小于lOOm?？傮w來說，環(huán)邊高程突起現(xiàn)象比較明顯（見圖2、圖3）。從實(shí)際地形上可以看出，有些影像圖上不清晰的環(huán)，在高程等高線立體圖上可以清晰地分辨出來。

3.3地質(zhì)特征

研究區(qū)除42號巖管東北側(cè)有一個以太古界片麻巖為核心的環(huán)呈穹隆狀產(chǎn)出外，其余環(huán)狀構(gòu)造邊緣的地層均向環(huán)內(nèi)傾斜，形成小的盆地。以袁家溝環(huán)狀構(gòu)造為例，該環(huán)狀構(gòu)造呈明顯的盆地特征，為多個環(huán)狀構(gòu)造相互疊加組成的一組環(huán)狀構(gòu)造。該區(qū)內(nèi)出露地層主要為震旦系，寒武系僅少量分布在中部。由老至新為震旦系長嶺子組、南關(guān)嶺組、甘井子組、寒武系堿廠組、饅頭組。袁家溝向斜呈同心環(huán)狀，西、北、東三翼由長嶺子組和南關(guān)嶺組形成的環(huán)形山脊構(gòu)成。向斜直徑約2km—3km，三翼地層產(chǎn)狀較緩，一般5?！?0。之間，最大30。。在袁家溝向斜核部發(fā)育有角礫巖。

3.4航磁異常特征

本區(qū)1：5萬航磁測量結(jié)果顯示，較大的環(huán)或弧具有一定的航磁異常顯示，如嵐崮弧等，航磁異常呈串珠狀分布于環(huán)狀構(gòu)造的邊部，異常強(qiáng)度lOOnT左右，北側(cè)有負(fù)值。

4.環(huán)狀構(gòu)造與金伯利巖的關(guān)系

50號巖管是研究區(qū)內(nèi)已探明的大型金剛石原生礦之一，該巖管位于一個環(huán)狀構(gòu)造邊上。

從實(shí)際地形上可以看出，這個直徑約2km的環(huán)狀構(gòu)造中分布有5個巖管，分別是50號、51號、68號、74號和64號。其中，50號為大型礦床，51號、68號、74號三個巖管由于離得很近，評價時又是一起進(jìn)行的勘探，三個巖管加在一起的儲量也是大型礦床。由此可見，本區(qū)的環(huán)狀構(gòu)造與金伯利巖管在空間上具有某種聯(lián)系。

5.環(huán)狀構(gòu)造成因與演化過程分析

一般認(rèn)為，遙感影像上的環(huán)狀構(gòu)造其成因可能有以下幾種：一是與構(gòu)造成因有關(guān)的環(huán)狀構(gòu)造，二是與巖漿活動成因有關(guān)的環(huán)狀構(gòu)造，三是隕石撞擊形成的環(huán)狀構(gòu)造，四是熱液蝕變等成因造成的環(huán)狀構(gòu)造以及成因不明的環(huán)狀構(gòu)造。與構(gòu)造成因有關(guān)的環(huán)狀構(gòu)造主要包括短軸褶皺形成的穹隆和構(gòu)造盆地，旋扭構(gòu)造形成的弧形、渦輪形、環(huán)形組合的斷裂等;與巖漿活動成因有關(guān)的環(huán)狀構(gòu)造主要包括火山機(jī)構(gòu)環(huán)狀構(gòu)造，隱爆角礫巖筒造成的環(huán)狀構(gòu)造等;與隕石撞擊有關(guān)的環(huán)形構(gòu)造雖不是地質(zhì)成因，但太陽系的行星及其衛(wèi)星表面都有大量隕石撞擊而成的環(huán)形山;與熱液蝕變、烴類擴(kuò)散等成因造成的環(huán)狀構(gòu)造主要是在遙感影像上顯示出的圈狀異常。環(huán)狀構(gòu)造與區(qū)域成礦關(guān)系密切，環(huán)狀構(gòu)造某些部位，如邊部及中央，或與線性構(gòu)造交切點(diǎn)，常常是成礦有利地段;環(huán)狀構(gòu)造（尤其是大型的）可能與深部地質(zhì)構(gòu)造作用有關(guān)[7]。

本區(qū)的環(huán)狀構(gòu)造，基本上應(yīng)歸屬等軸或短軸構(gòu)造盆地，由橫彎褶皺作用所形成。橫彎褶皺作用的力是垂直的，這種力的原因可以是地殼差異升降運(yùn)動、巖漿上拱、鹽層或其他高塑性層重力上浮的底辟作用等[8]。有時一些局部性環(huán)狀構(gòu)造不見伴隨的巖漿巖體，是因?yàn)檫@些構(gòu)造形成于隱伏侵人體之上[9]。

筆者認(rèn)為巖漿上拱活動造就了本區(qū)的構(gòu)造盆地。由于研究區(qū)內(nèi)的環(huán)狀構(gòu)造分布區(qū)內(nèi)除金伯利巖、輝綠巖、輝長巖等基性、超基性巖外，極少見其他侵入巖，因此認(rèn)為與構(gòu)造盆地有關(guān)的巖漿巖是來源于地幔的巖漿巖。金伯利巖是源于地幔深部、富含揮發(fā)份快速上升至地殼淺部的偏堿性超基性巖[10]。如果金伯利巖在上拱過程中首先在上侵部位形成穹隆，當(dāng)所攜帶的揮發(fā)份釋放掉以后，以及巖漿在侵入過程中向上遷移空出來的峒室連續(xù)多階段下沉，原來的穹隆中心就形成了這些構(gòu)造盆地。由于未能噴出地表，這些巖體呈隱伏狀態(tài)分布于環(huán)狀構(gòu)造的中心或邊部。一般情況下，由于金伯利巖漿攜帶大量的氣體，在近地表上端會形成氣泡，氣泡收縮后會因下沉而形成碗狀負(fù)地形，這種負(fù)地形呈近等軸狀，即形成遙感影像上的環(huán)狀影像[11]。

研究區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的119個金伯利巖體（包括疑似金伯利巖體），除極少數(shù)巖體出露在古生界寒武系地層中以外，其他巖管、巖脈均出露在新元古界之中。而保存完好的環(huán)狀構(gòu)造主要分布在研究區(qū)西南側(cè)的古生界出露區(qū)，也就是說，環(huán)狀構(gòu)造出現(xiàn)在地層層位較高的地區(qū)。因此認(rèn)為，當(dāng)金伯利巖于465Ma侵位后[12]，本區(qū)的東北部抬升速度要大于西南部，由于東北部上升過程中經(jīng)歷了近5億年的剝蝕，金伯利巖體露出了地表，而西南部剝蝕的程度不如東北部，所以保存了這些構(gòu)造盆地。最外側(cè)的一個大環(huán)，現(xiàn)在僅存一些斷續(xù)可見的小山，與嵐崮弧相比，環(huán)狀構(gòu)造的特征要差很多，嵐崮弧呈連續(xù)的山脈存在。推測巖漿中心通道附近巖漿房規(guī)模巨大，位于嵐崮弧的南側(cè)，巖漿侵位活動結(jié)束后，巖漿房上方總體下沉，相對來說就使得遠(yuǎn)離巖漿房的地區(qū)地勢就高一些，就更容易剝蝕一些，也就解釋了嵐崮弧內(nèi)側(cè)還保留有古生界而其外側(cè)基本都是元古界這一現(xiàn)象了。

6.結(jié)論

瓦房店地區(qū)的環(huán)狀構(gòu)造，不論是遙感影像還是地形高程或是地層產(chǎn)狀均有比較明顯的顯示，說明本區(qū)確實(shí)存在一套環(huán)狀構(gòu)造體系，這套環(huán)狀構(gòu)造，小的直徑小于lkm，大的直徑超過lOOkm，有的完整，有的只有一段弧線;著名的瓦房店地區(qū)50號金伯利巖管產(chǎn)在一個直徑約2km的環(huán)狀構(gòu)造邊緣上，51、68、74三個巖管產(chǎn)在該環(huán)狀構(gòu)造的中心，金伯利巖管與環(huán)狀構(gòu)造存在某種聯(lián)系;本區(qū)的環(huán)狀構(gòu)造推測是由金伯利巖侵入過程中形成的，當(dāng)巖漿上拱時先形成穹隆，爾后隨著揮發(fā)份的釋放和巖漿上侵出現(xiàn)的峒室的下沉，形成構(gòu)造盆地，巖體呈隱伏狀態(tài)分布在盆地的中心和邊緣地帶;環(huán)狀構(gòu)造是尋找金伯利巖的重要區(qū)域。

推測嵐崮弧南側(cè)是巖漿上侵的主通道，這些?。ōh(huán)）狀構(gòu)造是巖漿侵位過程中形成的;瓦房店地區(qū)金伯利巖與環(huán)狀構(gòu)造有關(guān)，部署金剛石勘查工作時，應(yīng)重視環(huán)狀構(gòu)造中心和邊部的磁異常及水系重砂異常。

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