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        簡述楊木桿硼礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律

        2019-09-10 02:49:56畢可勇
        炎黃地理 2019年3期
        關(guān)鍵詞:成礦規(guī)律礦床成因

        畢可勇

        摘 要:遼寧省寬甸縣楊木桿硼礦位于中朝準(zhǔn)地臺膠遼臺隆營口~寬甸臺拱的東部。該礦屬于硼鎂石大理巖型硼礦,遼河群里爾峪巖組一段為蘊(yùn)礦層,其含硼巖系較發(fā)育,硼礦體賦存于楊木桿半環(huán)狀倒轉(zhuǎn)背斜與楊木桿半環(huán)狀倒轉(zhuǎn)向斜的結(jié)合部。礦床產(chǎn)于遼河群里爾峪組含硼變質(zhì)巖系中,嚴(yán)格受層位控制。含硼巖石以火山~火山沉積巖為主,經(jīng)變質(zhì)作用對原生礦床進(jìn)行改造富集。

        關(guān)鍵詞:楊木桿硼礦;礦床成因;成礦地質(zhì)背景;成礦規(guī)律

        1.區(qū)域及礦區(qū)地質(zhì)

        寬甸楊木桿硼礦位于中朝準(zhǔn)地臺膠遼臺隆營口~寬甸臺拱的東部。區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育遼河群火山沉積變質(zhì)巖系,特別是遼河群里爾峪巖組(含硼巖系)極為發(fā)育,具有較佳的找礦前提條件。寬甸地區(qū)硼礦賦存于古元古宙遼河群里爾峪組地層中,為火山沉積變質(zhì)成因,為典型的層控礦床。里爾峪組以賦存硼礦為特征,統(tǒng)稱為含硼巖系。其下部含硼巖石組合主要為含磁鐵淺粒巖、電氣變粒巖、黑云變粒巖、鎂質(zhì)大理巖、蛇紋巖、蛇紋石化鎂橄欖巖、金云透閃巖等,硼礦體直接賦存于變粒巖石組合蛇紋巖、蛇紋石化大理巖中。

        1.1成礦地質(zhì)背景

        寬甸楊木桿硼礦分布嚴(yán)格受遼河群里爾峪組和褶皺構(gòu)造控制,這與該種礦床的成因有直接關(guān)系。前造山期構(gòu)造是基本控礦因素。遼東硼礦帶是遼東裂谷軸部淺海凹陷優(yōu)地槽相火山沉積成礦作用形成的,火山帶中的火山群是控制硼礦田級別的古控礦構(gòu)造。造山期的變質(zhì)變形是僅次于前者的疊生改造過程,它使礦床再就位并使礦質(zhì)發(fā)生一定的遷移富集,基本形成了普查區(qū)內(nèi)的復(fù)雜褶皺為特色的構(gòu)造格局,在很大程度上決定了礦床、礦體的分布形態(tài)、規(guī)模和產(chǎn)狀,而礦區(qū)背斜核部的囊狀形態(tài)亦為成礦作用提供了有利空間,使本區(qū)礦體得以形成。同時(shí),研究發(fā)現(xiàn),遼寧地區(qū)產(chǎn)于含硼巖系中的所有硼礦床(點(diǎn)),均賦存于富鎂質(zhì)大理巖中,反映了本區(qū)硼礦具有層控與巖控的特點(diǎn)。

        1.2地層

        寬甸楊木桿硼礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為遼河群里爾峪巖組、高家峪巖組,巖漿巖較發(fā)育,以遼河期條痕狀混合巖(r21)為主,地區(qū)地層分布符合遼寧地區(qū)硼礦成礦規(guī)律。下面簡單介紹一下本地區(qū)地層情況:

        (1)里爾峪巖組(Pt1Lr)

        礦區(qū)大面積出露該巖組巖石。為一套火山、陸源碎屑沉積變質(zhì)建造巖石。該組巖石含硼豐度值高出克拉克值10~20倍,特別是里爾峪巖組一段中的富鎂硅酸鹽及富鎂碳酸鹽更高。里爾峪巖組一段為硼礦的蘊(yùn)礦層,在區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)均有出露,其厚度變化較大,主要巖性有電氣變(淺)粒巖、黑云變粒巖、角閃變(淺)粒巖、蛇紋石化大理巖、透閃蛇紋巖(蛇紋巖)和金云透閃巖等,硼礦體即賦存于透閃蛇紋巖及蛇紋石化大理巖中。里爾峪巖組二段比較發(fā)育,出露面積比較大,主要巖性有磁鐵淺粒巖、含電氣磁鐵淺粒巖、鈉長淺粒巖和黃鐵淺粒巖等。

        (2)高家峪巖組(Pt1g)

        主要分布于區(qū)內(nèi)的中部,地層走向由于受褶皺構(gòu)造的影響極不穩(wěn)定。與下伏里爾峪組地層呈整合接觸關(guān)系。根據(jù)巖性特征及巖石組合特征可分為兩個(gè)巖性段,即含墨變粒巖段和片麻巖段。巖層以普遍含石墨為特征,石墨含量普遍較高,是區(qū)域上晶質(zhì)石墨礦的含礦層位。巖石組合為含墨黑云變粒巖、含墨黑云矽線片麻巖及透閃透輝大理巖等。其中含墨變粒巖段主要由石墨黑云變(淺)粒巖、石墨透閃透輝變粒巖夾石墨大理巖等組成。片麻巖段主要由石墨黑云斜長變粒巖、石墨透閃變粒巖含石榴矽線片麻巖夾石墨大理巖等組成。

        1.3構(gòu)造

        礦區(qū)處于楊木桿半環(huán)狀倒轉(zhuǎn)向斜與楊木桿半環(huán)狀倒轉(zhuǎn)背斜的北部、東部的結(jié)合部,局部為一單斜構(gòu)造。礦區(qū)中部的褶皺構(gòu)造為楊木桿半環(huán)式向斜構(gòu)造,該褶皺核部較開闊,主要由遼河群里爾峪巖組磁鐵淺粒巖地層構(gòu)成。北翼及東翼為里爾峪巖組電氣變粒巖、黑云變粒巖及蛇紋石大理巖、蛇紋巖、金云透閃巖、硼礦體地層構(gòu)成。

        2.礦體地質(zhì)

        2.1礦床地質(zhì)特征

        2.1.1蘊(yùn)礦層特征

        本區(qū)含硼巖系出露2個(gè)巖組,下部變質(zhì)雜巖強(qiáng)混合巖化;向上依次為富電氣變粒巖組,主要巖性為黑云鈉長變粒巖、電氣斜長變粒巖、角閃斜長變粒巖、斜長角閃巖;富鎂硼酸鹽巖組主要是硼酸鹽礦體、含硼蛇紋石化大理巖、含硼蛇紋巖、蛇紋巖、蛇紋石化大理巖、構(gòu)造蝕變巖等組成;上部混合巖化變粒巖雜巖組,在此區(qū)混合巖化較弱,主要為電氣石鈉長淺粒巖、電氣磁鐵斜長淺粒巖、電氣微斜淺粒巖、磁鐵鈉長淺粒巖、黃鐵淺粒巖、鈉長淺粒巖、黑云斜長變粒巖、電氣黑云斜長變粒巖等組成,其主要特征是富含鐵質(zhì),區(qū)域上此層內(nèi)形成磁鐵礦層。

        2.1.2礦體特征

        硼礦體位于原礦體的西部,為一個(gè)隱伏礦體,出露標(biāo)高在100米左右,傾向北,傾角65—75°。在280.2-300.2m見硼礦體,見礦偽厚20m,B2O3最高品位為10.69%,平均品位為3.70%。向西部延長及北部延深含硼蛇紋石化大理巖有變厚變大的趨勢。

        2.1.3礦石特征

        楊木桿子硼礦屬于硼鎂石大理巖型硼礦[2],礦區(qū)礦石礦物成分比較簡單,主要礦石礦物成分為纖維硼鎂石,板狀硼鎂石次之。脈石礦物以蛇紋石、鎂橄欖石、透閃石、金云母等為主,次為碳酸鹽礦物、磷灰石等。硼礦石的有用組分為B2O3,有益組分為MgO,有害組分為FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3,有用組分主要分布在鎂硼酸鹽礦石礦物,有害組分構(gòu)成脈石礦物。

        2.1.4礦床成因

        礦床產(chǎn)于遼河群里爾峪組含硼變質(zhì)巖系中,嚴(yán)格受層位控制。同時(shí),硼礦體也受巖性控制,多賦存于富鎂硅酸鹽巖和富鎂碳酸鹽巖中。含硼巖石以火山~火山沉積巖為主,經(jīng)變質(zhì)作用對原生礦床進(jìn)行改造富集。礦體與圍巖具有完全一致的褶曲形態(tài)。礦體的產(chǎn)狀及空間展布完全為褶皺構(gòu)造所控制。綜合寬甸其他已知硼礦床的特點(diǎn),可確定本硼礦床成因類型為:火山~火山沉積熱液變質(zhì)層控礦床[3]。

        2.2區(qū)域成礦規(guī)律與找礦方向

        成礦作用與地質(zhì)構(gòu)造有著密切關(guān)系,楊木桿硼礦的分布受地層、構(gòu)造變動、巖漿活動以及變質(zhì)作用等因素制約。

        本區(qū)硼礦的主要找礦方向[4]是:硼礦嚴(yán)格受含硼巖系控制,具有明顯的層控性,即在里爾峪巖組一段控礦。遼東地區(qū)古元古代硼礦成礦物質(zhì)均來自含硼巖系(里爾峪巖組),礦體無一例外地賦存于富鎂質(zhì)大理巖中,并且礦床與含硼巖系、礦體與富鎂質(zhì)大理巖厚度、規(guī)模等均呈正相關(guān)關(guān)系。據(jù)區(qū)域資料,本區(qū)大——中型以上的硼礦床均分布于厚度大于600—700m的含硼巖系中,以及礦體均產(chǎn)于厚度大于50m的富鎂大理巖中。因此,二者的厚度及規(guī)模是找尋硼礦的首要標(biāo)志。

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