趙星博，張 航，劉曉東

（核工業(yè)二四〇研究所，遼寧 沈陽 110032）

遼寧省本溪縣連山關(guān)某礦床是我國目前發(fā)現(xiàn)成礦時代最老的一個富礦床（張家富等，1994）。據(jù)前勘查找礦經(jīng)驗，在目的層重熔混合巖中易成礦，而前人往往在打穿目的層終孔，而在近幾年工作中發(fā)現(xiàn)在重熔混合巖增厚隆起區(qū)深部存在第二段目的層，而第二段重熔混合巖各種成礦條件比第一段重熔混合巖更為有利。筆者在同行研究工作的基礎(chǔ)上，經(jīng)過大量的、系統(tǒng)的野外和室內(nèi)工作，得出了一些新的認(rèn)識。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 大地構(gòu)造位置

研究區(qū)位于遼東—吉南古元古宙裂谷內(nèi)的北緣（圖1）。據(jù)前人研究成果，該裂谷在2.2Ga起始拉張，遼河群地層沉積完成，隆起造山于1.9 ～1.7Ga；基底為太古宙花崗綠巖帶及高級變質(zhì)片麻巖區(qū)，裂谷由遼吉花崗巖及古元古宙遼河群中淺變質(zhì)巖構(gòu)成；遼吉花崗巖為組成遼河群地層的火山巖同期同源侵入體，與其上覆的遼河群地層均為構(gòu)造接觸（李三忠，2004）。

1.2 區(qū)域地層

出露地層主要為太古界鞍山群（綠泥石英片巖、石英巖、磁鐵石英巖、黑云變粒巖、斜長角閃巖、角閃變粒巖、角閃片巖）、古元古界遼河群（主要為二云母片巖、石榴二云片巖、厚層石英巖、白云大理巖），分布于礦區(qū)南部和西北部。新元古界震旦系覆蓋于礦區(qū)北部，下古生界寒武系、奧陶系、上古生界石碳系分布于礦區(qū)東北部（張秋生等，1984）。

1.3 巖漿巖

連山關(guān)混合雜巖體呈近東西向分布，西起弓長嶺，經(jīng)連山關(guān)東至草河城，巖體約長40km，寬約7 ～10km，面積約為320km2，構(gòu)成弓長嶺—下馬塘復(fù)背斜的軸部，混合了鞍山群和遼河群浪子山組底部巖層。該混合雜巖體主體由紅色鉀質(zhì)混合花崗巖組成，其間有少量早期鈉質(zhì)花崗片麻巖殘留體，并大量分布太古宙鞍山群殘留體，邊部分布白色重熔混合巖（吳迪等，2016）。

2 研究區(qū)礦化特征

2.1 礦化圍巖特征

根據(jù)野外巖性總結(jié)，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)的碎裂重熔混合巖和碎裂鉀長花崗巖中鈾礦化的區(qū)別主要是賦礦巖石中礦物含量的區(qū)別。這種區(qū)別主要體現(xiàn)在兩種巖性中石英、長石和以綠泥石和黑云母為主的泥鐵質(zhì)膠結(jié)物的含量的不同，重熔混合巖的綠泥石和黑云母含量較鉀長花崗巖多，而長石和石英含量則略低于鉀長花崗巖。兩種巖石的其他礦化特征則未發(fā)現(xiàn)明顯區(qū)別。因此，我們認(rèn)為連山關(guān)地區(qū)產(chǎn)于碎裂重熔混合巖中的礦化和產(chǎn)于碎裂鉀長花崗巖中的礦化在成因上是基本相同的，暫不區(qū)別對待。

2.2 含礦巖石中礦物存在形態(tài)

根據(jù)對連山關(guān)礦床含礦巖石取樣薄片鑒定，可以看出含礦巖石（重熔混合巖、碎裂重熔混合巖和碎裂鉀長花崗巖）中鈾礦物存在形態(tài)以脈狀為主，少量團塊狀、片狀和星點狀產(chǎn)出于礦物裂隙中。（圖2a、圖2b）。

圖2 礦物在重熔混合巖中賦存形態(tài)

2.3 圍巖蝕變與礦化關(guān)系

圖3 膠遼吉古裂谷演化示意圖（李三忠等，2004；吳迪，2015）

研究區(qū)圍巖蝕變強烈，熱液活動明顯。圍巖蝕變種類較多，有水云母化、綠泥石化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、鈉黝簾石化、碳酸鹽化、硅化等。其中水云母化、綠泥石化和赤鐵礦化最為常見。水云母化主要由長石蝕變而成，綠泥石化主要由黑云母蝕變而成。

水云母化普遍發(fā)育，貫穿于成礦的各個時期，但多數(shù)為成礦前蝕變，對成礦物質(zhì)的富集有一定的影響；綠泥石化和赤鐵礦化為成礦期蝕變，對成礦物質(zhì)的富集具有吸附作用。

3 深部成礦分析

3.1 區(qū)域成礦模式分析

筆者根據(jù)多年查閱文獻(xiàn)資料和實際工作中吸收理解區(qū)域成礦主要在成巖之后（時間為1.8Ga 左右）（圖3）：

（a）成礦前期已形成肉紅色花崗巖與遼河群地層等；

（b）（c）在成礦期發(fā)生構(gòu)造運動，地層巖體拉張、擠壓等一系列構(gòu)造作用使巖體構(gòu)造裂隙發(fā)育，為下一步熱液侵入提供空間條件；

（d）含礦熱液從深部涌入巖體構(gòu)造裂隙及可能存在的空間內(nèi)，在構(gòu)造裂隙內(nèi)富集成礦。

熱液涌入巖體構(gòu)造裂隙中，使基巖變形變質(zhì)作用成礦，形成含礦巖體的重熔混合巖，而這段則是后期看到的重熔混合巖隆起區(qū)（在鉆孔剖面中可明顯看出第二段目的層）。熱液涌入接觸帶位置形成的則是第一段重熔混合巖。而在第二段巖體中熱液運動更強烈，成礦條件更好，但在區(qū)域上含有重熔混合巖隆起區(qū)的現(xiàn)象沒有巖體與地層接觸成礦的現(xiàn)象多（李三忠等，2004）。

3.2 該地區(qū)深部有更好的成礦條件

根據(jù)收集整理前人資料整理黃溝礦床51 個礦體不同見礦深度整理出，可以明顯看出在60～300m 區(qū)間礦體個數(shù)較多，在20米以下沒有找到礦體（吳迪等，2015）（圖4），說明在深部存在更有利的成礦條件。

圖4 前人鉆孔見礦段深度與礦體個數(shù)統(tǒng)計圖

3.3 根據(jù)鉆孔資料說明深部成礦條件

據(jù)編錄資料顯示，該地段深部為重熔混合巖隆起區(qū)，具備良好的成礦條件，在到100 米左右見較薄的重熔混合巖段，重熔混合巖下面變?yōu)槿饧t色花崗巖，在肉紅色花崗巖下又出現(xiàn)較厚的重熔混合巖，而這第二段重熔混合巖見礦，而根據(jù)前人的經(jīng)驗打穿第一段重熔混合巖就會終孔，從未探索過第二段重熔混合巖，本次施工鉆孔突破常規(guī)，往深部繼續(xù)探索，取得很好的效果。

在該孔編錄過程中，在深部見明顯的強烈的赤鐵礦化、綠泥石化、水云母化沿裂隙發(fā)育，裂隙發(fā)育好，硅化發(fā)育較好，在礦物附近見黃鐵礦伴生。在連山關(guān)成礦模式具備很好的成礦條件，從野外肉眼可以判斷出該巖心段也是極易成礦。

結(jié)合地質(zhì)物探編錄，對礦體的礦化特征初步總結(jié)如下：

圖5 巖心中與礦化關(guān)系密切的蝕變類型

圖6 鉆孔剖面圖A.ZKW3-7 鉆孔剖面圖；B.ZKN8-1 鉆孔剖面圖

（1）含礦巖性為重熔混合巖，其成分由50%-55%長石，40%左右的石英和5%左右的綠泥石、黑云母等暗色礦物組成。長石斑晶粒度0.5-1.0cm，巖心呈短柱狀，裂隙發(fā)育強烈。根據(jù)形態(tài)判斷鈾礦物主要為瀝青鈾礦，鈾礦化與綠泥石脈體關(guān)系極為密切（圖5A），軸夾角多由45°-55°不等。

（2）巖石中的蝕變主要為強綠泥石化和輕度的水云母化，564.92-570.23m發(fā)現(xiàn)的第一層鈾礦體中可見明顯的鉀長石化，造成巖心呈淺棕褐色（圖5B），此類蝕變與連山關(guān)礦體的蝕變特征較為一致。

值得注意的是，本孔緊靠礦體的555.50-563.35m 深度發(fā)現(xiàn)了三段強烈硅化（圖5C），初步推斷其可能與含礦變質(zhì)熱液的運移有關(guān)。

（3）通過對鉆孔剖面圖可發(fā)現(xiàn)本孔主要含礦巖石.重熔混合巖，在孔內(nèi)出現(xiàn)了2次（圖6A）。初次見于淺部，僅10.00m厚；二次見于深部，厚度達(dá)到37.00m，發(fā)現(xiàn)了三段礦體。二者之間發(fā)育有127.00m的鉀長花崗巖，這是該重熔混合巖隆起區(qū)存在第二重熔混合巖段的有力證據(jù)，證明該地區(qū)存在較大的找礦空間。

（4）在前人施工鉆孔也出現(xiàn)第二段重熔混合巖現(xiàn)象，在上一輪連山關(guān)地區(qū)普查工作中，根據(jù)統(tǒng)計74個鉆孔中有15個孔出現(xiàn)這種情況（吳迪，2015），并且都在第二段重熔混合巖見礦，更有力的證明了這一現(xiàn)象是真實存在的?？梢愿鶕?jù)（圖6B）可以看出在第二段重熔混合巖段蝕變更加強烈，并且礦體主要在該段產(chǎn)出。

表1 ZKW3-7 鉆孔含礦段U 含量分析結(jié)果一覽表（核工業(yè)東北分析測試中心）

3.4 化學(xué)分析顯示該地區(qū)有較好的鈾成礦潛力

對ZKW3-7 鉆孔見礦段進(jìn)行劈心取樣，根據(jù)分析結(jié)果可以看出：

（1）在H1 樣品為圍巖樣品，U 含量為32.19μg/g，H27 為分析最高值為1745μg/g，達(dá)到工業(yè)品位，根據(jù)測井該孔定性為工業(yè)礦孔。

（2）575.15m 樣品H26-H28 為主要含礦段，該深度為第二段重熔混合巖，在第一段只見一個樣品出現(xiàn)異常顯示，證明深部成礦條件比上部的條件好。

4 結(jié)論

一直以來連山關(guān)礦床成礦理論等問題是各位專家一直爭議的問題，思路較復(fù)雜，根據(jù)本人工作經(jīng)驗及以上論述總結(jié)出本人認(rèn)為的幾條觀點：

（1）在前人工作的研究整理，結(jié)合近幾年的實際工作情況，認(rèn)為在穿過淺層含礦段終孔揭露的不全面，在隆起區(qū)建議繼續(xù)深部探索。

（2）根據(jù)編錄資料說明在重熔混合巖隆起區(qū)的位置深部存在較好的蝕變，構(gòu)造裂隙，該地區(qū)深部具備更好的成礦地質(zhì)條件。

（3）在2015年及前人施工鉆孔發(fā)現(xiàn)并驗證了這一深部成礦理論是可能的。