邓文婷 江晗
辽宁省第七地质大队 辽宁省 丹东市 118000
摘要：宽甸地区硼矿赋存于古元古宙辽河群里尔峪组地层中，为火山沉积变质成因，是典型的层控矿床。辽宁省宽甸县杨木杆硼矿床产于辽河群里尔峪组含硼变质岩系中，严格受层位控制。矿体与围岩具有完全一致的褶曲形态，矿体的产状及空间展布完全为褶皱构造所控制。从已知硼矿床矿体赋存部位看，大多数矿体赋存于褶皱变形的转折端及其两翼，特别是向斜构造的核部，是有用矿物组分重就位的结果。本文通过分析认为褶皱构造、里尔峪组一段蛇纹岩、蛇纹石大理岩和金云透闪岩、及较明显的硼化探异常区，是宽甸地区典型硼矿的重要找矿标志。
关键词：杨木杆硼矿；矿床成因；成矿地质背景；成矿规律
绪言
辽东地区硼矿资源极为丰富，是我国硼矿资源的主要分布区。硼矿床（点）均产于以含硼岩系而著称的辽河群里尔峪岩组中。对于辽东地区硼矿矿床成因观点较多，主要有“镁质矽卡岩成因”、“混合岩化热液成因”、沉积—火山—变质改造的层控矿床”[1]、“层控火山沉积变质矿床”、“叠生层控变质火山沉积矿床”[5]、“沉积变质再造型矿床”[6]等。以上各家成因观点，可以概括为：火山作用→沉积作用→变质作用→混合岩化（矽卡岩化）作用→再造作用→形成硼矿。
宽甸杨木杆硼矿位于中朝准地台胶辽台隆营口～宽甸台拱的东部。区内广泛发育辽河群火山沉积变质岩系，特别是辽河群里尔峪岩组（含硼岩系）极为发育，里尔峪组以赋存硼矿为特征，统称为含硼岩系。其下部含硼岩石组合主要为含磁铁浅粒岩、电气变粒岩、黑云变粒岩、镁质大理岩、蛇纹岩、蛇纹石化镁橄榄岩、金云透闪岩等，硼矿体直接赋存于变粒岩石组合蛇纹岩、蛇纹石化大理岩中。
1、地层
区内出露地层主要为辽河群里尔峪岩组、高家峪岩组。
（1）里尔峪岩组（Pt1Lr）
矿区大面积出露该岩组岩石。为一套火山、陆源碎屑沉积变质建造岩石。该组岩石含硼丰度值高出克拉克值10～20倍，特别是里尔峪岩组一段中的富镁硅酸盐及富镁碳酸盐更高。根据其岩性组合分为两个岩性段，即下部含硼变粒岩段及上部浅粒岩段。本组地层与下伏条痕状混合岩呈混合交代接触关系，与上覆高家峪组地层呈整合接触关系。
（2）高家峪岩组（Pt1g）
主要分布于区内的中部，地层走向由于受褶皱构造的影响极不稳定。与下伏里尔峪组地层呈整合接触关系。
1.2岩浆岩
区内岩浆岩较发育，为辽河期条痕状混合岩（r21），次为闪长玢岩（δμ）、石英正长斑岩（ξοπ）、闪长岩（δ）及伟晶岩（ρ）等脉岩零星出露。
1.3构造
矿区处于杨木杆半环状倒转向斜与杨木杆半环状倒转背斜的北部、东部的结合部，局部为一单斜构造。矿区中部的褶皱构造为杨木杆半环式向斜构造，该褶皱核部较开阔，主要由辽河群里尔峪岩组磁铁浅粒岩地层构成。北翼及东翼为里尔峪岩组电气变粒岩、黑云变粒岩及蛇纹石大理岩、蛇纹岩、金云透闪岩、硼矿体地层构成该半环式向斜构造外圈为杨木杆半环式背斜构造。核部为条痕状混合岩（辽吉花岗岩），半环内圈为里尔峪岩组，主要有蛇纹石大理岩、蛇纹岩、电气变粒岩、黑云变粒岩等组成的变粒岩段及磁铁浅粒岩、含电气磁铁浅粒岩、钠长浅粒岩和黄铁浅粒岩组成浅粒岩段，磁铁浅粒岩较厚大。半环外圈也为里尔峪岩组，但比较薄。杨木杆硼矿体赋存在半环状背斜与杨木杆半环状倒转向斜的结合部。
2矿床地质特征
2.1 矿体特征
硼矿体位于原矿体的西部，为一个隐伏矿体，出露标高在100米左右，倾向北，倾角65—75°。
2.2矿石特征
杨木杆硼矿属于硼镁石大理岩型硼矿，矿区矿石矿物成分比较简单，主要矿石矿物成分为纤维硼镁石，板状硼镁石次之。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆脉石矿物以蛇纹石、镁杆榄石、透闪石、金云母等为主，次为碳酸盐矿物、磷灰石等。硼矿石的有用组分为B2O3，有益组分为MgO，有害组分为FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3，有用组分主要分布在镁硼酸盐矿石矿物，有害组分构成脉石矿物。
2.5围岩蚀变
矿区矿体围岩为蛇纹岩及蛇纹石化大理岩，两者同时又是容矿母岩，矿体中夹石主要为蛇纹岩、金云透闪岩及蛇纹石化大理岩。围岩蚀变作用较为强烈，形成一套在空间上呈带状分布、在时间上前后重叠的蚀变矿物及蚀变岩石，这种蚀变作用与矿床形成紧密相关。主要有镁橄榄石化、蛇纹石化、硼镁石化、绿泥石化、滑石化、碳酸盐化等。由上述蚀变矿物的共生组合则形成一套相应的蚀变岩石。如：蛇纹岩、蛇纹石化大理岩、金云透闪岩、滑石金云母岩及各种硼镁石等。
2.6矿床成因
矿床产于辽河群里尔峪组含硼变质岩系中，严格受层位控制。同时，硼矿体也受岩性控制，多赋存于富镁硅酸盐岩和富镁碳酸盐岩中。含硼岩石以火山～火山沉积岩为主，经变质作用对原生矿床进行改造富集。矿体与围岩具有完全一致的褶曲形态。矿体的产状及空间展布完全为褶皱构造所控制。综合宽甸其他已知硼矿床的特点，可确定本硼矿床成因类型为：火山～火山沉积热液变质层控矿床[3]。
3区域成矿规律与找矿方向
成矿作用与地质构造有着密切关系，杨木杆硼矿的分布受地层、构造变动、岩浆活动以及变质作用等因素制约。
杨木杆硼矿处于杨木杆半环状倒转向斜与杨木杆半环状倒转背斜的北部、东部的结合部，受断裂破坏作用，矿区的构造作用与硼矿的分布有着直接的关系。含硼岩系在遭受区域变质的同时，发生强烈褶皱变形和变质热液的交代作用。从已知硼矿床矿体赋存部位看，大多数矿体赋存于褶皱变形的转折端及其两翼，特别是向斜构造的核部，是有用矿物组分重就位的结果。本区的两条近东西向构造控制矿床矿体的产出特征。
本区硼矿的主要找矿方向[4]是：硼矿严格受含硼岩系控制，具有明显的层控性，即在里尔峪岩组一段控矿。辽东地区古元古代硼矿成矿物质均来自含硼岩系（里尔峪岩组），矿体无一例外地赋存于富镁质大理岩中，并且矿床与含硼岩系、矿体与富镁质大理岩厚度、规模等均呈正相关关系。据区域资料，本区大——中型以上的硼矿床均分布于厚度大于600—700m的含硼岩系中，以及矿体均产于厚度大于50m的富镁大理岩中。因此，二者的厚度及规模是找寻硼矿的首要标志。
4成矿预测
1、热液蚀变（镁橄榄石化、蛇纹石化等）是硼矿床的主要找矿标志。
2、区内硼矿的分布严格受辽河群里尔峪岩组和褶皱构造控制，这与该种矿床的成因有直接关系。前造山期构造是基本控矿因素。辽东硼矿带是辽东裂谷轴部浅海凹陷优地槽相火山沉积成矿作用形成的，这个火山作用活动带的适当部位控制了硼矿产的初始形成，火山带中的火山群是控制硼矿田级别的古控矿构造。
3、造山期的变质变形是仅次于前者的叠生改造过程，它使矿床再就位并使矿质发生一定的迁移富集，基本形成了该区内复杂褶皱为特色的构造格局，在很大程度上决定了矿床、矿体的分布形态、规模和产状，矿区背斜核部的褶皱构造形态亦为成矿作用提供了有利空间，使本区矿体得以形成。
综上所述，基底褶皱构造，里尔峪组一段蛇纹岩、蛇纹石大理岩和金云透闪岩，较明显的硼化探异常区，是重要的找矿标志。
5结论
1、含硼岩系由含硼层及其顶底板岩石组成。辽河期条痕状混合岩是含硼岩系的基底岩石，是找矿的标志性层位。硼矿体受含硼岩系和岩性严格控制，硼矿体赋存于里尔峪岩组一段，富镁硅酸盐的透闪蛇纹岩、蛇纹石化大理岩是容矿岩石，同时也是硼矿的直接围岩。杨木杆硼矿体赋存在半环状背斜与杨木杆半环状倒转向斜的结合部。其中两条断裂构造对硼矿体有一定的破坏作用。
2、由于矿区硼矿体中MgO偏高，而B2O3的含量又低于标准值，结合其他硼矿含镁、硼的特点，说明B2O3的含量与MgO的含量呈正相关关系，反映了硼矿的形成首先需要富镁的条件。
3、硼矿床的成因类型可以确定为火山～火山沉积热液变质层控矿床。
作者简介：
邓文婷，女，1985年，毕业于中国石油大学（北京），获硕士学位，地质工程师，主要从事矿产勘查工作.
江晗，帅男，毕业于辽宁省工程技术学院，主要从事矿产勘察工作。
论文作者:邓文婷,江晗
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/16
标签：矿体论文; 矿床论文; 木杆论文; 蛇纹石论文; 大理论文; 辽河论文; 火山论文; 《防护工程》2018年第11期论文;