赤峰南部小城子珍珠岩矿床地质特征及成因探讨

刘俊骁

（辽宁地质矿产研究院，辽宁 沈阳 110032）

0 引言

珍珠岩可以制成膨胀珍珠岩，有容重轻、导热系数小、吸音防火等优点，用于建筑、特殊材料、农业、环境保护等多个行业，市场前景广阔；是一种重要的非金属矿产。美国、希腊、中国、俄罗斯是主要产出国，其中我国储量最大的是河南，占全国总储量的一半；其它如黑龙江、辽宁、内蒙古、山西、江西、浙江也有产出，占全国总量的37%。随着我国墙体材料改革，及新型轻质材料和建筑工程绝热要求，膨胀珍珠岩需求量大幅提升，珍珠岩矿产勘查力度也随之提升。在内蒙古地区，义县组、白音高老组、玛尼吐组、满克头鄂博组地层是主要的赋矿地层[1]；小城子镇义县组地层中有多个珍珠岩矿分布，研究其矿产特征及成因，对在义县组火山岩中珍珠岩勘探有重要指导意义。

1 矿区地质背景

1.1 地层

赤峰南部属古生代属华北地层大区，晋冀鲁豫地层区，阴山地层分区，大青山地层小区；中生代属天山-兴安地层区，内蒙古草原地层分区，镶黄旗-正蓝旗地层小区；新生代属兴安地层分区，宁城-敖汉旗小区。古生界主要为滨浅海相、海陆交互相、陆源碎屑岩夹火山岩建造；中生界主要为陆相火山岩和山间盆地碎屑沉积岩；新生界为第三系玄武岩和第四系松散沉积。中生界义县组（K1y）是珍珠岩、沸石、膨润土重要赋矿地层[2-3]。

矿区内出露地层主要为义县组（K1y）和第四系。

义县组（K1y）岩石组合为安山质角砾凝灰岩夹酸性熔岩、安山岩（见图2）。

矿区地层层序：

图1 小城子珍珠岩矿矿区剖面图

3.灰紫色安山岩、灰紫色气孔杏仁安山岩；

2.灰紫色安山质含集块角砾熔结凝灰岩；

1.灰紫色安山质角砾凝灰岩、凝灰岩夹灰黑色流纹质含集块熔岩、熔岩。

1.2 构造

赤峰地区中生代以来，受太平洋板块与欧亚板块的对接、俯冲作用影响，形成了一系列NE-NNE 方向展布的大陆边缘裂陷带。中生代以来的成矿作用受NE-NNE 向构造影响强烈[4]。

矿区位于北东向宁城火山断陷盆地中，该盆地受NE 向嫩江-八里罕区域深断裂控制，区内发育NE、NNE、NW、EW 向次级断裂。矿区内的NE 向正断层和NW 向走滑断层为嫩江-八里罕断裂的次生断裂。

1.3 火成岩

赤峰南部燕山期岩浆活动强烈，分布面广，与内生非金属矿关系密切；其中晚燕山期喷出岩为流纹岩、凝灰岩、安山岩、玄武岩，是珍珠岩矿、沸石矿、膨润土矿的主要赋矿围岩。

小城子珍珠岩矿区主要为凝灰岩、安山岩，流纹质含集块熔岩为酸性岩浆活动期产物，是珍珠岩重要成矿时期。

图2 小城子珍珠岩矿矿区地质简图

2 矿床特征

小城子珍珠岩矿由南湾子珍珠岩矿、双龙珍珠岩矿、小城子珍珠岩联矿和坤河珍珠岩矿等四个矿组成；均沿区内NE 向正断层分布。

矿床赋存于义县组（K1y）安山质凝灰岩层局部所夹流纹质含集块熔岩、熔岩中，为火山活动晚期火山通道附近英安质岩浆形成。

矿体呈似层状、透镜状（见图1），按NE30°方向展布，宽度、厚度变化大；最大矿体长300 米，宽100 米，厚20～60 米；其它矿体长100～250 米，宽50～150 米，厚10～50 米。矿体内部NW 向节理发育。

按其脱玻化程度珍珠岩和脱玻化珍珠岩两种矿石类型。珍珠岩呈灰褐、灰黑色，块状构造、全玻璃质结构；透明-半透明，具珍珠-油脂光泽，具典型的圆形、椭圆形珍珠状构造；脱玻化珍珠岩呈灰黑色、半透明，具典型的珍珠状构造，柱状节理发育。矿石成分主要为酸性火山玻璃，偶见长石、石英斑晶。膨胀系数5～15倍，容重75～178 km/m3。矿体西侧靠近流纹质含集块角砾熔岩部分含有岩屑、晶屑，矿石质量差。

根据其产出层位及赋存围岩，小城子珍珠岩矿成矿作用方式为爆发式火山局部酸性岩浆喷溢冷凝成矿。

3 矿床成因探讨

刘锦等通过研究赤峰地区珍珠岩含矿建造、成矿原岩、成矿作用及矿床特征，将珍珠岩矿成因归纳为三个类型：溢流型珍珠岩矿床、爆发型珍珠岩矿床、侵出型珍珠岩矿床。尖山子珍珠岩矿为典型爆发型珍珠岩矿床，通过两者矿床特征对比可见，两者矿床成因相同，均为爆发型珍珠岩矿。

据刘劲鸿研究表明，珍珠岩形成之前酸性岩浆曾有一挥发分过饱和阶段，后经爆发使挥发分逸出，形成含挥发分少、粘度更大的岩浆；而这种岩浆更易形成珍珠岩[5]。小城子珍珠岩矿珍珠岩矿体沿NE 向正断层分布为这一结论提供了有力证据。NE 向断正在断层和NW 向走滑断层后期活动破坏了矿体。

［1］刘锦，王宇林，闫楠，仲米山，贾翠，等.赤峰地区中生代火山岩中非金属成矿系列研究[J].地质找矿论丛，2011，26（3）：289-294.

［2］内蒙古自治区地质矿产局.内蒙古自治区区域地质志[M].北京:地质出版社,1991.

［3］内蒙古自治区地质矿产局.内蒙古自治区岩石地层[M].武汉：中国地质大学出版社，1996.

［4］陈敏，张寿庭，王帅成，等.赤峰地区与中生代火成岩有关的非金属矿床成矿系列[J].中国非金属矿工业导刊.2010.86（6）：44-54.

［5］刘劲鸿.东北地区珍珠岩矿床地质特征及成因探讨[J].矿床地质.1983，2（3）：60-68.

［6］刘锦.赤峰地区主要非金属成矿条件及成矿规律研究[D].沈阳：辽宁工程技术大学，2010：1-56.

［7］邵厥年，陶维屏，等.矿产资源工业要求手册[M].北京：地质出版社，2010.