辽宁省岫岩县生铁岭硼矿床地质特征

张连民

（辽宁省第五地质大队有限责任公司，辽宁 大石桥 115100）

岫岩县生铁岭硼矿床位于辽宁省营口—宽甸硼矿成矿带的中部岫岩县牧牛地区，该成矿带是我省乃至全国重要的硼矿产地，其分布严格受辽东古裂谷控制，西起大石桥，东至集安县，呈近东西向带状分布，总长度近300公里，其中分布着数十个硼矿床[1]。

图1 营口—宽甸硼矿成矿带分布图

1 矿区地质特征

矿区大地构造位于中朝准地台、胶辽台隆、营口—宽甸台拱、凤城凸起西端、英落—草河口复向斜南翼，处于辽宁省营口—宽甸硼矿成矿带的中部[2]。

区域出露地层主要为下元古界辽河群里尔峪岩组、高家峪岩组和大石桥岩组；区域上岩浆岩极为发育，主要为中生代晚三叠纪似斑状黑云二长花岗岩、晚侏罗纪黑云花岗岩等。

图2 岫岩县生铁岭地区区域地质图

图3 生铁岭矿区硼矿地质物化探综合图

1.1 地层

矿区内出露地层为古元古界辽河群里尔峪岩组，为区内含硼岩系。一段：主要为条带状角闪变粒岩、黑云变粒岩、磁铁浅粒岩夹镁质大理岩及其蚀变岩等，赋存硼、铁矿体。二段：主要为黑云变粒岩、磁铁浅粒岩、电气变粒岩。三段：主要为角闪变粒岩夹磁铁浅粒岩。

1.2 岩浆岩

区内岩浆岩较发育，主要为花岗伟晶岩、花岗闪长岩、闪长玢岩、煌斑岩等岩脉，其中花岗伟晶岩大面积出露于五磊山穹隆东部。

1.3 构造

区内褶皱构造发育，主要为五磊山穹隆及其次级构造生铁岭复背斜。该背斜为同斜倒转褶皱，枢纽走向近东西，翼部地层均向南南西倾，倾角55°～86°，地层为倒转层序。

1.4 硼矿带特征

硼矿带赋存于下元古界辽河群里尔峪岩组一段的镁质大理岩内，走向近东西，延长约8km，呈层状产出，宽度15m～40m，最大延深约550m。硼矿带主体隐伏于条痕状角闪混合花岗岩之下。

图4 生铁岭复背斜

硼矿带具明显分带性，按角闪变粒岩、金云透闪岩、蛇纹石化镁橄榄岩、含硼镁石磁铁矿镁橄榄岩、蛇纹石化镁橄榄岩、金云透闪岩、角闪变粒岩层序对称出现，围岩为磁铁浅粒岩或黑云变粒岩。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

硼矿体严格受含硼岩系层位控制，并赋存于里尔峪组下部蛇纹石化镁橄榄石化镁质大理岩内，硼矿体中伴生铁矿体。目前在生铁岭背斜北翼共发现硼矿体4条，铁矿体8条，矿体特征如下：

（1）区内硼矿带由上至下依次出现三层镁橄榄岩，中、上两层连续分布，下层仅在含硼蚀变带膨胀部位出现，中部镁橄榄岩层赋存硼矿及铁矿主矿体。

（2）从矿体形态特征来看，硼、铁矿体基本同为一体，矿体与直接围岩多属于渐变过渡关系。硼矿主矿体呈似层状分布，沿走向长度400m，沿倾向延深338m，平均厚度15.10m；铁矿主矿体呈透镜状分布，沿走向长度500m，沿倾向延深544m，平均厚度7.06m。其它矿体特征显示延长、延深大致相等的特点。

（3）估算硼矿贫矿工业矿石资源量179.76万t，B2O3资源量11.34万t，矿床规模达到中型，伴生铁矿工业矿石资源量792.72万t。

2.2 矿石特征

矿石矿物主要有纤硼镁石、磁铁矿、少量硼镁铁矿，脉石矿物主要有镁橄榄石、蛇纹石、白云石、金云母及水镁石等。

矿石结构主要为纤状花岗变晶结构、交代残余结构。矿石构造主要有：块状构造、条带状构造。

硼矿矿石类型为硅酸盐类硼镁石—磁铁矿—镁橄榄石岩型。

3 矿床类型

生铁岭硼矿床按矿石组合特征及层位对比应属磁铁矿-硼镁石型矿床。

4 成矿作用及成矿模式

岫岩生铁岭硼、铁矿床的形成经历了漫长的地质阶段。在古元古代裂谷环境的次级火山—沉积断陷盆地中，由于长期火山活动，源源不断地从地壳深处带来大量硼、铁物质，这些硼、铁主要以离子状态被火山物质和粘土物质所吸附，这种状态的硼、铁是以后形成硼、铁矿床的物质来源。辽河运动时期，在角闪岩相区域变质作用过程中，变质热液围岩中的B、Fe、K、Na、Al及少量的P、S和其他金属物质溶于其中。这种热液进入到镁质碳酸盐岩中，热液性质产生变化，呈强碱性，使正硅酸开始离解。含有离解的正硅酸气水热液与镁质碳酸盐反应，首先生成大量的镁橄榄石。已形成的镁橄榄岩，继续在含K、Ca、Al、S、的气水热液作用下，先后生成金云母和透闪石，在含硼酸、Fe的气水热液作用下生成大量的硼镁铁。之后经过漫长的地质年代，在多期变质变形作用下，硼镁铁逐渐分解形成纤维状硼镁石和微细粒磁铁矿，成矿物质再活化、迁移，最终富集成矿[3]。

5 找矿标志

5.1 地层标志

硼矿体严格受里尔峪岩组（含硼岩系）层位控制，并赋存于其下部镁质大理岩内，因此里尔峪岩组及其下部镁质大理岩是找寻硼矿的首要标志。

5.2 条痕状混合花岗岩

硼矿床与古元古代条痕状混合花岗岩关系密切，在空间分布关系上，均以早元古代二长花岗岩为核，含硼岩系镶边。

5.3 构造标志

辽东硼矿床均产出在混合花岗岩为核所构成的近东西向褶皱中，矿体赋存于褶皱某一翼部或两翼，因此控制“含硼岩系”的褶皱构造，尤其是短轴状背斜的陡翼是最有利的成矿部位。

6 硼矿远景区预测

根据成矿模式和找矿标志，结合区域地质物化探工作成果，划分出6个硼矿成矿远景区（图5）。

图5 硼矿成矿预测图