辽宁宽甸县砖庙沟硼矿构造与找矿

刘 燚 刘肃敬 曲亚财

1. 金玛（宽甸）硼矿有限公司，辽宁宽甸，118200；

2. 辽宁省化工地质勘查院，辽宁锦州，121000；

3. 辽宁省矿产勘查院，辽宁沈阳，110032

辽宁宽甸县砖庙沟硼矿构造与找矿

刘 燚*1刘肃敬2曲亚财3

1. 金玛（宽甸）硼矿有限公司，辽宁宽甸，118200；

2. 辽宁省化工地质勘查院，辽宁锦州，121000；

3. 辽宁省矿产勘查院，辽宁沈阳，110032

通过对砖庙沟硼矿区进行研究，对比区域和矿区构造认为东西向构造和北北东向构造具有控矿作用。本次研究工作查明了砖庙沟矿段的矿体分布情况，认识了砖庙沟矿段FⅡ—16断层及其下盘矿体的分布规律。以此为指导，在FⅡ—16逆掩断层下盘找到隐伏硼矿体，扩大了矿山规模，取得良好找矿效果，对延长矿山寿命和寻找硼矿有重要意义。

砖庙沟硼矿床 构造 矿产预测 辽宁宽甸县

1 矿区地质概况

砖庙沟硼矿是20世纪60年代发现并开采的矿山。砖庙硼矿区位于辽东台背斜，营口-宽甸古隆起之东北端，夹皮沟-杨木杆复背斜北翼。在夹皮沟-杨木杆复背斜北翼分布着砖庙硼矿区的二人沟硼矿段、花园沟硼矿段、砖庙沟硼矿段、栾家沟硼矿段和白石硼矿区【1】。

前人在该区做了大量的工作，基础研究较系统，对砖庙沟矿段的研究主要是20世纪60年代进行的，分析一些资料的精度及对成矿规律认识的深化，发现限于当时技术条件，原研究并不全面。

1.1 地层

砖庙硼矿区地层以东西向倒转背斜的形式产出，为元古宇辽河群变质岩系，走向近东西，向北或北北东陡倾，倾角65～80°，地层遭中深变质和强烈褶皱作用，混合岩化亦较普遍，因受北北东向断裂切割，有较大错移。

上部为高家峪组（PtLhg），覆盖在里尔峪组之上，与成矿无关。矿区含硼地层为里尔峪组，主要分为以下三段。

混合岩段（Pt1Lhlr1）：岩石为混合质磁铁微斜（二长）浅粒岩，夹斜长角闪岩或角闪石岩。

含硼变粒岩段（Pt1Lhlr2）：由多种变粒岩组成，夹蛇纹石化白云质大理岩和斜长角闪岩。按岩石类型和含矿性分三个层。

下含矿层（Pt1Lhlr12）：岩石组合为斜长变粒岩、电气黑云斜长变粒岩，含硼蛇纹石化白云质大理岩，夹层有角闪斜长变粒岩、斜长角闪岩。

电气微斜变粒岩层 （Pt1Lhlr22）：与上含矿层界线清楚，向东变薄。电气微斜变粒岩，岩性单一，东部为电气微斜变粒岩，西部多为黑云电气微斜变粒岩。

上含矿层 （Pt1Lhlr32）：上部为电气黑云斜长变粒岩、黑云斜长变粒岩、角闪斜长变粒岩夹斜长角闪岩，下部为含硼蛇纹石化白云质大理岩、电气黑云斜长变粒岩夹斜长角闪岩 （或角闪石岩），此含矿层是主要的赋矿层。

顶部变粒岩中含金红石，局部地段含量可以达到1%左右。

浅粒岩段（Pt1Lhlr3）：主要由多种浅粒岩组成，岩性组合为磁铁微斜浅粒岩、电气更长浅粒岩、二长浅粒岩为主，夹斜长角闪岩、透辉方解大理岩等【2，3】。

1.2 构造

矿区位于夹皮沟（硼海镇）-杨木杆复背斜西部，变质岩系经历多次构造运动，次级褶皱和断层（裂）很发育（图1）。

图1 砖庙硼矿区构造纲要图Fig.1 Structural outline map of Zhuanmiao boron area

区内褶皱构造发育，并以紧闭平行排列，近东西方向展布为特征，可以见有两个背斜和两个向斜，两翼地层倒转，轴面与两翼产状一致，均向北倾斜，褶皱轴向向东倾伏，受后期断裂构造破坏，轴线不连续。

区内断层（裂）较发肓，依其性质及走向分东西向压剪性逆断层、北北东向压扭性逆断层及北西向张扭性正断层三组。

北北东向断层，切割含硼岩系地层及褶皱轴和东西向压性断层（图2），对含矿层有较大破坏作用。

2 矿床构造

砖庙沟硼矿床剖析表明：在营口-宽甸褶皱带这个应力场中，区内受到SN向挤压和NNE和SSW向挤压与顺扭应力场的作用，形成了东西向的砖庙矿同斜倒转背斜和断裂构造、北北东向断裂构造、北北西向断裂构造。

图2 砖庙硼矿区地质简图Fig.2 Geological sketch of Zhuanmiao Boron area

2.1 东西向构造

区内分布有砖庙矿同斜倒转背斜，轴向近东西，呈紧闭线形，核部为里尔峪组混合岩段磁铁微斜浅粒岩层，两翼皆由含硼岩系构成，其产状两翼地层产状平行一致，北翼地层正置，南翼则倒转，轴面倾向北，倾角65～80°，枢纽向东倾伏，倾伏角10～20°。因受北北东向断裂切割而不连续。

东西向断层属压剪性逆断层，不发育，在东部背斜南翼见有FⅠ-17、FⅠ-2纵向逆断层。具地层缺失、糜棱岩发育、局部脉岩充填和岩石片理化等特征。形成时间早于其它方向断层，对矿体无破坏作用。

2.2 北北东向构造

均为压扭性逆断层，呈25°～45°方向近平行分布，多向北西倾斜，局部倾角较陡，断层面呈舒缓波状，有中性脉岩充填，两侧挤压破碎强烈、片理发育，可见构造角砾岩或糜棱岩（图3）。断层逆时针错动，上下盘水平位移最大达500m，切割含硼岩系地层及褶皱轴和东西向压性断层，叠加在东西向构造之上。此组断层比较发育，具有一定规模，对含矿层有较大破坏作用。

图3 FⅡ—16断层带、构造透镜体素描图（栾家沟166线南端）Fig.3 Sketch of FII-16 fault zone，the tectonic lens

2.3 北西向构造

北西均为张扭性正断层，主要分布在中西部，切割含硼岩系地层与褶皱轴及东西向、北北东向构造，两盘相对位移，最大断距近70m，断层面粗糙，参差不齐，具有胶结差的角砾岩，延伸不远，显张扭性和张性特征。

2.4 构造控矿规律

区内硼矿受东西向褶皱构造和北北东向断裂构造控制，矿区内褶皱构造方向为东西向，而断裂构造方向为北北东向。东西向褶皱属于复式背斜褶皱，背斜核部出露含硼岩系混合岩段，翼部出露含硼变粒岩段和浅粒岩段及盖层岩系，两翼地层均向北陡倾，轴面倾角60～80°，呈倾斜褶皱。

矿区内断裂构造主要北北东向断层组成，斜切矿区褶皱构造及含硼岩系，断裂构造与褶皱构造共同构成了矿区的主要控矿构造。

2.4.1 多级控矿 区域营口-宽甸早元古代褶皱区为一级构造。矿区南部通过的夹皮沟-杨木杆复背斜为三级构造，控制了辽河群含硼岩系的分布。砖庙硼矿区位于该三级构造的北翼，控制矿段、矿体产出的构造为四级和五级东西向褶皱和北北东向断裂构造。

2.4.2 东西向褶皱控矿 矿体赋存在砖庙矿倒转背斜的北翼——正常翼，其产状严格受含矿大理岩所控制。矿床呈东西带状分布，由两层近于平行的似层状含矿蛇纹石化白云质大理岩所组成，其内分布有大小不等的四个矿体。两层大理岩沿走向倾向均呈膨缩明显的舒缓波状，沿倾向方向膨缩尤其显著，呈等距相间排列。

2.4.3 北北东向断裂控矿 首先根据砖庙沟矿床资料分析，该区断裂构造发育，尤其是FⅡ—16断层北北东向展布，横贯南北，延伸长断距大。沿走向呈舒缓波状，倾向北西，断层构造破碎带宽达20多m，挤压破碎明显，破碎带内糜棱岩发育，多为后期脉岩充填，断层近垂直切割矿区地层，东盘相对向北东水平错动，西盘相对向南西水平错动，平面断距近300m。但是剖面上地表及浅部断层倾角较陡，一些地段近于直立，而经过浅井深部揭露，断层倾角渐进平缓趋势，深部倾角逐渐小于45°，成为倾角较缓的逆断层。

根据FⅡ—16断层性质及特征解剖，分析该区其它断层特征资料，可以看出这是一组NNE向延伸的左行剪切逆掩断层，推覆构造控制了该区矿床矿体的分布。

2.4.4 矿体分布规律 矿体均呈不规则的透镜状和扁豆状，沿走向、倾向多有分支复合现象，矿体厚度变化不稳定，少部分矿体局部被断层切割【4】。

两层大理岩的岩石组合和岩性特征基本相同，但上部大理岩含矿性好，为主要含矿层。

大理岩蚀变均较强烈，其中蛇纹石化连续性较好，透辉石、透闪石、金云母、滑石等仅局部集中。下部含矿大理岩蚀变程度强于上部大理岩。

矿体赋存在蛇纹石化白云质大理岩中，呈吻合产出，断续延展，平行排列或不规则的斜列式展布。矿体多分布在大理岩膨大部位，并随其同步膨缩和等距尖灭再现。

砖庙沟矿段FⅡ—16断层下盘的含硼大理岩CaO与MgO的比值为0.08（22个样品平均）。富镁大理岩中CaO和MgO比值小于0.20有利于成矿【2】。

3 矿产预测及找矿

根据前述成矿规律，分析砖庙沟矿床特征，东西向褶皱构造及北北东向构造产出，控矿规律，含硼大理岩厚度及CaO和MgO比值变化情况，矿化强度和分布，认为在北北东向断层下盘是找到隐伏硼矿较好的靶区。

砖庙沟矿床是砖庙硼矿区最早开采的矿段，但发现的四个矿体已基本采完，经过多年的勘查一直没有进展。该矿是开采几十年的老矿山，揭露较清楚，工作中作为典型进行了详细观测和剖析。

该区域范围内成矿条件极好，已发现探明多个大型硼矿床。该矿段成矿条件与区域上基本一致，推测也应具有较好的成矿条件的找矿远景。

在分析该矿床资料过程中发现北北东向断层特征与原来认识的不一致，找矿一直围绕下盘，也就在上盘原矿体、含矿层北侧进行探矿，而在断层上盘的工作也主要限于靠近断层的北部，寻找下盘可能存在的矿体。大量的工作都没有取得好的找矿效果。这可能是导致以往探矿工作不理想的原因。

本次工作认识到，原发现的四个矿体均分布在北北东向逆掩断层FⅡ—16的上部，同时对FⅡ—16逆掩断层进行了剖析，认为以水平移动为主，逆断层次之。水平断距200～300m，垂直断距仅20～50m。含矿层位的位移方向和距离发生明显变化。在整理资料时发现2勘探线CK4钻孔在FⅡ—16断层下盘见到硼矿体【4】，经综合分析认为该矿段FⅡ—16断层下盘在上盘原矿体南侧是找矿靶区。

4 结语

对砖庙沟硼矿段进行剖析，对比区域和矿区构造认为东西向构造和北北东向构造具有控矿作用，进而对矿段的控矿构造进行地质测量，查明了FⅡ—16逆掩断层对硼矿的控制作用，对靶区进行地质勘查，最终在FⅡ—16逆掩断层下盘找到隐伏硼矿体，位于FⅡ—16逆掩断层上盘原矿体南侧，分布于矿段的0～6勘探线之间。扩大了砖庙沟硼矿规模，延长了矿山开采年限。

通过对矿区地质及矿区构造的综合研究，查明了矿段矿体的分布规律和北北东向断层的产状和性质，取得了矿山良好的找矿成果，对寻找硼矿有重要意义。

1 刘敬党，肖荣阁，王文武，等. 辽东硼矿区域成矿模型[M]. 北京：地质出版社，2007

2 蒋文涛，刘德寿，李纯洲，等. 辽宁省宽甸县砖庙硼矿区栾家沟矿段勘探地质报告[R]. 化学工业部地质勘探公司辽宁省地质勘探大队，1988

3 刘肃敬，王耀世，樊敏，等. 辽宁省宽甸满族自治县硼海镇硼海兴业理石矿矿产资源储量核实报告[R]. 辽宁省化工地质勘查院，2011

4 李庆森，史忠富，郑庆顺，等. 辽宁省宽甸县砖庙沟硼镁石矿区砖庙矿段储量报告[R]. 辽宁省地质局第三勘探大队，1966

THE CONSTRUCTION AND PROSPECTING OF ZHUANMIAOGOU BORON，KUANDIAN COUNTY，LIAONING

Liu Yi1Liu Sujing2Qu Yacai3

1. The Jinma（Kuandian） boron Ltd.，Kuandian，Liaoning ，118200，China；
2. The Liaoning Chemistry Geological Propecting Academy，Jinzhou，Liaoning ，121000，China；
3. Liaoning Provincial Institute of Mineral Exploration，Shenyang，Liaoning，110032，China

According to the reaserch to the Zhuanmiaogou boron and the comparation of the regional and tectonic ，we conclude that east-west structure and the NNE-trending tectonic have Ore-controlling role.This research identify the Zhuanmiaogou mine orebody and know the distribution law of the Zhuanmiaogou ore block FII-16fault and its footwall orebodies.As a guiding，Finding the buried boron body in the FII-16overthrust plate ，expanding the size of the mine，and mading good prospecting effect have essencial Significance to extend the mine life and look for boron.

Zhuanmiaogou boron bed，structure，mineral prediction，Kuandian county，Liaoning

P619.219

A

1006–5296（2012）02–0085–05

* 第一作者简介：刘燚（1971～），男，现主要从事矿山地质工作，工程师

2012-02-17；改回日期：2012-05-19