吉南地区硼矿成矿规律及找矿方向研究

刘晓刚

（中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队，吉林 长春 130033）

吉南地区硼矿成矿规律及找矿方向研究

刘晓刚

（中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队，吉林 长春 130033）

吉林南部地区作为我国硼矿的重要成矿区，该地区的硼矿成矿地质特征有一定的特殊性，本文对吉南地区硼矿成矿规律及找矿方向做了研究，叙述了该地区硼矿的区域地质背景和区域成矿作用，分析了该地区硼矿的地质特征及赋存规律，提出了在该地区硼矿的找矿方向。

吉南地区；硼矿；赋存规律；找矿方向

硼矿是重要的非金属矿产，吉林省的硼矿资源储量保证程度较低，现有储量不足，不能满足省内需求，需要从省外补给，影响了省域经济的发展。目前，硼矿作为吉林省重点勘查矿种，主要部署在集安市财源—高台沟等地。依据全国硼矿床矿集区的划分，吉南地区属于辽—吉沉积变质型硼矿矿集区，是我国硼矿的重要成矿带(见下图，据陈荣度等，1994年修改)，主要矿种为硼镁石矿、硼镁铁矿[1]。

辽吉古裂谷及硼矿床分布略图

1 区域地质情况

1.1 区域地质背景

辽宁东部和吉林南部是我国重要的硼矿成矿带，大地构造位置处于中朝准地台胶辽台隆北部的营口—宽甸—集安台拱。这一区域在古元古代时期产生了近东西向的张裂断陷盆地，形成辽吉古裂谷。裂谷在横向上可分为北缘斜坡区、中央凹陷区和南缘浅台区，其中，中央凹陷区广泛发育含硼岩系。辽吉古裂谷带是我国的一条重要的成矿带，主要由古元古代辽河群(辽宁省)、老岭群、集安群(吉林省)和裂谷不同演化阶段的岩浆岩组成[2]。硼矿成矿带分布于辽吉古裂谷早期的火山沉积地层中，目前在这一硼矿成矿带内已发现100多个硼矿床(点)，其中吉南地区有40多个。在吉南地区，硼矿主要集中在集安市新开河—蚂蚁河之间，横路—矿山村一带，含矿层位是早元古界集安群蚂蚁河组。

1.2 区域成矿作用

辽吉古裂谷西起营口，向东经宽甸，转向北东至集安，再向东进入朝鲜半岛，形成向北东方向突出的弧形盆地。裂谷盆地中沉积了一套镁质碳酸岩建造的含硼岩系，为硼矿的形成提供了物质来源。吕梁运动使辽吉裂谷闭合，含硼岩系的宽甸群(集安群)发生褶皱隆起，岩石遭受绿片岩—角闪岩相的区域变质和混合岩化，形成非金属镁质成矿系统。硼的矿源层物质在区域变质—混合岩化过程中，发生了物理的和化学的变化、迁移，并在构造有利部位富集成矿。

2 地质特征

吉南地区的硼矿床产于古元古代集安群下部，主要含矿层位为蚂蚁河组，属于沉积变质型硼矿。其原岩由富硼的双峰式火山岩组成，并夹有粘土质岩、高镁碳酸盐岩与热水沉积岩，形成了含硼岩系，岩系的下部赋存硼镁石、硼镁铁矿矿床，上部有磁铁矿矿床、黄铁矿矿床[3]。集安群地层见下表。

蚂蚁河组划分为三个岩性段，其中一、二段含硼。下段的含硼层厚度变化大、不稳定、品位低，中段的含硼层厚度大、层位稳定、赋存工业矿体，为主要含硼层。硼矿体赋存于蛇纹石化白云质大理岩、蛇纹岩中，严格受层位控制。地层总体走向北东，向南东倾斜。矿体呈似层状、扁豆状，断续分布，多成群出现，矿体产状与地层产状基本一致。沿走向矿体厚度变化较大。一般在向斜、背斜核部含矿层厚度增大，矿体厚度与含矿层厚度成正比。矿石构造呈致密块状、团块状的为富矿，呈条带状、浸染状、脉状、角砾状的多为贫矿。矿石类型为硼镁石—蛇纹石型(白硼)及硼镁石—硼镁铁矿—蛇纹石型(黑硼)。

集安群地层表

吉南地区硼矿床为沉积变质—混合作用层控矿床，成矿主要特征归纳为：①矿体产于一定的地层层位，严格受其控制；②矿体呈似层状、扁豆状，与地层整合接触，含矿层沿走向和倾向均十分稳定；③矿石具热液交代结构，各种混合岩脉穿插矿体，在脉旁形成蚀变带，使硼在含矿层内有短距离的迁移、富集；④原生矿体的形成与裂隙构造无关，断裂切断矿体，晚于成矿。

3 成矿规律及找矿方向

3.1 成矿规律

吉南地区古元古界集安群在遭受区域变质的同时，地层也发生了强烈的褶皱变形，这种变形对硼矿的富集、矿体赋存起到了控制作用。从已经发现的硼矿床情况来看，大多数矿体赋存于褶皱的核部。两期以上褶皱叠加部位更加控制了硼矿的赋存，集安群有三期以上变形，多期褶皱叠加存在，这样的部位，含矿层厚度大，硼矿矿体厚度也大，是硼矿体赋存的最佳部位。

王显武等[4]提出了如下硼矿成矿规律：①硼矿的含矿层严格受层位的控制；②含矿层厚度越大、蛇纹石化越强，矿化越好；③混合岩化增强，矿化亦增强；④蚂蚁河组三段底部往往有一层较稳定的电气变粒岩，是找矿的有利标志；⑤褶皱变形控矿，两期以上褶皱叠加部位是控矿的最佳部位。

3.2 找矿方向

刘敬党等[5]对辽东硼矿的研究，建立了该地区的成矿类型和成矿模型，提出了沉积变质型硼矿找矿方向的理论基础。在吉南地区可以参照这些理论，实现硼矿找矿目的。

综合各方面的资料，本地区硼矿尚有进一步找矿工作的必要。硼的原生晕和次生晕异常地区，石棉、金云母矿床分布地区，含电气石混合伟晶岩发育地区为主要找矿方向[6]。另外，荒岔沟组最薄处可以作为找硼的远景区，老矿区的外围和深部也是找矿的重点方向。主要工作方法可以采用物探、化探、遥感及深部钻探等技术手段，通过直接和间接的找矿标志攻深找盲，从区域地质、构造部位、含矿层位、标志岩石等方面综合研究，指导找矿。

[1]邵世宁，熊先孝.中国硼矿主要矿集区及其资源潜力探讨[J].化工矿产地质，2010，32(2)：65-74.

[2]翟安民，沈保丰，杨春亮，等.辽吉古裂谷地质演化与成矿[J].地质调查与研究，2005，28(4)：213-220.

[3]冯本智，卢静文，邹日，等.中国辽吉地区早元古代大型—超大型硼矿床的形成条件[J].长春科技大学学报，1998，28(1)：1-15.

[4]王显武，韩雪.吉林省集安地区硼矿成矿规律研究[J].吉林地质，1989(1)：72-75.

[5]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.

[6]吕宗凯.吉林省集安县高台沟硼矿地质特征及其成因[J].吉林地质，1984(3)：14-22.

Metallogenic Regularity and Exploration for Boron Deposits in Southern Jilin

LIU Xiao-gang
(Jilin Team of Geological Survey Center of China Building Materials Industry, Changchun 130033, China)

Southern Jilin as an important metallogenic zone of boron deposits in China, the region of boron deposits metallogenic characteristics has a certain particularity, in this paper, the southern Jilin boron deposits metallogenic regularities and prospecting direction to do the research, narrates the boron deposits in the region of the regional geological background and mineralization, this paper analyzes the regional geological characteristics and occurrence regularity of boron deposits, puts forward the direction of boron deposits prospecting in the region.

southern Jilin; boron deposits; occurrence regularity; prospecting direction

P619.219

A

1007-9386(2014)01-0047-02

2013-11-27