简析杨木杆硼矿地质特征及成矿规律

隋晓莹

辽宁省第八地质大队 117000

摘要：辽宁省宽甸县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。该矿属于硼镁石大理岩型硼矿，辽河群里尔峪岩组一段为蕴矿层，其含硼岩系较发育，硼矿体赋存于杨木杆半环状倒转背斜与杨木杆半环状倒转向斜的结合部。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。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。矿床为火山～火山沉积热液变质层控矿床成因。本区硼矿的主要找矿方向是：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礦。

关键词：杨木杆硼矿；矿床成因；成矿地质背景；成矿规律

1.区域及矿区地质

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，具有较佳的找矿前提条件。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，为典型的层控矿床。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。

1.1成矿地质背景

宽甸杨木杆硼矿分布严格受辽河群里尔峪组和褶皱构造控制，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，火山带中的火山群是控制硼矿田级别的古控矿构造。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，基本形成了普查区内的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，而矿区背斜核部的囊状形态亦为成矿作用提供了有利空间，使本区矿体得以形成。同时，研究发现，辽宁地区产于含硼岩系中的所有硼矿床（点），均赋存于富镁质大理岩中，反映了本区硼矿具有层控与岩控的特点。

1.2地层

宽甸杨木杆硼矿区内出露地层主要为辽河群里尔峪岩组、高家峪岩组，岩浆岩较发育，以辽河期条痕状混合岩（r21）为主，地区地层分布符合辽宁地区硼矿成矿规律。下面简单介绍一下本地区地层情况：

（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。里尔峪岩组一段为硼矿的蕴矿层，在区内大部分地区均有出露，其厚度变化较大，主要岩性有电气变（浅）粒岩、黑云变粒岩、角闪变（浅）粒岩、蛇纹石化大理岩、透闪蛇纹岩（蛇纹岩）和金云透闪岩等，硼矿体即赋存于透闪蛇纹岩及蛇纹石化大理岩中。里尔峪岩组二段比较发育，出露面积比较大，主要岩性有磁铁浅粒岩、含电气磁铁浅粒岩、钠长浅粒岩和黄铁浅粒岩等。

（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。根据岩性特征及岩石组合特征可分为两个岩性段，即含墨变粒岩段和片麻岩段。岩层以普遍含石墨为特征，石墨含量普遍较高，是区域上晶质石墨矿的含矿层位。岩石组合为含墨黑云变粒岩、含墨黑云矽线片麻岩及透闪透辉大理岩等。其中含墨变粒岩段主要由石墨黑云变（浅）粒岩、石墨透闪透辉变粒岩夹石墨大理岩等组成。片麻岩段主要由石墨黑云斜长变粒岩、石墨透闪变粒岩含石榴矽线片麻岩夹石墨大理岩等组成。

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。

2.矿体地质

2.1矿床地质特征

2.1.1蕴矿层特征

本区含硼岩系出露2个岩组，下部变质杂岩强混合岩化；向上依次为富电气变粒岩组，主要岩性为黑云钠长变粒岩、电气斜长变粒岩、角闪斜长变粒岩、斜长角闪岩；富镁硼酸盐岩组主要是硼酸盐矿体、含硼蛇纹石化大理岩、含硼蛇纹岩、蛇纹岩、蛇纹石化大理岩、构造蚀变岩等组成；上部混合岩化变粒岩杂岩组，在此区混合岩化较弱，主要为电气石钠长浅粒岩、电气磁铁斜长浅粒岩、电气微斜浅粒岩、磁铁钠长浅粒岩、黄铁浅粒岩、钠长浅粒岩、黑云斜长变粒岩、电气黑云斜长变粒岩等组成，其主要特征是富含铁质，区域上此层内形成磁铁矿层。

2.1.2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°。在280.2-300.2m见硼矿体，见矿伪厚20m，B2O3最高品位为10.69%，平均品位为3.70%。向西部延长及北部延深含硼蛇纹石化大理岩有变厚变大的趋势。

2.1.3矿石特征

杨木杆子硼矿属于硼镁石大理岩型硼矿[2]，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。脉石矿物以蛇纹石、镁橄榄石、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。

2.1.4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]。

2.2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。

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。