浅析辽宁省泉眼沟硅灰石矿地质成矿条件

董颖 胡越 朱德奎 陈毓翯

摘 要：吉黑褶皱系构造隆起带的南缘，是我国硅灰石矿主要的成矿带之一。通过深部找矿，在辽宁省泉眼沟发现特大型硅灰石矿床。区域内矿体赋存于古生界富拉堡子岩组硅质大理岩中，多呈层状、似层状。对区域成矿地质背景和成矿条件进行分析，该硅灰石矿床属层控接触热变质型矿床类型，成矿作用与三叠世中、酸性侵入岩关系密切。

关键词：泉眼沟；硅灰石；吉黑褶皱系

中图分类号：P619.22 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）06-0185-02

泉眼沟区域地质和找矿程度相对较高。自70年代以来，地勘单位在该地区开展了1：20万区调、1：5万区调的普查和详查工作。本区成矿带与闪长岩岩体有关，地层层序上与上覆变粒岩密切相关。推断赋矿层在走向和倾向上有一定程度延伸，预测深部巨大的资源潜力。

1 泉眼沟区域地质概况

泉眼沟区域处于吉黑褶皱系成矿带的南缘，构造复杂，岩浆活动强烈，硅灰石矿床位于中朝准地台（Ⅰ）华北断拗（Ⅱ）下辽河断陷（Ⅲ）法库断凸（Ⅳ）内。

区域地层主要为古生界变质岩系及中生界侏罗系、侏罗～白垩系、白垩系和新生界第四系。

区域褶皱构造以调兵山复背斜为主，褶皱地层为下古生界富拉堡子岩组。断裂构造主要是北北东向。

区域内的三叠世早、中期的石英闪长岩和二长花岗岩与硅灰石成矿关系密切，呈岩株和岩席状沿背斜的核部从西向东依次侵入，形成了串珠状分布的东、西两条成矿带。在侵入岩体的接触变质作用下，促使富拉堡子岩组中含硅质的大理岩成矿。

2 泉眼沟矿区地质特征

2.1 地层特征

矿区地层属古生界富拉堡子岩组，主要分布在矿区的东部。岩性为硅灰石化方解石大理岩、方解石大理岩、角闪二长变粒岩、黑云二长变粒岩和黑云二长浅粒岩等。勘查发现硅灰石化大理岩赋矿层的残留体，呈断续带状产于闪长岩中，研究分析三叠世早、中期侵入岩作用，破坏了地层的连续性所致。

2.2 岩浆岩特征

该区内岩浆从印支至燕山期频繁活动。印支期侵入的高力沟单元闪长岩沿调兵山复背斜核部，呈岩株状侵入于下古生界富拉堡子岩组中，这是与硅灰石成矿关系最为密切的岩体，它常含硅灰石化方解石大理岩捕虏体和变质辉长岩包体，泉眼沟矿区东成矿带的分布范围和各矿化带的产出规模均受其控制。

2.3 构造特征

矿区内褶皱构造和断裂构造简单，单斜层产出。区内有一条喇嘛山断裂，北西走向，对硅灰石矿化带有切割作用。

2.4 成矿带特征

调兵山背斜和闪长岩体控制成矿带的空间分布范围，赋矿规律表现为纵向上呈断续带状分布，横向上呈平行斜列式排列。成矿带主要赋存在角岩化～大理巖化蚀变带中，属高力沟单元闪长岩体与含硅质的碳酸盐岩建造的外接触带，硅灰石矿多产于碳酸盐残留体中，被包裹在侵入岩体内，断续分布。

泉眼沟硅灰石矿成矿带包含东、西两个亚带。主矿带位于东亚带，主矿带的矿石呈纤维状、致密块状；西亚带内的矿石呈粗晶襄团状。地表矿体在靠近侵入岩体接触带产出，成群集中或成带分布，矿体之间不连续。成矿带分布范围在接触变质范围内，接触带附近闪长岩蚀变增强，有绿帘石化、硅化、硅灰石化等分带现象，通常是顶板较厚，底板较薄。硅灰石矿一般形成于强矿化蚀变部位。

3 泉眼沟硅灰石矿矿床特征

3.1 矿体产出特征

区内发现7个硅灰石矿化带。矿化带在走向和倾向上呈现膨胀收缩规律，主要由硅灰石、硅灰石化大理岩、大理岩及少量变粒岩夹层组成。矿化带向西南变薄趋于尖灭，矿层数减少；向北东逐渐增厚，矿层数增多。矿体产状与地层产状基本一致，呈层状、似层状产出。

3.2 矿石特征

区域内矿石矿物成分简单，矿石类型可划分为硅灰石型、硅灰石—方解石型、硅灰石—石英型、硅灰石—方解石—石英型四类。其中硅灰石—方解石型、硅灰石—石英型两种类型较多。

从硅灰石矿石的结构构造和晶体发育程度上看，基本包含细晶致密块状矿石和粗晶硅灰石矿石两种类型。

硅灰石、方解石、石英三种矿物为矿区内主要矿石矿物成分，其它透辉石、钙铝榴石及微量金属矿物含量较少。其中硅灰石属于矿石矿物，其它属于脉石矿物。

该区域内的硅灰石结构属于粒状花岗变晶、纤维变晶结构，矿石构造呈现致密块状、条带状及少量巨斑状。

3.3 围岩及其蚀变

高力沟单元闪长岩是泉眼沟硅灰石矿成矿带顶板、底板的主要围岩，成矿带附近是灰白至浅蓝色大理岩、硅灰石化大理岩，夹有少量变粒岩、大理岩化石英岩。矿层完整性较好。

勘查结果显示，区内成矿的重要蚀变作用是硅灰石化，非常强烈和普遍，其它绿帘石化、碳酸盐化、硅化、角岩化和矽卡岩化表现次之。当硅灰石化程度非常强烈时，便形成硅灰石矿体，而在硅灰石化程度不够强烈时就形成硅灰石化大理岩。

3.4 泉眼沟硅灰石矿床成因及控矿因素

3.4.1 矿床成因类型

根据勘查结果分析，泉眼沟硅灰石矿床的成因类型应属层控接触（热）变质型矿床。主要是由该区域内富含硅质的大理岩体，在受到侵入体的炙热烘烤到一定程度情况下，发生了热接触变质而形成。富拉堡子岩组硅灰石化大理岩层位控制着矿床，矿体与大理岩为交代渐变接触关系，矿体呈不规则透镜状、似层状产出，延长和延深较大。

3.4.2 主要控矿因素

泉眼沟硅灰石矿的赋矿围岩是富拉堡子岩组硅灰石化大理岩，由于形成硅灰石矿物质中的硅和钙都来自硅质灰岩，所以该区域的原岩沉积建造控制着矿体的形态、矿石质量。勘查发现，控矿地层都是被岩体捕虏的残留体，沿原地层的富硅灰岩层位分布着矿体，矿化很好。分析控矿地层的残留体，由于三叠世早、中期岩体大规模侵入，导致重复遭受热变质作用，在地层中形成矿体。

热接触变质的硅灰石矿物，在形成硅灰石过程中，伴随着释放出一定量的二氧化碳，这就需要相应的半封闭构造环境，供气体排出。泉眼沟区域内矿体盖层大理岩中，裂隙发育较好，具有合适的温度和埋深，这样使得岩体的热能不易迅速散发进而使硅质灰岩成矿。

4 泉眼沟区域的找矿标志和找矿方向

4.1 找矿标志特征

总结勘查成果，在泉眼沟赋存硅灰石矿地段，地表分布红土层。硅灰石矿化常发育在大理岩中富硅层位。富矿地段围岩蚀变有绿帘石化、角岩化、碳酸盐化等，在硅质灰岩、大理岩以及含碳酸盐地层与中浅成酸性侵入体接触带附近成矿。

在空间分布上，在岩体宽、矿化带延长和延深较好的残留体内赋存着主矿体。矿体厚度从地表向深部逐渐变厚，品位变富。复层硅灰石品位往往比较高。矿石结构不同，品位也有差别，细晶致密块状矿石，含矿率比较稳定，粗晶板柱状矿石，含矿率不稳定。

4.2 找矿方向

通过对泉眼沟区域深部找矿发现，矿化带在古生界富拉堡子岩组赋矿层位出露面积大，连续性好，矿体层数多，厚度较大，品位较高。研究确认该区变粒岩底部寻找硅灰石矿的潜力巨大。

在对泉眼沟硅灰石矿床的勘查研究基础上，提出在远离成矿带顶板变粒岩底部寻找硅灰石矿的新思路，为辽宁省至吉黑地槽褶皱系南缘找矿提供新的线索和启示。

参考文献

[1]辽宁省地质矿产局.中华人民共和国地质矿产部地质专报.一，区域地质，辽宁省区域地质志[M].地质出版社，1989.

[2]曲元贵，杨本楷.接触变质型硅灰石矿床地质特征及其成矿机理的研究[J].吉林地质， 1988（2）：159-170.