辽宁省海城地区石匠沟滑石矿地质特征及成因

王希军

（辽宁省第十地质大队，辽宁 抚顺 113004）

目前已经发现且已经开采的海城地区滑石矿，主要赋存于早元古宙辽河群大石桥岩组二段及三段中下部，均为碳酸盐岩型滑石矿（块滑石），如范家堡子、大岭大型滑石矿、水泉中型滑石矿及麻儿峪等多处小型滑石矿。本次新发现的石匠沟滑石矿，与以往发现的滑石矿有所不同，赋存于大石桥岩组三段上部，以绿泥石型滑石矿为主，并且找矿潜力巨大。

海城地区石匠沟滑石矿于2018年发现，位于海城市英落镇后英村石匠沟一带，呈北东东向展布，矿体呈似层状，具有层控特点，严格一定受层位控制。

1 成矿地质条件

石匠沟滑石矿床大地构造位置为：中朝准地台(Ⅰ)、胶辽台隆(Ⅰ1)、营口-宽甸台拱(Ⅰ13)、凤城凸起(Ⅰ13-1)、英落—草河口复向斜（析木复向斜）西端北翼，前英落山向斜西北翼。矿区内除南部有少量第四系出露外，均为大石桥岩组三段顶部变质岩系。区内地质构造（断裂构造）较发育，岩浆活动微弱。

（1）地层。矿区大面积出露地层为下元古界辽河群大石桥岩组三段顶部，自下而上可分三层（从北至南）：下部岩性层：分布于矿区北部（即菱镁矿矿体底板），大面积分布，岩性主要为绿泥片岩、菱镁矿大理岩，夹黑色薄层千枚岩。是绿泥石型滑石矿的主要赋存层位。中部岩性层：分布于矿区中部，岩性主要为厚层、巨厚层菱镁大理岩，夹黑色千枚岩、滑石化绿泥片岩、白云石大理岩。是矿区菱镁矿体的赋存层位。也是碳酸盐岩型滑石矿的赋存层位。上部岩性层：分布于矿区南部，主要为厚层白云石大理岩、黑色千枚岩。

矿区地层总体呈北东走向，产状较陡，倾向140°～160°，倾角55°～75°。矿区东部（F1断层以东），由于挤压作用，地表局部岩层产状发生倒转，倾向330°～350°，倾角75°～85°，向深部逐渐转变为正常的南东倾向。

（2）构造。石匠沟滑石矿床位于辽南元古宙营口—宽甸裂谷（即辽东裂谷）北缘。矿区断裂构造较发育，均为压性逆断层。其中F1、F3为主要断层，其次还有F2、F4断层，规模较小。

F1：位于矿区东部，为矿区主要断裂，走向北东，产状285-325°∠79-84°，延长大于1km，宽5-10m，断距约20m，为压扭性断裂。该断裂东侧地层产状发生局部倒转（浅部）。

F3：位于矿区中部，为矿区较大断裂，走向南北，产状95-115°∠65-70°，延长400m，宽10-15m，断距约10m，为压性断裂。

F2：位于矿区西部，走向北西，产状20°∠65-70°，延长250m，宽3-5m，为压性断裂。

F4：位于矿区东部，走向北西，产状255-270°∠70-80°，延长300m，宽5-10m，为压性断裂。

矿区共有两组节理较发育，即北北东走向和北北西走向两组。北北东走向节理，倾向南东东，倾角多在40°-60°之间；北北西走向节理，倾向北东东，倾角多在30°-60°之间。

（3）岩浆岩。矿区岩浆岩不发育。仅在矿区西部发现一条细晶岩脉，长300m，宽1.5m，产状280°∠87°。另外在钻孔中发现2条煌斑岩脉，长130 m，宽1-2m，呈北东向顺层侵入至菱镁矿大理岩中。

（4）变质作用。根据矿区变质矿物组合，为绿片岩相—角闪岩相区域变质作用，变质温度300—400℃，压力3-8kp，属中高级变质岩系。

2 矿床地质特征

（1）绿泥石型滑石矿体特征。绿泥石型滑石矿体，分布于菱镁矿体底板的绿泥片岩（或绿泥石化千枚岩）中，具有显著的层控特征。矿体沿走向和倾向均未封闭，矿体走向延长大于700m，延深大于130m，矿体呈似层状，矿体走向50-70°，倾向140-160°。矿体厚1.58-11.02m，厚度变化系数63%。矿石呈灰绿色，不透明、矿石呈块状构造，矿石由细鳞片状滑石为主，其次为细晶粒状的石英、白云石。矿石以三级品为主。围岩为滑石化菱镁矿大理岩，矿体与围岩界线清晰，呈整合接触。

（2）碳酸盐岩型滑石矿体特征。碳酸盐岩型滑石矿体，分布于菱镁矿大理岩与白云石大理岩的接触带，均为盲矿体，向东延伸出矿区外。矿体沿走向和倾向均未封闭。矿体走向延长大于200m，矿体延深大于60m。矿体呈似层状，向东厚度较大、质量较好；向西厚度变小、品位变差，逐渐尖灭。矿体走向75°，倾向165°。矿体厚1.18—22.62m，厚度变化系数30-85%。矿体矿石为块滑石，呈浅绿色，少量灰白色，半透明、矿石呈块状构造，矿石由鳞片状滑石为主，其次为细晶粒状的石英、白云石。矿石以一、二级品为主。围岩为滑石化菱镁矿大理岩、滑石化白云石大理岩，矿体与围岩界线不清晰，呈渐变过渡关系。

（3）滑石矿物成分及结构构造。滑石矿石矿物成分：主要由滑石组成，绿泥石-滑石型矿石呈灰绿色，不透明。碳酸盐岩型滑石型矿石呈浅绿色，少量灰白色，半透明；滑石含量一般30-90%，脉石矿物为白云石、菱镁矿、石英等。

滑石呈弯曲鳞片状、细粒，粒径0.05-0.15mm，杂乱状排列；白云石他形粒状，粒径小于0.2mm；菱镁矿他形粒状，粒径0.2mm，分布于滑石粒间；石英他形粒状，粒径0.035-0.150mm，不均匀分布。

滑石矿矿石结构与构造：矿石结构为交代残余结构、纤维粒状鳞片状变晶结构。块状构造、片状构造。

3 矿床成因分析

一般由菱镁矿变成的滑石以白色为主，由白云石千枚岩等形成滑石以烟灰色、绿色为主[1]。滑石矿形成温度200-300℃[2]，滑石矿为区域动力变质作用，叠加热液交代作用，形成的中低温热液交代矿床。绿泥石型滑石矿，层控特征显著，原岩为绿泥片岩（或千枚岩），其成因应为：千枚岩（板岩）受辽河运动影响，发生动力变质作用，受挤压形成绿泥石片岩(Mg,Fe)6(Si,Al)4O10(OH)8，在后期区域变质作用下，与变质作用产生的含硅热液（变质热液）发生交代作用，绿泥片岩中的铁、铝离子被带出，形成灰绿色（不透明）滑石矿。

碳酸盐岩型滑石矿，主要位于菱镁矿大理岩与白云石大理岩的接触带（属于层间裂隙），严格受岩性和层间滑动构造带的控制。其成因应为：由区域变质作用形成的含硅变质热液，受压力作用，沿构造裂隙运移，在菱镁矿大理岩和白云石大理岩接触的层间裂隙构造（含矿构造），与二者发生交代作用，形成碳酸盐岩型滑石矿。含硅热液交代菱镁大理岩，可生成滑石矿：

3MgCO3+4SiO2+H2O→Mg3Si4O10[OH]2+3CO2↑[3]

含硅热液交代菱镁大理岩、白云石大理岩两种岩石时，可生成滑石矿：

3MgCO3+3CaMg(CO3)2+4SiO2+H2O→Mg3Si4O10[OH]2+CaC O3+3CO2↑[3]

含硅热液交代白云石大理岩，可生成滑石矿：

3CaMg(CO3)2+4SiO2+H2O→Mg3Si4O10[OH]2+3CaCO3+3 CO2↑

变质热液中硅的来源，矿区附近岩浆岩不发育，热液应该是区域变质作用产生的变生热液，根据A·A萨乌科夫1963年认为，一般在区域变质地区，一立方公里的地层，可以释放出一亿吨的变质热水。变质热水汲取太古宙花岗质岩石、下元古界辽河群含硅岩石，形成富含硅质的变质热液，从而与富含镁的绿泥片岩、镁质碳酸盐岩发成交代作用，最终形成滑石矿床。

4 找矿远景分析

石匠沟滑石矿，无论绿泥石型滑石矿，还是碳酸盐岩型滑石矿，矿体走向延长、倾向延深上，均尚未封闭，还有较大的资源远景。并且矿区北部有多层滑石矿化绿泥片岩，出露地表，厚度5-20m不等，因此矿区附近滑石矿找矿远景潜力较大，有望达到大型滑石矿规模。

5 结论

石匠沟滑石矿严格受地层控制，呈似层状，赋存于早元古宙辽河群大石桥岩组三段上部。矿床成因属层控中低温热液交代矿床，矿区附近找矿潜力较大。