辽宁省凤城市鸡冠山镇暖河村硼矿、铁矿地质特征及成因分析

刘晓龙

摘要：鸡冠山镇暖河村硼矿、铁矿为共生矿体，该矿体受地层、岩性控制，赋存于古元古界辽河群里尔峪组一段变粒岩段中，其空间分布受地层和褶皱构造控制，围岩为金云透闪岩、磁铁蛇纹岩和变粒岩，该矿床成因类型为沉积变质再造型硼铁矿。

关键词：鸡冠山硼铁矿共生

绪言

硼矿是国民经济建设中不可缺少的化工原料，也是国家工业重要的矿产资源。辽宁省是我国的重要硼矿产地，而凤城市则是辽宁省硼矿的重要产区之一。矿区位于凤城市鸡冠山镇暖河村，本区成矿地质条件优越，硼矿化较普遍，是硼矿的重要成矿区。

1 区域地质特征

1.1区域地质概况

区域所处大地构造位置位于柴达木—华北板块（Ⅲ）、华北陆块（Ⅲ-5）、辽东新元古代—古生代坳陷带（Ⅲ-5-7）、辽东中新生代盆地带（Ⅲ-5-7-7）、辽东中、新生代岩浆弧（Ⅲ-5-7-7-2）的东段。

1.1.1地层

区域出露地层为古元古界遼河群里尔峪岩组及新生界第四系。

1、区内辽河群地层出露面积较广，面积所占比例为80%±，里尔峪岩组以东西走向分布为主，该岩组层位稳定，变质程度较高，由于以普遍含硼为特点，所以称为含硼建造。

（1）里尔峪组一段（Pt1Llr1）：该岩段地层在矿区内较为发育，主要由黑云变粒岩、角闪斜长变粒岩、蛇纹石化白云石大理岩、磁铁蛇纹岩和金云透闪岩等组成，铁硼矿体即赋存于其中。

1）磁铁蛇纹岩：岩石为灰黑色，他形晶细粒状-纤粒状变晶结构，块状构造。岩石中的主要矿物成分为蛇纹石、磁铁矿、黄铁矿、绢云母及石墨等，岩石具较强磁性。

2）金云透闪岩：岩石为灰绿色，鳞片粒状变晶结构，片状构造。岩石中的主要矿物成分为白云母及透闪石等。

（2）里尔峪组二段（Pt1Llr2）：该岩段以浅粒岩为主，主要由斜长浅粒岩和磁铁浅粒岩组成，局部夹有黑云变粒岩。

1）斜长浅粒岩：岩石为浅灰绿色，细粒花岗结构，块状构造，岩石中的主要矿物成分为斜长石、石英及黑云母等。

2、 新生界第四系（Q4）

在区内沿沟谷和坡地广泛分布，主要由黄褐色亚砂土、黑色亚粘土和砂砾石组成。

1.1.2构造

（1）褶皱构造

矿区内地层总体呈一个向斜和一个背斜构成的复式褶皱，该复式褶皱轴向近东西，西端倾没，东端仰起，其东部被南北向断裂构造（F2）破坏，西部被岩脉（F1）截断，在褶皱南翼北倾，倾角40°～80°，北翼南倾，倾角40°～80°，由浅入深倾角逐渐变小，核部倾角较缓，在地表出露处夹有黑云变粒岩、角闪变粒岩、金云透闪岩等。该构造为控矿构造，硼铁矿赋存于该构造内。

（2）断裂构造

区内断裂构造较为发育，表现为多期次的特点，矿区处于大荒沟断裂带上，大荒沟断裂带有多条断裂组成，走向近于南北，断裂带幅宽300m左右，倾向西，倾角70°左右，部分地段被闪长岩、闪长玢岩、煌斑岩和正长斑岩充填。

矿区内共见有三条断裂构造，即：F1、F2、F3，对矿体均有不同的破坏作用。

F1断裂构造见于矿区西部，走向近于南北，倾向西，倾角70°左右，被正长斑岩充填，其幅宽可达30m，上盘上升、下盘下降。是一个逆断层，对矿体西延有一定破坏作用。

F2断裂构造见于矿区东部，走向近于南北，倾向西，倾角74°左右，该断层将区内含矿层截断，即里尔峪组一段与早元古代片麻状花岗岩分界线。

F3断裂构造见于矿区中东部。其走向140°左右，倾向南西，倾角70～85°。F3为正断层，上盘下降、下盘上升。

1.1.3岩浆岩

矿区内岩浆岩较为发育，按年代可划分为早元古代岩浆岩和中生代岩浆岩。

（1）早元古代片麻状花岗岩（γ21）：分布于矿区外东北部，以往称之谓条痕状混合岩，见于古元古界辽河群里尔峪岩组下部。岩石为中细粒花岗变晶结构，条痕状构造或块状构造，主要由石英、正长石、斜长石、黑云母、角闪石和磁铁矿组成。

（2）中生代中酸性脉岩类：矿区内中生代岩浆岩发育有三种，规模较大的是充填于F1断层中的正长斑岩，其产状与F1断层一致，破坏了铁硼矿体。规模较小的是呈北西走向的伟晶岩脉，出露幅宽10m左右，对矿体有一定的破坏作用。矿区内另见有闪长玢岩呈脉状产出，规模较小，局部破坏矿体。

2 矿体地质特征

2.1 矿体特征

矿区内铁、硼矿床赋存于古元古界辽河群里尔峪组一段变粒岩段中，其空间分布严格受地层和褶皱构造控制。矿体形态呈似层状，延长200～300m，延深100～200m，倾伏规律明显，且具有向西南倾伏规律，倾伏角20～30°。区内矿体中铁、硼矿产呈共生关系，共生比为80%左右。

1、铁矿

矿体走向260°，倾角40°～70°，TFe平均品位31.82%，走向延长最大105余米、矿体真厚度9.18m。围岩为金云透闪岩、磁铁蛇纹岩和变粒岩;蚀变主要为蛇纹石化、碳酸盐化，金云母化、黄铁矿化、透闪石化。矿体中夹石较为发育，夹石主要岩性为磁铁蛇纹岩，金云透闪岩。

2、硼矿

矿体走向260°，倾角40°～65°，B2O3平均品位8.72%。走向延长最大160余米、矿体真厚度11.68m。围岩为金云透闪岩、磁铁蛇纹岩和变粒岩;蚀变主要为蛇纹石化、碳酸盐化，金云母化、黄铁矿化。矿体中夹石主要岩性为磁铁蛇纹岩、金云透闪岩和变（浅）粒岩。

2.2 矿石质量

1、矿物组成及结构构造

矿石矿物主要为磁铁矿、硼镁铁矿，脉石矿物为蛇纹石、方解石、透闪石、金云母，伴有少量黄铁矿、磁黄铁矿及黄铜矿。矿石呈灰黑色、黑色，变晶结构（粒状变晶结构、定向纤维变晶结构）、交代残余结构。条带状构造、块状构造、斑杂状构造、皱纹状和网脉状构造，其中以块状、条带状构造为主。

2、矿石的化学成分

矿石中主要组份为TFe、MFe、B2O3，其他组份主要有SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。

2.3 矿体围岩和夹石

矿区内铁硼矿体围岩为金云透闪岩、蛇纹岩及变粒岩，围岩与矿体界限呈渐变过渡关系，夹石主要有蛇纹岩、金云透闪岩和变（浅）粒岩等，根据统计夹石厚度变化区间为3-25m。

3 礦体成因分析

3.1 矿床成因分析

根据野外实际工作调查，总结本矿床有如下地质特征：

1、矿床产于辽河群里尔峪岩组含硼变质岩系中，严格受层位控制。

2、硼矿体均赋存于富镁硅酸盐岩和富镁碳酸盐岩中，这说明硼矿不仅受层位控制，而且同样受岩性控制。

3、含硼变质建造中岩石的物质成分，以沉积和火山～沉积为主。

4、变质作用对沉积原生硼矿起到改造富集作用。

5、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。

根据上述特征，参考其它已知硼矿床的特点，初步认为本硼矿床成因类型为：火山～沉积变质再造层控型硼矿床。

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成矿物质发生一定的迁移富集，基本形成了勘查区内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。

综上所述，基底褶皱构造，里尔峪岩组一岩段蛇纹岩、蛇纹石大理岩和金云透闪岩，较低缓的磁异常区，较明显的酸溶硼化探异常区，都是重要的找矿标志。

区内硼矿的分布严格受辽河群里尔峪岩组和褶皱构造控制，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，这个火山作用活动带的适当部位控制了硼矿产的初始形成，火山带中的火山群是控制硼矿田级别的古控矿构造。

参考文献：

[1]辽宁省地质矿产局.辽宁省地质矿产志.沈阳：辽宁科学技术出版社，1997.

[2]李东明.翁泉沟硼铁矿床地质特征[J].辽宁地质，1998.（1）：1-9.

[3]李庆森.辽东-吉南沉积变质硼矿床成矿地质特征及远景[J]，辽宁地质科技情报，1980，（2）：1-26.