中國硼礦成礦地質特征及資源潛力分析

王 瑩 熊先孝 孫小虹 曹 燁 商朋強

1．中化地質礦山總局化工地質調查總院，北京，100013；2．中化地質礦山總局地質研究院，河北涿州，072750

中國硼礦成礦地質特征及資源潛力分析

王 瑩*1熊先孝1孫小虹1曹 燁1商朋強2

1．中化地質礦山總局化工地質調查總院，北京，100013；2．中化地質礦山總局地質研究院，河北涿州，072750

硼礦是我國重要的化工礦產之一，結合我國硼礦資源開發(fā)利用現(xiàn)狀、未來規(guī)劃以及經濟社會發(fā)展的需求，開展硼礦成礦規(guī)律研究及資源潛力分析工作。全國共劃分了5個硼礦成礦省，以四川-湖北成礦省預測資源量最大。對重要找礦遠景區(qū)進行了地質評價和潛力分析：青海柴達木現(xiàn)代鹽湖型硼礦固、液態(tài)齊全，有待進一步的開發(fā)利用；遼寧地區(qū)應進一步加強黑硼型硼礦床的開發(fā)利用；地下鹵水型硼礦富集Li、I、K、Br等資源，潛力巨大，為綜合利用價值可觀的新型硼礦類型，硼礦找礦遠景較為可觀。

硼礦 礦床類型 成礦地質特征 成礦單元 資源潛力

硼是一種典型的非金屬元素，在自然界中只以化合物形式存在，但地殼中分散狀態(tài)的硼卻分布廣泛，而且是地表水、地下水、巖漿噴氣、礦泉水和所有巖層的氣液包裹體中所具有的元素。硼在玻璃、冶金、醫(yī)藥、搪瓷、油漆、日用化工、農業(yè)以及國防尖端工業(yè)等部門都是不可缺少的。因此，硼資源的開發(fā)、利用，對于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，具有越來越重要的作用。

中國是世界上重要的產硼國家之一，也是發(fā)現(xiàn)和利用硼礦最早的國家。自20世紀90年代以來，隨著硼化工的發(fā)展和玻璃工業(yè)進一步的興起，硼砂和硼酸的用量大增，硼礦及其加工產品的進口量逐年增加。

我國硼礦資源總體上具有下列特點：①硼礦資源豐富；②硼礦種類多，共伴生礦物多；③礦石品位低，富礦少，貧礦多，開發(fā)利用程度低；④產地分布不平衡。我國硼礦床按產出狀態(tài)可分為單一硼礦床與共伴生硼礦床。單一硼礦床主要分布于遼東—吉南地區(qū)，是我國目前已開發(fā)利用的主要硼礦資源。共伴生硼礦資源廣泛分布于西藏、青海的現(xiàn)代鹽湖及四川、湖北的油（氣）田水中，其資源量雖大，但因常與石鹽、鉀鹽、鋰礦、溴、碘共伴生（遼寧的翁泉溝硼礦與鈾、鐵共伴生），只能在其主礦種開發(fā)利用時綜合回收利用，其開發(fā)利用程度多受主礦種開發(fā)利用的制約。因此，進一步開展硼礦成礦條件和規(guī)律的研究，進行較大比例尺的成礦預測，為21世紀全國新一輪礦產資源大調查提供靶區(qū)，加大地質勘探工作的投入迫在眉睫【1】。

1 各類型硼礦成礦地質特征

硼礦是重要的化工礦產，我國硼礦資源儲量占世界第四位。我國硼礦目前已探明礦產地達199處，截止2011年底，全國累計查明硼礦資源儲量為7207萬t。共有硼礦區(qū)85處（大型10處，中型13處），分布在遼寧、青海、西藏、吉林、天津等14個省、市、自治區(qū)，其中遼寧省硼礦區(qū)數(shù)量最多，有31處【2】。

已發(fā)現(xiàn)的硼礦床按其重要性可分為前寒武紀沉積變質再造型硼礦床、新生代鹽湖硼礦床、中生代接觸交代型硼礦床，可形成具有工業(yè)意義的硼礦床。此外尚有火山沉積硼礦、海相沉積硼礦，以及與地下鹵水、油田水、溫泉等有關的礦化水及沉積硼礦。前寒武紀變質硼礦總資源儲量大，礦床規(guī)模以大中型為主，是我國目前主要的工業(yè)硼源。新生代鹽湖沉積型硼礦多與鹽類礦產共伴生，并伴生鋰、銣、銫、溴等有用組分，具有較大的經濟價值，但受地理位置和綜合利用技術問題的制約，尚未大規(guī)模開發(fā)。

按空間、成礦時代、礦床成因及礦床特征等主要因素，將我國硼礦床劃分為沉積變質型、現(xiàn)代鹽湖型、地下鹵水型、矽卡巖型和海相火山巖型五個預測類型【3，4】（表1），其中沉積變質型和現(xiàn)代鹽湖型硼礦床為主要開采利用對象【5】。

表1 我國主要硼礦床類型Table 1 The main boron deposit types

1.1 沉積變質型硼礦

沉積變質型硼礦是我國主要的硼礦床類型，主要分布于我國遼東—吉南地區(qū)【6】，已發(fā)現(xiàn)翁泉溝、楊木桿子等典型礦床。該類型硼礦床產于中朝準地臺遼東古元古代褶皺帶之內，其原始控礦沉積構造稱為遼東裂谷。成礦時代為古元古代，含硼巖系為遼河群變質巖，以富硼的變粒巖和淺粒巖為主，含硼巖系的原巖為一套海底火山噴發(fā)巖，粘土巖夾鎂質碳酸鹽建造。

1.2 現(xiàn)代鹽湖型硼礦

現(xiàn)代鹽湖型硼礦也是我國主要的硼礦床類型，主要分布于青海、西藏兩省區(qū)，代表性礦床有青海大柴旦鹽湖、西藏扎布耶鹽湖等。該類型硼礦床產于新生代構造活動區(qū)內-青藏高原南、北特提斯造山帶中，且大多產于第四紀的鹽盤及鹽泥坪環(huán)境中。

1.3 地下鹵水型硼礦

地下鹵水型硼礦是我國重要的硼礦床類型，主要位于四川盆地和湖北潛江盆地，屬上揚子川中前陸盆地和下?lián)P子鄂中碳酸鹽臺地區(qū)【7】，代表性礦床有四川自貢鄧井關。該類型硼礦為液態(tài)類型，賦礦層位多位于下三疊統(tǒng)嘉陵江組，含礦層位穩(wěn)定，區(qū)域上含硼鹵水具有呈近橢圓形分帶特色。且多與石油、天然氣密切共生，為一硼、鋰、鉀、碘、溴等多元素地下鹵水型（油田水）硼礦組合。該類型硼礦中Br、I、K、Li、Cl可綜合利用，系我國一種以硼為主，同時富集Li、I、K、Br等資源，且潛力巨大，綜合利用價值可觀的新型硼礦類型。

1.4 矽卡巖型硼礦

矽卡巖型硼礦是我國次要的硼礦床類型，主要分布于湖南南部、廣西東北部、廣東西北部、江蘇中—南部、浙江西北等地區(qū)，代表性礦床有湖南常寧、廣東連平等。該類型硼礦床主要產于華南褶皺帶的中酸性巖漿巖體與不同時代鎂質碳酸鹽巖的接觸帶上，其形成主要為燕山期中酸性巖漿活動的產物。本類型硼礦床以矽卡巖熱液交代型非金屬礦床為主，規(guī)模多為小型或礦點，零星分布。

1.5 海相火山巖型硼礦

海相火山巖型硼礦是我國次要的硼礦床類型，主要分布于依連哈比爾尕-博格達裂谷盆地的博格達晚古生代裂谷內，代表性礦床有西西爾塔格硼礦。該類型硼礦體產出于石炭系玄武巖中，主要表現(xiàn)為火山作用密切相關的成礦作用，受古火山機構控制。成礦時代以晚古生代為主，主要為晚石炭世。含礦建造為上石炭統(tǒng)柳樹溝組基性火山熔巖、火山碎屑巖及沉積巖建造，礦石建造為硼礦、硼礦-方解石礦建造。

2 我國硼礦成礦單元劃分

依據(jù)徐志剛等（2009）全國成礦區(qū)帶的劃分方案及硼礦成礦地質背景分析，全國硼礦可劃分為以下幾個成礦?。孩偃A北陸塊成礦??；②青海-西藏-新疆-甘肅成礦省；③四川-湖北成礦省；④湖南-廣東-浙江成礦??；⑤準噶爾成礦省。

按照成礦單元統(tǒng)計，以四川-湖北成礦省預測資源量最大，為12179萬t，其次為青海-西藏-新疆-甘肅成礦省5593萬t，各硼礦成礦單元概況及資源潛力如表1。

表2 我國硼礦成礦單元概況及資源潛力Table 2 Metallogenic units’profiles and resources potential of boron ores in China

3 我國硼礦找礦潛力分析

硼礦是我國重要的化工礦種之一，積極開展硼礦床成礦特征及資源潛力研究具有重要的現(xiàn)實意義。我國目前已開發(fā)利用的硼礦資源絕大多數(shù)產地和儲量集中分布在東北地區(qū)的遼寧、吉林與西南地區(qū)的青海、四川等省區(qū)，湖北、湖南、廣東、浙江等省區(qū)也有少量分布。下文對部分硼礦的重點找礦遠景區(qū)進行了分析。

3.1 青海柴達木現(xiàn)代鹽湖型成礦遠景區(qū)

該遠景區(qū)位于青海西北部柴達木盆地，本區(qū)為深陷的封閉式第四系內陸盆地，盆地基底由前震旦紀變質巖系及年輕的中酸性侵入巖構成，盆地北緣有元古宇的老變質巖系及中生代（白堊紀）陸源碎屑巖系及含煤巖系，南緣為新近系上新統(tǒng)陸源碎屑及第四系的各種沉積層，盆地四周邊緣區(qū)各時期（γ4、γ5、γ6）酸性巖漿巖發(fā)育。現(xiàn)代鹽湖硼礦嚴格受地理環(huán)境、氣象水文、地貌特征及外部環(huán)境控制。區(qū)內含硼巖系為第四紀全新世鹽湖含硼沉積建造，是一以硼為主，共（伴）生鋰、鉀、鎂、溴、碘、石鹽、芒硝等多元素和礦種，固、液態(tài)齊全的現(xiàn)代鹽湖沉積型硼礦。固體硼礦呈層狀、似層狀、透鏡狀產出；液體硼礦表現(xiàn)為地表湖水和晶間鹵水。礦石B2O3品位：固體礦平均6%，液體礦0.68～3.50g/L。其中大、小柴旦鹽湖固體硼礦B2O3品位最高為34%，不少于10%的富礦約占總儲量的10%。鹵水硼礦B2O3品位一般大于1000mg/L，最高為大柴旦鹽湖3800mg/L【8，9】。

截至2012年，柴達木盆地第四系現(xiàn)代鹽湖型硼礦區(qū)探明B2O3資源儲量2029萬t（其中固體硼礦568萬t），預測新增資源儲量2668萬t，已知礦床礦點數(shù)量多，找礦前景良好，為全國最大的硼礦遠景區(qū)

3.2 遼寧營口至寬甸沉積變質型成礦遠景區(qū)

該遠景區(qū)位于遼吉裂谷遼河群含硼巖系里爾峪組分布區(qū)，主要為大石橋-集安地區(qū)，面積約11 300km2。遼寧省硼礦與早元古宙遼吉裂谷張裂性坳拉槽的火山噴氣有成因上的密切關系，它為硼礦的形成提供了大量成礦物質，含硼巖系與其中的硼礦床共同遭受了角閃巖相區(qū)域變質作用，原始沉積的硼酸鹽礦物已經全部轉變?yōu)槿碌牡V物相。礦區(qū)含礦巖性為灰白色富鎂大理巖，礦體賦存在磚廟礦區(qū)倒轉背斜的北翼-正常翼，礦床呈東西向似層狀分布。該區(qū)硼礦床礦體產出嚴格受層位控制，具層控性。容礦巖石為古元古界遼河群里爾峪組白云質大理巖，礦體圍巖主要為白云質大理巖、電氣斜長變（淺）粒巖，斜長角閃巖、混合巖、混合花崗巖等【10～11】。營口地區(qū)發(fā)現(xiàn)有后仙峪、寬甸廟溝、楊木桿子等代表性礦床（點），以硼鎂石-遂安石、鎂橄欖石、蛇紋石、金云母等組合為特征（白硼型），層位穩(wěn)定，礦石品位（白硼型）平均為17%。遼東地區(qū)以翁泉溝硼礦為代表，以硼鎂石-磁鐵礦+鈾類型、硼鎂鐵礦、遂安石、鎂橄欖石、蛇紋石等組合為特征（黑硼型），層位穩(wěn)定，礦石品位：白硼型平均為17%、黑硼型平均為7%。

截至2012年，該遠景區(qū)累計查明資源量2330萬t，預測資源量3258萬t，找礦前景良好。

3.3 湖南水口山-上堡矽卡巖型成礦遠景區(qū)

該遠景區(qū)位于耒陽-臨武南北向構造與邵陽-郴州北西向構造陽明山-塔山東西向構造的交匯部位，面積約1368 km2。構造運動頻繁，經歷了加里東期、印支期、燕山期以及喜馬拉雅期運動。從南華系—第四系均有分布。與成礦有關的侵入巖為燕山期，矽卡巖化分布在巖體外接觸帶附近，是深部成礦熱液上升后與碳酸鹽巖化學反應的產物，與硼錫多金屬礦化關系密切。礦體形態(tài)主要為似層狀，另有透鏡狀、鞍狀、脈狀、扁豆狀產出，個別為不規(guī)則狀，分支復合、尖滅再現(xiàn)頻繁；礦體與接觸帶或巖層一致。礦石礦物主要為硼鎂石、鎂硼石和硼鎂鐵礦。金屬礦物以磁鐵礦、白鎢礦、藍輝銅礦、黃銅礦等為主。B2O3品位在6.14%～6.74%之間【12】。

截至2012年，該遠景區(qū)累計查明資源量87萬t，預測資源量321萬t。

3.4 四川自貢地下鹵水型成礦遠景區(qū)

該遠景區(qū)位于四川盆地西南部自貢市，面積約1643 km2。屬楊子地臺四川臺向斜南緣的自流井凹陷，北連威遠-龍女寺隆起，東南與瀘州古陸相毗鄰，西南鄰涼山褶皺帶?？偟臉嬙焯攸c是地表以平緩開闊的褶皺為主，斷裂次之。深部構造展布與地表基本一致。構造背景為川中前陸盆地和鄂中碳酸鹽臺地之油氣構造。控礦構造為相對獨立的與控油構造密切相關的褶皺構造核部區(qū)域。該區(qū)層位穩(wěn)定，含硼鹵水具有呈近橢圓形分帶特色，與石油、天然氣密切共生，是以富硼、鋰、鉀、碘、溴等多元素為特征的液體礦。近年來隨油、氣勘探開發(fā)不斷發(fā)現(xiàn)新的富硼、鋰、鉀鹵水，找礦前景好。B2O3含量一般在1.37～2.51g/L，平均含量1.88g/L，埋深在800～1300m，相對較淺。本區(qū)近年來開采發(fā)現(xiàn)可能深部有含（富）鉀鋰硼鹵水的存在，因此，加強深部（1200m以下）找鹵，應是主要方向。

截至2012年，該遠景區(qū)累計查明資源量25萬t，預測資源量10萬t。

總體而言，青海柴達木現(xiàn)代鹽湖型硼礦，以硼為主同時富集Li、I、K等資源，且固、液態(tài)等工業(yè)類型齊全。東部工作程度較高，西部較低。雖然地理位置偏遠，但隨著青藏鐵路建成通車，硼礦資源將得到進一步的開發(fā)利用。遼寧營口至寬甸沉積變質型硼礦是研究和工作最多最好的區(qū)域，本區(qū)尚有進一步工作的必要，白硼型主要是深部找礦，而黑硼型硼礦床因有效利用還不充分，進一步擴大硼資源量的前景是樂觀的。湖南水口山-上堡矽卡巖型硼礦，近年來工作發(fā)現(xiàn)，通過遙感、物探、化探等手段找到新的硼礦資源也是比較樂觀的。四川自貢地下鹵水型硼礦，是隨著石油天然氣的逐步勘探開發(fā)而漸漸顯露出來的，是一種新型的硼礦資源類型，通過本次地質大調查、成礦條件、預測等研究，初步評估了四川盆地地下鹵水型硼礦資源，是一潛力巨大、綜合利用價值可觀的新型硼礦類型。

硼礦為我國重要的化工礦產之一，全國共11個省、市、自治區(qū)提交硼礦報告11份，均部署了硼礦勘查工作，包括遼寧、吉林、四川、西藏、甘肅、青海、新疆、湖南、天津、浙江及廣東，共部署了71處勘查工作區(qū)。根據(jù)我國硼礦地質特征和本項目單礦種預測成果的匯總研究結果，充分考慮我國硼礦資源開發(fā)利用現(xiàn)狀，未來規(guī)劃以及經濟社會發(fā)展需求，從全國層面考慮，堅持當前急需與長遠需求相結合的原則，適度超前部署勘查工作；堅持突出重點類型、重點區(qū)域的原則，對那些成礦條件好、選冶性能好的類型優(yōu)先勘查；堅持不同層次部署工作的原則，根據(jù)成礦地質條件和原有工作程度，統(tǒng)籌安排硼礦勘查工作。

4 結語

硼礦是我國重要的化工礦產之一，結合我國硼礦資源開發(fā)利用現(xiàn)狀、未來規(guī)劃以及經濟社會發(fā)展的需求，根據(jù)成礦地質條件和原有工作程度，統(tǒng)籌安排硼礦勘查工作，開展硼礦成礦規(guī)律研究及資源潛力評價工作，對保持我國化肥工業(yè)和農業(yè)生產的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

近幾十年來，我國開展了多次硼礦成礦區(qū)劃及勘查工作，形成了一套完整的硼礦床理論體系和找礦方法，確定了沉積變質型和現(xiàn)代鹽湖型硼礦床為主要開采利用對象，同時地下鹵水型硼礦富集Li、I、K、Br等資源，潛力巨大，為綜合利用價值可觀的新型硼礦類型，硼礦找礦遠景較為可觀。

致謝：本文是“全國化工礦產資源潛力評價”項目的階段性成果，在此對本項目組的全體成員致以衷心的感謝！

1 熊先孝，薛天星，商朋強，等.重要化工礦產資源潛力評價技術要求[M].北京：地質出版社，2010

2 孫小虹，熊先孝，王 瑩，等.全國硼礦資源潛力評價成果報告[R].北京：中化地質礦山總局化工地質調查總院，2013

3 陳毓川，王登紅.重要礦產和區(qū)域成礦規(guī)律研究技術要求[M].北京：地質出版社，2010

4 陳毓川，王登紅.重要礦產預測類型劃分方案[M].北京：地質出版社，2010

5 邵世寧，熊先孝.中國硼礦主要礦集區(qū)及其資源潛力探討[J].化工礦產地質，2010，32(2)：65～74

6 夏學惠，趙玉海，閆飛.遼東-吉南地區(qū)硼礦床地質特征及成礦遠景[J].化工礦產地質，2007，29(3)：43～51

7 林耀庭，何金權，王田丁，等.四川盆地中三迭統(tǒng)成都鹽盆富鉀鹵水地球化學特征及其勘查開發(fā)前景研究[J].化工礦產地質，2002，24(2)：10～22

8 張西營，馬海州，高東林，等.柴達木盆地西臺吉乃爾鹽湖礦區(qū)鹵水水化學特征[J].鹽湖研究，2007，15(2)：12～20.

9 楊謙.柴達木盆地硼礦[J].沉積學報，1989，7 (2)：117～123

10 劉敬黨，王文武，楊曉明，等.遼東營口地區(qū)硼礦資源評價[J].化工礦產地質，2006，28（增刊）

11 黃富榮.湖南七里坪矽卡巖型硼礦的礦石特征及礦床學意義[J].化工礦產地質，2000，22(4)：205～210

12 劉鐵生.大義山礦田巖體型錫礦地質特征及礦床成因[J].中國地質，2002，29(4)： 411～415

GEOLOGICAL CHARACTERISTICS AND RESOURCE POTENTIAL ANALYSIS OF BORON DEPOSITS IN CHINA

Wang Ying1Xiong Xianxiao1Sun Xiaohong1Cao Ye1Shang Pengqiang2
1．General Institute of Chemical Geology Survey，China Chemical Geology and Mine Bureau，
Beijing，100013，China 2．Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau ，Zhuozhou，Hebei，072754，China

Boron is one of the important chemical minerals in China. Combined with the utilization status，future planning，and economic and social development needs，to carry out metallogenic regularity and resource potential analysis of boron resource are more and more important. Five boron metallogenic provinces were divided in this paper，and Sichuan - Hubei metallogenic province was the largest amount of forecast resource. Geological evaluation and potential analysis of important prospecting areas were also studied： Modern Salt Lake-type boron in Qaidam has both solid and liquid，and pending further development and utilization. Further development of black-type boron was needed in Liaoning. Underground brine-type boron enriched with Li，I，K，Br and other resources was considered as the most valuable type in utilization.

Boron deposits，deposit types，geological characteristics，forming unit，resource potential

P612∶P619.219

A

1006-5296（2014）01-0038-05

* 第一作者簡介：王瑩（1987～），女，從事化工礦產地質研究，助理工程師

2013-11-07；改回日期：2013-12-02；2013-12-06