遼寧省彰武縣后新秋鎮(zhèn)小四家子陶瓷粘土礦成因探討

摘 要：小四家子瓷土礦礦床成因主要是在低溫低壓的條件下，酸性火山碎屑巖和酸性火山熔巖，受弱酸性地下水溶液的淋濾、蝕變作用，蝕變而成的礦床。

關(guān)鍵詞：陶瓷粘土礦；找礦標(biāo)志；彰武

遼寧省彰武縣后新秋鎮(zhèn)小四家子陶瓷粘土礦位于黑山至彰武中生代斷陷盆地的半拉門至后新秋向斜盆地北東翼的盆地邊緣，緩傾斜向斜盆地中。產(chǎn)于白堊系義縣組酸性火山巖中的粘土（高嶺土）礦。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于新華夏構(gòu)造松遼沉降帶黑山至彰武中生代斷陷盆地中的半拉山-后新秋向斜盆地北東翼的盆地邊緣。褶皺構(gòu)造呈一緩傾斜的向斜，為呈NW向340°左右向斜盆地，義縣組上段（K1y3）灰白色流紋巖組成盆地的軸心。盆地中心地層傾角10-15°，總體走向與地盆一致。斷裂構(gòu)造受新華夏系構(gòu)造影響，以NNW向，壓扭性斷裂構(gòu)造為主，NE向壓扭性斷裂為輔，前者比較發(fā)育，規(guī)模大小不一，一般長(zhǎng)3-4km，寬0.5-10m，沿NW320-350°方向展布，傾向NE，傾角65-70°，局部近于直立。二組構(gòu)造均為成礦后期構(gòu)造，與礦化無明顯關(guān)系。

1.1 地層

盆地內(nèi)堆積了一套顯示北北東向的白堊系下統(tǒng)義縣組內(nèi)陸湖相酸性噴發(fā)火山巖系。這套火山系大致可劃分為三個(gè)較大的噴發(fā)旋回，每一噴發(fā)旋回以強(qiáng)烈的噴發(fā)至平靜的溢出相交替。從整體上看，每一噴發(fā)旋回巖漿有從中基性向中酸性演變的現(xiàn)象，噴發(fā)物有由多到少的趨勢(shì)。該粘土（高嶺土）的礦化和賦存與酸性-中性噴發(fā)火山碎屑巖及其后期的熱液作用有密切關(guān)系。

下白堊統(tǒng)義縣組：區(qū)域內(nèi)出露地層為一套呈北東向分布的白堊系，內(nèi)陸湖相基性到酸性火山噴發(fā)到噴溢火山巖系。在一些沖溝及低洼處有第四系殘、坡、沖積層。分述如下：

白堊系下統(tǒng)義縣組火山巖系從噴發(fā)到溢出大致可劃分出三個(gè)旋回，從下至上可分為下、中、上三段：

下段（K1y1）：分布在菜家溝至胡家溝一帶。底部紫紅色粗面質(zhì)集塊巖，安山質(zhì)角礫集塊巖。頂部暗灰色玄武安山巖及玄武巖。

中段（K1y2）：分布在測(cè)區(qū)東、北部二吉百-大四家子-后新秋一帶。

中段下部（K1y2-1）：主要為灰綠色安山質(zhì)集塊巖；綠色安山質(zhì)集塊角礫巖。該層的頂部為紫紅色英安巖，夾紫色流紋巖、黑曜巖、珍珠巖。厚約350m，與下伏地層為整合接觸關(guān)系。

中段上部（K1y2-2）：主要為綠灰色角閃安山巖，灰白色流紋巖?；揖G色凝灰?guī)r及角礫凝灰?guī)r，其底部有綠色安山集塊角礫巖。分布于測(cè)區(qū)南部和西南部。厚度大于300m。

上段（K1y3）：分布在葦子溝至趙家一帶。

上段下部（K1y3-1）：在小四家子一帶，呈零星出露。主要為灰白色流紋質(zhì)凝灰?guī)r，灰白色、灰綠色角礫凝灰?guī)r互層，局部夾流紋質(zhì)熔巖角礫巖，在凝灰?guī)r中賦存灰白色、淡綠色粘土礦，厚度200m左右。

上段上部（K1y3-2）：在小四家子-社稷閣南部及朝陽溝、趙家溝一帶。以淺灰色、灰紫色、淺玫瑰紅色流紋巖為主，其中夾流紋質(zhì)熔巖角礫巖、灰白色流紋質(zhì)凝灰?guī)r及少量紫色安山巖扁豆體，頂部賦存珍珠巖礦，厚度250m左右。

第四系全新統(tǒng)：以殘坡積為主、多為土黃色土壤、巖塊及砂質(zhì)粘土，在溝谷及沿岸多為沖積的松散狀泥砂，絕大部分為農(nóng)田耕地。厚度在數(shù)十厘米至數(shù)十米不等。

1.2 巖漿巖

區(qū)域上巖漿活動(dòng)主要為噴發(fā)及噴溢作用，侵入巖不發(fā)育，而與中生代晚期火山活動(dòng)相伴隨的巖漿活動(dòng)有酸性至中性超淺成侵入巖。巖石種類有次英安巖、次流紋巖。此外晚期的輝綠巖脈、閃長(zhǎng)巖脈及細(xì)晶巖脈等亦可見。次火山巖在成因上與區(qū)內(nèi)火山噴發(fā)巖同源、在時(shí)間上與火山噴發(fā)巖同時(shí)，在空間分布上與區(qū)內(nèi)火山噴發(fā)巖基本一致，多沿北北西方向分布，呈脈狀產(chǎn)出。

1.3 區(qū)域礦產(chǎn)

區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)除南部趙家溝金礦外，主要是與火山巖有關(guān)的非金屬礦。具有工業(yè)意義的礦產(chǎn)有珍珠巖、黑曜巖、粘土礦、沸石礦等。珍珠巖有十家子、阿古廟、水泉。黒曜巖分布在阿古廟至胡家溝一帶，粘土礦分布在古樹子、白銀花、大泉眼。沸石在后新秋、大四家子、羅鍋溝一帶。除前新秋瓷土礦外，還有敖胡 、屈家溝、古樹子、劉邦屯及土城子珍珠巖礦；古樹子及白銀花膨潤(rùn)土礦；羅鍋溝、敖胡 、屈家溝、土城子、大四家子、大泉眼、洼子絲光沸石和斜沸石礦等。

2 礦床成因

小四家子粘土礦，礦體呈似層狀由酸性火山碎屑巖或熔巖的蝕變產(chǎn)物。

（1）火山構(gòu)造洼地或斷陷盆地：在火山巖構(gòu)造洼地或斷陷盆地中堆積的一套酸性火山巖系是成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。小四家子火山巖構(gòu)造洼地中的火山巖是內(nèi)陸陸相堆積的，成礦之后在不同地段，受不同酸堿溶液的作用，形成不同類型的粘土礦床。（2）火山巖構(gòu)造洼地中的火山巖都有不同程度的土化現(xiàn)象：從瓷土礦體本身和近礦圍巖的化學(xué)成分看，SiO2含量都在68%以上。一般在70-75%，因此瓷土礦形成的先決條件原巖必須是酸性火山碎屑巖或熔巖。（3）瓷土礦的埋藏深度一般在地表以下5-100m，標(biāo)高0m以上這樣一個(gè)深度地下水的淋濾作用強(qiáng)烈，可促進(jìn)酸性火山巖中的長(zhǎng)石類礦物充分蝕變，分解成為粘土類礦物。

在前新秋瓷土礦和小四家子瓷土礦的礦體中有星點(diǎn)狀黃鐵礦和呈晶簇狀的石英細(xì)脈存在，這證明瓷土礦是在酸性水溶液中形成的。

根據(jù)以上幾點(diǎn)，小四家子瓷土礦礦床成因?yàn)椋涸诘蜏氐蛪旱臈l件下，酸性火山碎屑巖和酸性火山熔巖，受弱酸性地下水溶液的淋濾、蝕變作用，蝕變而成的礦床。

3 找礦標(biāo)志

從瓷土礦床的形成條件、成因、礦床特征，找礦標(biāo)志大致可以歸納為：（1）地層層位標(biāo)志：法庫-彰武一帶的瓷土礦均賦存在義縣組層位中。（2）有利巖性標(biāo)志：酸性火山碎屑巖和熔巖，這二種巖性SiO2含量均較高，色澤淺為灰白色-淺灰色。在灰白色層狀流紋巖的下部存在瓷土礦。因此，該巖性可作為一個(gè)找礦標(biāo)志。（3）地貌標(biāo)志：礦體所在部位多為正地形里的負(fù)地形。（4）伴生礦產(chǎn)標(biāo)志：瓷土礦賦存的地區(qū)，常有膨潤(rùn)土礦、珍珠巖和沸石礦等火山作用的非金屬礦產(chǎn)伴生，可在同一區(qū)內(nèi)，也可在其附近。因此這些伴生礦產(chǎn)可作為間接找礦標(biāo)志。

4 遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)

小四家子陶瓷粘土礦，限于投入工作量太少，探獲的砂質(zhì)高嶺土資源量較小，而高嶺土礦化體的規(guī)模較大（地表），且礦體呈似層狀，嚴(yán)格受酸性火山碎屑巖、酸性熔巖控制。區(qū)內(nèi)流紋質(zhì)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰角礫巖、流紋巖、英安質(zhì)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)熔巖角礫巖含礦層位分布面積較大且穩(wěn)定，均有不同程度的土化。礦化區(qū)面積大于10km2；在0.12km2范圍內(nèi)已探獲砂質(zhì)高嶺土約20萬噸，且鉆孔見礦率為100%，按此礦化區(qū)面積10km2預(yù)測(cè)，粘土礦（砂質(zhì)高嶺土）遠(yuǎn)景可達(dá)200萬噸以上，有望形成中型（200萬噸）高嶺土礦床。

參考文獻(xiàn)

[1]金永鑫，董軍.遼寧省彰武縣后新秋鎮(zhèn)小四家子陶瓷粘土礦地質(zhì)普查報(bào)告[R].2010.

[2]遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局.1/20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].1979.

作者簡(jiǎn)介：王飛（1980-），男，遼寧朝陽人，2003年畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)，工程師，從事礦產(chǎn)地質(zhì)勘查及研究工作。