遼寧省黑山縣膨潤土礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

肖萬山，王 林（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心遼寧總隊(duì)，遼寧　沈陽　110004）

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遼寧省黑山縣膨潤土礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

肖萬山，王 林
（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心遼寧總隊(duì)，遼寧沈陽110004）

【摘 要】遼寧省黑山縣芳山鎮(zhèn)膨潤土礦體賦存于下白堊統(tǒng)義縣組，礦區(qū)內(nèi)共圈定出北（Ⅰ）、東南（Ⅱ）兩條礦體，礦體呈透鏡狀或似層狀產(chǎn)出，礦石類型屬鈣鎂基膨潤土。下白堊統(tǒng)義縣組中酸性火山碎屑巖層位是找礦的有利部位。

【關(guān)鍵詞】膨潤土礦；地質(zhì)特征；找礦標(biāo)志；遼寧省黑山縣

膨潤土主要應(yīng)用于鑄造業(yè)、鉆探泥漿、球團(tuán)礦生產(chǎn)、石油化工、食品及建材工業(yè)等領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，膨潤土的需求量不斷增加。黑山縣是遼寧省膨潤土主要產(chǎn)地之一，該地區(qū)地處遼西，經(jīng)濟(jì)亟待發(fā)展，膨潤土礦床的開發(fā)利用將對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展具有巨大的促進(jìn)作用。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

遼寧省黑山縣芳山鎮(zhèn)膨潤土礦大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ）、燕山臺(tái)褶帶（Ⅱ）、遼西臺(tái)陷（Ⅲ）、北鎮(zhèn)凸起（Ⅳ）的東端。

區(qū)域出露地層有第四系全新統(tǒng)（Q4），中白堊統(tǒng)孫家灣組（K2s）、下白堊統(tǒng)九佛堂組（K1jf）和義縣組（K1y），薊縣系霧迷山組（Jxw）及太古界大營子組（Ard）。

區(qū)域構(gòu)造表現(xiàn)較弱，總體走向北東，褶皺和斷裂均有出現(xiàn)。本區(qū)域是八道壕—新立屯—馮家向斜的一部分。斷裂構(gòu)造也是以北東為主，少數(shù)北西向，主要有大煙溝斷裂帶。

區(qū)內(nèi)侵入巖為燕山晚期形成的超淺成次火山巖相流紋斑巖和安山巖，分布零星，呈小巖株、巖脈產(chǎn)出。

2　礦床地質(zhì)特征

2.1地層

礦區(qū)內(nèi)出露的地層有下白堊統(tǒng)義縣組（K1y）及第四系全新統(tǒng)（Q4）殘坡積層（見右圖）。

遼寧省黑山縣芳山鎮(zhèn)礦區(qū)地質(zhì)簡圖

義縣組地層由上至下巖性如下：

（1） K1y （α1）：黑云母安山巖、角閃安山巖、橄欖玄武巖。

（2） K1y （gel1）：砂質(zhì)膨潤土。

（3） K1y （gel2）：膨潤土，即礦體主要賦存層位。

（4） K1y （tf）：碎屑凝灰?guī)r、安山質(zhì)凝灰角礫巖，為膨潤土礦體底板。

（5） K1y （α2）：安山巖。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)未見較大斷裂構(gòu)造發(fā)育。

2.3巖漿巖

礦區(qū)西北少部分區(qū)域出露花斑巖，并向北東向延伸。

3　礦體地質(zhì)特征

3.1礦體

礦區(qū)內(nèi)膨潤土礦體共分北（Ⅰ）、東南（Ⅱ）兩條礦體，以Ⅰ礦體為主。其中Ⅰ礦體根據(jù)礦石品位分為Ⅰ1膨潤土礦及Ⅰ2膨潤土礦化；Ⅱ礦體僅為膨潤土礦化。礦體呈透鏡狀或似層狀產(chǎn)出，頂板為砂質(zhì)膨潤土、安山巖或凝灰角礫巖，底板為安山質(zhì)凝灰角礫巖、灰色安山巖。

（1） Ⅰ1礦體。

呈似層狀，分布于礦區(qū)西北部，見于鉆孔ZK501 與ZK702內(nèi)，走向東北—西南，礦體南北寬約100m，東西長約600m，蒙脫石含量：51.67%～78.33%，平均含量：60.91%；平均厚度：12.26m，厚度變化系數(shù)：4%。Ⅰ1膨潤土礦與Ⅰ2膨潤土礦化較難分辨，均呈灰褐、褐色，有滑膩感，牙咬不塵，較細(xì)膩，僅依據(jù)化學(xué)分析結(jié)果辨別；與凝灰?guī)r、凝灰角礫巖較易分辨。

（2） Ⅰ2礦體。

呈似層狀，分布于礦區(qū)北部，走向東北—西南，傾向北西，傾角20～35°，礦體出露南北寬約150m，東西長約600m，蒙脫石含量：34.17%～50.00%，平均含量：43.34%；平均厚度：12.99m，厚度變化系數(shù)：77%。Ⅰ礦體砂質(zhì)膨潤土呈灰綠、淺綠色，見有長石、石英小顆粒；而Ⅰ1、Ⅰ2膨潤土呈灰褐、褐色，有滑膩感，牙咬不塵，較細(xì)膩，兩者較易分辨。

（3） Ⅱ礦體。

呈透鏡狀，分布于礦區(qū)東北部，走向東北—西南，傾向北西，傾角15～35°，礦體出露南北寬約15m，東西長約150m，蒙脫石含量：34.67%～60.00%，平均含量：46.71%；平均厚度：18.46m。Ⅱ礦體中膨潤土呈淺綠、黃綠色，與砂質(zhì)膨潤土肉眼很難分辨，主要依據(jù)化學(xué)分析結(jié)果辨別；與凝灰?guī)r、凝灰角礫巖較易分辨。

3.2礦石質(zhì)量及礦石類型

礦石礦物成分主要為蒙脫石，此外還含有極少量的綠高嶺石、石英、蛋白石、磁鐵礦及泥質(zhì)。石英無色透明，他形粒狀；磁鐵礦黑色顆粒，不透明；蛋白石無色透明，不規(guī)則粒狀；泥質(zhì)不透明，反光下為灰白色。

礦石以灰、灰褐、褐色為主，風(fēng)干后呈灰色，土狀—油脂光澤，手觸有滑潤感，土狀及塊狀構(gòu)造，表面可見白色斑點(diǎn)。風(fēng)干后易破碎，塊狀構(gòu)造者風(fēng)干后不易裂開，斷口呈似貝殼狀，浸入水中后即分解成碎粒，并有顯著的膨脹。

蒙脫石含量是衡量膨潤土質(zhì)量的重要指標(biāo)（見表1），根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZ/T 0206-2002《高嶺土、膨潤土、耐火粘土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》膨潤土礦石類型屬性劃分標(biāo)準(zhǔn)：若可交換性陽離子沒有超過交換容量的50%時(shí)，則以最多交換量的兩種陽離子進(jìn)行復(fù)合命名的原則，該礦石屬鈣鎂基膨潤土。

表1　礦石理化性能一覽表

3.3圍巖和夾石

礦體頂板為砂質(zhì)膨潤土、安山質(zhì)凝灰角礫巖、碎屑凝灰?guī)r；礦體底板為灰色安山巖、凝灰角礫巖。

礦體圍巖為砂質(zhì)膨潤土、安山巖、玄武巖、灰綠色凝灰角礫巖、碎屑凝灰?guī)r，安山巖與礦體界線清晰，肉眼易分辨（見表2）。

表2　礦體夾石情況

4　礦床成因及找礦標(biāo)志

膨潤土成礦所需母巖為火山碎屑巖和火山熔巖。本礦區(qū)位于八道壕—新立屯—馮家向斜盆地，盆地內(nèi)堆積了白堊系義縣組巨厚層基性至酸性火山巖，構(gòu)成了膨潤土成礦的先決條件。礦床產(chǎn)于下白堊統(tǒng)義縣組凝灰角礫巖中，礦體頂?shù)装寰鶠槟医堑[巖及安山巖。其中酸性、中酸性玻璃質(zhì)熔巖及凝灰?guī)r等火山碎屑巖為成礦提供了必要條件。在低溫、低壓條件下，酸性、中酸性玻璃質(zhì)熔巖、酸性火山碎屑巖受弱酸性地下水溶液作用，經(jīng)蒙脫石化形成膨潤土礦。

綜合研究認(rèn)為，下白堊統(tǒng)義縣組中酸性火山碎屑巖層位是找礦的有利部位。附近地區(qū)該組地層大面積出露之處應(yīng)成為今后重點(diǎn)普查找礦遠(yuǎn)景地區(qū)。

【參考文獻(xiàn)】

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【中圖分類號】P619.255

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號】1007-9386（2016）01-0041-02

【收稿日期】2015-09-14

Geological Characteristics and Prospecing Criteria of Bentonite Deposit in Heishan County， Liaoning Province

XIAO Wan-shan， WANG Lin
（Liaoning Team of Geological Survey Center of China Building Materials Industry， Shenyang 110004， China）

Abstract:Bentonite deposit in Fangshan town Heishan county of Liaoning province lies in lower Cretaceous Yixian formation. Two orebodies are delineated， which are occurred as north（Ⅰ）and southeast（Ⅱ）. The ore bodies assumed like lenticular forms and stratoid. The ore type is Ca-Mg-base bentonite. The intermediate-acid pyro-clastic rock of the lower Cretaceous Yixian formation is the favourable prospecting area.

Key words:bentonite deposit； geological characteristics； prospecing criteria； Heishan county of Liaoning province