淺析遼寧省泉眼溝硅灰石礦地質(zhì)成礦條件

董穎 胡越 朱德奎 陳毓翯

摘 要：吉黑褶皺系構(gòu)造隆起帶的南緣，是我國(guó)硅灰石礦主要的成礦帶之一。通過深部找礦，在遼寧省泉眼溝發(fā)現(xiàn)特大型硅灰石礦床。區(qū)域內(nèi)礦體賦存于古生界富拉堡子巖組硅質(zhì)大理巖中，多呈層狀、似層狀。對(duì)區(qū)域成礦地質(zhì)背景和成礦條件進(jìn)行分析，該硅灰石礦床屬層控接觸熱變質(zhì)型礦床類型，成礦作用與三疊世中、酸性侵入巖關(guān)系密切。

關(guān)鍵詞：泉眼溝；硅灰石；吉黑褶皺系

中圖分類號(hào)：P619.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）06-0185-02

泉眼溝區(qū)域地質(zhì)和找礦程度相對(duì)較高。自70年代以來，地勘單位在該地區(qū)開展了1：20萬區(qū)調(diào)、1：5萬區(qū)調(diào)的普查和詳查工作。本區(qū)成礦帶與閃長(zhǎng)巖巖體有關(guān)，地層層序上與上覆變粒巖密切相關(guān)。推斷賦礦層在走向和傾向上有一定程度延伸，預(yù)測(cè)深部巨大的資源潛力。

1 泉眼溝區(qū)域地質(zhì)概況

泉眼溝區(qū)域處于吉黑褶皺系成礦帶的南緣，構(gòu)造復(fù)雜，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，硅灰石礦床位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ）華北斷拗（Ⅱ）下遼河斷陷（Ⅲ）法庫斷凸（Ⅳ）內(nèi)。

區(qū)域地層主要為古生界變質(zhì)巖系及中生界侏羅系、侏羅～白堊系、白堊系和新生界第四系。

區(qū)域褶皺構(gòu)造以調(diào)兵山復(fù)背斜為主，褶皺地層為下古生界富拉堡子巖組。斷裂構(gòu)造主要是北北東向。

區(qū)域內(nèi)的三疊世早、中期的石英閃長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)花崗巖與硅灰石成礦關(guān)系密切，呈巖株和巖席狀沿背斜的核部從西向東依次侵入，形成了串珠狀分布的東、西兩條成礦帶。在侵入巖體的接觸變質(zhì)作用下，促使富拉堡子巖組中含硅質(zhì)的大理巖成礦。

2 泉眼溝礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層特征

礦區(qū)地層屬古生界富拉堡子巖組，主要分布在礦區(qū)的東部。巖性為硅灰石化方解石大理巖、方解石大理巖、角閃二長(zhǎng)變粒巖、黑云二長(zhǎng)變粒巖和黑云二長(zhǎng)淺粒巖等?？辈榘l(fā)現(xiàn)硅灰石化大理巖賦礦層的殘留體，呈斷續(xù)帶狀產(chǎn)于閃長(zhǎng)巖中，研究分析三疊世早、中期侵入巖作用，破壞了地層的連續(xù)性所致。

2.2 巖漿巖特征

該區(qū)內(nèi)巖漿從印支至燕山期頻繁活動(dòng)。印支期侵入的高力溝單元閃長(zhǎng)巖沿調(diào)兵山復(fù)背斜核部，呈巖株?duì)钋秩胗谙鹿派绺焕ぷ訋r組中，這是與硅灰石成礦關(guān)系最為密切的巖體，它常含硅灰石化方解石大理巖捕虜體和變質(zhì)輝長(zhǎng)巖包體，泉眼溝礦區(qū)東成礦帶的分布范圍和各礦化帶的產(chǎn)出規(guī)模均受其控制。

2.3 構(gòu)造特征

礦區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造簡(jiǎn)單，單斜層產(chǎn)出。區(qū)內(nèi)有一條喇嘛山斷裂，北西走向，對(duì)硅灰石礦化帶有切割作用。

2.4 成礦帶特征

調(diào)兵山背斜和閃長(zhǎng)巖體控制成礦帶的空間分布范圍，賦礦規(guī)律表現(xiàn)為縱向上呈斷續(xù)帶狀分布，橫向上呈平行斜列式排列。成礦帶主要賦存在角巖化～大理巖化蝕變帶中，屬高力溝單元閃長(zhǎng)巖體與含硅質(zhì)的碳酸鹽巖建造的外接觸帶，硅灰石礦多產(chǎn)于碳酸鹽殘留體中，被包裹在侵入巖體內(nèi)，斷續(xù)分布。

泉眼溝硅灰石礦成礦帶包含東、西兩個(gè)亞帶。主礦帶位于東亞帶，主礦帶的礦石呈纖維狀、致密塊狀；西亞帶內(nèi)的礦石呈粗晶襄團(tuán)狀。地表礦體在靠近侵入巖體接觸帶產(chǎn)出，成群集中或成帶分布，礦體之間不連續(xù)。成礦帶分布范圍在接觸變質(zhì)范圍內(nèi)，接觸帶附近閃長(zhǎng)巖蝕變?cè)鰪?qiáng)，有綠簾石化、硅化、硅灰石化等分帶現(xiàn)象，通常是頂板較厚，底板較薄。硅灰石礦一般形成于強(qiáng)礦化蝕變部位。

3 泉眼溝硅灰石礦礦床特征

3.1 礦體產(chǎn)出特征

區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)7個(gè)硅灰石礦化帶。礦化帶在走向和傾向上呈現(xiàn)膨脹收縮規(guī)律，主要由硅灰石、硅灰石化大理巖、大理巖及少量變粒巖夾層組成。礦化帶向西南變薄趨于尖滅，礦層數(shù)減少；向北東逐漸增厚，礦層數(shù)增多。礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，呈層狀、似層狀產(chǎn)出。

3.2 礦石特征

區(qū)域內(nèi)礦石礦物成分簡(jiǎn)單，礦石類型可劃分為硅灰石型、硅灰石—方解石型、硅灰石—石英型、硅灰石—方解石—石英型四類。其中硅灰石—方解石型、硅灰石—石英型兩種類型較多。

從硅灰石礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和晶體發(fā)育程度上看，基本包含細(xì)晶致密塊狀礦石和粗晶硅灰石礦石兩種類型。

硅灰石、方解石、石英三種礦物為礦區(qū)內(nèi)主要礦石礦物成分，其它透輝石、鈣鋁榴石及微量金屬礦物含量較少。其中硅灰石屬于礦石礦物，其它屬于脈石礦物。

該區(qū)域內(nèi)的硅灰石結(jié)構(gòu)屬于粒狀花崗變晶、纖維變晶結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造呈現(xiàn)致密塊狀、條帶狀及少量巨斑狀。

3.3 圍巖及其蝕變

高力溝單元閃長(zhǎng)巖是泉眼溝硅灰石礦成礦帶頂板、底板的主要圍巖，成礦帶附近是灰白至淺藍(lán)色大理巖、硅灰石化大理巖，夾有少量變粒巖、大理巖化石英巖。礦層完整性較好。

勘查結(jié)果顯示，區(qū)內(nèi)成礦的重要蝕變作用是硅灰石化，非常強(qiáng)烈和普遍，其它綠簾石化、碳酸鹽化、硅化、角巖化和矽卡巖化表現(xiàn)次之。當(dāng)硅灰石化程度非常強(qiáng)烈時(shí)，便形成硅灰石礦體，而在硅灰石化程度不夠強(qiáng)烈時(shí)就形成硅灰石化大理巖。

3.4 泉眼溝硅灰石礦床成因及控礦因素

3.4.1 礦床成因類型

根據(jù)勘查結(jié)果分析，泉眼溝硅灰石礦床的成因類型應(yīng)屬層控接觸（熱）變質(zhì)型礦床。主要是由該區(qū)域內(nèi)富含硅質(zhì)的大理巖體，在受到侵入體的炙熱烘烤到一定程度情況下，發(fā)生了熱接觸變質(zhì)而形成。富拉堡子巖組硅灰石化大理巖層位控制著礦床，礦體與大理巖為交代漸變接觸關(guān)系，礦體呈不規(guī)則透鏡狀、似層狀產(chǎn)出，延長(zhǎng)和延深較大。

3.4.2 主要控礦因素

泉眼溝硅灰石礦的賦礦圍巖是富拉堡子巖組硅灰石化大理巖，由于形成硅灰石礦物質(zhì)中的硅和鈣都來自硅質(zhì)灰?guī)r，所以該區(qū)域的原巖沉積建造控制著礦體的形態(tài)、礦石質(zhì)量?？辈榘l(fā)現(xiàn)，控礦地層都是被巖體捕虜?shù)臍埩趔w，沿原地層的富硅灰?guī)r層位分布著礦體，礦化很好。分析控礦地層的殘留體，由于三疊世早、中期巖體大規(guī)模侵入，導(dǎo)致重復(fù)遭受熱變質(zhì)作用，在地層中形成礦體。

熱接觸變質(zhì)的硅灰石礦物，在形成硅灰石過程中，伴隨著釋放出一定量的二氧化碳，這就需要相應(yīng)的半封閉構(gòu)造環(huán)境，供氣體排出。泉眼溝區(qū)域內(nèi)礦體蓋層大理巖中，裂隙發(fā)育較好，具有合適的溫度和埋深，這樣使得巖體的熱能不易迅速散發(fā)進(jìn)而使硅質(zhì)灰?guī)r成礦。

4 泉眼溝區(qū)域的找礦標(biāo)志和找礦方向

4.1 找礦標(biāo)志特征

總結(jié)勘查成果，在泉眼溝賦存硅灰石礦地段，地表分布紅土層。硅灰石礦化常發(fā)育在大理巖中富硅層位。富礦地段圍巖蝕變有綠簾石化、角巖化、碳酸鹽化等，在硅質(zhì)灰?guī)r、大理巖以及含碳酸鹽地層與中淺成酸性侵入體接觸帶附近成礦。

在空間分布上，在巖體寬、礦化帶延長(zhǎng)和延深較好的殘留體內(nèi)賦存著主礦體。礦體厚度從地表向深部逐漸變厚，品位變富。復(fù)層硅灰石品位往往比較高。礦石結(jié)構(gòu)不同，品位也有差別，細(xì)晶致密塊狀礦石，含礦率比較穩(wěn)定，粗晶板柱狀礦石，含礦率不穩(wěn)定。

4.2 找礦方向

通過對(duì)泉眼溝區(qū)域深部找礦發(fā)現(xiàn)，礦化帶在古生界富拉堡子巖組賦礦層位出露面積大，連續(xù)性好，礦體層數(shù)多，厚度較大，品位較高。研究確認(rèn)該區(qū)變粒巖底部尋找硅灰石礦的潛力巨大。

在對(duì)泉眼溝硅灰石礦床的勘查研究基礎(chǔ)上，提出在遠(yuǎn)離成礦帶頂板變粒巖底部尋找硅灰石礦的新思路，為遼寧省至吉黑地槽褶皺系南緣找礦提供新的線索和啟示。

參考文獻(xiàn)

[1]遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局.中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)部地質(zhì)專報(bào).一，區(qū)域地質(zhì)，遼寧省區(qū)域地質(zhì)志[M].地質(zhì)出版社，1989.

[2]曲元貴，楊本楷.接觸變質(zhì)型硅灰石礦床地質(zhì)特征及其成礦機(jī)理的研究[J].吉林地質(zhì)， 1988（2）：159-170.