遼寧省桓仁縣宋家溝滑石礦地質(zhì)特征及成因淺析

姚尚龍　王姝

摘 要：遼寧省桓仁縣宋家溝滑石礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺（Ⅰ）膠遼臺?。á颍┨雍?渾江臺陷（Ⅲ）桓仁凸起（Ⅳ）的北緣。出露有：太古界鞍山群，下元古界遼河群和上元古界青白口系，震旦系，古生界寒武系、奧陶系和石炭系，中生界侏羅系和白堊系以及新生界第四系地層。礦區(qū)范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的滑石礦賦存于遼河群上亞群大石橋組三段（Pt1d3）第三層（Pt1d33）滑石化透閃石化白云石大理巖、菱鎂礦大理巖和蛇紋石化白云石大理巖中，礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致，且界線清楚，該礦床成因?qū)儆阝}鎂碳酸鹽中溫?zé)嵋航淮V床。

關(guān)鍵詞：宋家溝 滑石

遼寧省桓仁縣宋家溝滑石礦區(qū)位于桓仁縣桓仁鎮(zhèn)三道河子宋家溝一帶，行政區(qū)劃隸屬于桓仁縣桓仁鎮(zhèn)四河村及桓仁縣華來鎮(zhèn)拉古甲村所轄?？辈閰^(qū)東以大陽西側(cè)為界，西至拉古甲東側(cè)，南以三道河子北側(cè)為界，北至拉古甲東溝南側(cè)，東西長 2.7km，南北寬 3.2km，面積7.5km2。其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)125°10′16″～125°12′13″，北緯41°21′46″～41°23′31″。該區(qū)處于長白山山脈老嶺支脈南端，屬遼東山區(qū)，海拔450～733.8m，相對高差283.8m，區(qū)內(nèi)地勢陡峻、植被覆蓋面積較大。以往對該區(qū)附近進(jìn)行了多次不同程度的地質(zhì)評價工作，對該礦床的地質(zhì)特征、規(guī)模形態(tài)和資源潛力有了初步的認(rèn)識，通過本次對該區(qū)的進(jìn)一步研究，對該區(qū)的地質(zhì)特征、礦床成因、成礦規(guī)律和找礦標(biāo)志及資源前景有了新的認(rèn)識。

一、區(qū)域地質(zhì)背景

該區(qū)大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺（Ⅰ）膠遼臺?。á颍┨雍?渾江臺陷（Ⅲ）桓仁凸起（Ⅳ）的北緣，區(qū)域上出露地層主要為太古界鞍山群，下元古界遼河群和上元古界青白口系，震旦系，古生界寒武系、奧陶系和石炭系，中生界侏羅系和白堊系以及新生界第四系。本區(qū)構(gòu)造以斷裂為主，次為褶皺構(gòu)造，主要為層間破碎帶，也見有局部切層。巖漿巖較為發(fā)育。

1、地層特征

礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要有第四系全新統(tǒng)（Q4）和下元古界遼河群上亞群大石橋組三段（Pt1d3）地層。

（1）第四系全新統(tǒng)（Q4）：主要由腐植土、砂礫石、及坡、洪積物所組成，厚度0.5-30m。不整合覆蓋于下元古界遼河群上亞群大石橋組地層之上。

（2）遼河群上亞群大石橋組三段（Pt1d3）地層根據(jù)不同巖性特征及巖石組合從上至下分為4層，分述如下。

①第四層（Pt1d34）：出露于礦區(qū)南部。厚度>18.72米，按其在剖面上出露的新—老層序描述如下：

灰白色中厚層夾薄層硅化白云石大理巖。厚>8米。由白云石85%，石英10%，少量滑石等組成。白云石不規(guī)則粒狀，顆粒有拉長并定向分布。石英呈不規(guī)則粒狀，為后期產(chǎn)物。滑石鱗片狀集堆分布。粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

二云母石英片巖。厚度10.72米。由石英60%，黑、白云母30%，長石5%，磁鐵礦少量，電氣石微量等組成。石英、長石不規(guī)則粒狀，粒徑0.075mm，均勻分布。黑、白云母條狀，長度0.1mm以下，個別較大，定向分布。磁鐵礦粒狀，電氣石柱狀及粒狀。片狀粒狀變晶結(jié)構(gòu)，定向性構(gòu)造。

②第三層（Pt1d33）：出露于礦區(qū)的中部。厚度350.5米。為礦體的賦存層位。主要巖性為灰白色中厚層夾薄層及厚層白云石大理巖、透閃石化白云石大理巖。其次為滑石化、硅化、蛇紋石化白云石大理巖等。中下部夾有呈扁豆?fàn)?、透鏡狀產(chǎn)出的灰白色中厚—厚層菱鎂礦大理巖，沿走向不連續(xù)分布，其中賦存滑石礦體。按不同的巖性特征描述如下。

灰白色厚層透閃石化白云石大理巖：主要由白云石和透閃石組成。透閃石含量變化較大，由5%—40%，一般25%。呈不規(guī)則柱狀，切割、交代白云石。柱粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造?；野咨泻駥印駥恿怄V礦大理巖：由菱鎂礦90%，白云石、滑石少量，斜綠泥石微量等組成。菱鎂礦粒狀，粒徑一般0.045—1.2mm。白云石粒狀，滑石片狀，斜綠泥石片狀。粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

③第二層（Pt1d32）：灰白色夾灰色、灰黑色透閃石化硅質(zhì)條帶白云石大理巖。分布在礦區(qū)中部近東西向山脊及其以南地區(qū)。地貌上多呈山脊或陡崖。厚度>70m；本層巖石呈中厚層狀，主要礦物成分為白云石60%，石英20%，透閃石15%，少量透輝石、方解石、黃鐵礦等組成。粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石中的石英常呈白色、灰色及灰黑色集合體，構(gòu)成不規(guī)則團(tuán)塊、條帶或結(jié)核，集合體長軸方向與巖層走向一致。約占巖石總量的15%-20%。巖石中的透閃石常呈灰色、白色及灰黑色針狀、柱狀，集合體常見放射狀或菊花狀，多順巖層層面發(fā)育。

④第一層（Pt1d31）：灰—灰白色夾灰色、灰黑色透閃石化白云石大理巖。分布在近東西向山脊北側(cè)，厚度>78m ；主要礦物成分為白云石70-80%，透閃石5-10%，少量石英、方解石、滑石、黃鐵礦等組成。粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石中的透閃石呈灰色、白色及灰黑色針狀、柱狀，集合體呈放射狀或菊花狀。

2、構(gòu)造特征

礦區(qū)位于區(qū)域營口—草河口—太平哨復(fù)向斜的北翼東端，二戶來—東雙嶺子沖斷層的上盤。

礦區(qū)層間裂隙和構(gòu)造破碎帶發(fā)育，局部發(fā)育有小型褶曲。

（1）NE向斷裂構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)北東向斷裂構(gòu)造主要為F1，產(chǎn)狀：150°～200°∠50°～75°。該斷裂是區(qū)內(nèi)形成時間較早的構(gòu)造，本區(qū)巖石及大部分礦體產(chǎn)狀與之相同。

（2）SN向斷裂

礦區(qū)內(nèi)南北向斷裂構(gòu)造主要為F2，產(chǎn)狀：90°～110°∠50°～75°。該斷裂是區(qū)內(nèi)形成時間較晚的構(gòu)造，壓扭性特征明顯。擠壓破碎帶中常見有擠壓透鏡體和擠壓片理化滑石礦體出現(xiàn)。

3、巖漿巖特征

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，見有少量輝綠玢巖脈，順層產(chǎn)出，厚度1—5米，巖石由斑晶10%，基質(zhì)90%組成。斑晶由斜長石及暗色礦物組成?；|(zhì)由斜長石55%、暗色礦物35%、鈦磁鐵礦5%及少量石英、磷灰石等組成。似斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

二、礦體地質(zhì)特征

目前在該區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)滑石礦體21條，均賦存于遼河群上亞群大石橋組三段（Pt1d3）第三層（Pt1d33）滑石化透閃石化白云石大理巖、菱鎂礦大理巖和蛇紋石化白云石大理巖中。除⑧、⑩+○11礦體規(guī)模較大外，其余礦體規(guī)模均較小。礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致，且界線清楚。礦石質(zhì)量較好，色澤以灰白色、灰黑色為主，其次為粉色、灰色。礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀特征詳見下表。

礦體均由工程控制。規(guī)模多屬小型。形態(tài)不規(guī)則，夾石較多。產(chǎn)狀變化不大。

滑石的理論成分為MgO31.72%、SiO2 63.52%、H2O4.76%。礦石中常含少量透閃石、白云石、菱鎂礦等。其含量多少決定礦石化學(xué)成分的變化。其中有害組分CaO來自透閃石、白云石；Fe2O3來自次生氧化鐵。影響白度的主要因素為碳質(zhì)。以滑石含量、白度和CaO、Fe2O3含量作為衡量礦石質(zhì)量的主要指標(biāo)。各礦體的平均滑石含量、白度見下表。

礦石礦物成分主要由滑石組成。其它礦物有白云石、透閃石等。礦石呈灰色、灰黑色、粉色、灰白色。礦石組構(gòu)為磷片、葉片狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦石內(nèi)部結(jié)構(gòu)均一，呈致密結(jié)構(gòu)。礦石中含有透閃石白云石大理巖或菱鎂礦大理巖的殘留體，與礦石界線清晰，肉眼可辯，易于人工手選。據(jù)礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征可確定礦石為塊狀類型。

據(jù)礦石礦物成分及共生組合關(guān)系，可劃分為透閃石—滑石型、白云石—滑石型、菱鎂礦—滑石型和滑石型。

參考相鄰礦山對商品塊滑石品級的劃分標(biāo)準(zhǔn)，除①、⑧礦體及③、⑤、⑥、⑨、○11 礦體在TC0探槽地表出露部分為白度低于60%的黑滑石外，其它礦體礦石均為三級品以上商品塊滑石。

三、礦床成因及找礦標(biāo)志

根據(jù)礦床賦存的區(qū)域地質(zhì)背景及礦床地質(zhì)特征，初步認(rèn)為成因類型屬“鈣鎂碳酸鹽中溫?zé)嵋航淮V床”。成礦熱液來自遼河運(yùn)動產(chǎn)生的區(qū)域變質(zhì)熱液。成礦母巖為透閃石化白云石大理巖或菱鎂礦大理巖。控制礦體形態(tài)、產(chǎn)狀和空間分布特征的主導(dǎo)因素為受區(qū)域東西向構(gòu)造影響而產(chǎn)生的層間裂隙、破碎帶，并為熱液運(yùn)移、滲透交代提供了空間。區(qū)域找礦方向?yàn)闁|西向構(gòu)造帶中遼河群上亞群大石橋組白云石大理巖或菱鎂礦大理巖發(fā)育部位?；g變強(qiáng)度為直接標(biāo)志。