遼寧省海城地區(qū)石匠溝滑石礦地質(zhì)特征及成因

王希軍

（遼寧省第十地質(zhì)大隊，遼寧 撫順 113004）

目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)且已經(jīng)開采的海城地區(qū)滑石礦，主要賦存于早元古宙遼河群大石橋巖組二段及三段中下部，均為碳酸鹽巖型滑石礦（塊滑石），如范家堡子、大嶺大型滑石礦、水泉中型滑石礦及麻兒峪等多處小型滑石礦。本次新發(fā)現(xiàn)的石匠溝滑石礦，與以往發(fā)現(xiàn)的滑石礦有所不同，賦存于大石橋巖組三段上部，以綠泥石型滑石礦為主，并且找礦潛力巨大。

海城地區(qū)石匠溝滑石礦于2018年發(fā)現(xiàn)，位于海城市英落鎮(zhèn)后英村石匠溝一帶，呈北東東向展布，礦體呈似層狀，具有層控特點，嚴格一定受層位控制。

1 成礦地質(zhì)條件

石匠溝滑石礦床大地構(gòu)造位置為：中朝準地臺(Ⅰ)、膠遼臺隆(Ⅰ1)、營口-寬甸臺拱(Ⅰ13)、鳳城凸起(Ⅰ13-1)、英落—草河口復(fù)向斜（析木復(fù)向斜）西端北翼，前英落山向斜西北翼。礦區(qū)內(nèi)除南部有少量第四系出露外，均為大石橋巖組三段頂部變質(zhì)巖系。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造（斷裂構(gòu)造）較發(fā)育，巖漿活動微弱。

（1）地層。礦區(qū)大面積出露地層為下元古界遼河群大石橋巖組三段頂部，自下而上可分三層（從北至南）：下部巖性層：分布于礦區(qū)北部（即菱鎂礦礦體底板），大面積分布，巖性主要為綠泥片巖、菱鎂礦大理巖，夾黑色薄層千枚巖。是綠泥石型滑石礦的主要賦存層位。中部巖性層：分布于礦區(qū)中部，巖性主要為厚層、巨厚層菱鎂大理巖，夾黑色千枚巖、滑石化綠泥片巖、白云石大理巖。是礦區(qū)菱鎂礦體的賦存層位。也是碳酸鹽巖型滑石礦的賦存層位。上部巖性層：分布于礦區(qū)南部，主要為厚層白云石大理巖、黑色千枚巖。

礦區(qū)地層總體呈北東走向，產(chǎn)狀較陡，傾向140°～160°，傾角55°～75°。礦區(qū)東部（F1斷層以東），由于擠壓作用，地表局部巖層產(chǎn)狀發(fā)生倒轉(zhuǎn)，傾向330°～350°，傾角75°～85°，向深部逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檎５哪蠔|傾向。

（2）構(gòu)造。石匠溝滑石礦床位于遼南元古宙營口—寬甸裂谷（即遼東裂谷）北緣。礦區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，均為壓性逆斷層。其中F1、F3為主要斷層，其次還有F2、F4斷層，規(guī)模較小。

F1：位于礦區(qū)東部，為礦區(qū)主要斷裂，走向北東，產(chǎn)狀285-325°∠79-84°，延長大于1km，寬5-10m，斷距約20m，為壓扭性斷裂。該斷裂東側(cè)地層產(chǎn)狀發(fā)生局部倒轉(zhuǎn)（淺部）。

F3：位于礦區(qū)中部，為礦區(qū)較大斷裂，走向南北，產(chǎn)狀95-115°∠65-70°，延長400m，寬10-15m，斷距約10m，為壓性斷裂。

F2：位于礦區(qū)西部，走向北西，產(chǎn)狀20°∠65-70°，延長250m，寬3-5m，為壓性斷裂。

F4：位于礦區(qū)東部，走向北西，產(chǎn)狀255-270°∠70-80°，延長300m，寬5-10m，為壓性斷裂。

礦區(qū)共有兩組節(jié)理較發(fā)育，即北北東走向和北北西走向兩組。北北東走向節(jié)理，傾向南東東，傾角多在40°-60°之間；北北西走向節(jié)理，傾向北東東，傾角多在30°-60°之間。

（3）巖漿巖。礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育。僅在礦區(qū)西部發(fā)現(xiàn)一條細晶巖脈，長300m，寬1.5m，產(chǎn)狀280°∠87°。另外在鉆孔中發(fā)現(xiàn)2條煌斑巖脈，長130 m，寬1-2m，呈北東向順層侵入至菱鎂礦大理巖中。

（4）變質(zhì)作用。根據(jù)礦區(qū)變質(zhì)礦物組合，為綠片巖相—角閃巖相區(qū)域變質(zhì)作用，變質(zhì)溫度300—400℃，壓力3-8kp，屬中高級變質(zhì)巖系。

2 礦床地質(zhì)特征

（1）綠泥石型滑石礦體特征。綠泥石型滑石礦體，分布于菱鎂礦體底板的綠泥片巖（或綠泥石化千枚巖）中，具有顯著的層控特征。礦體沿走向和傾向均未封閉，礦體走向延長大于700m，延深大于130m，礦體呈似層狀，礦體走向50-70°，傾向140-160°。礦體厚1.58-11.02m，厚度變化系數(shù)63%。礦石呈灰綠色，不透明、礦石呈塊狀構(gòu)造，礦石由細鱗片狀滑石為主，其次為細晶粒狀的石英、白云石。礦石以三級品為主。圍巖為滑石化菱鎂礦大理巖，礦體與圍巖界線清晰，呈整合接觸。

（2）碳酸鹽巖型滑石礦體特征。碳酸鹽巖型滑石礦體，分布于菱鎂礦大理巖與白云石大理巖的接觸帶，均為盲礦體，向東延伸出礦區(qū)外。礦體沿走向和傾向均未封閉。礦體走向延長大于200m，礦體延深大于60m。礦體呈似層狀，向東厚度較大、質(zhì)量較好；向西厚度變小、品位變差，逐漸尖滅。礦體走向75°，傾向165°。礦體厚1.18—22.62m，厚度變化系數(shù)30-85%。礦體礦石為塊滑石，呈淺綠色，少量灰白色，半透明、礦石呈塊狀構(gòu)造，礦石由鱗片狀滑石為主，其次為細晶粒狀的石英、白云石。礦石以一、二級品為主。圍巖為滑石化菱鎂礦大理巖、滑石化白云石大理巖，礦體與圍巖界線不清晰，呈漸變過渡關(guān)系。

（3）滑石礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造。滑石礦石礦物成分：主要由滑石組成，綠泥石-滑石型礦石呈灰綠色，不透明。碳酸鹽巖型滑石型礦石呈淺綠色，少量灰白色，半透明；滑石含量一般30-90%，脈石礦物為白云石、菱鎂礦、石英等。

滑石呈彎曲鱗片狀、細粒，粒徑0.05-0.15mm，雜亂狀排列；白云石他形粒狀，粒徑小于0.2mm；菱鎂礦他形粒狀，粒徑0.2mm，分布于滑石粒間；石英他形粒狀，粒徑0.035-0.150mm，不均勻分布。

滑石礦礦石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造：礦石結(jié)構(gòu)為交代殘余結(jié)構(gòu)、纖維粒狀鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)。塊狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造。

3 礦床成因分析

一般由菱鎂礦變成的滑石以白色為主，由白云石千枚巖等形成滑石以煙灰色、綠色為主[1]?；V形成溫度200-300℃[2]，滑石礦為區(qū)域動力變質(zhì)作用，疊加熱液交代作用，形成的中低溫?zé)嵋航淮V床。綠泥石型滑石礦，層控特征顯著，原巖為綠泥片巖（或千枚巖），其成因應(yīng)為：千枚巖（板巖）受遼河運動影響，發(fā)生動力變質(zhì)作用，受擠壓形成綠泥石片巖(Mg,Fe)6(Si,Al)4O10(OH)8，在后期區(qū)域變質(zhì)作用下，與變質(zhì)作用產(chǎn)生的含硅熱液（變質(zhì)熱液）發(fā)生交代作用，綠泥片巖中的鐵、鋁離子被帶出，形成灰綠色（不透明）滑石礦。

碳酸鹽巖型滑石礦，主要位于菱鎂礦大理巖與白云石大理巖的接觸帶（屬于層間裂隙），嚴格受巖性和層間滑動構(gòu)造帶的控制。其成因應(yīng)為：由區(qū)域變質(zhì)作用形成的含硅變質(zhì)熱液，受壓力作用，沿構(gòu)造裂隙運移，在菱鎂礦大理巖和白云石大理巖接觸的層間裂隙構(gòu)造（含礦構(gòu)造），與二者發(fā)生交代作用，形成碳酸鹽巖型滑石礦。含硅熱液交代菱鎂大理巖，可生成滑石礦：

3MgCO3+4SiO2+H2O→Mg3Si4O10[OH]2+3CO2↑[3]

含硅熱液交代菱鎂大理巖、白云石大理巖兩種巖石時，可生成滑石礦：

3MgCO3+3CaMg(CO3)2+4SiO2+H2O→Mg3Si4O10[OH]2+CaC O3+3CO2↑[3]

含硅熱液交代白云石大理巖，可生成滑石礦：

3CaMg(CO3)2+4SiO2+H2O→Mg3Si4O10[OH]2+3CaCO3+3 CO2↑

變質(zhì)熱液中硅的來源，礦區(qū)附近巖漿巖不發(fā)育，熱液應(yīng)該是區(qū)域變質(zhì)作用產(chǎn)生的變生熱液，根據(jù)A·A薩烏科夫1963年認為，一般在區(qū)域變質(zhì)地區(qū)，一立方公里的地層，可以釋放出一億噸的變質(zhì)熱水。變質(zhì)熱水汲取太古宙花崗質(zhì)巖石、下元古界遼河群含硅巖石，形成富含硅質(zhì)的變質(zhì)熱液，從而與富含鎂的綠泥片巖、鎂質(zhì)碳酸鹽巖發(fā)成交代作用，最終形成滑石礦床。

4 找礦遠景分析

石匠溝滑石礦，無論綠泥石型滑石礦，還是碳酸鹽巖型滑石礦，礦體走向延長、傾向延深上，均尚未封閉，還有較大的資源遠景。并且礦區(qū)北部有多層滑石礦化綠泥片巖，出露地表，厚度5-20m不等，因此礦區(qū)附近滑石礦找礦遠景潛力較大，有望達到大型滑石礦規(guī)模。

5 結(jié)論

石匠溝滑石礦嚴格受地層控制，呈似層狀，賦存于早元古宙遼河群大石橋巖組三段上部。礦床成因?qū)賹涌刂械蜏責(zé)嵋航淮V床，礦區(qū)附近找礦潛力較大。