◎何俐

一、含礦層及礦體特征

硼礦床在空間上與里爾峪組關(guān)系密切,里爾峪組具有富硼的特征，又稱(chēng)其為含硼巖系。含硼巖系中下部電氣變粒巖、黑云變粒巖所夾鎂質(zhì)大理巖或鎂橄欖巖,呈層狀、似層狀、透鏡狀斷續(xù)分布,巖石類(lèi)型為白云石大理巖、菱鎂大理巖或鎂橄欖巖,硼礦體在空間上與之密切,是硼礦體的直接圍巖,鎂質(zhì)大理巖構(gòu)成了層控硼礦體的唯一容礦巖石,或稱(chēng)含礦層(蘊(yùn)礦層),容礦巖石多已發(fā)生塑性變形,呈較為復(fù)雜形態(tài)。鎂質(zhì)大理巖化學(xué)成分見(jiàn)表1-1。

表1-1 含硼鎂質(zhì)大理巖化學(xué)成份表(%)Table1-1 Chemical components(%)of boron-bearing Mg marbles

從化學(xué)成份表中可看出蘊(yùn)礦母巖成份還是有區(qū)別的，鎂質(zhì)橄欖巖中Fe元素、Si元素遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于白云石大理巖中的含量。硼礦的蘊(yùn)礦母巖有富Mg、Ca的白云石大理巖和富Mg貧Ca含F(xiàn)e的橄欖巖兩種，賦存鎂質(zhì)碳酸鹽型硼鎂石礦床和鎂質(zhì)硅酸鹽型硼鎂石礦床或硼鎂鐵礦床兩種。

二、礦化巖石類(lèi)型

1.礦床礦化類(lèi)型。在不同歷史時(shí)期，人們根據(jù)各自的認(rèn)識(shí)出發(fā)對(duì)礦床類(lèi)型劃分提出了不同的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了不同的分類(lèi)，一般都是以硼酸鹽礦物為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi)。為了研究硼礦床成因，我們提出一種新的分類(lèi)方案，即高鎂容礦基質(zhì)巖石為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi)，可以劃分三類(lèi)：⑴ 超鎂橄欖巖型，礦床容礦巖石是超鎂橄欖巖，是大石橋地區(qū)的主要容礦巖石，根據(jù)巖石學(xué)研究，這是一種以鎂橄欖石和貴橄欖石及硅鎂石為主要礦物組成的巖石類(lèi)型，其巖石類(lèi)型類(lèi)似于科馬提巖，是裂谷噴發(fā)超基性火山巖巖石。大石橋地區(qū)為此類(lèi)型硼礦床。⑵ 高鎂玄武巖型，礦床容礦巖石是高鎂基性火山巖、火山碎屑巖及脈巖類(lèi)，在鳳城地區(qū)發(fā)育，巖石大部分蛇紋石化蝕變，但是變余火山巖、火山碎屑巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造仍比較明顯，其中也含有少量橄欖石類(lèi)礦物。鳳城地區(qū)主要為此類(lèi)型硼礦床。⑶ 高鎂白云巖型，容礦巖石主要是鎂碳酸鹽巖石，包括白云巖、菱鎂巖，但是其中含有較多的鎂橄欖巖變余包體殘留，根據(jù)巖石學(xué)研究這是一種變質(zhì)成因或熱液成因碳酸鹽巖石，明顯不同于沉積成因碳酸鹽巖，這種容礦巖石類(lèi)型在寬甸礦區(qū)各硼礦床發(fā)育。

各種類(lèi)型容礦巖石的基本特征是以高鎂為特征，不同的容礦巖石類(lèi)型具有明顯的成因聯(lián)系。

2.硼酸鹽礦化巖石。遼東地區(qū)硼礦床的區(qū)別除了礦石礦物是硼鎂石和硼鎂鐵礦及磁鐵礦之外，主要是含礦圍巖性質(zhì)不同，大石橋地區(qū)礦化巖石是超鎂橄欖巖及蛇紋石化橄欖巖礦化為主；鳳城地區(qū)礦化巖石是基性火山碎屑巖及蛇紋石化基性火山巖；磚廟地區(qū)則是以白云巖及菱鎂巖為主。為了探討礦床成因，以礦化巖石進(jìn)分類(lèi)也許更有意義。不同礦化巖石基質(zhì)導(dǎo)致礦石礦物成分也有明顯差異，超鎂橄欖巖及白云巖、菱鎂巖等高鎂基質(zhì)礦化巖石以形成硼鎂石、遂安石等硼鎂礦物為主，而玄武質(zhì)低鎂基質(zhì)巖石則以形成硼鎂鐵礦物為主。

3.圍巖蝕變。在含硼鎂質(zhì)巖石與電氣或黑云變粒巖的接觸處發(fā)育各種蝕變巖,蝕變巖的厚度從幾米到幾十米不等。蝕變巖具有明顯的水平分帶現(xiàn)象,從外向內(nèi),分別為:黑云母帶-金云透閃巖帶-陽(yáng)起石帶-蛇紋石帶-礦體。這種蝕變巖帶,有時(shí)在礦體的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)出現(xiàn),有時(shí)出現(xiàn)在礦體的上盤(pán)。其中蛇紋巖是與成礦關(guān)系最密切的一種蝕變巖。蛇紋巖按成分可以分兩大類(lèi),一種是由鎂橄欖石經(jīng)熱液交代作用而形成蛇紋巖;另一種是含硼熱液交代菱鎂大理巖形成蛇紋巖。熱液交代形成的蛇紋巖化礦床中發(fā)育廣泛,是直接的找礦標(biāo)志。

三、含硼巖系沉積旋回

根據(jù)含硼巖系內(nèi)巖石的地質(zhì)產(chǎn)狀、巖石學(xué)、巖石化學(xué)和地球化學(xué)等特點(diǎn)確定變質(zhì)含硼巖系的原巖組成巖石包括超鎂橄欖巖、基性、中酸性火山熔巖、酸性凝灰?guī)r或含其它雜質(zhì)的凝灰?guī)r、粘土質(zhì)-半粘土質(zhì)碎屑巖、富鎂碳酸鹽巖及富硅、富硼、鐵的熱水沉積巖，它們代表古元古代裂谷環(huán)境產(chǎn)物，根據(jù)原巖組成可以劃分為四個(gè)階段：

1.前期階段。早期階段以碎屑沉積為主，主要巖石為砂礫巖及泥質(zhì)碎屑巖，含硼鎂均較低。

2.早期階段。裂谷海槽內(nèi)火山活動(dòng)強(qiáng)烈,形成建造下部的基性—酸性火山熔巖、凝灰?guī)r或凝灰?guī)r與粘土巖互層(代表巖段為L(zhǎng)r1-Lr2)。該段火山活動(dòng)過(guò)程中揮發(fā)性組分起了很大作用,表現(xiàn)在巖段中含B的礦物(電氣石)普遍發(fā)育。

3.中期階段?；鹕交顒?dòng)繼續(xù)進(jìn)行，以爆發(fā)為主，尤其是超鎂橄欖巖、富鎂火山巖的噴發(fā)也提供了高鎂盆地鹵水環(huán)境，導(dǎo)致富鎂碳酸鹽巖沉積，于火山間歇期間，仍有與火山有關(guān)的噴流活動(dòng)，形成了鎂硼酸鹽礦物基質(zhì)巖石，為后期鎂硼酸鹽礦床形成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

4.末期階段。以含鐵的富鉀酸性熔巖、凝灰?guī)r的噴發(fā)為主，間有基性火山巖的噴發(fā)與富鐵硅質(zhì)巖、富硼硅質(zhì)巖的熱水沉積。在成礦盆地中可形成小型鐵礦床(楊林式鐵礦)。

由上述看出，含硼巖系代表兩個(gè)火山—沉積旋回，Lr1-Lr3為下部旋回，它有利于硼礦床的形成，Lr4為上部旋回，有利于鐵礦床的形成，此種成礦物質(zhì)在剖面中的變化，反映了成礦盆地演化過(guò)程中，深部所提供的礦質(zhì)的差別及盆地水體化學(xué)成分的改變。

上述含硼巖系演化階段只能代表裂谷演化的早期階段，并非是一個(gè)完整裂谷沉積序列，也許在早元古代之前很難見(jiàn)到完整的裂谷沉積序列。