辽宁省凤城市鸡冠山昆圣硅石矿地质特征

辽宁省凤城市鸡冠山昆圣硅石矿地质特征

凤城市鸡冠山昆圣硅石矿发育于辽吉古元古代裂谷内，矿区出露的地层为古元界辽河群高家峪组，矿区仅见有石英脉未见大规模的侵入体出露，石英脉及硅石矿均产于高家峪组内的北东向断裂构造内，北东向断裂构造是矿区内控岩、控矿构造。矿区仅出露硅石矿一条，呈脉状，与断裂构造产状基本一致，矿石几乎全部为SiO2组成，SiO2含量为99～99.42%。通过对昆圣硅石矿地质特征、矿体特征、矿石特征等的详细研究，矿床成因类型为中低温热液硅石矿床。

标签：矿床地质特征；中低温热液矿床；矿床成因；昆圣

一、区域地质背景

矿区大地构造单位属中朝准地台胶辽台隆营口-宽甸台拱凤城凸起的中西部。

区域上出露的地层主要为古元古界辽河群变质岩系，其次为中生界白垩系和新生界第四系。区内辽河群地层出露面积较大，见有里尔峪组：可划分为两个岩段，一段主要由黑云母变粒岩、电气角闪变粒岩、角闪浅粒岩、大理岩等组成，二段主要为纳长浅粒岩、角闪浅粒岩、黄铁浅粒岩、斜长角闪岩，在区域上广泛出露；高家峪组主要岩性为含墨斜长变粒岩、含矽线黑云母片岩、含墨透闪透辉变粒岩、含墨方解大理岩；大石桥组主要由方解大理岩、白云大理岩组成，夹有云母片岩、透闪透辉变粒岩、含透闪大理岩。中生界白垩系出露地层为小岭组，主要由安山岩、凝灰岩、流纹岩、火山碎屑岩组成，局部含砾。新生界第四系主要由黄褐色亚砂土、黑色粘土、亚粘土及砂砾石组成。

区域位于营口-草河口复向斜的南翼，受多期构造叠加影响构造复杂，根据时间可划分为：吕梁旋回，第一期变形为近水平伸展构造，其构造形迹主要为辽河群变质岩系中的顺层韧性剪切带、顺层掩卧褶皱、顺层面理及矿物线理、石香肠构造，第二期变形为南北收缩形成的近东西向构造，主要为褶皱构造、构成了区域的主要构造格架；印支旋回，主要表现为中生代岩浆岩的侵入及褶皱构造的部分逆冲断裂的形成；燕山旋回，主要表现为侏罗纪、白垩纪岩浆岩的侵入，火山岩的喷发及不同方向不同性质断裂构造的发育；喜山旋回，早期为区域总体缓慢抬升，全区缺失第三纪沉积记录。

区内岩浆岩比较发育，见多期中酸性岩浆岩活动。按成岩时代可分为：侏罗纪侵入岩，呈岩株产出，岩性为中粒黑云母花岗岩和中细粒花岗闪长岩；三叠纪侵入岩，岩性主要为中细粒黑云母花岗岩和中粒花岗闪长岩；早元古代侵入岩，岩性为中细粒片麻状黑云母花岗岩。另外，区内脉岩较为发育，可见花岗斑岩脉、花岗岩脉及石英脉产出。

二、矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露的地层主要为古元古界辽河群高家峪组，高家峪组在区内广泛分布，主要岩石组合为含墨黑云母斜长变粒岩、含墨黑云母片岩、含墨方解大理岩和含墨透闪透辉岩，另外可见有含墨黑云浅粒岩、矽线云母片岩出露。

此外，新生界第四系主要为黄褐色亚砂土、黑色粘土、亚粘土，沿沟谷和坡地展布。

2.2构造

矿区褶皱构造不发育，地层以单斜形式产出，走向为北东-南西，倾向北西、倾角50～60°，高家峪组地层中有时可见有层间褶曲、但规模不大。

断裂构造是矿区主要的构造形式，按其走向和性质可分为两组，一组走向为北东东向，为张扭性正断层，被第四系所覆盖；另一组为前者的次级断裂，走向北东，为张性正断层，该断裂断距为5～30m，硅石矿体就赋存于此断裂中。[1]

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩不发育，未见岩体出露，仅见煌斑岩等脉岩产出，规模较小，对矿体没有明显破坏作用。

三、矿体地质特征

3.1 矿体特征

矿区内见有一个硅石矿体，呈脉状产出，赋存于北东走向构造带中，该矿体总延长约600m，向北延伸进入凤城市鸡冠山镇新开村硅石矿矿区内，与其所采为同一矿体。矿区内矿体延长约340m左右，走向北东，倾向北西，倾角70～74°。330m标高矿体水平厚度为3.4～14m，矿体具有中间膨大，南、北两端变窄的特点，坑内钻孔控制298m标高矿体厚度变化不大，水平厚度为6.91～9.03m，矿体总体上在走向和倾向上延伸比较稳定、变化不大。

矿体上盘为辽河群高家峪组硅化黑云变粒岩，下盘为石英脉，矿体总体与围岩界线清晰，与下盘石英脉局部界线不清楚。矿体中节理发育，见北西、北东和近南北向三组节理，以北西向节理最为常见。

3.2 矿石特征

矿石主要为脉石英，呈乳白色，土状-油脂光泽，贝壳状断口，致密块状构造，矿石有用矿物为石英且矿石几乎为石英组成，石英呈它形粒状结构。

矿体中矿石中SiO2含量为99～99.42%，杂质中Al2O3含量为0.05～0.15%，

Fe2O3含量为0.02～0.1%，Ca含量為0.05～0.1%，P2O5含量<0.01%。[2]

3.3 围岩蚀变

最主要的围岩蚀变为硅化，在矿体的上、下盘硅化强度和范围有较大差别：下盘硅化范围较大，硅化带宽约60～80m，而且离矿体越近硅化程度较高；上盘硅化范围小，强度相对也较小。

四、矿床成因

凤城市鸡冠山昆圣硅石矿矿体主要产出部位为高家峪组内的北东向断裂构造内，但在矿区地表及地下一定深度（230m）内并未见有侵入岩体（如图2所示），从种种地质现象分析、推断矿床的形成过程：原始岩浆在地下形成，沿着断裂上侵，在上侵的过程中不断分异、岩浆成分不断的发生变化，在岩浆不断上侵、分异的过程中形成了以SiO2为主要成分的热水溶液，当岩浆上侵到一定部位之后随着物、化条件及围岩条件的影响，岩浆再难上侵，而以SiO2为主要成分的热水溶液仍可沿高家峪组内的断裂构造上侵，继而形成形成硅石矿，从种种迹象表明，凤城市鸡冠山昆圣硅石矿形成的温度应以中低温为主，成矿压力也不会很大，初步判定矿床成因类型为中低温热液矿床。[3]

参考文献：

[1]白云甫.凤城市鸡冠山昆圣硅石矿为有限公司地质勘查报告[R].凤城：凤城市矿业开发有限责任公司，2008.

[2]熊克清，赵健，曹文.江西省奇石坳硅石矿床地质特征及找矿分析[J].江西建材，2016，23：195-196

[3]袁见齐.矿床学[M].北京：地质出版社，1985：72-103