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【摘 要】辽宁西部膨润土矿矿床的主要地质特征为：矿体呈层状、似层状产出；矿体上部以钙基膨润土为主，下部以钠基膨润土为主，大部分矿床以钙基膨润土为主，两者品位变化均较稳定。本文综合研究典型矿床的控矿条件和地质特征，认为辽西膨润土矿床的控矿条件为断裂构造和盆地构造控矿，并受盆地构造火山岩建造控矿。

【关键词】控矿条件 地质特征 膨润土矿 辽宁西部

研究表明，中国膨润土目前应用范围已达24个领域，主要消费在铸造业、钢铁、石化、轻工、农业等领域，与国民经济密切相关。

内蒙古的宁城、兴和、霍林、固阳等地都有十分丰富的膨润土矿，储量最大是赤峰宁城，达10亿吨以上。辽西地区膨润土矿资源也是极为丰富的，特别是辽西的朝阳建平-凌源、锦州-哈尔套地区膨润土矿资源高度集中，这为辽宁、河北、内蒙古三省依靠良好的钢铁、铸造、石化等重工业基础建立大型生产基地，使膨润土利用向专业化、规模化、集约化发展提供了可靠保障。基于上述因素，笔者认为有必要在前人对辽西地区膨润土矿工作成果（王克勤等，2000；尹锡鹏，2005；李彩霞等，2011；李艳兵等，2012；刁纯才等，2013）基础上对辽西地区膨润土矿总体地质特征和控矿条件进行分析研究，为辽西地区膨润土矿资源潜力预测、评估提供服务。

1 控矿地质条件

1.1 构造控矿

1.1.1 区域构造

辽西地区火山岩型膨润土矿床主要分布于华北地台北缘，跨越内蒙地轴和燕山台褶带，受不同性质大地构造单元的所控制（见图1）。如建平-凌源地区膨润土矿位于内蒙地轴与燕山台褶带交接部位。阜新-黑山地区膨润土矿位于燕山台褶带辽西台陷东侧。区域上均经历了太古代时期的优地槽发展阶段，形成了以变质岩中基性火山岩为主的结晶基底（基底地层为太古宇建平群变质岩）；中晚元古代-古生代为裂陷地槽发展阶段，沉积形成了大面积的碎屑岩、粘土岩、碳酸盐建造。进入中生代以来，该地区进入滨太平洋大陆边缘活动带发展阶段，强烈的造山运动使其形成了类似冒地槽性质的台褶带，形成了钙碱性大陆火山岩和灰色（红色）复陆屑建造。

1.1.2 控矿构造

矿区控矿构造主要包括断裂构造和盆地构造（见表1），膨润土矿床多受两者联合控制。

（1）断裂构造包括地台型断裂体系和滨太平洋构造带断裂体系。前者表现为EW向构造系统，如凌源-北票、太平庄-迟家杖子、要路沟-锦西断裂；后者表现为NE-NNE、NW向断裂构造体系及逆冲-推覆构造，如张家营子-刀尔登、朱碌科-中三家、朝阳-药王庙、哈尔套-锦西断裂及金岭寺-羊山盆地西缘等逆冲-推覆构造。EW向断裂为基底（岩石圈）断裂，它们是区域构造单元划分的界线。NE向断裂主要控制着燕山期断陷盆地的发生、发展以及火山喷发、沉积作用。因而，区域膨润土矿床的分布与上述断裂有着密切的关系。

（2）盆地构造。中、新生代盆地是该区域控矿构造的另一主要元素，主要为进入大陆边缘活动带发育阶段出现的陆相盆地，且分布密集，规模较大。按盆地生成时期分为：晚印支-早燕山期、中燕山期、晚燕山期、末燕山期和早燕山期。中、晚燕山期为盆地主要发育阶段。中燕山期主要发育有金岭寺-羊山盆地（规模最大）、北票-哈尔脑盆地、汤神庙盆地、凌源三十家子盆地、郭家店盆地等；晚燕山期主要发育有宁城盆地、四官营子盆地、阜新-义县盆地等。上述盆地沿印支期、燕山期、喜山期或更早期生成的断裂带发育，呈北东-北北东向雁行排列，组成多字型构造型式，如凌源三十家子盆地沿凌源-北票断裂带发育；宁城盆地沿太平庄-迟家杖子断裂带发育；郭家店盆地沿朱碌科-刀尔登断裂带发育；阜新-义县盆地沿哈尔套-锦州断裂带发育等等。

不同时期的盆地基本上均由三套建造组成，其规律是下部为碎屑岩组成的复陆屑式建造；中部为大陆火山岩建造；上部为碎屑岩夹多层有机岩组成的灰色、红色复陆屑式建造。膨润土矿赋矿层位均为大陆火山岩建造。

1.2 层位、岩性控矿

从表1中可以看出，辽西典型膨润土矿床赋矿层位主要为白垩系义县组（K1y）火山岩系里，即盆地构造三套建造的中部-大陆火山岩建造。据不完全统计，辽西地区膨润土矿主要产于该（建造）层位的下部角砾凝灰岩、凝灰质砂岩、流纹岩、和流纹质含砾凝灰岩中。矿区基底为太古界（建平群）片麻岩系。在缺少上述层位、岩性控矿因素的地区均未发现膨润土矿床，证明了辽西地区膨润土矿床均受火山岩建造控矿，成矿物质主要来源于火山碎屑或熔岩等造岩物质，即成岩物质。同时也说明了该类矿床的成因为火山沉积成因。

经对比中国东部沿海地区广泛发育的陆相火山沉积岩系非金属矿床（李广有，2005），发现辽西膨润土矿床与其成矿时代（同为侏罗-白垩纪为主）、成因类型（同为火山沉积）、成矿物质来源（同为成岩物质）、控矿条件（盆地构造）近乎一致，说明两者之间有着相同的成矿机理与成矿模式（李广有，2006），即大量炽热的火山碎屑空落入火山湖盆水体内或火山灰流入湖盆水体中经水介脱玻及蚀变作用（含长石晶屑的蚀变）而成或熔岩通过空落或溢流入湖盆地经水介脱玻和蚀变交代矿化作用而成。成岩与成矿是同时形成的。

2 矿床地质特征

2.1 矿床基本特征

膨润土矿赋存在白垩系义县组火山岩中，矿体基本呈层状、似层状产出，倾角较缓，一般不超过40°，向深部有变水平趋势。地表长度从几十米至上千米不等，厚度几米至几十米，矿体近矿围岩主要为凝灰质岩类，远矿围岩主要为安山质岩类，部分矿体以黑曜岩顶板为明显标志层。矿石类型为钙质土和钠质土，前者主要位于地表及浅部矿层，后者位于其下。典型矿床的基本特征见表2。

2.2 矿石基本特征

通过岩矿鉴定和X-射线衍射分析，确定膨润土矿石矿物成分较简单，矿石矿物主要为蒙脱石，含量一般50%～70%，最高可达90%，次为方石英、斜长石、方解石和少量石英、伊利石、沸石、蛋白石、火山岩碎屑等。

通过对膨润土阳离子的交换性能测试，确定辽西膨润土矿石以钙基膨润土为主，钠基膨润土为辅，两者为共生关系，前者主要位于地表及浅部层位，后者主要位于前者的下部。

钙基土以白色、灰白色为主，局部黄白、淡黄绿色、淡（紫）红色，具土状-蜡质光泽，断口常为锯齿状或贝壳状，结构构造多种多样，构造以土状、致密块状及角砾状构造为主，结构以泥质结构为主，具良好的粘结性和可塑性，遇水散解、膨胀，膨胀倍数8～19倍。钠基土以淡绿-浅灰绿色为主，蜡质-油脂光泽，有苦味，遇水散解、膨胀，散解速度较钙基土慢，膨胀倍数一般13～30倍。两者干燥后均呈不规则碎块或形成龟裂，无光泽。

3 结语

辽宁西部膨润土矿床生成时代主要为元古代和中生代，特别是中生代的侏罗纪和白垩纪产生的断裂构造和盆地构造为主要的控矿构造，盆地构造中产生了三套建造，其中部大陆火山岩建造（主要为白垩系义县组中酸性火山岩）为控矿的赋矿层位。

矿床类型为火山沉积型。矿体以层状、似层状产出，倾角较缓，长度主要受断裂构造控制，厚度主要受控矿层位控制，矿体上部（或地表浅部）以钙基膨润土为主，下部以钠基膨润土为主，大部分矿床以钙基膨润土为主，两者品位变化均较稳定，矿石质量（物化性能）较好。

参考文献：

[1]刁纯才，朱学忠.阜新于寺盆地膨润土矿特征及成因[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版）， 2013.32（12）：1630-1634.

[2]李彩霞，任瑞晨，刘健，马新超，张春龙.黑山膨润土物化性能研究[J].中国非金属工业导刊， 2011.89（3）：34-37.

[3]辽宁地质矿产局.辽宁区域地质志，中华人民共和国地质矿产部地质专报-区域地质第14号.北京：地质出版社，1989.

[4]李广有.陆相火山沉积岩系非金属矿床的地质特征及控矿条件[J]. 现代地质，2005.19（3）：361-368.

[5]李广有.火山沉积型非金属矿床成矿机理与成矿模式探讨[J]. 安徽地质，2006.16（2）：88-93.

[6]李艳兵，崔文龙，隋国舜，郝向麟，李玮.阜新哈尔套街膨润土矿特征及其性能研究[J].中国非金属工业导刊，2012.94（1）：33-35.

[7]殷锡鹏.建平膨润土矿的地质特征和应用特征[J].中国非金属工业导刊，2005.51（6）：56-58.

[8]王克勤，杨越.辽西火山岩型膨润土矿床成矿作用的研究[J].地质与勘探，2000.36（1）：6-9.

作者简介：代连铎（1980—），男，辽宁开原人，地质工程师，研究方向：地质勘查。