辽东石庙子滑石矿床地质特征及成因探讨

张金良

（中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队，辽宁 沈阳 110004)

滑石为辽宁省优势矿产资源，广泛应用于陶瓷、造纸、涂料、塑料、橡胶、防水、建材等领域。本文详细研究了区域成矿地质背景、矿床特征，通过滑石单矿物同位素、微量元素、石英包体的测试，初步认为该矿床成因类型属中低温区域变质热液交代矿床。对今后该地区滑石资源勘查具有一定的参考意义。

石庙子滑石矿床大地构造位置位于中朝准地台胶辽台隆营口—宽甸台拱凤城凸起的东南部[1]。区域内出露的地层有古元古界辽河群浪子山组、里尔峪组、高家峪组、大石桥组、盖县组（表1）。大石桥组三段为滑石矿体的赋存层位，为一套镁质碳酸盐建造。矿区内出露地层为大石桥组三段，厚度385.00m。主要岩性为中厚层夹薄层白云石大理岩，其次为滑石化白云石大理岩、透闪石化白云石大理岩[2]等。地层总体走向北西向，倾向北东向，倾角20°～40°。

表1 辽东地区辽河群地层简表

区域构造形式为褶皱和断裂。褶皱构造有东西向的营口—草河口紧密线状的复式向斜褶皱，自北至南依次为：①英洛—草河口—太平哨复向斜、②虎皮峪—红石砬子复背斜、③盖县—岫岩—古楼子复向斜。石庙子滑石矿床位于区域盖县—岫岩—古楼子复向斜中段北翼。断裂构造主要有东西向太子河盆地南缘断裂、北东向寒岭—偏岭断裂、北北东向皮口—苏子沟断裂带、北北东向庄河断裂带、北西向析木城—岫岩活动断裂带。本矿床位于皮口—苏子沟断裂带的西部。

区域侵入岩发育，辽河旋回以辉绿岩、辉长岩为主，并伴有少量斜长花岗岩；
印支、燕山旋回以二长花岗岩、闪长岩为主。矿区内岩浆岩不发育。

2.1 矿体特征

矿区地层呈单斜形态产出，层间裂隙、层间滑动等次级构造破碎带发育。北部发育有一条断裂构造（F1），对滑石矿体无影响和破坏。矿区共发现4个滑石矿体（图1），其中②矿体地表出露，其余矿体为隐伏矿体。②号矿体为主矿体，①号矿体次之，其余矿体规模较小。矿体均呈脉状，一般走向延长480～1120m，倾向沿深达100～545m，厚1.29～2.68m（表2）。矿体产状与围岩基本一致，矿体沿走向的尖灭侧现、尖灭再现及隐伏现象较常见。

表2 各矿体规模、形态特征表

①、③号矿体：①号矿体控制走向延长920m，倾向延深200m，最大厚度1.61m，最小厚度1.00m，平均1.31m，厚度变化系数22%，滑石含量50.19%～60.18%，滑石平均含量为52.53%，品位变化系数4%。埋深19～246m。倾向NE，倾角20°～30°。③号矿体，控制走向延长740m，倾向延深256m，最大厚度2.01m，最小厚度0.84m，平均1.29m，厚度变化系数33%，滑石含量51.77%～69.26%，滑石平均含量为59.30%，品位变化系数11%。埋深44～237m。倾向NE，倾角25°～30°。隐伏矿体，脉状，沿走向不连续分布（图2）。

矿石类型为方解石—滑石型。

②、④号矿体：②号矿体控制走向延长1120m，倾向延深545m，最大厚度4.59m，最小厚度0.91m，平均2.07m，厚度变化系数48%，滑石含量51.08%～69.64%，滑石平均含量为57.58%，品位变化系数10%。埋深0～327m。倾向NE，倾角20°～25°。脉状，沿走向连续分布。④号矿体，控制走向延长480m，倾向延深363m，最大厚度5.52m，最小厚度0.95m，平均2.68m，厚度变化系数65%，滑石含量50.37%～55.24%，滑石平均含量为52.42%，品位变化系数4%。埋深68～287m。倾向NE，倾角25°～30°。隐伏矿体，脉状，沿走向不连续分布。

矿石类型为白云石—滑石型。

矿体的围岩主要为白云石大理岩，次为透闪石化白云石大理岩、滑石化白云石大理岩。围岩蚀变主要为滑石化、透闪石化，其次为硅化、蛇纹石化。矿体与围岩界线清楚，肉眼易于分辨。矿体中夹石主要为滑石化白云石大理岩,一般以交代残留体的形式存在，在矿体内呈扁豆状、透镜状，产状与矿体基本一致。

2.2 矿石质量指标

2.2.1 矿石类型及结构构造

根据脉石矿物种类，矿石类型划分为方解石—滑石型和白云石—滑石型。其特征分述如下。

（1）方解石—滑石型：矿石呈灰白色，珍珠光泽，滑感强烈,矿石为鳞片、叶片状变晶结构，块状构造。滑石，无色，鳞片状集合体，正低突起，干涉色二—三级；
白云石，无色，自形（菱形）、半自形晶粒状，粒度一般0.02～0.1mm，具闪突起，干涉色高级白;方解石，无色，他形晶粒状，粒度0.02～0.07mm，闪突起，干涉色高级白；
石英，无色，他形粒状，粒度0.05～0.20mm，正低突起，干涉色一级黄白。

（2）白云石—滑石型：矿石呈灰白色，珍珠光泽，滑感强烈,矿石为鳞片、叶片状变晶结构，块状构造。滑石，无色，鳞片状集合体，正低突起，干涉色二—三级；
白云石，无色，自形（菱形）、半自形晶粒状，粒度一般0.02～0.1mm，具闪突起，干涉色高级白。方解石，无色，他形晶粒状，粒度0.02～0.08mm，闪突起，干涉色高级白；
透闪石，无色，长柱状，集合体呈束状，横断面近菱形，发育两组斜交解理，柱长0.2～0.6mm，正中突起，干涉色二级蓝绿；
石英，无色，他形粒状，粒度0.05～0.25mm，正低突起，干涉色一级黄白。

2.2.2 矿物成分

（1）方解石—滑石型：主要矿物成分为滑石，含量52.53%～59.30%，次要矿物为方解石28.60%～30.70%，白云石0.25%～0.35%，石英0.80%～2.30%等。

（2）白云石—滑石型：主要矿物成分为滑石，含量52.42%～57.58%，次要矿物为方解石25.80%～27.80%，白云石10.30%～11.70%、透闪石3.20%～6.50%、石英0.60%～2.90%等（表3）。

表3 X射线衍射物相分析（%）

2.2.3 化学成分

①、③号方解石—滑石型矿体CaO 较高，②、④号白云石—滑石型矿体MgO较高。矿石质量较好，滑石含量虽不高，但白度较高，Fe2O3的含量较低。矿床滑石含量为55.80%, CaO 含量为22.48%，Fe2O3含量为0.17%，白度为90.42%。以滑石含量为标准的工业指标判定为Ⅲ级品(表4)。

表4 矿石化学成分（%）

根据区域地质背景及矿床地质特征，当成矿热液交代白云石大理岩时，可按以下方程式生成滑石矿体[4-5]：

李驭亚（1987）、陈从喜（2003）通过对该类型矿床滑石单矿物的同位素、微量元素分析表明，滑石的δO18为12.32～15.75，结果表明成矿热液为区域变质热液，微量元素WSr/ WBa 比值为36.4，与围岩的WSr/WBa 比值（37.1）接近，而与花岗岩（0.50）相差甚远，说明成矿物质MgO来源于围岩白云石大理岩，SiO2来源于围岩二云石英片岩。石英包体测试结果pH 值为9.25，爆裂温度271℃[6]。

多期次的区域变质作用，使富镁质碳酸盐岩变质形成了白云石大理岩等变质岩岩石组合，并为滑石矿体的形成提供了镁质来源，富含SiO2的区域变质热液交代围岩形成滑石矿体，受区域东西向构造影响而产生的层间裂隙、断裂破碎带控制了矿体形态、产状和空间分布，并为热液的运移、渗透、交代提供了空间[7-10]。即是容矿构造，也是控矿构造，它控制了矿体的产出。

综上所述，石庙子滑石矿床成因类型属中低温区域变质热液交代矿床。

（1）石庙子滑石矿床位于区域盖县—岫岩—古楼子复向斜中段北翼，皮口—苏子沟断裂带的西部。赋存于大石桥组三段镁质碳酸盐建造中。

（2）本矿床共圈定4个矿体，矿体均呈脉状，顺层产出。主要矿物成分为滑石，含量55.80%，白度90.42%。矿石为鳞片、叶片状变晶结构，块状构造，矿石自然类型为方解石—滑石型、白云石—滑石型，矿石品级为Ⅲ级品。

（3）矿体形态、产状和空间分布受层间挤压破碎带的控制。层间挤压破碎带是成矿物质运移和沉淀的通道和空间，即是主要的容矿构造，也是主要的控矿构造。它控制了矿体的产出。

（4）通过区域成矿地质背景、矿床特征的详细研究，滑石单矿物的同位素、微量元素的测试，初步认为该矿床成因类型属中低温区域变质热液交代矿床。