辽宁省第七地质大队丹东118003
摘要：辽宁省凤城市龙凤沟矿区大地构造单元属中朝准地台(Ⅰ)胶辽台隆(Ⅱ)之上的营口—宽甸台拱(Ⅲ)，以下元古界辽河群变质岩系最为发育，矿区范围内发现的菱镁矿、水镁石矿、白云石矿产于辽河大石桥岩组中的白云石大理岩中之中，受岩浆热液影响呈透镜状产出，钾长石矿多产出于区内中东部的黑云母花岗岩之中，其中的矿产资源多与围岩界线不清楚，呈整合接触渐变关系。该矿床成因属于区域沉积变质、岩浆热液型矿床。
关键词：辽河群里尔峪组矿床
前言
辽宁省凤城市龙凤沟矿区位于凤城市刘家河镇东北部约6Km处，隶属刘家河镇杨家村管辖，周边有多处矿床。该区处于辽东低山丘陵区，海拔多在150～550m之间，最高的石人山海拔高度为548.80m。地形坡度较陡，总体为20-35°，最大坡角可达50°，植被繁茂。以往对该区附近进行了多次不同程度的地质评价工作，对该矿床的地质特征、规模形态和资源潜力有了初步的认识，但仅局限于研究菱镁矿单一矿种，本次本着矿产资源综合利用的原则，对区内的矿产资源进行了综合研究工作，发现其出菱镁矿外还在不同的地段发现了水镁石矿、白云石矿以及钾长石矿，因此通过本次对本区矿床的进一步研究，对该区的地质特征、矿床成因、成矿规律和找矿标志及资源前景有了新的认识。
1区域地质背景
该区大地构造位置处于中朝准地台（Ⅰ）胶辽台隆（Ⅱ）营口-宽甸台拱（Ⅲ）凤城凸起的中部，区内出露地层主要为辽河群大石桥岩组地层，约占全区岩石出露面积的60%左右，次为沿沟谷分布的新生界第四系。本区构造以断裂为主，次为褶皱构造，主要为层间破碎带，也见有局部切层。岩浆岩较为发育。
（1）地层特征
区内地层主要为下元古界辽河群里尔峪岩组和大石桥岩组、侏罗系三个岭组、白垩系小岭组，沿河谷多为新生界第四系覆盖。现由老至新分述如下：
a、里尔峪岩组二岩段（Pt1Lr2）
里尔峪岩组分布于矿区西南小黑沟一带，在本区只见里尔峪岩组二岩段：岩性以磁铁浅粒岩为主，次为黑云浅粒岩等。
磁铁浅粒岩：一般为灰白～黄褐色，中细粒变晶结构，块状构造或条带状构造。矿物粒度较均匀，粒径0.5～3mm。矿物组分长石50～60%，以斜长石为主，微斜长石次之；石英30～40%；磁铁矿5%±，有时含有少量的角闪石和黑云母。
白云石大理岩
黑云浅粒岩：灰白～灰黑色，中细粒变晶结构，块状构造或条带状构造。矿物粒度较均匀，粒径0.5～3mm。矿物组分长石40～60%，以斜长石为主，有时含数量不等的微斜长石；石英20～40%；黑云母5～10%，局部集中呈宽窄不一的条带分布。
b、大石桥岩组三岩段（Pt1d3）
大石桥岩组分布于矿区的中部，在本区只见大石桥岩组三岩段,岩性为为白云石大理岩，该层位是白云石矿、理石矿、菱镁矿及水镁石矿的主要赋存层位。地层呈北东方向展布，倾向320～345°，倾角35～55°，一般在45～55°之间。
白云石大理岩：白色，中细粒变晶结构，块状构造，多为厚层～巨层，层理较清楚。矿物组分主要为白云石，含量一般占70～95%，局部达100%。菱镁矿少量，一般含量小于5%，局部集中含量达80～100%，形成菱镁矿矿体。
c、侏罗系三个岭岩组(J2s)
区内仅分布于五道岭以北张家大岭一带，以东南向带状展布。该地层岩性为紫色砂岩、粉砂岩和页岩。
d、白垩系小岭岩组(K1xl)
区内大面积分布于五道岭以北地区，以东西向带状展布。该地层岩性为安山岩、火山碎屑岩、凝灰岩及底砾岩。
e、第四系（Q4）
为冲积、洪积、坡积层，主要沿沟谷及河流分布。岩性为砂土、粘土、亚粘土、石块及砂等组成。
（2）构造特征
矿区位于近东西向分布的草河口复向斜南翼次一级构造中，构造比较简单，由一个短轴背斜和两组断裂组成。
a、褶皱构造
区内褶皱构造为五道岭背斜，为一短轴背斜，背斜轴呈NE80°±方向延伸，延长约3Km。轴部由条痕状花岗岩组成，北翼为里尔峪岩组和大石桥岩组，南翼被白垩系小岭组占据，背斜西端被白垩系小岭组占据，背斜东端被燕山早期似斑状黑云母花岗岩占据。
b、断裂构造
区内断裂构造主要为北东向断裂构造，其次为南北向构造和北西向构造。多次活动的断裂构造为矿区南部通过的北东向庄桓断裂带，它的次级构造对矿体有位移及再就位作用。
北东向断裂构造：于矿区中部，走向30～40°，倾向北，倾角45°±，出露长度约400m，大部分被第四系覆盖。该构造切割了辽河群地层，是区内蜂蜜砬子矿段主要控矿构造。该构造推断为一压扭性正断层。
南北向构造和北西向构造；区内的南北向构造和北西向构造在矿区内表现为南北向和北西向脉岩充填构造，纵贯整个矿区，该构造切割了辽河群地层，是区内龙凤沟矿段主要控矿构造。其中龙凤沟推断为一南北走向，倾向东，倾角60°±的张性正断层。
工作区发生区域性变质作用的同时伴随着强烈的造山运动，促使辽河群地层发生了变质变形。变质强度为绿片岩相～绿帘角闪岩相，形成了变粒岩类、浅粒岩类、片岩类、大理岩等一套变质杂岩。区内岩石蚀变甚为发育，多见于矿体直接围岩中，如透闪岩、蛇纹岩和大理岩等岩石类型。大量实际材料表明，与矿体关系密切的蚀变作用，主要是蛇纹石化、碳酸盐化、金云母化和绿泥石化，在矿体及近旁或构造破碎带中，绿泥石化和碳酸岩化普遍而强烈。此外，区内还见有黄铁矿化、硅化、绢云母化和透闪石化等。
（3）岩浆岩特征
矿区内岩浆岩比较发育，矿区东南部广泛分布着燕山早期似斑状黑云母花岗岩(γ52)，属五龙—大堡花岗岩岩体的一部分。南部为辽河早期花岗岩，其岩性主要为条痕状花岗岩(γ21)。脉岩主要为伟晶岩、闪长岩、闪长玢岩、花岗斑岩、正长斑岩及石英脉等。
a、似斑状黑云母花岗岩(γ52)
分布于矿区的东南部，面积约占矿区总面积的1/5。岩石呈肉红色，中粗粒似斑状结构，块状构造。矿物组分主要为肉红色正长石，晶体大小不等，部分较粗大，形成斑晶，含量占60～70%，石英20～30%。暗色矿物以黑云母为主，少量磁铁矿和角闪石。边部有的地段暗色矿物以磁铁矿和角闪石为主。在岩石中局部发育小石英晶洞，形成晶洞花岗岩。本区的钾长石矿体即位于似斑状黑云母花岗岩中。
b、条痕状花岗岩(γ21)
该花岗岩在矿区内出露较少，主要分布于矿区的南部。岩石呈淡肉红色～淡黄褐色，变余花岗结构，呈明显或不明显的条痕状构造。矿物组分斜长石20～30%，微斜长石30～40%，石英30～40%。角闪石、磁铁矿少量，呈定向分布组成条痕，产状和围岩一致。
2矿体地质特征
矿区范围内发现的矿产为菱镁矿、水镁石矿、白云石矿及钾长石矿。目前所发现的菱镁矿、水镁石矿、白云石矿产于辽河大石桥岩组中的白云石大理岩中之中，受岩浆热液影响呈透镜状产出，钾长石矿多产出于区内中东部的黑云母花岗岩之中。含矿层与围岩界线不清楚，呈整合接触渐变关系。目前在全区内共圈定出2条菱镁矿体，3条水镁石矿体，1条白云石矿体和4条钾长石矿体。详见下表。
本区菱镁矿矿石矿物菱镁矿占95%以上，脉石矿物为白云石占3%、方解石占2%，其它杂质少量；水镁石矿为隐伏矿体，其矿石均为原生矿石，矿石矿物为白云石、水镁石、透辉石、方解石和少量滑石，其它杂质少量；白云石矿石矿物白云石占95%以上，脉石矿物白云石化大理岩占3%、方解石占2%，其它杂质少量；钾长石矿石矿物长石、石英含量占95%以上，含有较少的暗色矿物，主要由黑云母、褐铁矿等。
本区的菱镁矿、水镁石矿和白云石矿矿石结构以中～细粒状变晶结构为主。钾长石矿体主要以伟晶结构、花岗结构为主，构造主要为块状构造。该矿床成因属于区域沉积变质、岩浆热液型矿床。
3资源储量概算
截止2015年9月末，该区各矿体资源储量估算结果如下：
①菱镁矿体
估算出区内2条菱镁矿体332+333类矿石量520.7千吨，平均品位MgO为43.62%。其中332类矿石量210.4千吨，平均品位MgO为43.63%；333类矿石量310.3千吨，平均品位MgO为43.61%。按品级划分区内2条菱镁矿体均为Ⅲ级品，矿石量为520.7千吨。
②水镁石矿体
估算出区内3条水镁石矿体（332+333）类矿石量162.24千吨，平均品位MgO为62.49%；其中（332）类58.65千吨，平均品位MgO为65.19%，（333）类103.60千吨，平均品位MgO为60.97%。按品级划分区内3条水镁石矿体矿区范围内全部为Ⅱ级品矿石，矿石量为162.24千吨。
③白云石矿体
估算出区内1条白云石矿体332+333类矿石量220.86千吨，平均品位MgO为20.97%；其中332类矿石量163.85千吨，平均品位MgO为20.95%；333类矿石量57.01千吨，平均品位MgO为21.03%。
④钾长石矿体
估算出区内4条钾长石矿体332+333类矿石量510.89千吨，K2O+Na2O化合物含量49.90千吨，平均品位K2O+Na2O为9.03%。其中332类矿石量86.78千吨，K2O+Na2O化合物含量7.23千吨，平均品位K2O+Na2O为8.33%；333类矿石量424.11千吨，K2O+Na2O化合物含量42.67千吨，平均品位K2O+Na2O为9.17%。