摘要：辽宁省海城市牌楼镇庙沟村永兴镁矿所处大地构造单元为中朝准地台、胶辽台隆、营口～宽甸台拱、凤城凸起，Ⅰ～Ⅳ级大地构造单元区内。区域出露的地层主要有新生界第四系；青白口系细河群钓鱼台组：石英岩。及太古界鞍山群和下元古界辽河群大石桥岩组变质岩系。内出露的地层有新生界第四系冲洪积、坡积、砂砾石层，亚砂土层、下元古界辽河群大石桥组二段和三段地层。通过对地层、构造、岩浆岩等成矿地质背景的研究，来探索成矿规律，最终预测该矿为中～大型镁矿。
关键词：海城市牌楼镇；矿床成因；成矿地质背景；成矿规律；
地层
本区所处大地构造单元为中朝准地台、胶辽台隆、营口～宽甸台拱、凤城凸起，Ⅰ～Ⅳ级大地构造单元区内。
区域出露的地层主要有新生界第四系；青白口系细河群钓鱼台组：石英岩。及太古界鞍山群和下元古界辽河群大石桥岩组变质岩系。由老至新简述如下：
一、太古界鞍山群（Aran）
为本区最古老的地层，分布于区域中北部前等铁钩～响水沟一带，北部分布在英城子～王道沟一带，东北部分布在三道沟～大隈一带，出露面积约5km2,地层走向近东西85°左右，倾向北；倾角20°～40°。
二、下元古界辽河群（Pt1）
辽河群在该区只有大石桥组，其余组缺失。
大石桥岩组（Pt1d），大面积分布于区域中部及南部，由白云石大理岩、二云片岩，菱镁矿体，菱镁大理岩夹绢云片岩等组成，该地层在本区广泛出露，呈近东西向展布，倾向北，倾角40°～80°左右，地层总厚度大于8000m，自下而上可分为三个岩段：
三、新元古界清白口系
主要为钓鱼台组（Qnd）石英岩（Z），在该区域局部出露。与辽河群地层呈不整合接触，在大石桥镇蟠龙山附近本层下部有底砾岩存在。
四、第四系（Q4）
在本区主要有平原冲积层、山坡黄土堆积层、第四纪早期黄土层等几种，其中以平原冲积层厚度最大，可达10～30m，其余厚度不大，仅1～10m不等。主要分布于本区南部及山谷中，约占本区面积的三分之一。
第二节 构造
本区区域构造单元属于胶辽台隆营口～宽甸台拱西段，经历了多期构造旋回阶段（鞍山构造旋回、辽河构造旋回和燕山构造旋回为主）。
褶皱构造：
1、金家堡子～范家峪向斜构造
2、杨家甸～下房身复向斜构造
3、宋家堡子～水泉倒转单斜构造
断裂构造：
1、范勒马峪～杨家甸断裂（F1）
2、宋家堡子～水泉断裂（F2、F3、F4）
3、段家堡子～赵家沟断层（F5）
4、张仙峪～大旺沟断层（F6、F7、F8）
5、水泉～严家堡子断层（F9、F10）
岩浆岩
本区岩浆岩分布很广，种类复杂，主要有燕山期深成岩—片麻花岗岩、黑云母花岗岩（混合质花岗岩）及各种浅成岩—文象花岗岩及各种酸性、基性岩墙和岩脉，分布于本区西北部及北部一带，侵入于鞍山群及辽河群岩层中。花岗岩中见有鞍山群及辽河群的捕掳体，并混合了部分鞍山群与辽河群地层，其时代晚于辽河群，与青白口系钓鱼台组石英岩没有直接接触。
矿产
区域的矿产主要是受地层层位及构造控制的层控矿产。主要有大石桥岩组三段中的菱镁矿、滑石、皂石等。
大型的菱镁矿有华子峪菱镁矿、海城菱镁矿床等，有海城市牌楼镇滑石矿。在勘查区南部约20km处有英落镇石柱金矿，该金矿是产于花岗岩中的石英脉型金矿点。勘查区周边的矿山有西侧海城市正大矿业有限公司，勘查区东侧为海城市鹏程矿业有限公司和海城镁矿耐火材料总厂，南侧有海城市牌楼镇发达矿业有限公司。
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矿体特征
海城市牌楼镇庙沟村永兴镁矿矿床属沉积变质型菱镁矿床，矿体赋存于辽河群大石桥组三段下部灰白色—浅灰色，厚层—巨厚层菱镁大理岩之中；其主要矿石类型为灰白色厚层—巨厚层菱镁矿；矿体大部分被第四系掩盖，仅局部出露。矿体围岩多为千枚岩、菱镁大理岩、白云石大理岩。含矿带走向80-110°，倾向北，倾角51-54°。已经工程控制的工业矿体有五条，均赋存于菱镁大理岩中。
矿石质量
矿石矿物成分
矿物成分主要为菱镁矿，含量多在90%以上，其余为白云石、方解石、滑石、石英、绿泥石等。
矿石自然类型
矿石按菱镁矿结晶成度划分为晶质菱镁矿矿石和隐晶质菱镁矿矿石，该勘查区为晶质菱镁矿矿石。
矿石按矿物组合划分，该勘查区菱镁矿矿石为纯菱镁矿型矿石，主要由菱镁矿组成，其他杂质很少，但有时含有较多的炭质物。
按矿石的构造特征划分为块状矿石和条带状矿石。
矿石结构构造
该勘查区菱镁矿石均为晶质菱镁矿，按菱镁矿晶体颗粒的大小不同，将其分为细粒、中粒、粗粒和巨晶（粒）四种，总体以中粒粒状结构、中粗粒粒状结构为主，局部见有巨粒粒状、细粒粒状结构。此外，菱镁矿石中还见有鲕状和球粒状结构，鲕粒的核为石英，鲕粒由菱镁矿或白云石及方解石构成。
矿石的化学成分及其变化规律
各矿体中矿石中MgO品位变化系数：MgⅠ号矿体为1.73% ，MgⅡ号矿体为1.17% ，MgⅢ号矿体为0.80% ，MgⅣ号矿体为2.89% ，MgⅤ号矿体为1.99%。品位变化系数均属均匀型，说明矿体化学成份向两侧及向深部变化均不大。
由于耐火材料、烧结熔制及提炼金属镁用菱镁矿石对Fe2O3和Al2O3含量没有要求，而K2O、Na2O、及TiO2、MnO、P2O5、S等含量均甚少，详见附表3，对矿石质量没有影响。
矿体围岩
菱镁矿矿体围岩为白云石大理岩及千枚岩。矿体与围岩的变余层理大体平行，多为突变接触关系，少数为渐变接触关系。当矿体围岩为白云石大理岩时，则围岩中常见硅化、滑石化。
矿体中夹层情况
矿体中主要夹层以煌斑岩为主，局部见有菱镁大理岩、白云大理岩。夹层以不连续的似层状、透镜状出现，煌斑岩夹层多产于MgⅠ号矿体中，一般长度为2～100 m，最长为200 m左右，厚1～15 m，最厚可达20 m左右。菱镁大理岩、白云大理岩夹层产状与矿体产状一致，但连续性较差，白云石大理岩与矿体的界线明显，而菱镁矿大理岩则与矿体界线不明显，按化学成分进行圈定。
矿床成因分析
菱镁矿含矿层只产于辽河群大石桥岩组三岩段下部菱镁大理岩地层中，其它层位未见。菱镁矿层具有层理构造（局部可见斜层理构造）、条带状构造、缝合线构造、鲕状和球粒构造等变余原生沉积组构，白云大理岩层面上或菱镁矿与白云大理岩接触面上可见藻类化石及叠层石，反映了菱镁矿的原始沉积特征。
菱镁矿呈层状，与顶底板围岩均为整合接触，产状一致。矿层顶板为千枚岩和二云片岩；矿层底板为白云大理岩，再向下则变为纯质白云大理岩，反映了物质成份渐变过渡关系及原始物质沉积的连续性。这一特定的沉积建造，反映了当时的古地理环境是海退末期形成泻湖，并不断缩小，又在海进初期泻湖逐渐扩大并与广海相连的演变过程。高质量的菱镁矿出现在海退末期；高质量白云岩形成于海进初期。推测其形成机制是：首先是在海退的晚期，在泻湖盆地水体中富集了大量的Mg（HCO3）2及其含镁的络盐，物化条件适宜时则沉积了大量的MgCO3，形成菱镁矿。MgCO3沉积后，又一次海进的初期，海水中Mg（HCO3）2浓度降低，Ca（HCO3）2浓度相对增高，因而沉积了大量的白云岩[（Mg，Ca）CO3]。沉积菱镁矿、白云岩形成后又经历了漫长的地质历史时期，遭受到褶皱、断层、倒转及岩浆的作用，使矿床受到了改造，产生了很多后期蚀变矿物石英、方解石、绿泥石、滑石等，使矿石的质量、品级降低。总之，菱镁矿床应为泻湖镁质碳酸盐沉积变质矿床，后期的岩浆作用、热液作用和构造变形作用，使得该矿床受到不同程度的破坏和改造。
二、找矿标志
（一）辽东古元古代沉降区为找矿的大地构造前题。
（二）大石桥岩组三岩段下部为找矿的地层前题。
（三）海退末期泻湖环境为找矿的古地理前题。
（四）菱镁矿大理岩为找矿的岩性标志。
（五）千枚岩及白云石大理岩为找矿的围岩标志。
论文作者:接利,张津浩,孙炳卫
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/17
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