2.1.1 大地构造背景
辽宁省大部分地区位于华北地台的东北部,以赤峰-开原超岩石圈深断裂与北部的内蒙古-大兴安岭褶皱带分界。
华北地台是我国最古老的地台。据有关资料,鞍山地区太古宙地层年龄经Rb-Sr法测定为32.5亿~37亿年。据现代金刚石成矿理论,华北地台属典型的A型克拉通,最具金刚石成矿背景条件。
在辽宁省境内,华北地台地层出露齐全,可划为地台形成、盖层发育、陆台边缘活动三个阶段。华北地台的基底由太古宙鞍山群、建平群和城子坦群构成的鞍山构造层组成,主要岩石组合为麻粒岩、片麻岩、变粒岩、斜长角闪岩和磁铁石英岩,是区域变质和强烈混合岩化作用的产物,年龄为32亿~29亿年。太古宙后期受鞍山旋回的影响,使古陆面积增大,奠定了地台的雏形,其时间为29亿~25亿年。基底的另一构造层由辽河群片岩、浅粒岩组成。辽河旋回促使基底全部固结,其时间为25亿~19亿年。元古宙-中三叠世,为盖层发育阶段,以稳定型沉积构造为特点,几乎覆盖全区,但地层分布明显不均匀。
自印支运动开始,从晚三叠世—第四纪,进入陆台边缘活动阶段,盖层发生褶皱形成台褶带,伴随有酸—中—基性的火山喷发和侵入,见图2-2。
图2-2 辽宁省大地构造分区及金伯利岩分布图
2.1.2 大地构造单元划分
华北地台在辽宁省内划分为4个二级构造单元,8个三级构造单元和20个四级构造单元,详见表2-1。
表2-1 辽宁省大地构造单元划分
续表
图2-3 辽宁省桓仁地区金伯利岩分布图|Mz.中生代构造层;Pz.古生代构造层;Pt.元古宙构造层;Ar.太古宙构造层;Kb.金伯利岩
2.1.3 金伯利岩分布
辽宁省经过几十年的金刚石矿地质勘查工作,相继在辽宁的桓仁、瓦房店、铁岭、葫芦岛等地发现了含金刚石的母岩金伯利岩,从无到有,从少到多,但只有瓦房店的岩管达到工业开采要求。
2.1.3.1 辽东桓仁金伯利岩田
桓仁金伯利岩田位于辽宁桓仁与吉林通化集安毗邻地区,1968年由吉林局通化地质队发现,目前共有60多个金伯利岩体。与辽宁省桓仁相连的3条金伯利岩脉,是辽宁第七地质大队于1969年发现的(图2-3)。
该金伯利岩田分布在太子河-浑江台陷桓仁凸起范围内,东距鸭绿江岩石圈断裂40~50千米。岩脉集中产出在桓仁四平街的湾沟、马圈子、苇塘沟—带,走向北东30°~40°,倾向北西,倾角40°~70°,脉长30~300米,脉宽0.5~2.5m,围岩为古元古代混合片麻岩。脉体以斑状金云母金伯利岩为主,有不同程度的蛇纹石化、碳酸盐化,金伯利岩同位素年龄4.96~8.84亿年,含金刚石量极少,不具工业价值。
2.1.3.2 辽南瓦房店金伯利岩田
位于辽东台隆南端,分布于郯庐断裂东30~40千米处,金州岩石圈断裂西侧的复州-大连凹陷内。基底为太古宙鞍山群,金伯利岩主要侵入在新元古代钓鱼台、南芬、桥头组的石英岩、泥灰岩、页岩和寒武纪灰岩中。从北向南分布有三个北东东走向的平行岩带,共发现112个金伯利岩脉和岩管,绝大部分金伯利岩脉、岩管含有金刚石,其中50号岩管所产的金刚石质量最好。据测定,金伯利岩年龄3.41亿~4.55亿年,于晚加里东-华力西志留纪-石炭纪侵入。
2.1.3.3 铁岭金伯利岩田
图2-4 铁岭金伯利岩分布图
分布在铁岭八宝岭—帽园子一带,位于郯庐断裂系北延部分的东侧30千米,辽东台隆的铁岭-靖宇台拱中河凹陷的边部。共发现28个金伯利岩体,其中26个岩体组成三条北北东向展布的岩带,另外2个岩体(27、28号)分布在带外的毛温等地(图2-4)。金伯利岩体的围岩为古元古代片麻岩、斜长角闪岩和混合岩。
铁岭岩田的金伯利岩脉规模较大,一般长100~150米,宽27米,最长达1260米,多倾向西,倾角20°~80°。金伯利岩管为椭圆形,走向45°左右,长30~150米,宽20~40米。岩性以斑状金云母金伯利岩为主,见有不同程度的蛇纹石化、碳酸盐化、滑石化、硅化等蚀变现象。铁岭金伯利岩主要指示矿物为含镁铝榴石、铬铁矿,与瓦房店地区的指示矿物相比,Cr2O3含量低。该区金伯利岩经选矿测试结果,金刚石含量低,且粒级细小,不具有工业开采价值。
2.1.3.4 辽西葫芦岛金伯利岩
位于马家沟地区苇子沟东平台与石灰窑荀家沟,两处相距25千米,构成了呈北东东向的金伯利岩带。该区位于燕山台褶带山海关台拱绥中凸起范围内,基底为太古宙建平群大营子组混合花岗岩。郯庐断裂从该区东侧海域通过,区内表现为威远堡-盘山壳断裂。断裂带向西倾,金伯利岩分布于其上盘,处在近东西与北东向的要路沟-锦西断裂带与北大山-锦西断裂带、药王庙-班吉塔断裂带交汇部位。苇子沟金伯利岩脉侵入到寒武系馒头组(Є1m)紫色页岩和中厚层灰岩中的北北西340°~350°破碎带中,两条脉呈侧列式分布,脉局部为岩床状和网脉状。脉长40~8米,宽0.2~2.4米,走向北北西,倾向75°~40°,倾角72°~26°。岩脉的岩性为斑状富金云母金伯利岩,具有褐铁矿化和强碳酸盐化蚀变,在破碎带中部和两侧地表见有强褐铁矿化构成明显的黄色蚀变带,主要指示矿物为镁铝榴石和铬铁矿。据测定岩脉同位素年龄为275Ma年,金伯利岩脉形成于晚古生代,被中生代北西向煌斑岩脉截穿。根据选矿结果,认为该区金伯利岩脉属不含或微含金刚石类型,不具工业开采价值。
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