胡艷春 李婷婷 馮園園 石 建

（1.山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院；2.山東省富鐵礦勘查技術開發(fā)工程實驗室；3.臨沂市自然資源和規(guī)劃局；4.山東省國土測繪院）

遼吉活動帶是全球最古老的活動帶之一，其內(nèi)部發(fā)育眾多的與重大構(gòu)造—熱事件相關的硼礦、菱鎂礦及石墨礦等金屬和非金屬礦床［1-2］。該帶夾持于華北陸塊東部的龍崗地塊和狼林陸塊之間，早期經(jīng)歷了復雜的裂解—造山事件，最終閉合于古元古代時期［2-4］。近年來，對遼吉活動帶內(nèi)火山—沉積建造、巖漿活動、變質(zhì)—變形程度、成礦作用等方面的研究已經(jīng)取得了豐碩的成果，但對其形成和演化過程仍存在較大爭議［1-4］。目前已提出的主要構(gòu)造模式為大陸裂谷開合模式［4-6］、陸—陸俯沖模式［7-8］和弧—陸俯沖模式［9］。此外，遼吉活動帶也是我國重要的硼礦資源產(chǎn)區(qū)之一，主要賦存于古元古代遼河群里爾峪組火山—沉積建造下部的蛇紋石化大理巖中［10］。目前，硼礦已被遼寧省列為實行保護性開采的特定礦種，主要分布在大石橋市黃土嶺鎮(zhèn)后仙峪村和呂王村馮家堡子，以及建一鎮(zhèn)的岔溝、岔北村。對區(qū)內(nèi)典型礦床地質(zhì)遺跡資源進行合理保護和開發(fā)利用，不僅可以為基礎地質(zhì)研究提供重要的物質(zhì)基礎，而且對于遼吉活動帶內(nèi)其他優(yōu)勢礦種產(chǎn)業(yè)及地方經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

遼吉活動帶位于華北陸塊東部，主要分布于遼東的大石橋、海城、寬甸、蓋縣和丹東一帶以及吉林南部的渾江、集安和通化地區(qū)（圖1）。活動帶是由一套古元古代變質(zhì)巖系（遼寧南、北遼河群和吉林集安群和老嶺群）和花崗巖（強過鋁質(zhì)花崗巖和遼吉花崗巖）組成。變質(zhì)巖系主體由2 套巖石組成，一套以沉積巖為主變質(zhì)程度相對較低，在遼東地區(qū)稱為北遼河群，在吉南地區(qū)稱老嶺群；另一套巖石以火山巖為主，變質(zhì)程度相對較高，在遼寧稱為南遼河群，吉林稱為集安群。其中，前人以青龍山—棗兒嶺斷裂為界將遼河群分為南、北遼河群。北遼河群自下而上包括浪子山組、里爾峪組、高家峪組、大石橋組和蓋縣組。南遼河群自下而上分為里爾峪組、高家峪組、大石橋組和蓋縣組，以大量出露變質(zhì)火山巖與北遼河群相區(qū)別。集安群主要分布于吉南通化地區(qū)，自下而上依次可劃分為螞蟻河組、荒岔溝組和大東岔組。老嶺群自下而上依次為達臺山組、珍珠門組、花山組、臨江組和大栗子組［4，7-9，11-12］。

遼吉活動帶內(nèi)的硼礦床主要產(chǎn)于古元古界南遼河群里爾峪組和集安群螞蟻河組內(nèi)，近EW 向分布長約400 km，寬近160 km。該成礦帶西起遼寧營口經(jīng)鳳城、寬甸至吉南集安地區(qū)，斷續(xù)產(chǎn)出近百處規(guī)模不等的硼礦床，是目前國內(nèi)最大的硼礦分布區(qū)（圖1）。我國的硼礦資源比較豐富，已探明儲量居世界第4位。其中，遼吉活動帶內(nèi)的硼礦儲量約占全國總量的65%。前人對欒家溝礦段礦體上盤中的電氣石變粒巖和斜長角山巖進行了SHRIMP 鋯石U-Pb 定年，限定了區(qū)內(nèi)硼礦的初始沉積成礦時代為2.17 Ga［13］。關于礦床的成因主要存在多種認識，包括與巖漿作用有關的混合巖化熱液交代型礦床、蒸發(fā)沉積—變質(zhì)型礦床和熱水噴流沉積型礦床等［10，13］。

2 地質(zhì)遺跡特征

地質(zhì)遺跡是在地球演化的漫長地質(zhì)歷史時期，由于各種內(nèi)、外地質(zhì)作用形成、發(fā)展并遺留下來珍貴的、不可再生的可反應地球演化史的地質(zhì)現(xiàn)象［15］。地質(zhì)遺跡是非常重要的自然資源，是追索地球演化歷史進程和方向的重要物質(zhì)記錄，其價值不可估量。因此，對現(xiàn)存地質(zhì)遺跡的保護和可持續(xù)的開發(fā)利用是當前不可忽視的重要任務之一。根據(jù)地質(zhì)遺跡的成因、自然屬性可將其劃分為三大類，13類和46個亞類（表1）。

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遼吉活動帶內(nèi)與硼礦相關的地質(zhì)遺跡主要歸屬于基礎地質(zhì)大類，具體包括地層剖面、巖石剖面、構(gòu)造剖面以及重要巖礦石產(chǎn)地4類地質(zhì)遺跡。其中，礦床主要賦存的地層為南遼河群的里爾峪組，為典型的地層剖面類地質(zhì)遺跡。翁泉溝、后仙峪和欒家溝硼礦床為典型重要的巖礦石產(chǎn)地類地質(zhì)遺跡。同時地層內(nèi)部存在大量變質(zhì)時期形成的大型、微型褶皺屬于構(gòu)造剖面類地質(zhì)遺跡。

遼吉活動帶內(nèi)地質(zhì)遺跡類型豐富，不僅發(fā)育基礎地質(zhì)大類的地質(zhì)遺跡，而且發(fā)育地貌景觀大類地質(zhì)遺跡，構(gòu)成同一地區(qū)內(nèi)存在大量時空聯(lián)系的地質(zhì)遺跡體系。這些具有不同形成時代的地質(zhì)遺跡在空間上相鄰甚至相互疊加，如在具有典型重要巖礦石產(chǎn)地類地質(zhì)遺跡特征的硼礦區(qū)，周邊發(fā)育大量的玄武湖峭壁（柱狀節(jié)理玄武巖）和天鍋洞（巖溶地貌），區(qū)內(nèi)即保留了早前寒武紀和新生代不可再生的地質(zhì)自然遺產(chǎn)，又存在多樣式宜人景色的旅游景觀。因此，該地區(qū)的地質(zhì)遺跡不僅具有重要的科學價值，還具有極高的美學觀賞、科普和旅游等方面的開發(fā)潛力。

3 地質(zhì)遺跡形成與演化

遼吉活動帶內(nèi)廣泛發(fā)育古元古代火山—沉積建造、巖漿活動和礦產(chǎn)資源，是記錄早期超大陸聚合—裂解動力學過程的直接物質(zhì)記錄［16-18］。遼吉活動帶內(nèi)硼礦床的形成時代介于古元古代Kenorland超大陸裂解和Columbian 超大陸的匯聚事件之間（2.3～1.8 Ga）［16］。由于學術界對遼吉活動帶的形成和演化過程一直存在較大爭議，因此持裂谷觀點的學者認為該硼礦可能是海相蒸發(fā)沉積成因并在（1 869±28）Ma發(fā)生變質(zhì)［13］，而認為遼吉活動帶屬于大陸邊緣及相關弧后盆地的研究者提出其可能是熱水噴流沉積型礦床，形成于2.2～2.1 Ga，并于1.9～1.8 Ga 發(fā)生變質(zhì)［10，16］。沈保豐等［12］通過對遼吉活動帶內(nèi)古元古代成礦作用的系統(tǒng)研究，認為硼質(zhì)應以深部至2.2 Ga火山來源為主，經(jīng)歷了多階段的成礦作用，即早期火山—沉積作用形成初始礦體，隨后在變質(zhì)作用的疊加改造中富集，同時構(gòu)造變形作用也為硼礦床提供了有力空間使其發(fā)生塑性遷移重就位，形成熱液噴流沉積—變質(zhì)再造型硼礦床（圖2）。此外，該礦床又在Rodinia 超大陸的聚合—裂解（0.9～0.5 Ga）以及中生代華北克拉通破壞過程中再次富集，最終形成了遼吉活動帶內(nèi)眾多自西向東斷續(xù)分布的硼礦床［16］。

遼吉活動帶內(nèi)硼礦床的形成和演化過程同時也演繹著活動帶的前世今生，在不同的地質(zhì)歷史演化階段形成了目前唯一的、珍貴的、不可再生的地質(zhì)遺跡資源，不僅為探討地球早期演化過程提供重要的物質(zhì)基礎，而且對地方經(jīng)濟發(fā)展、科學普及和可持續(xù)開發(fā)利用具有重要的現(xiàn)實意義。

4 地質(zhì)遺跡資源評價、保護與利用

遼吉活動帶內(nèi)的硼礦床呈近EW 向帶狀分布于營口、鳳城、寬甸和集安等地區(qū)，是我國重要的硼礦資源和重要巖礦石產(chǎn)地類地質(zhì)遺跡，不但具有十分重要的科學內(nèi)涵，而且對理解地球的早期演化歷史具有意義。在漫長的地質(zhì)歷史演化過程中，不同時代、不同類型和不同成因的地質(zhì)遺跡相互疊加，導致成礦帶內(nèi)地質(zhì)遺跡復雜多樣。然而，由于前寒武紀地質(zhì)遺跡形成時間久遠，經(jīng)歷后期變質(zhì)—變形作用改造較為強烈，導致除較特殊地區(qū)如五臺、泰安等景點外，其余多數(shù)觀賞性較差。然而，由于形成時代較為久遠，周邊多與大量中、新生代特征性、可賞性強的地質(zhì)遺跡相伴生。

自然資源的保護與可持續(xù)利用是人類生存和發(fā)展過程中最主要的矛盾之一。在世界經(jīng)濟全球化的背景下，各國在自然資源管理領域采取了一系列高效應對經(jīng)濟發(fā)展中的資源過度消耗和污染問題的措施，旨在保障經(jīng)濟發(fā)展的同時實現(xiàn)生態(tài)、環(huán)境和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展［19］。19 世紀美國和加拿大提出建立“公園”的概念，通過建立國家公園保護地質(zhì)遺跡和自然環(huán)境。歐洲率先從洲際范圍推進世界地質(zhì)公園建設，于2000 年在西班牙召開第一屆歐洲地質(zhì)公園大會，并建立了歐洲地質(zhì)公園網(wǎng)絡，對珍貴的地質(zhì)遺跡資源進行保護和合理利用。2015 年我國提出了“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念，使人與自然在人類發(fā)展中逐漸從分離和對立走向聯(lián)合與和諧。

遼吉活動帶經(jīng)歷了十分復雜的地質(zhì)演化歷史，賦予區(qū)內(nèi)獨特的地質(zhì)景觀和豐富的礦產(chǎn)資源。在地理位置上，該活動帶主要覆蓋遼吉南部的中小型城市群且多為能源型城市。近年來，隨著中國經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型升級，經(jīng)濟活動和人口進一步向部分城市聚集，同時其他地區(qū)也面臨著城市的收縮困境。雖然遼吉南部地區(qū)具有獨特的自然環(huán)境優(yōu)勢，多數(shù)依山傍水旅游資源豐富。但整體缺乏特色尤其是缺乏獨特性的城市文化內(nèi)涵?？茖W普及是地質(zhì)遺跡的重點工作之一，即將科學內(nèi)涵與地方環(huán)境優(yōu)勢相融合，打造地方特色，建設真正的城、鎮(zhèn)、村級生態(tài)旅游區(qū)。因此，在中央密集推進“新基建”部署的進程中，對遼吉活動帶內(nèi)硼礦床地質(zhì)遺跡的合理開發(fā)和可持續(xù)利用，將是帶動地方經(jīng)濟建設、加快促進當?shù)禺a(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的有效途徑之一。

5 結(jié) 語

遼吉活動帶內(nèi)與硼礦相關的地質(zhì)遺跡主要屬于基礎地質(zhì)大類，具有較高的科學研究價值和社會經(jīng)濟價值。結(jié)合區(qū)內(nèi)發(fā)育的大量地貌景觀資源及地方優(yōu)勢資源，在城市發(fā)展進程中將地質(zhì)遺跡的科學內(nèi)涵融入城市建設，不但可以提高城市科學內(nèi)涵以應對城市收縮困境，而且可以促進東北地區(qū)從重工業(yè)向服務業(yè)轉(zhuǎn)型，同時還可以響應區(qū)域一體化協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略，為打造特色城市提供技術保障。