該礦床也位于營(yíng)口大石橋至海城的成礦帶內(nèi)。發(fā)現(xiàn)于１９１４年，１９４５年以前日本人做過(guò)一些地質(zhì)工作。解放后做了大規(guī)模的地質(zhì)勘探工作，累計(jì)探明菱鎂礦礦石２.９３億t。礦石質(zhì)地優(yōu)良，平均組分含量：ＭｇＯ ４５.７７％～４６.５８％、ＳｉＯ２ ０.７５％～１.０９％、ＣａＯ ０.６３％～１.４２％。
礦床出露地層為古元古界遼河群大石橋組二段和三段。二段由絹云母千枚巖、千枚巖夾黑云母石英片巖等組成。三段自下而上為：下部白云石大理巖與千枚巖互層、中部白云石大理巖及菱鎂礦層、上部白云石大理巖與千枚巖互層。礦床內(nèi)有輝綠巖脈（圖4.2.3）。
圖 4.2.3遼寧省小圣水寺菱鎂礦礦床地質(zhì)圖和剖面圖
1.古元古界遼河群大石橋組二段：千枚巖；2-8.大石橋組三段：2.千枚巖，3.白云石大理巖；4.隱晶質(zhì)石灰質(zhì)白云巖，5.微細(xì)粒白云石大理巖，6.中細(xì)粒白云石大理巖，7.菱鎂礦化白云石大理巖、白云石菱鎂礦，8.菱鎂礦；9.白云石脈；10.輝綠巖脈；11.斷層；12.產(chǎn)狀
礦層賦存于大石橋組三段中部。共有３７個(gè)礦體，呈層狀、似層狀，主要礦體有８?jìng)�(gè)。單個(gè)礦體長(zhǎng)３００～１ １５５m，厚１９～７５m。礦石按菱鎂礦晶體大小可分為細(xì)粒（小于２ｍｍ）、中粒（２～１０ｍｍ）、粗粒（１０～５０ｍｍ）、巨粒（大于５０ｍｍ）。細(xì)粒、中粒和粗粒礦石互相穿插。
礦石構(gòu)造可分為７種：塊狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造、薄層狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、放射狀構(gòu)造、球墨狀構(gòu)造、蠕蟲(chóng)狀-虎皮狀構(gòu)造。
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