劉思敏
(湖南省核工業(yè)地質局三〇一大隊,湖南 長沙 410114)
礦區(qū)出露地層主要為第四系(Q)、白堊系神皇山組(K1s1)、二疊系龍?zhí)督M(P2l)、二疊系孤峰組(P2g)、二疊系棲霞組(P1q)、石炭系測水組(C1c)、石炭系尚保沖組(C1sb)、石炭系巖關階(C1y)、泥盆系錫礦山組(D3x)。其中二疊系孤峰組(P2g)為本區(qū)的主要含礦地層,上段巖性為灰黑色砂巖、紫紅色硅質頁巖、灰黑色硅質頁巖、硅質巖;下段色含硅質頁巖、鈣質頁巖、碳質頁巖、及夾灰黑色灰?guī)r透鏡體。
礦區(qū)區(qū)域處于雙江口—冠市街構造帶,為北東向構造帶,由褶皺及壓扭性斷層構成。礦區(qū)內整體為一南西端仰起北東向傾伏的不對稱向斜,西翼地層產狀:傾向90~120°,傾角40~55°;東翼地層產狀:傾向270~290°,傾角48~65°。向斜核部為白堊系下統(tǒng)神皇山組,兩翼地層為龍?zhí)督M、孤峰組、棲霞組。
褶皺構造:僅為巖層褶曲,呈舒緩狀。
斷裂構造:礦區(qū)內斷裂構造多呈NE向和NNE向展布,多為強壓扭帶,為印支期或燕山期產物。但地表第四系極發(fā)育,沿斷層幾乎很難找到斷層點露頭。斷裂構造對礦體破壞不大,但對礦層下伏地層的影響較大,使之重復或被分斷,破壞了向斜的完整性。主要斷裂有F1和F2兩條斷裂。
F1:為區(qū)內主要斷裂構造,其走向南北,長約1千米,其北端始于孤峰組地層,南端伸入龍?zhí)督M地層。切割下白堊系和龍?zhí)督M地層,為一壓扭性斷裂,其西側龍?zhí)督M斷層一般都傾向南,而起東部地層傾向西,由于該斷裂的影響,斷裂在地貌上表現(xiàn)出來的特征為一南北向低洼山谷。
F2:出露長度約200米,其起始端均為第四系覆蓋,走向東西,傾向南,傾角70°~80°局部見碎裂巖,巖層扭曲較為明顯,碎裂巖帶寬約2米。次級斷裂不甚發(fā)育,僅見小斷層。
區(qū)內無巖漿巖出露。
礦區(qū)錳礦化主要賦存于孤峰組上部硅質巖、硅質頁巖中;主要受層位控制,局部受構造控制。區(qū)內錳礦屬于沉積型礦床,錳礦體受一定層位控制。
區(qū)內主要金屬礦物為軟錳礦、硬錳礦。礦石結構主要為微細粒粒狀晶質結構,膠狀環(huán)帶結構。礦石構造主要為膠狀構造、塊狀構造、條痕-條紋侵染狀構造等。錳礦石主要為氧化錳礦石,軟錳礦礦石及硬錳礦礦石。
區(qū)錳礦體主要賦存于孤峰組上部硅質巖、硅質頁巖中;主要受層位控制,礦體產狀與地層產狀一致,形態(tài)為層狀。
1號礦體:賦存于孤峰組上部硅質巖及硅質頁巖中,呈東西走向,走向80°~125°,傾向170°~215°,傾角44°~61°,地表控制長約400米,礦體呈層狀。該礦體品位變化Mn在0.64%~13.66%之間,平均品位為Mn11.85%;厚度變化在0.41m~1.86m之間,平均厚度為1.26m。
2號礦體:賦存于孤峰組上部硅質巖及硅質頁巖中,呈東南走向,走向131°~146°,傾向221°~236°,傾角35°~41°,地表控制礦體長約300米,礦體呈層狀。該礦體品位變化Mn在0.045%~17.94%之間,平均品位為Mn13.66%;厚度變化在1.23m~3.68m之間,平均厚度為2.46m。
3號礦體:賦存于孤峰組上部硅質巖及硅質頁巖中,走向295°,傾向205°,傾角31°,地表控制礦體長100米,厚0.41米,平均品位為Mn12%,礦體呈層狀。
4號礦體:賦存于孤峰組上部硅質巖及硅質頁巖中,走向313°,傾向223°,傾角56°,地表控制礦體長100米,厚0.77米,平均品位為Mn12.30%,礦體呈層狀。
礦區(qū)內的孤峰組硅質巖系成巖過程中,即含有鐵錳等元素,且處于淺海沉積環(huán)境,硅質來源豐富。本組巖石沒有發(fā)現(xiàn)碳酸鹽類巖石,且?guī)r石具明顯韻律結構說明其頂部沉積了較廣的含錳硅質巖,可能錳質來源不豐富,沒有形成具有工業(yè)價值的原生礦床。
含錳硅質巖成巖后經后期運動隆起成為陸地后,加上后期地面上不斷侵蝕,長期出露于地表,巖石中鐵、錳等元素在風化過程中,逐漸形成氫氧化物的膠體溶液,沿裂隙下淋,并趨向于富集,形成礦體。因此,該區(qū)礦床屬風化礦床的淋濾沉積型。
礦區(qū)礦床類型屬風化礦床的淋濾沉積型錳礦,成礦受巖相古地理、地層巖性、構造等條件聯(lián)合控制:
(1)巖相古地理條件:二疊系孤峰組在區(qū)內為一套淺海細碎屑巖—化學巖相,屬濱海至淺海相的半封閉還原環(huán)境的沉積產物,這種環(huán)境有利于錳礦的形成。
(2)地層巖性:礦體賦存于二疊系孤峰組上部硅質巖、硅質頁巖中。其上段淺部賦存次生氧化錳礦層,為含錳硅質巖或碳酸錳巖在適宜的濕熱氣候條件下,經化學風化后,產生的含錳地下水循巖層層理滲濾沉積而成。深部主要賦存原生碳酸錳礦層,為半封閉海灣環(huán)境的沉積產物。區(qū)內錳礦層從上至下由氧化錳礦向原生碳酸錳礦過渡。
(3)構造:區(qū)內的不對稱向斜構造對保存礦體起到了較好的作用,是區(qū)內的容礦構造。區(qū)內呈NE向和NNE向展布的斷裂構造,多為強壓扭帶,對礦體破壞不大,控礦特征不明顯。
(1)巖相古地理標志:淺海細碎屑巖—化學巖相,屬濱海至淺海相的半封閉還原環(huán)境的沉積產物,為找礦的巖相古地理標志。
(2)地層標志:二疊系孤峰組硅質巖、硅質頁巖的巖性組合為找礦的地層巖性標志。
(3)構造標志:不對稱向斜構造是找礦有利的構造標志。