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        湖南省古丈縣大龍錳礦地質(zhì)特征及成礦地質(zhì)條件

        2019-09-18 08:58:38
        資源信息與工程 2019年4期
        關(guān)鍵詞:菱錳礦含錳巖系

        吳 俊

        (湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì),湖南 吉首 416007)

        古丈縣大龍錳礦位于湖南古丈縣城北西直距4 km,地理坐標(biāo):東經(jīng)109°54′15″~109°57′00″,北緯28°37′00″~28°39′09″。礦區(qū)位于武陵山脈中部南東側(cè)。屬侵蝕低山丘陵地貌類型。文章通過對區(qū)域及礦區(qū)成礦特征和成礦地質(zhì)條件的分析,認(rèn)為本區(qū)成礦地質(zhì)條件良好,邊深部有較好的找礦前景,應(yīng)繼續(xù)加大勘查力度。

        1 區(qū)域地質(zhì)概況

        本區(qū)區(qū)域大地構(gòu)造隸屬揚(yáng)子地塊揚(yáng)子準(zhǔn)地臺武陵褶斷束內(nèi)湘西帚狀弧形構(gòu)造帶,北鄰花垣(銅仁)—張家界斷裂帶,南鄰吉首—古丈斷裂帶,區(qū)內(nèi)次級構(gòu)造較發(fā)育,主要有古丈復(fù)背斜的次一級構(gòu)造萬巖溪背斜的北西翼和古丈逆斷層的下盤(北西盤)。

        區(qū)內(nèi)出露地層主要有板溪群,次為震旦系、寒武系、奧陶系。區(qū)域構(gòu)造以寬緩的褶皺和逆斷層為主,都呈NE向展布。古丈復(fù)式背斜軸面走向40°~65°,寬40~60 km,延伸240 km以上,走向NE,向SW傾沒,由摩天嶺背斜、萬巖溪背斜、天橋山—得勝營向斜、鬼溪—蔣家塔背斜、天門山—黃洞向斜等次級褶皺組成。大龍錳礦位于古丈復(fù)式背斜北西翼之次級褶皺萬巖溪背斜的北西翼,吉首—古丈深大斷裂帶的北西盤。萬巖溪背斜軸從礦區(qū)東部以外約2~4 km處通過,在背斜核部和南東翼出露板溪群,北西翼依次為震旦系、寒武系。錳礦產(chǎn)于震旦系下統(tǒng)大塘坡組含錳巖系中。

        2 礦床地質(zhì)特征

        2.1 礦床賦存層位及巖石特征

        大龍錳礦賦存于震旦系下統(tǒng)大塘坡組含錳巖系黑色頁巖中,礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出,形態(tài)產(chǎn)狀與頂?shù)装鍑鷰r基本一致。含錳巖系走向長超過1 000 m,礦體傾斜延伸大于200 m。含錳巖系沿龍家寨背斜核部及附近呈“串珠狀”出露,露頭線總長約8 km。錳礦產(chǎn)于含錳巖系靠近底部0.5~1.3 m處,礦體呈似層狀和扁豆體狀,形態(tài)產(chǎn)狀與頂?shù)装鍑鷰r一致,總體走向40°左右,由于受龍家寨背斜影響,礦體傾向北西或南東,傾角由核部3°~8°向兩翼深部變?yōu)?0°~15°,局部變?yōu)?0°~30°。大龍錳礦含錳巖系及礦體沿走向的變化情況見圖1。

        圖1 大龍錳礦含錳巖系及礦體沿走向?qū)Ρ葓D

        2.2 礦體特征

        區(qū)內(nèi)錳礦產(chǎn)于黑色頁巖中,地表所見為頂?shù)装宄驶野咨涓C狀的錳質(zhì)物,地表氧化礦不發(fā)育:地下為碳酸錳礦。礦體走向均為北東,礦體傾向南東,傾角6°~11°,平均傾角10°,地表槽探揭露礦體一般不含夾石,較穩(wěn)定。礦體產(chǎn)狀與頂、底板巖層產(chǎn)狀一致。頂、底板均為薄層含粉砂質(zhì)炭質(zhì)頁巖夾少量菱錳礦條帶。礦石類型以條帶狀泥質(zhì)碳酸錳礦為主,由菱錳礦個體聚集成碎屑狀或團(tuán)粒狀與黑色含粉砂質(zhì)炭質(zhì)頁巖相間組成條帶狀,順層分布。礦石具顯微球粒結(jié)構(gòu),紋層狀構(gòu)造。

        2.3 礦石質(zhì)量特征

        礦石中礦物成分:礦石物質(zhì)成分簡單,原生礦錳礦物為菱錳礦、鈣菱錳礦及少量錳方解石,其他礦物主要為有機(jī)碳和黏土,其次為石英、黃鐵礦、方解石、絹云母、硅質(zhì)及高嶺土。地表局部氧化,氧化深度0.5~2 m。氧化錳礦石為硬錳礦和軟錳礦。

        2.4 礦石物質(zhì)成分

        菱錳礦、鈣菱錳礦:隱晶質(zhì),單體粒度一般在1微米以下,部份連生體呈似鮞狀,鮞粒幾微米。集合體呈不規(guī)則的團(tuán)塊狀,塊體大小為0.036~0.072 mm,較大者為1 mm左右,呈串珠狀排列。有的集合體周圍被炭質(zhì)污染形成黑色周邊,但大多數(shù)直接與粘土礦物接觸或被其包圍,偶爾形成小透鏡體。

        錳方解石:呈稀散粒狀,較大者呈似糖粒狀,粒度一般為3~5 μm 。

        方解石:呈半自形粒狀,充填在鈣菱錳礦集合體之間的膠結(jié)物中。

        石英:呈他形粒狀及碎屑狀,粒度在0.009~0.027 mm,系與菱錳礦同時沉積而成。

        黃鐵礦:呈細(xì)粒浸染狀、鮞狀,有時呈條帶狀。

        絹云母:細(xì)鱗片狀,較大者呈長條狀,排列方向大體與層理一致。

        有機(jī)碳:呈污染狀,與含錳高的錳礦關(guān)系密切。

        2.5 礦石結(jié)構(gòu)及構(gòu)造

        (1)礦石結(jié)構(gòu):礦石主要為隱晶結(jié)構(gòu)、顯微粒狀結(jié)構(gòu)、碎屑結(jié)構(gòu)及假鮞粒結(jié)構(gòu)。

        (2)礦石構(gòu)造:根據(jù)菱錳礦與絹云母等礦物的含量及排列方式而構(gòu)成條帶狀構(gòu)造及塊狀構(gòu)造,以條帶狀構(gòu)造為主。

        2.6 礦石化學(xué)成分

        區(qū)內(nèi)礦石以原生礦為主,地表局部為氧化礦,氧化深度0.5~2 m。氧化礦含錳量為21.99%~36.36%。

        Ⅵ錳礦體據(jù)16個工程數(shù)據(jù),礦石中錳含量為8.04%~20.30%,平均12.03%,品位變化系數(shù)為65%,變化較均勻。

        3 成礦地質(zhì)條件

        3.1 礦床成因

        大龍錳礦在早震旦世大塘坡期為古丈沉積盆地,含錳巖系巖性組合為黑色頁巖和黑色頁巖-泥質(zhì)條帶狀碳酸錳組合。錳礦層產(chǎn)于下震旦統(tǒng)大塘坡組下段含錳巖系中,呈似層狀產(chǎn)出,因此,大龍錳礦屬濱海瀉湖相沉積型錳礦床。

        3.2 找礦標(biāo)志

        (1)區(qū)內(nèi)錳礦形成于早震旦世大塘坡期,屬間冰期沉積,其上下層位均為冰期沉積。因此,在區(qū)內(nèi)找錳礦時,首先找大塘坡組地層,即在上下兩冰期沉積物中找大塘坡組含錳巖系;(2)在大塘坡組中,找黑色頁巖-泥質(zhì)條帶狀碳酸錳巖相區(qū);(3)錳礦地表有不同程度的風(fēng)化,因此,氧化錳是找礦的直接標(biāo)志。

        4 找礦前景

        區(qū)內(nèi)錳礦層露頭線沿走向斷續(xù)長超過1 000 m,沿傾向工程控制寬度200~400 m,找礦效果較理想,礦體具有厚度薄,品位低,規(guī)模不大的特點(diǎn)。綜合分析認(rèn)為勘查區(qū)7線以南礦化較差,應(yīng)加強(qiáng)成礦規(guī)律等綜合研究,在采礦權(quán)范圍以北地區(qū)有進(jìn)一步探索找錳的價值,資源遠(yuǎn)景屬小至中型錳礦床規(guī)模。

        5 結(jié)語

        根據(jù)已往資料和工作成果綜合分析認(rèn)為:區(qū)內(nèi)錳礦為沉積成因礦床,盡管區(qū)內(nèi)錳礦呈層狀或透鏡狀、順層產(chǎn)于震旦系下統(tǒng)大塘坡組下部黑色含錳巖系地層中受巖相古地理?xiàng)l件控制,受當(dāng)時的古構(gòu)造制約。區(qū)內(nèi)半局限,相對封閉且滯流的盆緣斜坡黑色頁巖相為區(qū)內(nèi)錳礦與磷礦成礦的最利沉積相。在漫長的地質(zhì)歷史過程中,隨著地殼構(gòu)造運(yùn)動的影響,海平面反復(fù)升降,在古丈縣大龍礦區(qū)于早震旦世中期及寒武世初期均處于北東向展布的半局限,相對封閉且滯流的盆緣斜坡環(huán)境,分別沉積了一套黑色含錳巖系,從而形成了內(nèi)的錳礦層,而且錳局部富集,有礦體產(chǎn)出。

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