黃 強(qiáng)， 方喜林， 孔繁河， 李哲武

(湖北省地質(zhì)局 第二地質(zhì)大隊(duì)，湖北 恩施 445000)

鶴峰縣大典河滑石礦區(qū)位于湖北省鶴峰縣東南直距約47 km處走馬鎮(zhèn)大典河一帶。2017—2018年，湖北省地質(zhì)局第二地質(zhì)大隊(duì)在大典河礦區(qū)開(kāi)展了滑石礦勘查工作，通過(guò)勘查，發(fā)現(xiàn)小型滑石礦床1處[1]。根據(jù)大典河滑石礦的勘查成果，對(duì)大典河滑石礦床地質(zhì)特征進(jìn)行闡述，并淺析礦床成因及區(qū)域找礦潛力。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)域地層區(qū)劃隸屬揚(yáng)子區(qū)八面山小區(qū)，區(qū)域地層發(fā)育較齊全，出露南華系(Nh)—中寒武統(tǒng)覃家廟組(∈2q)等沉積地層，巖類(lèi)以碳酸鹽巖類(lèi)為主，碎屑巖類(lèi)次之。在走馬—東山峰背斜核部紅羅溝一帶有上元古界青白口系張家灣組(Qbz)淺變質(zhì)巖系和小規(guī)模的煌斑巖脈出露。

大典河礦區(qū)在大地構(gòu)造位置上處于上揚(yáng)子古陸塊(Ⅱ2)上揚(yáng)子南部被動(dòng)邊緣褶沖帶(Ⅱ2-3)八面山臺(tái)地褶皺帶(Ⅱ2-3-1)長(zhǎng)陽(yáng)—秀山臺(tái)褶束(Ⅱ2-3-1-2)的腹部(圖1)。區(qū)域上最為顯著的構(gòu)造是一系列北東向弧形褶皺和斷裂，系區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的骨干構(gòu)造。主要褶皺、斷裂分布具左移雁行，南西端折尾之特點(diǎn)，斷裂的各種分支斷裂發(fā)育。褶皺以走馬—東山峰背斜為主，為區(qū)內(nèi)主體褶皺構(gòu)造，斷裂構(gòu)造以孟家溝—清官渡斷裂、自生橋斷裂和碑埡—官屋場(chǎng)斷裂最為明顯，具多期活動(dòng)特征。

區(qū)域礦產(chǎn)以沉積礦產(chǎn)為主，主要礦產(chǎn)有寒武系的釩、鉬礦和震旦系磷礦、滑石礦等。

圖1 區(qū)域構(gòu)造綱要圖Fig.1 Outline of regional structure1.背斜軸；2.向斜軸；3.斷裂及編號(hào)；4.礦區(qū)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露下寒武統(tǒng)石牌組(∈1sp)—上震旦統(tǒng)燈影組二段(Z2∈1d2)等沉積地層(圖2)，另有第四系大面積分布，區(qū)內(nèi)無(wú)變質(zhì)巖、巖漿巖。由于斷層影響破壞，地層出露不完整，缺失燈影組一段、三段，陡山沱組一段、三段地層。現(xiàn)由新至老分?jǐn)⒅?/p>

(1) 第四系(Q)。黃色、土黃色亞粘土—亞砂土夾云巖碎塊，結(jié)構(gòu)疏松松軟，各處厚度不一、變化大。主要分布于礦區(qū)北部和東部外圍。與下伏地層呈角度不整合接觸。厚0～10.0 m。

(2) 下寒武統(tǒng)石牌組(∈1sp)。深灰色、淺灰綠色水云母頁(yè)巖，含粉砂質(zhì)水云母頁(yè)巖夾條帶狀灰?guī)r，水平層理發(fā)育。分布礦區(qū)南部外圍。屬陸棚相沉積。厚>40.00 m。

(3) 下寒武統(tǒng)牛蹄塘組(∈1n)。上部為灰、深灰色中層狀含云質(zhì)灰?guī)r；中部為灰黑色水云母頁(yè)巖、含粉砂質(zhì)頁(yè)巖，具水平層理，含星點(diǎn)狀條帶狀黃鐵礦；下部為灰黑色、黑色含碳硅質(zhì)巖夾粉砂質(zhì)頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖，水平層理發(fā)育，含黃鐵礦和磷質(zhì)結(jié)核。分布礦區(qū)南部外圍。早、中期屬陸棚邊緣盆地相，晚期為淺海陸棚相沉積。與下伏地層呈斷層接觸。厚>80.00 m。

圖2 大典河礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of Dadianhe mining area1.第四系；2.下寒武統(tǒng)牛蹄塘組、石牌組并層；3.上震旦統(tǒng)—下寒武統(tǒng)燈影組二段；4.下震旦統(tǒng)陡山沱組二段；5.實(shí)測(cè)地質(zhì)界線(xiàn)；6.角度不整合地質(zhì)界線(xiàn)；7.逆斷層及編號(hào)；8.地層產(chǎn)狀；9.滑石礦礦體；10.圖切地層剖面位置及編號(hào)；11.勘探線(xiàn)位置及編號(hào)；12.已施工剝土工程位置及編號(hào)；13.以往采坑位置及編號(hào)；14.已施工鉆孔位置及編號(hào)、高程；15.礦區(qū)范圍及拐點(diǎn)編號(hào)。

(4)上震旦統(tǒng)—下寒武統(tǒng)燈影組二段。該段為礦區(qū)內(nèi)主體巖層。上、中部為淺灰色、灰色薄層夾少量中層狀云巖，中部近底部夾滑石礦一層；下部為淺灰色—深灰色薄層狀云巖，局部夾淡黃色含磷云巖條帶(條帶寬2.2～8.5 cm)、平行及斜交層面的白云石脈或團(tuán)塊和深灰色豆粒狀含磷云巖透鏡體。水平層理發(fā)育，為碳酸鹽巖臺(tái)地潮坪相沉積。與下伏地層呈斷層接觸。厚>200.00 m。

(5) 下震旦統(tǒng)陡山沱組二段(Z1d2)。黑色薄層狀泥質(zhì)云巖，泥—粉晶結(jié)構(gòu)，局部見(jiàn)星散狀及結(jié)核狀黃鐵礦，水平層理發(fā)育。分布于礦區(qū)北部外圍。屬臺(tái)地潮下低能海灣相沉積。厚>88.0 m。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于走馬—東山峰背斜南西段之南東翼，地層傾向133°～177°，傾角23°～48°，沿傾向方向具波狀起伏，在礦區(qū)東部?jī)A角顯著變陡達(dá)66°～74°，且沿傾向顯示出強(qiáng)烈揉曲現(xiàn)象?？傮w呈一向南東傾的單斜式構(gòu)造。

礦區(qū)內(nèi)部斷裂構(gòu)造不發(fā)育，僅在礦區(qū)北部、南部邊界處局部見(jiàn)到兩條斷裂蹤跡，對(duì)本區(qū)礦體破壞和影響性小。

(1) F1斷裂。區(qū)域上謂之胡家灣斷裂，該斷裂面產(chǎn)狀167°∠87°，斷面舒緩波狀，破碎帶寬50 m，壓裂巖及壓性片理發(fā)育[2]。北盤(pán)為灰黑色薄層狀含炭泥質(zhì)云巖，產(chǎn)狀5°∠41°，產(chǎn)狀為155°∠67°節(jié)理發(fā)育，巖性破碎；南盤(pán)為淺灰—深灰色薄層云巖，產(chǎn)狀155°∠46°，產(chǎn)狀為289°∠40°節(jié)理發(fā)育，巖性破碎。

(2) F2斷裂。區(qū)域上稱(chēng)之為碑埡—自生橋斷裂，平面上呈向北西突出的“S”型展布，斷面產(chǎn)狀變化頗大，桃樹(shù)埡為125°∠36°，向東轉(zhuǎn)為142°∠54°～70°。斷裂兩盤(pán)均為下寒武統(tǒng)—上震旦統(tǒng)燈影組二段之淺灰色薄層狀云巖，斷距約500 m，破碎帶寬約12 m，具三期活動(dòng)特征，第一期為壓性，破碎帶中的泥質(zhì)泥晶云巖、壓裂巖、碎斑巖、壓裂巖基本保持原巖結(jié)構(gòu)，裂紋發(fā)育，泥、硅、鈣質(zhì)充填，碎斑巖顆粒大小1～5 mm，具明顯的圓化，巖粉及少量碳酸巖膠結(jié)，膠結(jié)一般；第二期為左旋壓扭性，將碎斑巖改造為透鏡體，產(chǎn)狀為132°∠56°壓性分支裂面反映了它的活動(dòng)性質(zhì)；笫三期為扭性，活動(dòng)較弱，局部見(jiàn)3～7 mm斷層泥和燈影組中的牽引現(xiàn)象[2]。

綜上，礦區(qū)總體為一向南東傾的單斜式構(gòu)造，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡(jiǎn)單類(lèi)型。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體(層)特征

滑石礦體位于上震旦統(tǒng)—下寒武統(tǒng)燈影組二段中部近底部，賦礦一層，層位固定穩(wěn)定(圖3、表1)。礦體頂、底板巖性相同，均為淺灰色薄層夾中層狀云巖。礦體總體走向北東，走向延展長(zhǎng)度>430.00 m，沿傾向延深>100.00 m，傾向145°～175°，地表淺部由于受F1斷層影響，傾角明顯變陡達(dá)39°～48°，深部?jī)A角顯著變緩為20°～29°。礦體空間形態(tài)呈似層狀、透鏡狀大致與圍巖整合產(chǎn)出，形態(tài)簡(jiǎn)單，邊界規(guī)則，礦與非礦一目了然(圖4)。

表1 樣品分析結(jié)果表Table 1 Sample analysis results

圖3 4號(hào)勘探線(xiàn)剖面圖Fig.3 Profile of exploration line 41.第四系；2.上震旦統(tǒng)—下寒武統(tǒng)燈影組二段；3.第四系坡積物；4.白云巖；5.滑石礦體；6.逆斷層及編號(hào)；7.鉆孔位置(編號(hào)/標(biāo)高)及孔深；8.采坑位置及編號(hào)；9.地層產(chǎn)狀。

圖4 滑石礦體地表產(chǎn)出特征Fig.4 Surface occurrence characteristics of talc ore body

地表礦體厚1.47～9.03 m，平均厚5.06 m，變化系數(shù)為57%。從總體上看，礦體厚度中心位干CK1-BT1處，厚度為5.49～9.03 m，向北東、南西端厚度顯著變薄；鉆孔中礦體厚3.53～7.40 m，平均厚5.14 m，變化系數(shù)39%；全區(qū)礦體厚1.47～9.03 m，平均厚5.08 m，厚度變化系數(shù)50%，屬較穩(wěn)定型礦體。

礦體地表滑石含量31.77%～55.86%，平均39.7%，變化系數(shù)17%，在局部地段因風(fēng)化作用滑石含量明顯增高達(dá)49.9%～55.86%；深部礦體滑石含量32.46%～44.70%，平均36.94%，變化系數(shù)9%；整個(gè)礦體滑石含量31.77%～55.86%，平均38.69%，變化系數(shù)15%。

3.2 礦石質(zhì)量特征

(1) 礦石的物質(zhì)組分?；V石主要呈灰白色，滑感顯著，礦石礦物成分主要為滑石，脈石礦物主要為白云石、石英及少量方解石(含量0.5%～4%)。

滑石：含量36%～38%，片徑一般為0.05～0.20 mm，最大達(dá)0.50 mm，主要呈片狀集合體連續(xù)定向分布，構(gòu)成片狀、條帶狀或條紋狀構(gòu)造，少部分滑石呈顯微鱗片狀集合體組成團(tuán)絮分布，常包裹石英顆粒。

白云石：含量32%～50%，呈半自形菱面體及他形粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑一般0.03～0.10 mm，部分晶粒整體被壓扁拉長(zhǎng)沿滑石片理定向分布。

石英：含量7%～12%，他形粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑一般0.01～0.03 mm，部分重結(jié)晶至0.05～0.1 mm，呈集合體聚集與白云石混雜分布，相對(duì)集中時(shí)形成條帶，或散布于滑石片理間，部分顆粒被壓扁拉長(zhǎng)。

(2)礦石化學(xué)成分。本區(qū)礦石主要化學(xué)成分：SiO2含量28.96%～42.35%，平均35.41%；MgO含量22.25%～26.47%，平均23.45%；CaO含量10.29%～19.35%，平均15.43%；Fe2O3含量0.02%～0.16%，平均0.09%；白度55%～82%，平均67%；燒失量18.02%～27.52%，平均24.76%。

礦石組合樣分析平均：MgO 22.67%，SiO233.26%，Al2O30.057%，酸不溶物40.81%，燒失量27.44%。

多元素分析平均：CaO 15.97%，K2O 0.028%，Na2O 0.049%，Cr2O30.001 3%，MnO 0.01%，TiO20.037%，P2O50.19%，CO224.82%，H2O+1.20%，Cu 71.95×10-6，Pb 1.77×10-6，Zn 223×10-6。

(3) 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦石類(lèi)型。礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，主要為粒狀片狀變晶結(jié)構(gòu)；條帶狀構(gòu)造，主要由片徑為0.05～0.20 mm滑石集合體連續(xù)定向排列而顯現(xiàn)。礦石自然類(lèi)型簡(jiǎn)單，主要為塊狀滑石，次為片狀滑石(圖5)。工業(yè)類(lèi)型為白云石—滑石型。

圖5 滑石礦石偏光顯微鏡下特征Fig.5 Characteristics of talc ore under polarizing microscope

4 礦床成因

(1) 礦石具片狀粒狀變晶結(jié)構(gòu)、條帶狀構(gòu)造，滑石呈片狀集合體連續(xù)定向分布，白云石、石英顆粒被壓扁拉長(zhǎng)，這些特點(diǎn)均反映了與動(dòng)力變質(zhì)作用有關(guān)的壓力—重結(jié)晶作用形成的礦石結(jié)構(gòu)，這也就是說(shuō)，本區(qū)滑石礦的成礦作用不僅經(jīng)歷了沉積過(guò)程，其后期也經(jīng)歷了動(dòng)力變質(zhì)作用的疊加。

(2) 從構(gòu)造方面看，礦床位于走馬—東山峰背斜南東翼，走向斷裂發(fā)育，礦體分布于兩條走向斷裂所夾持的塊體中，受北東向構(gòu)造控制，礦體中具片理化和揉皺折曲現(xiàn)象，見(jiàn)摩擦鏡面、擦痕，說(shuō)明礦床受到構(gòu)造(主要為層間滑動(dòng))的強(qiáng)烈影響。

綜上所述，本區(qū)滑石礦床的成因與地層、構(gòu)造及動(dòng)力變質(zhì)作用有關(guān)，初步認(rèn)為本區(qū)礦床成因類(lèi)型應(yīng)屬于沉積—變質(zhì)型礦床。

5 區(qū)域找礦潛力分析

湖南省石門(mén)縣清官渡滑石礦區(qū)位于走馬—東山峰背斜南東翼，區(qū)內(nèi)出露地層為震旦系下統(tǒng)陡山沱組、上統(tǒng)燈影組及寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組，地層走向北東，傾向南東，局部出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)，發(fā)育有一系列走向斷層。清官渡滑石礦賦存于燈影組下段，賦礦兩層，礦體一般厚0.8～3.93 m，長(zhǎng)110～1 260 m，呈層狀、似層狀產(chǎn)出[3]。從清官渡礦區(qū)采集的滑石礦巖礦鑒定樣、化學(xué)樣分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 大典河礦區(qū)與清官渡礦區(qū)滑石礦石質(zhì)量特征對(duì)比Table 2 The quality characteristics comparison of talc ore betweenDadianhe mining area and Qingguandu mining area

從表2可以看出，本區(qū)滑石礦除SiO2含量偏低、燒失量高外，其它質(zhì)量特征與清官渡滑石礦基本一致。

本區(qū)與清官渡礦區(qū)相鄰，均位于走馬—東山峰背斜南東翼，兩礦區(qū)之間燈影組地層分布廣泛，走向斷層發(fā)育，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，故在大典河—清官渡一帶沿賦礦層位尋找滑石礦潛力巨大(圖6)。

圖6 大典河—清官渡地區(qū)地質(zhì)圖Fig.6 Geological map of Dadianhe-Qingguandu area1.中寒武統(tǒng)高臺(tái)組；2.下寒武統(tǒng)石龍洞組；3.下寒武統(tǒng)天河板組；4.下寒武統(tǒng)石牌組；5.下寒武統(tǒng)牛蹄塘組；6.上震旦統(tǒng)—下寒武統(tǒng)燈影組；7.下震旦統(tǒng)陡山沱組三段；8.下震旦統(tǒng)陡山沱組二段；9.下震旦統(tǒng)陡山沱組一段；10.上南華統(tǒng)南沱組；11.上南華統(tǒng)古城組與大塘坡組并層；12.下南華統(tǒng)蓮沱組；13.地質(zhì)界線(xiàn)；14.地層產(chǎn)狀；15.正斷層；16.逆斷層；17.性質(zhì)不明斷層；18.推測(cè)斷層；19.礦區(qū)范圍；20.找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

6 結(jié)論

(1) 大典河滑石礦床的成因與地層、構(gòu)造及動(dòng)力變質(zhì)作用有關(guān)，屬于沉積—變質(zhì)型礦床。

(2) 大典河滑石礦體賦存于上震旦統(tǒng)—下寒武統(tǒng)燈影組二段中部近底部，賦礦一層，呈似層狀、透鏡狀大致與圍巖整合產(chǎn)出。礦石具粒狀片狀變晶結(jié)構(gòu)、條帶狀構(gòu)造。礦石自然類(lèi)型為塊狀滑石、片狀滑石，工業(yè)類(lèi)型為白云石—滑石型。

(3) 在大典河—清官渡一帶，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，沿賦礦層位尋找滑石礦潛力巨大，是今后找礦和勘查的工作重點(diǎn)。