湖南灘頭礦區錳礦地質特征與找礦標志

吳非易

（湖南省核工業地質局三〇三大隊，湖南 長沙 410000）

1 區域地質背景

灘頭錳礦區位于湖南省隆回縣境內，區域構造位置位于楊子準地臺-江南臺隆-湘中褶皺區[1]，屬于連邵復向斜中的一個次級向斜內，其沉積環境，物質來源，構造性質，都反映了與區域地質特征相似。

區域地層分區屬南華地層大區，東南地層分區。地層發育比較齊全，泥盆紀、石炭紀、二疊紀、三疊紀及第四紀，地層出露較全，分布較廣；白堊紀地層均出露于斷陷盆地中。面積最廣的地層是上古生界泥盆系、石炭系、二疊系。

區域上邵陽-郴州基底斷裂與近EW向展布的白馬山—龍山串珠狀隆起構成區域基本構造格架[2]。

2 礦區地質特征

2.1 地層

研究區屬一軸向呈北東45°方向的向斜，軸部出露下三疊統大冶組灰巖，從軸部至向斜兩翼依次出露二疊系、石炭系、泥盆系。向斜核部軸線長26公里，寬約8公里。翼部主要出露二疊系，石炭系在向斜兩翼局部分布（圖1）。

灘頭錳礦的賦礦層位主要是二疊系下統孤峰組（Pg，）其巖性為灰—深灰色薄—中層狀硅質巖、硅質頁巖偶夾中層狀粉晶灰巖。

孤峰組（Pg）：下部為硅質泥灰巖，局部夾有泥灰巖及頁巖，灰色、風化后為灰紅色、褐紅色，泥質結構，主要成分為方解石（60%~80%），泥質（10%~25%），玉髓（3%~5%）及隱晶質石英和微量綠泥石、白云母、長石等組成，硅質頁巖中含鐵錳礦層1m～2m。底部富含菊石化石，風化后以發育的菱形節理為特征。本層厚10m～210m。中部以頁巖及硅質頁巖為主，該層風化后為灰紅色及黃色，成分主要為泥質、方解石、玉髓及隱晶質石英組成，含石英質高者有的似燧石，含錳高者，形成含錳頁巖。上部以泥質灰巖及含錳灰巖為主。灰黑色泥質灰巖風化后為灰紅色，主要成分為方解石，粘土質及微量石英，鐵質及綠泥石組成。含錳灰巖風化后為赤褐色，褐黑色，風化后鈣質淋失，剩余粘土質及錳質，質輕而松軟；局部含錳高者可達20%，但氧化硅含量有的也高到60%，一般以0.2m～1m的單層厚度（有2～4層），夾于泥質灰巖和頁巖之中。頂部為碳質頁巖，底板為薄層狀泥灰巖。

圖1 灘頭地區地質簡圖

2.2 構造

（1）斷層。礦區位于漣邵復向斜的中段，呈NE向盆地展布，從整個盆地來說，由于來自兩側擠壓力的作用，部分地層倒轉，隨之產生一系列的逆斷層及局部橫切斷層，這些斷層表現在盆地中部及轉折端最為發育。

礦區內以NE向的走向逆斷層為主，NW向橫切斷層局部發育。盆地NW翼地層局部倒轉，在復式向斜的NW翼發育一個次級小背斜。

（2）褶皺。雷公坪向斜：為工作區的主要褶皺，該向斜軸向NE45°，向斜長約20km，寬約6km～8km。核部由三疊系（T）灰巖構成，自向斜中心向兩翼依次為二疊系（P）。南東翼出露較全，傾角較緩，25°～36°。北西翼被斷層（F2）斷失，地層總體產狀向東南傾，傾角35°～50°，局部地段地層倒轉，倒轉產狀傾向北西，傾角25°～45°。

2.3 巖漿巖

礦區內未見巖漿巖。

3 礦體地質特征

（1）含礦層的分布特征。礦區錳礦層地表出露較好，分布與沙里坪向斜的兩翼，出露厚約40m～200m，總出露面積大約4Km2。本區礦床成因類型屬淺海相沉積型錳礦床[3]。

礦體位于二疊系下統孤峰組（Pg）組的頂部和下部，礦層層位穩定，全區沒有因沉積而缺失的現象。與上覆地層龍潭組（Plt）煤系成整合接觸。

礦體直接頂板為含鈣質及有機碳較高的粘土頁巖，在層內常夾黃鐵礦星散體及菱鐵礦或灰質結核，結核最大直徑可達0.6m，頂板厚為1m～3m。礦體底板以泥灰巖、硅質頁巖及硅質泥灰巖為主，富含鐵錳質，在與礦體直接接觸的泥灰巖中有明顯的波紋痕跡。

（2）礦體特征。礦體形態產狀：本區礦床屬層狀礦體，礦層一般較穩定，首先從構造上看來，西北翼倒轉，一般構造復雜程度中等，礦體的形態因褶皺彎曲、或因斷層錯斷。

礦體厚度：一般礦體厚度都較穩定，在1m~5m之間，常在1m~3m左右。地表礦體厚度可見2.1m～2.6m。

礦體品位：地表氧化礦石鐵加錳品位（個別塊段品位在28.39%左右），一般在18%以上；原生礦石的品位25%～29%，其中錳的品位多在12%以上，個別地段達26.5%；在原生礦石中，鈣的含量較高，并含有稀有元素鉍。其菱錳礦石中含赤鐵礦和磁鐵礦，有待今后查明鐵錳含量在空間上的變化規律。

（3）礦石質量。原生錳礦礦石主要呈微粒結構，薄層為黑白相間的礦物組成，故又似條帶狀構造，主要礦物為菱錳礦，屬碳酸鐵錳礦石。土狀氧化錳礦礦石呈褐黑色、黑褐色、松散土狀，污手，主要由褐鐵礦，褐錳礦，氧化錳，錳土等礦物組成，其中鐵的含量在10%～22%左右，錳的含量12%～22%左右，并含大量的泥質及灰質成份。

（4）礦石類型。礦石類型為碳酸錳礦石、鐵錳礦石。

（5）礦石風化特征。氧化礦石中具有方格狀構造，成因為風化淋濾作用后鐵錳質充填于節理裂隙中形成。

4 找礦標志

①原生錳礦：二疊系孤峰組（Pg）下部含錳灰巖、含錳硅質巖、含錳硅質頁巖。②氧化錳礦：地表氧化錳礦、錳結核、鐵錳帽等。

[1]湖南省地質調查院.湖南省區域地質志[M].2012.

[2]邵陽幅.G-49-X 1/20萬區域地質調查報告(地質部分)[R].長沙:湖南省革命委員會地質局，1977:172－198．

[3]石少華.湖南省沉積型錳礦地質環境及成礦作用[J].地質與勘探,2016,52(2)：209-217.