貴州楓蕓礦區地質特征及成礦機理淺析

陶挺攀，林 丹，李 浙

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局核資源地質調查院，貴州 貴陽 550005）

楓蕓勘查區位于貴州省思南縣楓蕓土家族苗族鄉，與楓蕓鄉集鎮直距約2km，距思南縣城約30km。礦區范圍內僅在1970年開展過“貴州省思南縣楓蕓礦區地質普查”工作，并于2009～2012年進行了“貴州省思南縣楓蕓礦區資源儲量核查”工作，除此之外無其它勘查工作。2017年貴州省有色金屬和核工業局對該區進行了儲量核實工作，本研究在分析總結前人的工作成果的基礎上，結合近年對該區展開的研究及工作進展，對楓蕓礦區礦床地質特征及成礦機理進行分析，供該區開展下一步工提供參考依據。

1 區域地質背景

圖1 地形地質圖

研究區位于貴州高原向湘西丘陵過渡的大斜坡地帶的北部邊緣，武陵山脈與大婁山脈之間，除第四系（Q）外，均為海相沉積地層，主要為下二疊統棲霞組（P1q）、茅口組（P1m），上二疊統吳家坪組（P2w）、長興組（P2c），下三疊統夜郎組（T1y）。礦區在大地構造位置上位于揚子準地臺黔北臺隆-遵義斷拱-鳳岡北北東向構造變形區北部。區內燕山期的構造變形最為強烈，出露寒武系、奧陶系、二疊系、三疊系。主要巖性為海相碳酸鹽類，地層構造帶以褶皺、斷層為主。

2 礦床地質特征

2.1 地層

楓蕓礦區內出露地層由老到新依次為下二疊統棲霞組（P1q）、茅口組（P1m），上二疊統吳家坪組（P2w）、長興組（P2c），下三疊統夜郎組（T1y）和第四系（Q），現分述如下：

棲霞組（P1q）：上部為深灰色中厚層、厚層至塊狀灰巖，下部為灰黑色薄層狀灰巖夾有機質頁巖。厚150m～260m。

茅口組（P1m）：上部為灰白色塊狀灰巖，下部為灰色中厚層、厚層狀灰巖，夾燧石灰巖。厚130m～221m。

吳家坪組（P2w）：原報告稱為樂平組，主要為灰、深灰色中厚層狀、燧石灰巖及硅質灰巖、灰巖組成，中夾灰綠、黃灰色泥巖、粉砂質泥巖及少量粉砂巖。底部為一層泥巖、鋁土質泥巖及砂質泥巖，局部夾粉砂巖、鮞狀綠泥石巖。礦產于該層位底部，距茅口灰巖為0m～5m左右，礦體呈層狀、似層狀產出，厚約0.62m～2.28m，平均厚度1.37m左右，礦層中間夾無矸石。吳家坪組地層總厚約110m～125m。

長興組（P2c）：為灰色、深灰色薄至中厚層含遂石團塊灰巖，底部夾深灰色中厚層泥質灰巖及少量厚約10m的鈣質頁巖，與下伏地層分界，上部為灰巖中含燧石團塊。厚度約69m～98m。

圖2-1 地層柱狀圖

圖2-2 地層柱狀圖

夜郎組（T1y）：上部為灰色、淺灰色薄至中厚層灰巖，夾淺紫色泥巖；下部為淺灰色薄層灰巖與板狀泥灰巖，中部為灰色中至厚層灰巖，底部為黃綠、黃褐色頁巖夾粉砂巖。厚＞190m。

第四系（Q）：主要為殘坡積之腐植土、礫石、砂及亞粘土等。厚0m～10m。

2.2 構造

礦區位于許家壩開闊向斜南東翼，總體表現為一單斜構造，地層傾向為290°～320°，傾角11°～15°，為一傾角平緩的單斜構造，礦區內未見大于10m的斷裂構造。

許家壩向斜：軸向為北北東，區內長約35km，寬8km～10km，呈長條狀，具“S”型彎曲，開闊平緩，兩翼不對稱，西翼傾角在17°左右，東翼傾角在15°左右。

2.3 礦床地質特征

礦體產于二疊系上統吳家坪組底部的粘土巖中，頂板為一平均厚0.88m的較薄礦層，底板為茅口組灰巖，礦體與頂底板接觸界面清晰，頂界接觸線較平整，底界因茅口組灰巖侵蝕面的存在而凹凸不平，總體上頂板穩定，底板對開采無影響。礦體呈層狀產出，由于厚度有所變化，呈現出一定的波浪式起伏形態。

2.4 礦體特征

含礦巖石為粘土巖，上部為深灰、灰色較為致密的粘土巖，塊狀、假鮞狀、豆狀構造，含有少量星散狀礦產，含量較低，品位一般在5%左右，厚度一般為0.5m～0.7m；中部為淺灰、灰綠、灰白色，其間上段含硫品位多在13%～15%，部分大于15%，厚度一般0.5m～1m；下段含硫品位一般8%～12%，厚度0.3m～1m；底部為淺灰、品位一般在5%左右。

根據各施工工程及采樣點分析結果，粘土巖上部和下部含礦較貧；中部含礦較富，礦體厚度較大而穩定，礦產品位變化較小，是整個含礦層中最富的區段。

礦體傾向290°～320°，一般傾向為315°，傾角11°～15°，平均傾角為12°；由盲井、老硐等30個工程和7個采樣點控制，已控制礦體走向長約1500m，傾向延伸約820m。礦體呈層狀產出，呈現出一定的波浪式起伏形態；礦體厚度一般在1.0m～2.0m之間，最大厚度為2.28m，最小厚度為0.62m，平均厚度為1.37m，厚度變化系數Vm=27.39%，厚度有一定變化，變化規律性較顯著，相鄰工程厚度差1～2倍，厚度較穩定；TS品位一般在11%～13%之間，最高為22.26%，最低為9.94%，平均為12.49%，品位變化系數為16.98%，變化小。

礦區內，礦體地表淺部有5個見礦工程品位達到最低工業品位14%，深部坑道附近區域的盲井和采樣點見礦工程品位，絕大部分低于最低工業品位，屬低品位礦；總體上看，礦體往深部有品位變貧的趨勢，且總體為低品位礦，平均品位12.49%。

圖3 礦層柱狀對比圖

圖4 地層剖面圖

2.5 礦石質量

2.5.1 礦石物質組成

礦石中伴生礦物不明顯。呈金黃、淺黃、黃色，以星散狀為主，顆粒多呈自形，直徑一般為2mm～4mm，最大5mm～6mm，局部可見團塊狀，直徑達1cm～3cm。星散狀礦產多富集于礦體中下部，分布均勻且較為密集，團塊及結核少見。

2.5.2 礦石化學成分

礦石中含TS為9.94%～22.26%，平均為12.49%；礦石中有害組分含量Pb+Zn為0.01%～0.05%，As為0.001%～ 0.004%，F為0.006%～ 0.048%，C為0.10%～0.84%，有害組分含量較低，在允許含量范圍內。

2.5.3 礦石風（氧）化特征

礦體出露于地表或受氧化地帶，往往由于次生變化而引起品位的變化，未受氧化的地段含量一般較為穩定，無較大變化。

礦體氧化帶深度受礦層產狀、地形、構造破壞、覆蓋層厚度等因素影響和控制。在PD100號坑道～LD15號老硐一段，由于蓋層不厚，地形較緩，加之北東向的節理裂隙影響，裂隙溶洞較為發育，老硐采空深度較大，氧化帶深度也因此較大，氧化及半氧化帶深度為70m～200m。往北東方向因地質條件較好，氧化帶深度不大，為20m～40m，半氧化帶深度在50m左右。

2.6 礦石類型和品級

礦石自然類型為原生礦石，有星散狀礦石、團塊狀礦石、結核狀礦石，以星散狀礦石為主，約占總量90%。

礦石品級：礦床中絕大部分是貧硫礦石。按工業指標規定，Ⅰ級品含硫≥35%，Ⅱ級品含硫為25～35%，Ⅲ級品含硫為14%～25%。該礦區大部分礦石為低品位礦石，品位一般介于邊界品位（8%）和最低工業品位（14%）之間，占76%，Ⅲ級品占24%；礦體含TS為9.94%～22.26%，平均為12.49%，故本礦床礦產屬低品位礦，礦石品級僅少部分達到Ⅲ級礦石標準。

2.7 礦體圍巖和夾石

礦體直接頂板為吳家坪組底部的礦層，厚度為0m～2.02m，其上為中厚～厚層灰巖、泥灰巖及硅質灰巖等。頂板相對較穩定。

礦體底板為茅口組中厚層灰巖，底板穩定，據《核查報告》，礦體內部無夾石。

3 成礦機理

據有關資料，二疊系上統吳家坪組為古風化殼沉積，代表了茅口期后暴露于地表風化剝蝕的產物，根據礦區礦體賦存情況及礦物組分可知，礦區的沉積環境為碳酸鹽臺地與渾水海岸過渡區，加之當時季候潮濕，植物茂盛故有泥炭沼澤形成，黔桂運動使貴州大部分地區上升為陸地。

4 結語

（1）楓蕓礦區礦床賦存與二疊系上統吳家坪組底部的粘土巖中，

（2）礦區礦床的形成與地層、巖相、含煤巖系、構造有著密切關系，產出形態受地層、地形及沉積環境等控制。

（3）礦石結構單一。構造以層狀構造為主，品位一般介于邊界品位（8%）和最低工業品位（14%）之間，占76%，Ⅲ級品占24%；礦體含TS為9.94%～22.26%，平均為12.49%，故本礦床礦產屬低品位礦。

[1]《貴州省思南縣風香園楓蕓礦段地質普查報告》貴州省革命委員會地質局1970/12.

[2]《貴州省思南縣楓蕓硫鐵礦礦區資源儲量核查報告》中化地質礦山總局貴州省地質勘查院2012/10.

[3]梅冥相、馬永生、鄧軍等.滇黔桂盆地及鄰區二疊系樂平統層序地層格架及其古地理背景[J].地球科學,2007.