湖南省古丈縣大龍錳礦地質(zhì)特征及成礦地質(zhì)條件

吳 俊

(湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊，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條件控制，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。