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：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)域大地構造隸屬揚子地塊揚子準地臺武陵褶斷束內(nèi)湘西帚狀弧形構造帶，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)次級構造較發(fā)育，主要有古丈復背斜的次一級構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)域構造以寬緩的褶皺和逆斷層為主，都呈NE向展布。古丈復式背斜軸面走向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。礦石具顯微球粒結構，紋層狀構造。

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：呈細粒浸染狀、鮞狀，有時呈條帶狀。

絹云母：細鱗片狀，較大者呈長條狀，排列方向大體與層理一致。

有機碳：呈污染狀，與含錳高的錳礦關系密切。

2.5 礦石結構及構造

(1)礦石結構：礦石主要為隱晶結構、顯微粒狀結構、碎屑結構及假鮞粒結構。

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

2.6 礦石化學成分

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化，因此，氧化錳是找礦的直接標志。

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。綜合分析認為勘查區(qū)7線以南礦化較差，應加強成礦規(guī)律等綜合研究，在采礦權范圍以北地區(qū)有進一步探索找錳的價值，資源遠景屬小至中型錳礦床規(guī)模。

5 結語

根據(jù)已往資料和工作成果綜合分析認為：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，受當時的古構造制約。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，隨著地殼構造運動的影響，海平面反復升降，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。