張明+李垣
一、前言
礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺(Ⅰ)膠遼臺?。á颍╄F嶺~靖宇臺拱(Ⅲ)凡河凹陷(Ⅳ)西緣,區(qū)域上屬冀北~凡河中元古代鐵、鉛、鋅、錳成礦帶的北東邊緣,成礦條件較好,具有一定的成礦規(guī)律和找礦標(biāo)志。
二、區(qū)域地質(zhì)背景
2.1地層
出露地層主要為太古界鞍山群;中元古界長城系高于莊組、薊縣系鐵嶺組;上元古界青白口系下馬嶺組、景兒峪組;震旦系殷屯組和新生界第三系上統(tǒng)帽峰山組及第四系等。其中元古界薊縣系地層較為發(fā)育,鐵嶺組一段白云巖為區(qū)內(nèi)錳的主要賦礦層位。
鐵嶺組劃分兩個巖性段:一段(Jxt1)巖性為淺紫色粉紅色厚~巨厚層疊層石細(xì)晶白云巖、粉晶灰?guī)r、細(xì)晶灰?guī)r、灰白色白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r。其中疊層石細(xì)晶白云巖為本區(qū)錳礦主要賦礦層位。二段(Jxt2)巖性為灰紫色條帶狀礫屑泥灰?guī)r、條紋狀泥質(zhì)粉砂質(zhì)板巖,薄層狀細(xì)晶灰?guī)r。
2.2巖漿巖
區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育,從基性巖到酸性巖均有分布,巖漿活動主要有鞍山期、燕遼期和燕山期,其中燕遼期巖漿活動最為強烈。
2.3構(gòu)造
礦區(qū)位于天山~陰山緯向復(fù)雜構(gòu)造帶東延部分與北北東向新華夏系第二隆起帶的交接復(fù)合部位。由于長期受構(gòu)造運動影響,區(qū)內(nèi)褶皺和斷裂構(gòu)造較為發(fā)育。
(1)褶皺構(gòu)造
主要發(fā)育在中、上元古界分布區(qū),形成大型開闊褶皺——大甸子向斜,在其北翼及核部發(fā)育一系列軸向近東西的次一級褶皺構(gòu)造。主要有顧官屯~大屯向斜、徐千戶向斜和查臉子背斜等,前者與錳成礦關(guān)系較密切。
(2)斷裂構(gòu)造
區(qū)域內(nèi)以近東西向壓性斷裂為主干斷裂,主要斷裂有遼海屯~上新墳斷裂、楊家廟~松樹溝斷裂、上八家子~得勝溝斷裂,其次為北北東向顧官屯~遼海屯斷裂、小東溝~八家子斷裂和北西向老官臺~張樓子斷裂等。其中北東、北西向斷裂切割中上元界地層,但斷距不大。
2.4變質(zhì)作用
區(qū)域內(nèi)變質(zhì)作用較弱,主要以區(qū)域變質(zhì)巖為主,局部發(fā)育有熱接觸變質(zhì)巖及動力變質(zhì)巖。
(1)區(qū)域變質(zhì)
位于元古界和太古界花崗質(zhì)片麻巖的接壤部位, 呈近東西的帶狀展布。主要為元古界薊縣系鐵嶺組白云石大理巖、絹云石英片巖等。
(2)接觸變質(zhì)
主要為碳酸鹽巖與侵入體接觸處碳酸鹽巖的重結(jié)晶和部分新礦物出現(xiàn)。巖石類型為:方解石大理巖(灰?guī)r變質(zhì)重結(jié)晶)、白云石大理巖(白云巖變質(zhì)重結(jié)晶)、透閃石化白云石大理巖(含硅質(zhì)白云巖變質(zhì)所致)。接觸變質(zhì)帶寬一般為幾米,個別可達(dá)100余米,分布局限。
(3)動力變質(zhì)
主要分布在斷裂構(gòu)造帶內(nèi)及應(yīng)力較為集中的構(gòu)造強烈活動帶上。依據(jù)動力變質(zhì)作用的成因特征及其所形成巖石的主要組構(gòu)特征,可進(jìn)一步劃分為角礫巖類、壓碎巖類和糜棱巖類。其中角礫巖類發(fā)育在斷裂構(gòu)造帶內(nèi),為本區(qū)動力變質(zhì)巖石最主要類型。
三、礦化特征
區(qū)內(nèi)由西向東劃分出三個礦段,即遼海屯礦段、西山礦段和杏樹溝礦段。
三條錳礦體和一條錳礦化體,它們均賦存于鐵嶺組一段輕微變質(zhì)的含錳白云巖(白云石大理巖)中。西部遼海屯見上層礦和中層礦,往東至西山含礦層為中層礦和下層礦。區(qū)內(nèi)錳礦層主要以中層礦為主,礦體呈似層狀和扁豆?fàn)町a(chǎn)出,圍巖為絹云石英片巖。礦體產(chǎn)狀與圍巖一致,呈整合接觸,界線清晰,層控明顯。
(1)遼海屯礦段
地表圈出Mn-Ⅰ和Mn-Ⅱ兩條近于平行的錳礦化帶,礦體走向近東西,傾向SW,傾角50°~70°。其中:
①號礦體(中層礦):賦存于Mn-Ⅱ礦化帶內(nèi),長450m,延深200m。礦體真厚度在1.00~3.60m之間,平均1.88m,錳品位10.33~11.63%,最高品位達(dá)24.31%,礦體多呈透鏡狀產(chǎn)于含錳白云巖中,其圍巖均為絹云石英片巖。
(2)西山礦段
②號礦體(中層礦):賦存于Mn-Ⅱ礦化帶內(nèi),本段礦化帶長>400m,東部被第四系掩蓋,寬20~40m。礦體沿走向和傾向變化均較大,多呈透鏡狀產(chǎn)出。該礦段走向NE~EW,傾向SE,傾角65~75°。斷裂和裂隙發(fā)育,斷層方向為NNE或NNW,與礦體多呈斜交,對礦體的的連續(xù)性破壞較大。
(3)杏樹溝礦段
③號礦體(中層礦):賦存于Mn-Ⅱ礦化帶內(nèi),礦體長100m,寬1.10~1.20m,呈不規(guī)則的似層狀賦存礦化帶中,礦體地表氧化強烈,錳鐵質(zhì)多被淋濾掉形成蜂窩狀。圍巖為絹云石英片巖。
四、礦石特征
礦石常見結(jié)構(gòu)構(gòu)造有:他形針狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu);條帶狀構(gòu)造、斑花狀構(gòu)造。條帶狀構(gòu)造是由礦石礦物(褐錳礦)和脈石礦物(白云石、方解石)相間排列構(gòu)成。斑花狀構(gòu)造是由褐錳礦呈斑點狀不規(guī)則分布在脈石礦物中形成。
礦床的礦石類型以氧化錳礦石為主,為灰黑色致密塊狀硬錳礦和微帶煙土色松軟的軟錳礦~硬錳礦,后者多見于地表風(fēng)化帶中;次為碳酸錳礦,不均勻地分布于硅質(zhì)白云巖中,形成斑點狀或條帶狀。
圍巖蝕變主要有碳酸鹽化、綠泥石化和金云母化,次為透閃石化、滑石化、蛇紋石化等。
五、礦床成礦規(guī)律
本區(qū)錳礦床賦存于薊縣系鐵嶺組一段地層中,含礦巖系及礦體嚴(yán)格受古地形控制,由于古地形的起伏控制著含錳巖系和錳礦體的規(guī)模及形態(tài)。區(qū)內(nèi)錳礦體產(chǎn)出形態(tài)大致分層狀~似層狀、透鏡狀二種類型。
錳礦體的厚度、品位與含礦巖系的厚度關(guān)系較密切,呈正相關(guān)關(guān)系。一般說含礦巖系厚度大,錳礦體的厚度也大,礦石品位也較高。
錳礦表生富集比較明顯,由于風(fēng)化作用礦石品級會明顯提高,地表及淺部的礦石比深部的礦石的品級高,越往深礦體厚度相對變薄,礦石質(zhì)量也相對變低。
六、找礦標(biāo)志
1.1:20萬水系沉積物測量圈定的高值異常區(qū), 是尋找錳礦的基礎(chǔ)標(biāo)志。
2.有薊縣系鐵嶺組一段地層出露地段,地表見紫紅色白云巖可做為直接找礦標(biāo)志。
3.區(qū)內(nèi)含錳礦化帶均與絹云石英片巖關(guān)系密切,絹云石英片巖可做為尋找錳礦的重要標(biāo)志層。endprint