湖南灘頭礦區(qū)錳礦地質(zhì)特征與找礦標志

吳非易

（湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三〇三大隊，湖南 長沙 410000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

灘頭錳礦區(qū)位于湖南省隆回縣境內(nèi)，區(qū)域構(gòu)造位置位于楊子準地臺-江南臺隆-湘中褶皺區(qū)[1]，屬于連邵復(fù)向斜中的一個次級向斜內(nèi)，其沉積環(huán)境，物質(zhì)來源，構(gòu)造性質(zhì)，都反映了與區(qū)域地質(zhì)特征相似。

區(qū)域地層分區(qū)屬南華地層大區(qū)，東南地層分區(qū)。地層發(fā)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(qū)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(gòu)成區(qū)域基本構(gòu)造格架[2]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

研究區(qū)屬一軸向呈北東45°方向的向斜，軸部出露下三疊統(tǒng)大冶組灰?guī)r，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(tǒng)孤峰組（Pg，）其巖性為灰—深灰色薄—中層狀硅質(zhì)巖、硅質(zhì)頁巖偶夾中層狀粉晶灰?guī)r。

孤峰組（Pg）：下部為硅質(zhì)泥灰?guī)r，局部夾有泥灰?guī)r及頁巖，灰色、風(fēng)化后為灰紅色、褐紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要成分為方解石（60%~80%），泥質(zhì)（10%~25%），玉髓（3%~5%）及隱晶質(zhì)石英和微量綠泥石、白云母、長石等組成，硅質(zhì)頁巖中含鐵錳礦層1m～2m。底部富含菊石化石，風(fēng)化后以發(fā)育的菱形節(jié)理為特征。本層厚10m～210m。中部以頁巖及硅質(zhì)頁巖為主，該層風(fēng)化后為灰紅色及黃色，成分主要為泥質(zhì)、方解石、玉髓及隱晶質(zhì)石英組成，含石英質(zhì)高者有的似燧石，含錳高者，形成含錳頁巖。上部以泥質(zhì)灰?guī)r及含錳灰?guī)r為主?；液谏噘|(zhì)灰?guī)r風(fēng)化后為灰紅色，主要成分為方解石，粘土質(zhì)及微量石英，鐵質(zhì)及綠泥石組成。含錳灰?guī)r風(fēng)化后為赤褐色，褐黑色，風(fēng)化后鈣質(zhì)淋失，剩余粘土質(zhì)及錳質(zhì)，質(zhì)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(zhì)灰?guī)r和頁巖之中。頂部為碳質(zhì)頁巖，底板為薄層狀泥灰?guī)r。

圖1 灘頭地區(qū)地質(zhì)簡圖

2.2 構(gòu)造

（1）斷層。礦區(qū)位于漣邵復(fù)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(cè)擠壓力的作用，部分地層倒轉(zhuǎn)，隨之產(chǎn)生一系列的逆斷層及局部橫切斷層，這些斷層表現(xiàn)在盆地中部及轉(zhuǎn)折端最為發(fā)育。

礦區(qū)內(nèi)以NE向的走向逆斷層為主，NW向橫切斷層局部發(fā)育。盆地NW翼地層局部倒轉(zhuǎn)，在復(fù)式向斜的NW翼發(fā)育一個次級小背斜。

（2）褶皺。雷公坪向斜：為工作區(qū)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?guī)r構(gòu)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(chǎn)狀向東南傾，傾角35°～50°，局部地段地層倒轉(zhuǎn)，倒轉(zhuǎn)產(chǎn)狀傾向北西，傾角25°～45°。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)未見巖漿巖。

3 礦體地質(zhì)特征

（1）含礦層的分布特征。礦區(qū)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(qū)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(tǒng)孤峰組（Pg）組的頂部和下部，礦層層位穩(wěn)定，全區(qū)沒有因沉積而缺失的現(xiàn)象。與上覆地層龍?zhí)督M（Plt）煤系成整合接觸。

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

（2）礦體特征。礦體形態(tài)產(chǎn)狀：本區(qū)礦床屬層狀礦體，礦層一般較穩(wěn)定，首先從構(gòu)造上看來，西北翼倒轉(zhuǎn)，一般構(gòu)造復(fù)雜程度中等，礦體的形態(tài)因褶皺彎曲、或因斷層錯斷。

礦體厚度：一般礦體厚度都較穩(wěn)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(guī)律。

（3）礦石質(zhì)量。原生錳礦礦石主要呈微粒結(jié)構(gòu)，薄層為黑白相間的礦物組成，故又似條帶狀構(gòu)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(zhì)及灰質(zhì)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(fēng)化特征。氧化礦石中具有方格狀構(gòu)造，成因為風(fēng)化淋濾作用后鐵錳質(zhì)充填于節(jié)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?guī)r、含錳硅質(zhì)巖、含錳硅質(zhì)頁巖。②氧化錳礦：地表氧化錳礦、錳結(jié)核、鐵錳帽等。

[1]湖南省地質(zhì)調(diào)查院.湖南省區(qū)域地質(zhì)志[M].2012.

[2]邵陽幅.G-49-X 1/20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告(地質(zhì)部分)[R].長沙:湖南省革命委員會地質(zhì)局，1977:172－198．

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