湖南省新晃縣貢溪礦區(qū)地質(zhì)特征

陳 聰，吉德平

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一六隊(duì)，湖南 株洲 412000）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

勘查區(qū)位于南華準(zhǔn)地臺(tái)江南地軸的湘黔桂窿起帶，北西以松桃大斷裂與鄂黔臺(tái)褶皺帶相鄰，南東以溆浦—團(tuán)頭大斷裂帶同湘中湘南加里東—印支褶皺帶為界，北側(cè)有北東東向的湘黔深斷裂。區(qū)域成礦條件較好，礦產(chǎn)分布廣泛，是尋找多種沉積礦產(chǎn)和內(nèi)生多金屬礦產(chǎn)的有利地區(qū)。

1.1 地層

區(qū)內(nèi)主要出露上元古界和古生界地層。其中上元古界板溪群為區(qū)內(nèi)年代最老、分布最廣的地層。古生界地層分布在貢溪向斜、圭平向斜及天柱—白市一帶。

1.2 構(gòu)造

該區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造具有地臺(tái)、地槽過渡帶的特征，受東南地槽褶皺的影響，在地臺(tái)沉積蓋層上發(fā)育了北東向緊密褶皺和走向壓性斷裂構(gòu)造，體現(xiàn)出地臺(tái)活動(dòng)邊緣區(qū)的性質(zhì)，反映著北西、南東向構(gòu)造擠壓力的強(qiáng)烈作用[1]。

1.3 巖漿巖

該區(qū)及鄰區(qū)已確定的巖漿活動(dòng)主要在前震旦紀(jì)和震旦紀(jì)早期，表現(xiàn)為火山凝灰?guī)r的沉積。礦區(qū)以西鎮(zhèn)遠(yuǎn)一帶有超基性巖脈及云斜煌斑巖脈產(chǎn)出；北東的芷江艾頭坪—大洪山一帶有基性巖脈產(chǎn)出。區(qū)內(nèi)各大斷裂中有規(guī)模不大的巖脈產(chǎn)出。此外，無大規(guī)模巖漿活動(dòng)跡象[2]。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

貢溪重晶石礦區(qū)地質(zhì)特征較為簡(jiǎn)單。礦區(qū)出露震旦系、寒武系，由新到老自貢溪向斜核部向兩翼呈環(huán)帶狀展布，下震旦統(tǒng)南沱組和上寒武統(tǒng)分布最廣。

2.1.1 震旦系(Z)

出露下統(tǒng)南沱組及上統(tǒng)陡山沱組和留茶坡組，未見底，僅在礦區(qū)南北兩側(cè)邊緣小面積出露。上、下統(tǒng)間假整合接觸。

2.1.2 寒武系（∈）

礦區(qū)主要出露地層，總厚度大于1600m，為半封閉淺海盆地相海進(jìn)沉積序列地層。整合于震旦系之上。其中各組段間均為連續(xù)沉積。其巖性特征描述如下。

（1）下統(tǒng)（∈1）。以細(xì)碎屑巖夾碳酸鹽巖為主，由下而上劃分為牛蹄塘組、杷榔組和清虛洞組。①牛蹄塘組（∈1n）按巖性進(jìn)一步劃分為上、中、下三個(gè)巖性段。下段（∈1n1）為黑色板狀炭質(zhì)頁巖，底部為重晶石礦層和結(jié)核狀層狀磷塊巖礦層；中段（∈1n2）為灰黑色薄層一中厚層狀細(xì)一中粒石英砂巖，夾板狀炭質(zhì)頁巖，厚30.4m～43.2m；上段（∈1n3）為黑色板狀炭質(zhì)頁巖，厚度136m～183m。②杷榔組（∈1p）下部為綠灰色千枚狀板巖；上部為黑色板狀含鈣質(zhì)炭質(zhì)頁巖夾泥質(zhì)灰?guī)r。厚49.95m～137.04m。③清虛洞組（∈1q）普遍為兩至三層灰?guī)r、泥灰?guī)r夾兩層黑色頁巖。北厚南薄，厚24.36m～90.7m。

（2）中統(tǒng)（∈2）。該統(tǒng)較下統(tǒng)碳酸鹽成分增多，巖性漸趨單一。露頭面積較大。①敖溪組（∈2a）上、下部為黑色頁巖，夾灰?guī)r透鏡體，厚40.9m～120.1m。②花橋組（∈2h）全為碳酸鹽沉積。底部為灰色薄層狀泥質(zhì)條帶灰?guī)r，之上為泥灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r；中部為石英砂巖，夾薄層泥灰?guī)r；上部為深灰色灰?guī)r夾薄層狀泥質(zhì)條帶狀灰?guī)r，厚142m～422m。

（3）上統(tǒng)（∈3）均為碳酸鹽沉積。底部為泥質(zhì)條帶灰?guī)r；上部為泥灰?guī)r、灰?guī)r夾薄層泥質(zhì)條帶狀灰?guī)r，竹葉狀灰?guī)r，未見頂，出露面積占礦區(qū)1/4。

2.2 構(gòu)造特征

勘查區(qū)的一級(jí)構(gòu)造單元為貢溪復(fù)式向斜，向斜內(nèi)次級(jí)褶皺發(fā)育，伴生著一系列規(guī)模不大的走向斷層和少數(shù)斜切斷層。主要構(gòu)造格架形成于加里東期。

(1)褶皺.本礦區(qū)貢溪復(fù)式向斜內(nèi)部的的二級(jí)褶皺軸線較一級(jí)褶皺軸線偏向南北，多為北東20°～30°。主要分布在一級(jí)向斜核部位置，礦區(qū)北部褶皺為5條，規(guī)模不大，多為線狀褶皺，個(gè)別短軸狀，形態(tài)均較完整；礦區(qū)南部、東南部較為密集，其中規(guī)模較大的有2條，其中一條褶皺的形態(tài)，決定著重晶石礦層的埋藏深度和露頭形態(tài)[3]。

（2）斷裂。礦區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的斷裂為兩條高角度正斷層，分布在礦區(qū)的北部及南部。北部的F42走向約為北東10°，傾角約為75°，在紹溪一帶將重晶石礦層露頭錯(cuò)斷至礦區(qū)以外的貴州省境內(nèi)，延伸長(zhǎng)度大于5km。而南部的F35走向約為北東40°，傾角約為55°，將碧林礦段的重晶石礦層露頭錯(cuò)斷到六月坡一帶，延伸長(zhǎng)度大于8km。構(gòu)造復(fù)雜程度為中等類型。

2.3 變質(zhì)作用及巖漿巖

區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用簡(jiǎn)單，除斷層活動(dòng)形成的動(dòng)力變質(zhì)巖而外，均為區(qū)域變質(zhì)作用形成的區(qū)域淺變質(zhì)巖系。

巖漿活動(dòng)僅表現(xiàn)在寒武系底界的磷塊巖之上局部見有火山凝灰?guī)r沉積。牛蹄塘組下部黑色板狀炭質(zhì)頁巖中的多元素礦產(chǎn)可能由該期火山噴發(fā)物提供。

此外，礦區(qū)碳酸鹽巖中的方解石脈，白云石脈和石英脈普遍發(fā)育，清虛洞組灰?guī)r中鉛鋅礦層的產(chǎn)出，及遠(yuǎn)離重晶石礦層的巖石中重晶石脈的發(fā)現(xiàn)，都說明礦區(qū)曾經(jīng)過低溫?zé)嵋夯顒?dòng)，但尚無巖漿侵入活動(dòng)證據(jù)，可能由加里東運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造活動(dòng)所致。

2.4 賦礦層位及礦化特征

本區(qū)重晶石礦含礦層位賦存于寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組下段（∈1n1）底部，主要分布在貢溪向斜和次級(jí)背斜的兩翼，由板狀炭質(zhì)頁巖、重晶石、磷塊巖、硅質(zhì)(灰)巖組成，厚1.08m～7.72m。含礦巖系底界清楚，底板為震旦系上統(tǒng)留茶坡組硅質(zhì)巖，頂界與板狀炭質(zhì)頁巖呈過渡關(guān)系。含礦巖系巖性層序如下。

（7）硅質(zhì)巖?；液谏?，風(fēng)化為淺灰色，薄層狀，層間夾微一薄層炭質(zhì)頁巖。BaSO4含量0%～22.54%，一般在3%～7%；P2O5含量0.01%～5.02%。該層僅分布在32線以南部分地段。厚0m～1m。

（6）炭質(zhì)頁巖夾透鏡狀重晶石?；液谏L(fēng)化為灰白色，重晶石呈粒狀、短柱狀、團(tuán)塊狀或透鏡狀散布于炭質(zhì)頁巖中，底部數(shù)厘米常見磷結(jié)核。BaSO4含量0.5%～56.41%，一般含量10%～20%，P2O5含量0.17%～5.19%。該層屬礦層上部，厚度、品位變化較大，局部可構(gòu)成工業(yè)礦體。厚0m～1.36m，一般0.1m～0.3m。

（5）重晶石礦層?；摇罨疑L(fēng)化后為淺灰色或黃灰色，主要由重晶石、方解石和炭泥質(zhì)物組成，中下部含鈣質(zhì)較高，夾硅質(zhì)及鈣質(zhì)結(jié)核或透鏡體。隱晶—細(xì)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，以塊狀構(gòu)造為主，底部和上部具條紋狀構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造。為礦層的主體部分，絕大部分均可構(gòu)成工業(yè)礦體。厚0m～3.25m。

（4）炭質(zhì)頁巖夾透鏡狀重晶石?；液谏?，風(fēng)化為灰白—煙灰色，由重晶石，磷結(jié)核和炭泥質(zhì)組成，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，多呈葉片狀構(gòu)造。重晶石呈微粒狀、小透鏡狀或斷續(xù)狀條帶；磷結(jié)核呈似球狀、餅狀、橢球狀，二者含量不均，變化較大。BaSO4含量5.14%～44.90%，一般20%～40%；P2O5含量1.29%～19.26%，一般5%左右。為礦層之下部(過渡層)，厚度雖薄，但很穩(wěn)定，且大部可達(dá)邊界品位，構(gòu)成工業(yè)礦體。厚0.01m～0.30m，一般在0.05m～0.20m。

（3）硅質(zhì)巖(灰?guī)r或凝灰質(zhì)硅質(zhì)巖)?；液谏L(fēng)化為淺紫灰色，具條帶狀構(gòu)造，質(zhì)輕，斷口粗糙，該層僅分布在28線以南，個(gè)別工程見夾重晶石或灰?guī)r透鏡體。BaSO4含量0.06%～34.40%，一般1.32%～9.50%；P2O5含量為0%～4.87%。厚0m～1.24m。

（2）鈣質(zhì)磷塊巖(主磷礦層)。深灰—灰黑色，風(fēng)化后呈蘭灰—褐黃色，由膠磷礦、方解石和炭泥質(zhì)組成，膠狀結(jié)構(gòu)，塊狀或條帶狀構(gòu)造。局部相變?yōu)榻Y(jié)核狀磷塊巖，常見重晶石微?；蚪Y(jié)核。BaSO4含量0.02%～28.26%，一般3%～8%；P2O5含量4.08%～28.40%，一般14%～18%，含鈾及稀土等元素。該層可作為重晶石礦層的對(duì)比標(biāo)志層。厚0.10m～1.02m，平均厚0.33m。

（1）板狀炭質(zhì)頁巖?；液谏?，風(fēng)化呈灰白—黃綠色，由炭泥質(zhì)組成，局部夾少量放射狀重晶石結(jié)核。BaSO4含量1%～5%；P2O5均小于5%。此層在整個(gè)向斜內(nèi)普遍存在，作為劃分含礦系底界的標(biāo)志。厚0.01m～0.10m。

3 結(jié)論

受層位控制，重晶石礦體主要賦存于寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組下段（∈1n1）底部。

受構(gòu)造的控制，重晶石礦體主要富集于主要分布在貢溪向斜和次級(jí)背斜的兩翼。

含礦巖系巖性主要由板狀炭質(zhì)頁巖、重晶石、磷塊巖、硅質(zhì)(灰)巖等組成。