麻石河錳礦區地質特征與找礦前景研究

陶 密,廖九波,羅清鳳,鄭敏昌

(1.西北有色地質勘查局,陜西漢中 723000;2.中南大學資源與安全工程學院,湖南長沙 410083; 3.漢中天鴻基礦業有限公司,陜西漢中 723102)

·采 選·

麻石河錳礦區地質特征與找礦前景研究

陶 密1,廖九波2,羅清鳳1,鄭敏昌3

(1.西北有色地質勘查局,陜西漢中 723000;2.中南大學資源與安全工程學院,湖南長沙 410083; 3.漢中天鴻基礦業有限公司,陜西漢中 723102)

從礦床地質特征研究入手,結合礦石類型、礦物組合及生成順序逐一進行詳細剖析,同時分析成礦規律,總結找礦標志,指導生產找礦。文章可供同類型有色金屬礦山找礦時參鑒。

地質特征;成礦規律;找礦前景

麻石河錳礦是近年來新發現的錳礦點,經野外初步勘查和采樣分析認為,該錳礦成礦地質條件有利,具有較好的找礦前景。為了大致查明該錳礦的成礦地質條件、礦體特征及資源潛力,陜西省地質調查院開展了麻石河錳礦地質普查工作,為該礦區進一步的勘查開發提供了地質依據。

1 礦區地質概況

普查區位于m倉山北部山區,地形地貌為強切割高中山地,海拔400～2 120 m之間,比高300～1 200 m。區內最高點位于東南部的雞冠山,海拔1 823.5 m。最低為麻石河下游一帶約600 m。主要河流為涇洋河,自南而北匯入牧馬河,次級支流有麻石河及其支流余家河、中咀河等,流量較小。地形陡峻,地表水排泄條件良好。

該礦床為沉積型碳酸錳礦床,錳礦產于震旦系上統陡山沱組上部鈣質頁巖中,礦體呈層狀,與地層產狀一致。礦石礦物主要為菱錳礦,其次為錳方解石、錳白云石。錳主要賦存于菱錳礦中。

2 礦區地質特征

2.1 地 層

普查區地層區劃隸屬華南地層大區之揚子地層區上揚子地層分區的m倉山地層小區。

出露地層上震旦統燈影巖組上段(Z-∈)d3;寒武系的石龍洞組(∈shl)、石碑組(∈sh)、仙女洞組(∈x)、牛蹄塘組(∈n)、滄浪鋪組(∈c);奧陶系的寶塔組(○d);志系的新灘組(Sx)、龍馬溪組(○-S)l;二疊系的梁山組(Pl)、王坡組(Pw)、陽新組(Py)、大隆組(P-T);三疊系的關嶺組(Tg)、大冶組(Td)、嘉陵江組(Tj)、須家河組(Tx)等;侏羅系的白田壩組(Jb)、千佛巖組(Jq)、沙溪廟組(Jsh)。在北部有零星的中更新統、全新統、上更新統地層分布。其中,侏羅系的白田壩組(Jb)為本區主要的煤礦賦礦地層,二疊系的嘉陵江組(Tj)為本區主要的錳礦賦礦地層。

礦區地層主要為二疊紀地層、三疊紀地層、侏羅紀地層。

2.1.1 二疊紀地層

二疊紀地層主要分布于普查區西北部和西南部,主要發育一套穩定型淺海相碳酸鹽巖建造,層序較全,早、晚二疊世地層均有分布,主要有梁山組和陽新組。

1.梁山組(Pl)。出露于西南部的富家莊、西部北部的柳林池南一線,小范圍分布,呈條帶狀展布。巖性為紫紅色、褐黃色薄層粘土巖,含劣質煤線,厚度不一。該套地層以含煤、煤線或炭質巖層為特征,底部與志留紀地層新潭組為干行不整合接觸,間斷面及上。巖性變化不大,近東西向延展較穩定,但煤層厚度各地變化較大。

2.陽新組(Py)。出露范圍與粱山組相同。下部巖性為淺灰、灰白色中厚層含生物碎屑微晶灰巖;上部為探灰、灰色厚層燧石團塊或條帶灰巖。本組底部以一層黑灰色厚層狀臭灰巖與下伏梁山組整合接觸。測區內巖性基本穩定。該層中的灰巖是水泥灰巖礦主要產出層位,是制造水泥和其它化工產品的重要原料。

3.吳家坪組(Pw)。出露的范圍及產出的形態與陽新組同:巖性可以明顯的分為上、下兩部分,下部為灰白、紫紅色、褐黃色,含鐵粉砂質粘土巖,上部為淺灰色厚層含生物碎屑徽晶灰巖。下部紫紅色粉砂質粘土巖。本組以富含粉砂質粘土巖和灰巖為特征,灰巖中含少量燧石團塊;底部以一層粉砂質粘土巖與下伏陽新組平行不蛀合接觸,而上下巖層分界標志清楚。

2.1.2 疊紀地層

疊紀地層出露早、中三疊世地層,為海相沉積,主要地層有三疊系的關嶺組(Tg)、大冶組(Td)、嘉陵江組(Tj)、須家河組(Tx)等;侏羅系的白田壩組(Jb)、千佛巖組(Jq)、沙溪廟組(Jsh)。

1.大冶組(Td)。出露于普查區西部的洗腳河上游一帶、北部的石拱坪一帶、南部的新廟南等地。巖性主要為一套灰巖、泥灰巖和白云巖,在西鄉唐家壩以西則出現較多的砂質泥巖、粉砂質泥巖和粉砂巖。本組以發育大量的灰色碳酸鹽巖為特征,下部為隱晶灰巖夾泥灰巖,頁巖及含礫屑微晶灰巖,上部為隱晶灰巖、鱺粒灰巖,底部以灰色患晶灰巖與大隆組的黑灰色炭質頁巖、鈣質頁巖整合接觸。本組頂部的灰色厚層狀鮞粒灰巖,稱為回頭 Ie鮞粒灰巖層(bls),標志明顯。

2.嘉陵江組(Tj)。分布范圍同大冶組,主要為一套灰巖。泥灰巖、角礫狀灰巖、白云巖夾鈣質泥巖,產腕足類化石。本組以發育較多的暗紫色巖層為特征,底部以一層粉晶白云巖與下伏大冶組頂部灰色厚層鮞粒灰巖平行不整合接觸,西鄉地區,巖性基本穩定。局部夾碳酸錳礦層。

3.關嶺組(Tg)。出露于普查區北部的老寨子一帶、西部的高家池南一線、東南部的麻石河-大石坡一帶。巖石組合主要是一套灰巖、角礫狀灰巖、白云質灰巖、自云巖。角礫狀白云巖等。以灰巖與白云巖的交互出現為特征,顏色以灰白色為主,夾有灰黑色。層理以厚層、巨厚層為主,薄層狀者極少。底部以一層厚層灰巖夾白云質灰巖與下伏嘉陵江組整合接觸。

2.1.3 侏羅紀地層

本區的侏羅紀地層,分布于上揚子地層分區的m倉山地層小區內。無論是地層層序、沉積類型及生物群特征,都與四川盆地侏羅紀地層相似。其古地理位置處于四川盆地的東北部靠近邊緣的山前拗陷盆地內,因此在侏羅紀整個沉積過程中,與四川盆地有著密切的關系,但也不盡相同,僅發育有早、中侏羅做地層。巖石地層單位自下而上有:白田壩組、千佛崖組、沙溪廟組。

1.白田壩組(Jb)。出露于西部洗腳河上游一帶、北部石拱坪-老寨子之間、中東部自嚴家灣-李家壩-棗兒坪一線。巖性主要是砂礫巖、長石石英細砂巖.粉砂巖及泥巖。本組以發育大量的灰綠色巖層為特征,局部地方含煤或夾有煤線。在大部分地區底部以一層礫巖或砂礫巖與下伏關峙組為平行不整合接觸,二者分畀清楚,僅在局部地方與下伏須家河組(Tx)為平行不整合接觸。

2.千佛崖組(JQ)。與下伏白田壩組相依出露,出露面積要比白田壩組大得多。巖性主要為黃綠色長石砂巖、長石石英砂巖夾灰綠色粉砂巖、粉砂質泥巖。根據巖石的色調,可分為上、下兩個部分,下部以灰綠色為主夾土黃色,上部以黃綠色為主,夾少量灰綠色。本組以富含大量的長石砂巖為特征,底部以一層含礫長石石英粗砂巖與下伏白田壩組整合接觸。

2.2 構 造

構造分區為高家池正常褶皺區,總體為一北東南西向展布的復式褶皺區。西部為馬兒山向斜,核部出露志留系新灘組,兩側為二疊系地層。軸向北東南西向。東部李家壩一帶為背斜,核部出露侏羅系千佛巖組。

一般斷層多與地層走向和褶皺軸基本一致。主要有北部的螞蟥溝斷層(F1)、漢船槽斷層(F2)、白楊坪-洗腳河斷層(F3)、八州營-李家壩斷層(F4)。

八州營-李家壩斷層(F4):走向近北西南東向展布,斷層帶寬一般在10～20 m之間,常形成極陡峭的斷層崖,為逆斷層。產狀,120°～140°,∠65°～70°。

普查區位于m倉山背斜隆起區。區域上一現為新太古-古元古界混合巖化片麻巖、混合巖構成結晶基底,中元古變質沉積巖構成過渡基底,中元古-青白口系漢南基性-酸性巖漿巖和堿性花崗巖侵入。南華紀-早古生代碳酸鹽巖-碎屑巖、二疊紀-三疊紀臺地相碳酸鹽巖構成蓋層,中三疊世主造山期后隆升為陸。

普查區主要出露揚子陸塊沉積蓋層,但大部被第口紀松散沉積物覆蓋,這些沉積地層就其沉積特征及其演化可分邊緣區和揚子陸塊(m倉山小區)兩大部分,變形作用主要在印支期和燕山期。

2.3 侵入巖

區內有少量分布,為中元古代白沔峽超單元袁家溝單元。分布在麻石河北部螞蟥溝一帶。南側與沉積蓋層的燈影組以斷層接觸,北側被第四系覆蓋。巖性為灰黑(常變為灰綠)色細粒角閃輝長巖,輝長、輝綠結構,塊狀構造。主要礦物含量為斜長石大于60×10-2,次為普通角閃石。斜長石普遍具絹云母、鈉黝簾石化。角閃石具次閃石化、陽起石化、綠泥石化。普查區西北部有少量巖體,分布于螞蟥溝、老灣河、楊家河一帶,為袁家溝單元(Jxy),巖性為細粒角閃輝長巖。

2.4 礦 產

主要礦產有鐵礦、膨潤土礦、石灰巖礦等,另有煤礦、錳礦點。

石梯磁鐵礦:礦體為含鐵石英巖,產于中元古界三花石群砂質千枚巖、綠泥砂質千枚巖中,呈不規則透鏡體產出。共圈出7個礦體,22個礦化體。礦體長42～111 m,厚1.4～5.07 m。屬礦物以磁鐵礦為主,少量赤鐵礦、鏡鐵礦。礦石品位:TFe 21.85%～25.66%。

楊河壩膨潤土礦:主要產于上新統湖泊沖積層中,分布在東西長3.05～7.47 km、南北寬4.65～6.92 km范圍內的六個梁崗上。有三個含礦層出露在現代河床以上,礦體呈似層狀、透鏡狀產出,產狀近于水平。每個含礦層均以砂礫層或含礫砂質粘土為底板。其余四個含礦層為隱伏的,位于現代侵蝕基準面以下。礦石呈淺灰白、青灰、淺灰綠色,質地細膩,具蠟狀光澤,遇水迅速崩解成凍膠狀。礦物成分以鈣蒙脫石為主,化學成分穩定,具低鈉高鐵特點。為河湖相沉積型膨潤土礦床。

錳礦:主要產于二疊系的嘉陵江組(Tj)灰巖底部。為沉積型碳酸錳礦床,礦體呈層狀,與地層產狀一致。礦石礦物主要為菱錳礦,其次為錳方解石、錳白云石。錳主要賦存于菱錳礦中。

煤礦:產出侏羅系的白田壩組(Jb)礫巖層中,產狀變化較大。

3 礦區找礦前景

上世紀70年代,陜西地礦局物化探隊在普查區所在區域開展過1∶20萬化探掃面,在西鄉一帶圈出一批金、銀、錳、銅、鉛鋅等多元素異常和一批綜合異常帶,圈劃出數個錳礦找礦靶區。

麻石河一帶的錳礦是本次普查的主要對象,礦(化)體主要沿麻石河一帶分布,在北部李家灣、南部引火山均有錳礦體出露。

錳礦主要產于二疊系的嘉陵江組(Tj)灰巖底部。為沉積型碳酸錳礦床,礦體呈層狀,與地層產狀一致。礦石礦物主要為菱錳礦,其次為錳方解石、錳白云石。錳主要賦存于菱錳礦中。礦層常產在小旋回從碎屑巖到碳酸鹽巖的過渡帶處。

礦石具細粒集合體及鮞狀、球粒狀結構,條帶狀、塊狀構造。原生礦石為碳酸錳類型,礦石礦物主要為菱錳礦。

錳礦化體為含Mn、P灰巖,礦體經構造剪切呈透鏡狀、香腸狀。礦化帶長度大于800 m,礦化體厚度0.8～1.6 m,經連續揀塊采樣分析,錳含量18.28%～32.94%。

初步分析認為,該礦屬沉積變質型錳礦床,已發現有礦點、礦化露頭多處,找礦前景好,具有進一步勘查的必要。

4 結 語

礦產資源是確保國民經濟有色金屬可持性發展的重要物質基礎,其中依靠錳礦資源所生產的錳金屬是一種重要的戰略物質。在生產實踐找礦中應盡可能采用新技術、新方法,降低探礦成本,加快探礦速度,使我國的礦山地質工作提高到一個新水平。

[1] 吳應林,朱洪發,朱忠發,等.中國南方三疊紀巖相古地理與成礦作用[M].北京:地質出版社,1994.84-96.

[2] 涂光熾.我國南方幾個特殊的熱水沉積礦床[A].中國地質科學院礦床地質研究所.中國礦床學[C].北京:學術書刊出版社,1989.189-198.

[3] 胡新發,周春仙,艾國棟.湘南地區成礦特征及其找礦前景分析[J].湖南有色金屬,2006,22(2):1-3.

[4] 李汶奎.福建省古田縣西朝鉬礦區成礦規律及找礦標志研究[J].湖南有色金屬,2008,24(5):1-4.

[5] 趙健榮.長城嶺鉛鋅銀多金屬礦田地質特征及找礦方向初探[J].湖南有色金屬,2006,22(4):1-5.

The Study on Geological Feature and Exploration Prospects of Mashihe Ore Area

TAO Mi1,LIAO Jiu-bo2,LUO Qing-feng2,ZHENG Min-chang3
(1.Northwest Exploration Bureau of Nonferrous Minerals and Geology,Hanzhong723000,China;2.School of Resources and Safety Engineering,Central South University,Changsha410083,China;3.Hanzhong Tianhongji Mining Co.,Ltd,Hanzhong723102,China)

Starting from the ore deposit geological feature research,the article analyzed the ore type,the mineral association and the production order in detail.Meanwhile it analyzed the mineralization rule,summarized the prospecting symbol to guide production prospecting.It provided reference for the same types of mining to prospect.

geological feature;mineralization rule;exploration prospects

TD167

A

1003-5540(2011)06-0001-03

陶 密(1967-),男,高級工程師,主要從事礦產地質勘查及找礦工作。

2011-08-23