張明+李垣
一、前言
礦區大地構造位置處于中朝準地臺(Ⅰ)膠遼臺隆(Ⅱ)鐵嶺~靖宇臺拱(Ⅲ)凡河凹陷(Ⅳ)西緣,區域上屬冀北~凡河中元古代鐵、鉛、鋅、錳成礦帶的北東邊緣,成礦條件較好,具有一定的成礦規律和找礦標志。
二、區域地質背景
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帽峰山組及第四系等。其中元古界薊縣系地層較為發育,鐵嶺組一段白云巖為區內錳的主要賦礦層位。
鐵嶺組劃分兩個巖性段:一段(Jxt1)巖性為淺紫色粉紅色厚~巨厚層疊層石細晶白云巖、粉晶灰巖、細晶灰巖、灰白色白云巖、白云質灰巖。其中疊層石細晶白云巖為本區錳礦主要賦礦層位。二段(Jxt2)巖性為灰紫色條帶狀礫屑泥灰巖、條紋狀泥質粉砂質板巖,薄層狀細晶灰巖。
2.2巖漿巖
區內巖漿巖較發育,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構造
礦區位于天山~陰山緯向復雜構造帶東延部分與北北東向新華夏系第二隆起帶的交接復合部位。由于長期受構造運動影響,區內褶皺和斷裂構造較為發育。
(1)褶皺構造
主要發育在中、上元古界分布區,形成大型開闊褶皺——大甸子向斜,在其北翼及核部發育一系列軸向近東西的次一級褶皺構造。主要有顧官屯~大屯向斜、徐千戶向斜和查臉子背斜等,前者與錳成礦關系較密切。
(2)斷裂構造
區域內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變質作用
區域內變質作用較弱,主要以區域變質巖為主,局部發育有熱接觸變質巖及動力變質巖。
(1)區域變質
位于元古界和太古界花崗質片麻巖的接壤部位, 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
主要為碳酸鹽巖與侵入體接觸處碳酸鹽巖的重結晶和部分新礦物出現。巖石類型為:方解石大理巖(灰巖變質重結晶)、白云石大理巖(白云巖變質重結晶)、透閃石化白云石大理巖(含硅質白云巖變質所致)。接觸變質帶寬一般為幾米,個別可達100余米,分布局限。
(3)動力變質
主要分布在斷裂構造帶內及應力較為集中的構造強烈活動帶上。依據動力變質作用的成因特征及其所形成巖石的主要組構特征,可進一步劃分為角礫巖類、壓碎巖類和糜棱巖類。其中角礫巖類發育在斷裂構造帶內,為本區動力變質巖石最主要類型。
三、礦化特征
區內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。區內錳礦層主要以中層礦為主,礦體呈似層狀和扁豆狀產出,圍巖為絹云石英片巖。礦體產狀與圍巖一致,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,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24.31%,礦體多呈透鏡狀產于含錳白云巖中,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,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,多呈透鏡狀產出。該礦段走向NE~EW,傾向SE,傾角65~75°。斷裂和裂隙發育,斷層方向為NNE或NNW,與礦體多呈斜交,對礦體的的連續性破壞較大。
(3)杏樹溝礦段
③號礦體(中層礦):賦存于Mn-Ⅱ礦化帶內,礦體長100m,寬1.10~1.20m,呈不規則的似層狀賦存礦化帶中,礦體地表氧化強烈,錳鐵質多被淋濾掉形成蜂窩狀。圍巖為絹云石英片巖。
四、礦石特征
礦石常見結構構造有:他形針狀結構、壓碎結構;條帶狀構造、斑花狀構造。條帶狀構造是由礦石礦物(褐錳礦)和脈石礦物(白云石、方解石)相間排列構成。斑花狀構造是由褐錳礦呈斑點狀不規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,后者多見于地表風化帶中;次為碳酸錳礦,不均勻地分布于硅質白云巖中,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、礦床成礦規律
本區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模及形態。區內錳礦體產出形態大致分層狀~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系較密切,呈正相關關系。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,礦石質量也相對變低。
六、找礦標志
1.1:20萬水系沉積物測量圈定的高值異常區, 是尋找錳礦的基礎標志。
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志。
3.區內含錳礦化帶均與絹云石英片巖關系密切,絹云石英片巖可做為尋找錳礦的重要標志層。endprint