湖南省新晃縣貢溪礦區地質特征

陳 聰，吉德平

（湖南省地質礦產勘查開發局四一六隊，湖南 株洲 412000）

1 區域地質概況

勘查區位于南華準地臺江南地軸的湘黔桂窿起帶，北西以松桃大斷裂與鄂黔臺褶皺帶相鄰，南東以溆浦—團頭大斷裂帶同湘中湘南加里東—印支褶皺帶為界，北側有北東東向的湘黔深斷裂。區域成礦條件較好，礦產分布廣泛，是尋找多種沉積礦產和內生多金屬礦產的有利地區。

1.1 地層

區內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內年代最老、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 構造

該區區域地質構造具有地臺、地槽過渡帶的特征，受東南地槽褶皺的影響，在地臺沉積蓋層上發育了北東向緊密褶皺和走向壓性斷裂構造，體現出地臺活動邊緣區的性質，反映著北西、南東向構造擠壓力的強烈作用[1]。

1.3 巖漿巖

該區及鄰區已確定的巖漿活動主要在前震旦紀和震旦紀早期，表現為火山凝灰巖的沉積。礦區以西鎮遠一帶有超基性巖脈及云斜煌斑巖脈產出；北東的芷江艾頭坪—大洪山一帶有基性巖脈產出。區內各大斷裂中有規模不大的巖脈產出。此外，無大規模巖漿活動跡象[2]。

2 礦區地質

2.1 地層

貢溪重晶石礦區地質特征較為簡單。礦區出露震旦系、寒武系，由新到老自貢溪向斜核部向兩翼呈環帶狀展布，下震旦統南沱組和上寒武統分布最廣。

2.1.1 震旦系(Z)

出露下統南沱組及上統陡山沱組和留茶坡組，未見底，僅在礦區南北兩側邊緣小面積出露。上、下統間假整合接觸。

2.1.2 寒武系（∈）

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

（1）下統（∈1）。以細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）按巖性進一步劃分為上、中、下三個巖性段。下段（∈1n1）為黑色板狀炭質頁巖，底部為重晶石礦層和結核狀層狀磷塊巖礦層；中段（∈1n2）為灰黑色薄層一中厚層狀細一中粒石英砂巖，夾板狀炭質頁巖，厚30.4m～43.2m；上段（∈1n3）為黑色板狀炭質頁巖，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炭質頁巖夾泥質灰巖。厚49.95m～137.04m。③清虛洞組（∈1q）普遍為兩至三層灰巖、泥灰巖夾兩層黑色頁巖。北厚南薄，厚24.36m～90.7m。

（2）中統（∈2）。該統較下統碳酸鹽成分增多，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，夾灰巖透鏡體，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條帶灰巖，之上為泥灰巖夾白云質灰巖；中部為石英砂巖，夾薄層泥灰巖；上部為深灰色灰巖夾薄層狀泥質條帶狀灰巖，厚142m～422m。

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

2.2 構造特征

勘查區的一級構造單元為貢溪復式向斜，向斜內次級褶皺發育，伴生著一系列規模不大的走向斷層和少數斜切斷層。主要構造格架形成于加里東期。

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

（2）斷裂。礦區內規模較大的斷裂為兩條高角度正斷層，分布在礦區的北部及南部。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斷至礦區以外的貴州省境內，延伸長度大于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斷到六月坡一帶，延伸長度大于8km。構造復雜程度為中等類型。

2.3 變質作用及巖漿巖

區內變質作用簡單，除斷層活動形成的動力變質巖而外，均為區域變質作用形成的區域淺變質巖系。

巖漿活動僅表現在寒武系底界的磷塊巖之上局部見有火山凝灰巖沉積。牛蹄塘組下部黑色板狀炭質頁巖中的多元素礦產可能由該期火山噴發物提供。

此外，礦區碳酸鹽巖中的方解石脈，白云石脈和石英脈普遍發育，清虛洞組灰巖中鉛鋅礦層的產出，及遠離重晶石礦層的巖石中重晶石脈的發現，都說明礦區曾經過低溫熱液活動，但尚無巖漿侵入活動證據，可能由加里東運動的構造活動所致。

2.4 賦礦層位及礦化特征

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

（7）硅質巖。灰黑色，風化為淺灰色，薄層狀，層間夾微一薄層炭質頁巖。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）炭質頁巖夾透鏡狀重晶石。灰黑色，風化為灰白色，重晶石呈粒狀、短柱狀、團塊狀或透鏡狀散布于炭質頁巖中，底部數厘米常見磷結核。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，局部可構成工業礦體。厚0m～1.36m，一般0.1m～0.3m。

（5）重晶石礦層。灰—深灰色，風化后為淺灰色或黃灰色，主要由重晶石、方解石和炭泥質物組成，中下部含鈣質較高，夾硅質及鈣質結核或透鏡體。隱晶—細晶質結構，以塊狀構造為主，底部和上部具條紋狀構造和條帶狀構造。為礦層的主體部分，絕大部分均可構成工業礦體。厚0m～3.25m。

（4）炭質頁巖夾透鏡狀重晶石。灰黑色，風化為灰白—煙灰色，由重晶石，磷結核和炭泥質組成，泥質結構，多呈葉片狀構造。重晶石呈微粒狀、小透鏡狀或斷續狀條帶；磷結核呈似球狀、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，但很穩定，且大部可達邊界品位，構成工業礦體。厚0.01m～0.30m，一般在0.05m～0.20m。

（3）硅質巖(灰巖或凝灰質硅質巖)。灰黑色，風化為淺紫灰色，具條帶狀構造，質輕，斷口粗糙，該層僅分布在28線以南，個別工程見夾重晶石或灰巖透鏡體。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）鈣質磷塊巖(主磷礦層)。深灰—灰黑色，風化后呈蘭灰—褐黃色，由膠磷礦、方解石和炭泥質組成，膠狀結構，塊狀或條帶狀構造。局部相變為結核狀磷塊巖，常見重晶石微粒或結核。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比標志層。厚0.10m～1.02m，平均厚0.33m。

（1）板狀炭質頁巖。灰黑色，風化呈灰白—黃綠色，由炭泥質組成，局部夾少量放射狀重晶石結核。BaSO4含量1%～5%；P2O5均小于5%。此層在整個向斜內普遍存在，作為劃分含礦系底界的標志。厚0.01m～0.10m。

3 結論

受層位控制，重晶石礦體主要賦存于寒武系下統牛蹄塘組下段（∈1n1）底部。

受構造的控制，重晶石礦體主要富集于主要分布在貢溪向斜和次級背斜的兩翼。

含礦巖系巖性主要由板狀炭質頁巖、重晶石、磷塊巖、硅質(灰)巖等組成。