湖南省安化縣譚德溪礦產資源地質特征及礦床成因探究

代仁鳳

(湖南省地質礦產勘查開發局四一四隊，湖南 益陽 413000)

湖南省安化縣譚德溪礦產資源位于安化縣城南東10km處，行政隸屬安化縣江南鎮譚德溪村。本文通過對礦產資源的分布范圍、規模形態、礦體質量、結構構造等地質特征及礦床成因進行探討，或可作為進一步開展礦產資源找礦工作提供了依據。

1 區域地質概況

1.1 地層

圖1 湖南省譚德溪重晶石礦地質簡圖

礦區出露地層較簡單，主要有震旦系下統南沱組（Z1n），上統陡山陀組（Z2d）、上統留茶坡組（Z2l）；寒武系下統小煙溪組（∈1x），中統探溪組（∈2t），上統米糧坡組（∈3m）、上統田家坪組（∈3t），奧陶系下統白水溪組（O1b）、下統橋亭子組（O1q）,具體見圖1，地層巖性如表1所示。

表1 地層時代表

1.2 構造

礦區在區域構造上位于唐溪—洞市復式背斜北翼中部。區內地質構造總體上比較簡單，地層總體上呈一單斜構造，形似兩個輪廓清晰的大褶皺。實為大茅坪向斜的西—西南翼，F2斷層將地層切裂錯位成兩個褶皺。東南褶皺軸向北東，地層從近東西向褶曲成近南北向，傾向北—東，傾角45°～55°不等；西北褶皺軸向東南，地層從南北向褶曲成近西東向，傾向東南，傾角45°～55°不等。區內中南部有一條近東西向的斷層F1，將南北震旦系、寒武系地層斷裂錯位；F3斷層從區內東南角，F4斷層在區外西北角邊均呈北東向通過，形成以北東向為主干構造，迭加近東西向的次級構造框架。此外，還發育一些低次序短小斷層，多為張性。

1.3 巖漿巖

礦區內雖未見巖漿巖出露，但礦區西部約13公里處見神山巖體，為印支期花崗巖體，區內僅見到極少的閃長巖、花崗斑巖和石英脈細小脈出露，與沉積型重晶石礦的成礦無直接的關聯，但起到了局部熱液改造的作用。尤其在奧陶系下統白水溪組底部含炭泥砂質頁巖，發現有熱液變質重晶石礦化。

2 礦床地質

2.1 礦體（層）地質特征

礦區礦床主要產于寒武系上統田家坪組深灰色薄層狀泥質灰巖夾泥質條帶狀灰巖之中。礦層產狀走向北西南東，傾向東，傾角50°～55°，礦層厚度2m～3m，局部地段可達5m～6m，礦化不均勻，經樣品分析BaSO448%～62%。礦層受F2斷層的影響分為兩個礦體。

Ⅰ號礦體：分布于北七里沖一帶，呈層狀、脈狀穿插于泥質條帶灰巖中，走向北北東，傾向110°，傾角56°，礦脈走向與圍巖走向一致，只是傾角比圍巖更陡。礦體形態呈脈狀、透鏡狀，有變厚、尖滅、分枝與復合等形象，形態比較復雜。礦體走向長約800m，礦體厚3m～5m，礦石品位一般含BaSO435%～60%。

Ⅱ號礦體：分布于李家村南東一帶，礦體呈透鏡狀脈狀，膨大狹縮現象也常見。傾向80°，傾角55°～58°，走向延長約60m，礦體厚度2m～3m，最厚可達5m，平均厚度約3m。礦石品位一般含BaSO428%～64%。

各礦體樣品分析結果見表2。

表2 礦體部分樣品分析結果

2.2 含礦巖系

礦產資源的賦礦巖系為寒武系上統田家坪組和奧陶系下統白水溪組。巖性自下而上為田家坪組上部灰色至深灰色薄—中厚層紋層狀泥質條帶灰巖，夾含灰巖瘤狀體，頂部硅化褪色；白水溪組深灰色至灰綠色頁巖，夾含泥質灰巖瘤狀體和條帶狀、塊狀、浸染狀黃鐵礦，地表易風化成黃褐色土狀物（見圖2，圖3）。

圖2 條帶狀灰巖瘤狀體

圖3 頁巖地表風化成黃褐色土狀物

2.3 礦石質量特征

（1）根據礦體圍巖及相互接觸關系，礦體可分為三種類型，即頁巖型、頁巖灰巖混合型、灰巖型（圖4、5、6）。

圖4 灰巖性礦體

（2）本礦床礦體結構主要為板狀晶、粒狀晶結構，粒徑一般1mm～2mm，最大達10mm左右。所研究的礦產資源集合體呈團塊狀、球狀和條帶狀，球狀直徑可達10cm以上，小者3cm～5cm不等，礦體從球心往外呈放射狀排列，晶體晶度內小外大，多產于灰巖型礦層中；條帶狀礦產資源多產于頁巖型礦層中，厚度5cm～10cm不等，具條帶同心特征。礦物組合以礦產資源礦物和方解石—石英—黃鐵礦兩種組合為主。

3 礦床成因及成礦規律

3.1 礦床成因

古生界早期，隨著隆起和古陸的形成，由于一系列構造運動，該區域進入了半封閉海盆沉積環境。

隨后由于隆起的沉沒，閉塞狀態的解除，海水的逐漸加深，使得整個寒武系海侵地層序列沉積了。解閉初期的火山噴發，為礦床的沉積提供了物質來源[1]。

圖5 頁巖灰巖混合型礦體

圖6 頁巖性礦體

3.2 成礦過程和規律

礦區礦產資源通過巖石孔隙、沉積物間隙、裂隙下滲海水、淺層地下水、地表水，經滲透，在地熱梯度和構造作用的影響下變熱，溶解了所滲透的基底巖石中的易溶組分，使得受熱海水酸度和鹽度增高，形成了熱鹵水。熱鹵水在礦源層的流動，大量溶解了巖石中的Ba2+、SO42+和其他可溶的組分與原生流體、間隙流體混合，使得熱鹵水的溫度不斷升高，因此形成高溫高壓富含Ba2+、SO42+的含礦熱鹵水。熱鹵水達到一定深度后，因上覆承壓作用的影響，從而返回上升，并沿著斷裂和裂隙向海底運移，噴溢到非補償性的棚緣盆地中，與冷海水相結合。通過溫度和壓力的作用，熱鹵水里面的Ba2+會和SO42+作用形成BaSO4，在有利的環境下形成研究區域的礦產資源[2-5]。

該研究區域的礦產資源嚴格受層位控制，區內構造裂隙和層間裂隙發育，屬于低溫熱液型礦床。

4 結論

（1）湖南省安化縣譚德溪礦產資源賦存于寒武系上統田家坪組和奧陶系下統白水溪組。寒武系上統田家坪組上部的條帶狀灰巖中夾含灰巖瘤狀體，頂部硅化褪色。如區域上發現硅化層，應注意其下可能存在礦體（層）。

（2）礦床屬于低溫熱液型礦床，該礦礦產資源的形成與沉積期熱鹵水作用有關。