湖南滩头矿区锰矿地质特征与找矿标志

2018-06-27吴非易

世界有色金属 2018年7期

关键词：含锰硅质锰矿

吴非易

（湖南省核工业地质局三〇三大队，湖南长沙 410000）

1 区域地质背景

滩头锰矿区位于湖南省隆回县境内，区域构造位置位于杨子准地台-江南台隆-湘中褶皱区[1]，属于连邵复向斜中的一个次级向斜内，其沉积环境，物质来源，构造性质，都反映了与区域地质特征相似。

区域地层分区属南华地层大区，东南地层分区。地层发育比较齐全，泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪及第四纪，地层出露较全，分布较广；白垩纪地层均出露于断陷盆地中。面积最广的地层是上古生界泥盆系、石炭系、二叠系。

区域上邵阳-郴州基底断裂与近EW向展布的白马山—龙山串珠状隆起构成区域基本构造格架[2]。

2 矿区地质特征

2.1 地层

研究区属一轴向呈北东45°方向的向斜，轴部出露下三叠统大冶组灰岩，从轴部至向斜两翼依次出露二叠系、石炭系、泥盆系。向斜核部轴线长26公里，宽约8公里。翼部主要出露二叠系，石炭系在向斜两翼局部分布（图1）。

滩头锰矿的赋矿层位主要是二叠系下统孤峰组（Pg，）其岩性为灰—深灰色薄—中层状硅质岩、硅质页岩偶夹中层状粉晶灰岩。

孤峰组（Pg）：下部为硅质泥灰岩，局部夹有泥灰岩及页岩，灰色、风化后为灰红色、褐红色，泥质结构，主要成分为方解石（60%~80%），泥质（10%~25%），玉髓（3%~5%）及隐晶质石英和微量绿泥石、白云母、长石等组成，硅质页岩中含铁锰矿层1m～2m。底部富含菊石化石，风化后以发育的菱形节理为特征。本层厚10m～210m。中部以页岩及硅质页岩为主，该层风化后为灰红色及黄色，成分主要为泥质、方解石、玉髓及隐晶质石英组成，含石英质高者有的似燧石，含锰高者，形成含锰页岩。上部以泥质灰岩及含锰灰岩为主。灰黑色泥质灰岩风化后为灰红色，主要成分为方解石，粘土质及微量石英，铁质及绿泥石组成。含锰灰岩风化后为赤褐色，褐黑色，风化后钙质淋失，剩余粘土质及锰质，质轻而松软；局部含锰高者可达20%，但氧化硅含量有的也高到60%，一般以0.2m～1m的单层厚度（有2～4层），夹于泥质灰岩和页岩之中。顶部为碳质页岩，底板为薄层状泥灰岩。

图1 滩头地区地质简图

2.2 构造

（1）断层。矿区位于涟邵复向斜的中段，呈NE向盆地展布，从整个盆地来说，由于来自两侧挤压力的作用，部分地层倒转，随之产生一系列的逆断层及局部横切断层，这些断层表现在盆地中部及转折端最为发育。

矿区内以NE向的走向逆断层为主，NW向横切断层局部发育。盆地NW翼地层局部倒转，在复式向斜的NW翼发育一个次级小背斜。

（2）褶皱。雷公坪向斜：为工作区的主要褶皱，该向斜轴向NE45°，向斜长约20km，宽约6km～8km。核部由三叠系（T）灰岩构成，自向斜中心向两翼依次为二叠系（P）。南东翼出露较全，倾角较缓，25°～36°。北西翼被断层（F2）断失，地层总体产状向东南倾，倾角35°～50°，局部地段地层倒转，倒转产状倾向北西，倾角25°～45°。

2.3 岩浆岩

矿区内未见岩浆岩。

3 矿体地质特征

（1）含矿层的分布特征。矿区锰矿层地表出露较好，分布与沙里坪向斜的两翼，出露厚约40m～200m，总出露面积大约4Km2。本区矿床成因类型属浅海相沉积型锰矿床[3]。

矿体位于二叠系下统孤峰组（Pg）组的顶部和下部，矿层层位稳定，全区没有因沉积而缺失的现象。与上覆地层龙潭组（Plt）煤系成整合接触。

矿体直接顶板为含钙质及有机碳较高的粘土页岩，在层内常夹黄铁矿星散体及菱铁矿或灰质结核，结核最大直径可达0.6m，顶板厚为1m～3m。矿体底板以泥灰岩、硅质页岩及硅质泥灰岩为主，富含铁锰质，在与矿体直接接触的泥灰岩中有明显的波纹痕迹。

（2）矿体特征。矿体形态产状：本区矿床属层状矿体，矿层一般较稳定，首先从构造上看来，西北翼倒转，一般构造复杂程度中等，矿体的形态因褶皱弯曲、或因断层错断。

矿体厚度：一般矿体厚度都较稳定，在1m~5m之间，常在1m~3m左右。地表矿体厚度可见2.1m～2.6m。

矿体品位：地表氧化矿石铁加锰品位（个别块段品位在28.39%左右），一般在18%以上；原生矿石的品位25%～29%，其中锰的品位多在12%以上，个别地段达26.5%；在原生矿石中，钙的含量较高，并含有稀有元素铋。其菱锰矿石中含赤铁矿和磁铁矿，有待今后查明铁锰含量在空间上的变化规律。

（3）矿石质量。原生锰矿矿石主要呈微粒结构，薄层为黑白相间的矿物组成，故又似条带状构造，主要矿物为菱锰矿，属碳酸铁锰矿石。土状氧化锰矿矿石呈褐黑色、黑褐色、松散土状，污手，主要由褐铁矿，褐锰矿，氧化锰，锰土等矿物组成，其中铁的含量在10%～22%左右，锰的含量12%～22%左右，并含大量的泥质及灰质成份。

（4）矿石类型。矿石类型为碳酸锰矿石、铁锰矿石。

（5）矿石风化特征。氧化矿石中具有方格状构造，成因为风化淋滤作用后铁锰质充填于节理裂隙中形成。