麻石河錳礦區(qū)地質(zhì)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(zhì)勘查局,陜西漢中 723000;2.中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院,湖南長沙 410083; 3.漢中天鴻基礦業(yè)有限公司,陜西漢中 723102)

·采 選·

麻石河錳礦區(qū)地質(zhì)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(zhì)勘查局,陜西漢中 723000;2.中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院,湖南長沙 410083; 3.漢中天鴻基礦業(yè)有限公司,陜西漢中 723102)

從礦床地質(zhì)特征研究入手,結(jié)合礦石類型、礦物組合及生成順序逐一進(jìn)行詳細(xì)剖析,同時(shí)分析成礦規(guī)律,總結(jié)找礦標(biāo)志,指導(dǎo)生產(chǎn)找礦。文章可供同類型有色金屬礦山找礦時(shí)參鑒。

地質(zhì)特征;成礦規(guī)律;找礦前景

麻石河錳礦是近年來新發(fā)現(xiàn)的錳礦點(diǎn),經(jīng)野外初步勘查和采樣分析認(rèn)為,該錳礦成礦地質(zhì)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(zhì)條件、礦體特征及資源潛力,陜西省地質(zhì)調(diào)查院開展了麻石河錳礦地質(zhì)普查工作,為該礦區(qū)進(jìn)一步的勘查開發(fā)提供了地質(zhì)依據(jù)。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

普查區(qū)位于m倉山北部山區(qū),地形地貌為強(qiáng)切割高中山地,海拔400～2 120 m之間,比高300～1 200 m。區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)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(chǎn)于震旦系上統(tǒng)陡山沱組上部鈣質(zhì)頁巖中,礦體呈層狀,與地層產(chǎn)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(qū)地質(zhì)特征

2.1 地 層

普查區(qū)地層區(qū)劃隸屬華南地層大區(qū)之揚(yáng)子地層區(qū)上揚(yáng)子地層分區(qū)的m倉山地層小區(qū)。

出露地層上震旦統(tǒng)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(guān)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(tǒng)、全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)地層分布。其中,侏羅系的白田壩組(Jb)為本區(qū)主要的煤礦賦礦地層,二疊系的嘉陵江組(Tj)為本區(qū)主要的錳礦賦礦地層。

礦區(qū)地層主要為二疊紀(jì)地層、三疊紀(jì)地層、侏羅紀(jì)地層。

2.1.1 二疊紀(jì)地層

二疊紀(jì)地層主要分布于普查區(qū)西北部和西南部,主要發(fā)育一套穩(wěn)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(zhì)煤線,厚度不一。該套地層以含煤、煤線或炭質(zhì)巖層為特征,底部與志留紀(jì)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(wěn)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?guī)r;上部為探灰、灰色厚層燧石團(tuán)塊或條帶灰?guī)r。本組底部以一層黑灰色厚層狀臭灰?guī)r與下伏梁山組整合接觸。測區(qū)內(nèi)巖性基本穩(wěn)定。該層中的灰?guī)r是水泥灰?guī)r礦主要產(chǎn)出層位,是制造水泥和其它化工產(chǎn)品的重要原料。

3.吳家坪組(Pw)。出露的范圍及產(chǎn)出的形態(tài)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(zhì)粘土巖,上部為淺灰色厚層含生物碎屑徽晶灰?guī)r。下部紫紅色粉砂質(zhì)粘土巖。本組以富含粉砂質(zhì)粘土巖和灰?guī)r為特征,灰?guī)r中含少量燧石團(tuán)塊;底部以一層粉砂質(zhì)粘土巖與下伏陽新組平行不蛀合接觸,而上下巖層分界標(biāo)志清楚。

2.1.2 疊紀(jì)地層

疊紀(jì)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(guān)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(qū)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?guī)r、泥灰?guī)r和白云巖,在西鄉(xiāng)唐家壩以西則出現(xiàn)較多的砂質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和粉砂巖。本組以發(fā)育大量的灰色碳酸鹽巖為特征,下部為隱晶灰?guī)r夾泥灰?guī)r,頁巖及含礫屑微晶灰?guī)r,上部為隱晶灰?guī)r、鱺粒灰?guī)r,底部以灰色患晶灰?guī)r與大隆組的黑灰色炭質(zhì)頁巖、鈣質(zhì)頁巖整合接觸。本組頂部的灰色厚層狀鮞?；?guī)r,稱為回頭 Ie鮞?；?guī)r層(bls),標(biāo)志明顯。

2.嘉陵江組(Tj)。分布范圍同大冶組,主要為一套灰?guī)r。泥灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、白云巖夾鈣質(zhì)泥巖,產(chǎn)腕足類化石。本組以發(fā)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?；?guī)r平行不整合接觸,西鄉(xiāng)地區(qū),巖性基本穩(wěn)定。局部夾碳酸錳礦層。

3.關(guān)嶺組(Tg)。出露于普查區(qū)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?guī)r、角礫狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、自云巖。角礫狀白云巖等。以灰?guī)r與白云巖的交互出現(xiàn)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?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r與下伏嘉陵江組整合接觸。

2.1.3 侏羅紀(jì)地層

本區(qū)的侏羅紀(jì)地層,分布于上揚(yáng)子地層分區(qū)的m倉山地層小區(qū)內(nèi)。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(jì)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(nèi),因此在侏羅紀(jì)整個(gè)沉積過程中,與四川盆地有著密切的關(guān)系,但也不盡相同,僅發(fā)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(yán)家灣-李家壩-棗兒坪一線。巖性主要是砂礫巖、長石石英細(xì)砂巖.粉砂巖及泥巖。本組以發(fā)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(qū)底部以一層礫巖或砂礫巖與下伏關(guān)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(zhì)泥巖。根據(jù)巖石的色調(diào),可分為上、下兩個(gè)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(gòu) 造

構(gòu)造分區(qū)為高家池正常褶皺區(qū),總體為一北東南西向展布的復(fù)式褶皺區(qū)。西部為馬兒山向斜,核部出露志留系新灘組,兩側(cè)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(chǎn)狀,120°～140°,∠65°～70°。

普查區(qū)位于m倉山背斜隆起區(qū)。區(qū)域上一現(xiàn)為新太古-古元古界混合巖化片麻巖、混合巖構(gòu)成結(jié)晶基底,中元古變質(zhì)沉積巖構(gòu)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(jì)-早古生代碳酸鹽巖-碎屑巖、二疊紀(jì)-三疊紀(jì)臺地相碳酸鹽巖構(gòu)成蓋層,中三疊世主造山期后隆升為陸。

普查區(qū)主要出露揚(yáng)子陸塊沉積蓋層,但大部被第口紀(jì)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(qū)和揚(yáng)子陸塊(m倉山小區(qū))兩大部分,變形作用主要在印支期和燕山期。

2.3 侵入巖

區(qū)內(nèi)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(cè)與沉積蓋層的燈影組以斷層接觸,北側(cè)被第四系覆蓋。巖性為灰黑(常變?yōu)榛揖G)色細(xì)粒角閃輝長巖,輝長、輝綠結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)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(qū)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(xì)粒角閃輝長巖。

2.4 礦 產(chǎn)

主要礦產(chǎn)有鐵礦、膨潤土礦、石灰?guī)r礦等,另有煤礦、錳礦點(diǎn)。

石梯磁鐵礦:礦體為含鐵石英巖,產(chǎn)于中元古界三花石群砂質(zhì)千枚巖、綠泥砂質(zhì)千枚巖中,呈不規(guī)則透鏡體產(chǎn)出。共圈出7個(gè)礦體,22個(gè)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(chǎn)于上新統(tǒng)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(nèi)的六個(gè)梁崗上。有三個(gè)含礦層出露在現(xiàn)代河床以上,礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀近于水平。每個(gè)含礦層均以砂礫層或含礫砂質(zhì)粘土為底板。其余四個(gè)含礦層為隱伏的,位于現(xiàn)代侵蝕基準(zhǔn)面以下。礦石呈淺灰白、青灰、淺灰綠色,質(zhì)地細(xì)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(xué)成分穩(wěn)定,具低鈉高鐵特點(diǎn)。為河湖相沉積型膨潤土礦床。

錳礦:主要產(chǎn)于二疊系的嘉陵江組(Tj)灰?guī)r底部。為沉積型碳酸錳礦床,礦體呈層狀,與地層產(chǎn)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(chǎn)出侏羅系的白田壩組(Jb)礫巖層中,產(chǎn)狀變化較大。

3 礦區(qū)找礦前景

上世紀(jì)70年代,陜西地礦局物化探隊(duì)在普查區(qū)所在區(qū)域開展過1∶20萬化探掃面,在西鄉(xiāng)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(shù)個(gè)錳礦找礦靶區(qū)。

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(chǎn)于二疊系的嘉陵江組(Tj)灰?guī)r底部。為沉積型碳酸錳礦床,礦體呈層狀,與地層產(chǎn)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(chǎn)在小旋回從碎屑巖到碳酸鹽巖的過渡帶處。

礦石具細(xì)粒集合體及鮞狀、球粒狀結(jié)構(gòu),條帶狀、塊狀構(gòu)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?guī)r,礦體經(jīng)構(gòu)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(jīng)連續(xù)揀塊采樣分析,錳含量18.28%～32.94%。

初步分析認(rèn)為,該礦屬沉積變質(zhì)型錳礦床,已發(fā)現(xiàn)有礦點(diǎn)、礦化露頭多處,找礦前景好,具有進(jìn)一步勘查的必要。

4 結(jié) 語

礦產(chǎn)資源是確保國民經(jīng)濟(jì)有色金屬可持性發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),其中依靠錳礦資源所生產(chǎn)的錳金屬是一種重要的戰(zhàn)略物質(zhì)。在生產(chǎn)實(shí)踐找礦中應(yīng)盡可能采用新技術(shù)、新方法,降低探礦成本,加快探礦速度,使我國的礦山地質(zhì)工作提高到一個(gè)新水平。

[1] 吳應(yīng)林,朱洪發(fā),朱忠發(fā),等.中國南方三疊紀(jì)巖相古地理與成礦作用[M].北京:地質(zhì)出版社,1994.84-96.

[2] 涂光熾.我國南方幾個(gè)特殊的熱水沉積礦床[A].中國地質(zhì)科學(xué)院礦床地質(zhì)研究所.中國礦床學(xué)[C].北京:學(xué)術(shù)書刊出版社,1989.189-198.

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

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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(chǎn)地質(zhì)勘查及找礦工作。

2011-08-23