麻石河锰矿区地质特征与找矿前景研究

陶 密,廖九波,罗清凤,郑敏昌

(1.西北有色地质勘查局,陕西汉中 723000;2.中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙 410083; 3.汉中天鸿基矿业有限公司,陕西汉中 723102)

·采 选·

麻石河锰矿区地质特征与找矿前景研究

陶 密1,廖九波2,罗清凤1,郑敏昌3

(1.西北有色地质勘查局,陕西汉中 723000;2.中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙 410083; 3.汉中天鸿基矿业有限公司,陕西汉中 723102)

从矿床地质特征研究入手,结合矿石类型、矿物组合及生成顺序逐一进行详细剖析,同时分析成矿规律,总结找矿标志,指导生产找矿。文章可供同类型有色金属矿山找矿时参鉴。

地质特征;成矿规律;找矿前景

麻石河锰矿是近年来新发现的锰矿点,经野外初步勘查和采样分析认为,该锰矿成矿地质条件有利,具有较好的找矿前景。为了大致查明该锰矿的成矿地质条件、矿体特征及资源潜力,陕西省地质调查院开展了麻石河锰矿地质普查工作,为该矿区进一步的勘查开发提供了地质依据。

1 矿区地质概况

普查区位于m仓山北部山区,地形地貌为强切割高中山地,海拔400～2 120 m之间,比高300～1 200 m。区内最高点位于东南部的鸡冠山,海拔1 823.5 m。最低为麻石河下游一带约600 m。主要河流为泾洋河,自南而北汇入牧马河,次级支流有麻石河及其支流余家河、中咀河等,流量较小。地形陡峻,地表水排泄条件良好。

该矿床为沉积型碳酸锰矿床,锰矿产于震旦系上统陡山沱组上部钙质页岩中,矿体呈层状,与地层产状一致。矿石矿物主要为菱锰矿,其次为锰方解石、锰白云石。锰主要赋存于菱锰矿中。

2 矿区地质特征

2.1 地 层

普查区地层区划隶属华南地层大区之扬子地层区上扬子地层分区的m仓山地层小区。

出露地层上震旦统灯影岩组上段(Z-∈)d3;寒武系的石龙洞组(∈shl)、石碑组(∈sh)、仙女洞组(∈x)、牛蹄塘组(∈n)、沧浪铺组(∈c);奥陶系的宝塔组(○d);志系的新滩组(Sx)、龙马溪组(○-S)l;二叠系的梁山组(Pl)、王坡组(Pw)、阳新组(Py)、大隆组(P-T);三叠系的关岭组(Tg)、大冶组(Td)、嘉陵江组(Tj)、须家河组(Tx)等;侏罗系的白田坝组(Jb)、千佛岩组(Jq)、沙溪庙组(Jsh)。在北部有零星的中更新统、全新统、上更新统地层分布。其中,侏罗系的白田坝组(Jb)为本区主要的煤矿赋矿地层,二叠系的嘉陵江组(Tj)为本区主要的锰矿赋矿地层。

矿区地层主要为二叠纪地层、三叠纪地层、侏罗纪地层。

2.1.1 二叠纪地层

二叠纪地层主要分布于普查区西北部和西南部,主要发育一套稳定型浅海相碳酸盐岩建造,层序较全,早、晚二叠世地层均有分布,主要有梁山组和阳新组。

1.梁山组(Pl)。出露于西南部的富家庄、西部北部的柳林池南一线,小范围分布,呈条带状展布。岩性为紫红色、褐黄色薄层粘土岩,含劣质煤线,厚度不一。该套地层以含煤、煤线或炭质岩层为特征,底部与志留纪地层新潭组为干行不整合接触,间断面及上。岩性变化不大,近东西向延展较稳定,但煤层厚度各地变化较大。

2.阳新组(Py)。出露范围与粱山组相同。下部岩性为浅灰、灰白色中厚层含生物碎屑微晶灰岩;上部为探灰、灰色厚层燧石团块或条带灰岩。本组底部以一层黑灰色厚层状臭灰岩与下伏梁山组整合接触。测区内岩性基本稳定。该层中的灰岩是水泥灰岩矿主要产出层位,是制造水泥和其它化工产品的重要原料。

3.吴家坪组(Pw)。出露的范围及产出的形态与阳新组同:岩性可以明显的分为上、下两部分,下部为灰白、紫红色、褐黄色,含铁粉砂质粘土岩,上部为浅灰色厚层含生物碎屑徽晶灰岩。下部紫红色粉砂质粘土岩。本组以富含粉砂质粘土岩和灰岩为特征,灰岩中含少量燧石团块;底部以一层粉砂质粘土岩与下伏阳新组平行不蛀合接触,而上下岩层分界标志清楚。

2.1.2 叠纪地层

叠纪地层出露早、中三叠世地层,为海相沉积,主要地层有三叠系的关岭组(Tg)、大冶组(Td)、嘉陵江组(Tj)、须家河组(Tx)等;侏罗系的白田坝组(Jb)、千佛岩组(Jq)、沙溪庙组(Jsh)。

1.大冶组(Td)。出露于普查区西部的洗脚河上游一带、北部的石拱坪一带、南部的新庙南等地。岩性主要为一套灰岩、泥灰岩和白云岩,在西乡唐家坝以西则出现较多的砂质泥岩、粉砂质泥岩和粉砂岩。本组以发育大量的灰色碳酸盐岩为特征,下部为隐晶灰岩夹泥灰岩,页岩及含砾屑微晶灰岩,上部为隐晶灰岩、鲡粒灰岩,底部以灰色患晶灰岩与大隆组的黑灰色炭质页岩、钙质页岩整合接触。本组顶部的灰色厚层状鲕粒灰岩,称为回头 Ie鲕粒灰岩层(bls),标志明显。

2.嘉陵江组(Tj)。分布范围同大冶组,主要为一套灰岩。泥灰岩、角砾状灰岩、白云岩夹钙质泥岩,产腕足类化石。本组以发育较多的暗紫色岩层为特征,底部以一层粉晶白云岩与下伏大冶组顶部灰色厚层鲕粒灰岩平行不整合接触,西乡地区,岩性基本稳定。局部夹碳酸锰矿层。

3.关岭组(Tg)。出露于普查区北部的老寨子一带、西部的高家池南一线、东南部的麻石河-大石坡一带。岩石组合主要是一套灰岩、角砾状灰岩、白云质灰岩、自云岩。角砾状白云岩等。以灰岩与白云岩的交互出现为特征,颜色以灰白色为主,夹有灰黑色。层理以厚层、巨厚层为主,薄层状者极少。底部以一层厚层灰岩夹白云质灰岩与下伏嘉陵江组整合接触。

2.1.3 侏罗纪地层

本区的侏罗纪地层,分布于上扬子地层分区的m仓山地层小区内。无论是地层层序、沉积类型及生物群特征,都与四川盆地侏罗纪地层相似。其古地理位置处于四川盆地的东北部靠近边缘的山前拗陷盆地内,因此在侏罗纪整个沉积过程中,与四川盆地有着密切的关系,但也不尽相同,仅发育有早、中侏罗做地层。岩石地层单位自下而上有:白田坝组、千佛崖组、沙溪庙组。

1.白田坝组(Jb)。出露于西部洗脚河上游一带、北部石拱坪-老寨子之间、中东部自严家湾-李家坝-枣儿坪一线。岩性主要是砂砾岩、长石石英细砂岩.粉砂岩及泥岩。本组以发育大量的灰绿色岩层为特征,局部地方含煤或夹有煤线。在大部分地区底部以一层砾岩或砂砾岩与下伏关峙组为平行不整合接触,二者分畀清楚,仅在局部地方与下伏须家河组(Tx)为平行不整合接触。

2.千佛崖组(JQ)。与下伏白田坝组相依出露,出露面积要比白田坝组大得多。岩性主要为黄绿色长石砂岩、长石石英砂岩夹灰绿色粉砂岩、粉砂质泥岩。根据岩石的色调,可分为上、下两个部分,下部以灰绿色为主夹土黄色,上部以黄绿色为主,夹少量灰绿色。本组以富含大量的长石砂岩为特征,底部以一层含砾长石石英粗砂岩与下伏白田坝组整合接触。

2.2 构 造

构造分区为高家池正常褶皱区,总体为一北东南西向展布的复式褶皱区。西部为马儿山向斜,核部出露志留系新滩组,两侧为二叠系地层。轴向北东南西向。东部李家坝一带为背斜,核部出露侏罗系千佛岩组。

一般断层多与地层走向和褶皱轴基本一致。主要有北部的蚂蟥沟断层(F1)、汉船槽断层(F2)、白杨坪-洗脚河断层(F3)、八州营-李家坝断层(F4)。

八州营-李家坝断层(F4):走向近北西南东向展布,断层带宽一般在10～20 m之间,常形成极陡峭的断层崖,为逆断层。产状,120°～140°,∠65°～70°。

普查区位于m仓山背斜隆起区。区域上一现为新太古-古元古界混合岩化片麻岩、混合岩构成结晶基底,中元古变质沉积岩构成过渡基底,中元古-青白口系汉南基性-酸性岩浆岩和碱性花岗岩侵入。南华纪-早古生代碳酸盐岩-碎屑岩、二叠纪-三叠纪台地相碳酸盐岩构成盖层,中三叠世主造山期后隆升为陆。

普查区主要出露扬子陆块沉积盖层,但大部被第口纪松散沉积物覆盖,这些沉积地层就其沉积特征及其演化可分边缘区和扬子陆块(m仓山小区)两大部分,变形作用主要在印支期和燕山期。

2.3 侵入岩

区内有少量分布,为中元古代白沔峡超单元袁家沟单元。分布在麻石河北部蚂蟥沟一带。南侧与沉积盖层的灯影组以断层接触,北侧被第四系覆盖。岩性为灰黑(常变为灰绿)色细粒角闪辉长岩,辉长、辉绿结构,块状构造。主要矿物含量为斜长石大于60×10-2,次为普通角闪石。斜长石普遍具绢云母、钠黝帘石化。角闪石具次闪石化、阳起石化、绿泥石化。普查区西北部有少量岩体,分布于蚂蟥沟、老湾河、杨家河一带,为袁家沟单元(Jxy),岩性为细粒角闪辉长岩。

2.4 矿 产

主要矿产有铁矿、膨润土矿、石灰岩矿等,另有煤矿、锰矿点。

石梯磁铁矿:矿体为含铁石英岩,产于中元古界三花石群砂质千枚岩、绿泥砂质千枚岩中,呈不规则透镜体产出。共圈出7个矿体,22个矿化体。矿体长42～111 m,厚1.4～5.07 m。属矿物以磁铁矿为主,少量赤铁矿、镜铁矿。矿石品位:TFe 21.85%～25.66%。

杨河坝膨润土矿:主要产于上新统湖泊冲积层中,分布在东西长3.05～7.47 km、南北宽4.65～6.92 km范围内的六个梁岗上。有三个含矿层出露在现代河床以上,矿体呈似层状、透镜状产出,产状近于水平。每个含矿层均以砂砾层或含砾砂质粘土为底板。其余四个含矿层为隐伏的,位于现代侵蚀基准面以下。矿石呈浅灰白、青灰、浅灰绿色,质地细腻,具蜡状光泽,遇水迅速崩解成冻胶状。矿物成分以钙蒙脱石为主,化学成分稳定,具低钠高铁特点。为河湖相沉积型膨润土矿床。

锰矿:主要产于二叠系的嘉陵江组(Tj)灰岩底部。为沉积型碳酸锰矿床,矿体呈层状,与地层产状一致。矿石矿物主要为菱锰矿,其次为锰方解石、锰白云石。锰主要赋存于菱锰矿中。

煤矿:产出侏罗系的白田坝组(Jb)砾岩层中,产状变化较大。

3 矿区找矿前景

上世纪70年代,陕西地矿局物化探队在普查区所在区域开展过1∶20万化探扫面,在西乡一带圈出一批金、银、锰、铜、铅锌等多元素异常和一批综合异常带,圈划出数个锰矿找矿靶区。

麻石河一带的锰矿是本次普查的主要对象,矿(化)体主要沿麻石河一带分布,在北部李家湾、南部引火山均有锰矿体出露。

锰矿主要产于二叠系的嘉陵江组(Tj)灰岩底部。为沉积型碳酸锰矿床,矿体呈层状,与地层产状一致。矿石矿物主要为菱锰矿,其次为锰方解石、锰白云石。锰主要赋存于菱锰矿中。矿层常产在小旋回从碎屑岩到碳酸盐岩的过渡带处。

矿石具细粒集合体及鲕状、球粒状结构,条带状、块状构造。原生矿石为碳酸锰类型,矿石矿物主要为菱锰矿。

锰矿化体为含Mn、P灰岩,矿体经构造剪切呈透镜状、香肠状。矿化带长度大于800 m,矿化体厚度0.8～1.6 m,经连续拣块采样分析,锰含量18.28%～32.94%。

初步分析认为,该矿属沉积变质型锰矿床,已发现有矿点、矿化露头多处,找矿前景好,具有进一步勘查的必要。

4 结 语

矿产资源是确保国民经济有色金属可持性发展的重要物质基础,其中依靠锰矿资源所生产的锰金属是一种重要的战略物质。在生产实践找矿中应尽可能采用新技术、新方法,降低探矿成本,加快探矿速度,使我国的矿山地质工作提高到一个新水平。

[1] 吴应林,朱洪发,朱忠发,等.中国南方三叠纪岩相古地理与成矿作用[M].北京:地质出版社,1994.84-96.

[2] 涂光炽.我国南方几个特殊的热水沉积矿床[A].中国地质科学院矿床地质研究所.中国矿床学[C].北京:学术书刊出版社,1989.189-198.

[3] 胡新发,周春仙,艾国栋.湘南地区成矿特征及其找矿前景分析[J].湖南有色金属,2006,22(2):1-3.

[4] 李汶奎.福建省古田县西朝钼矿区成矿规律及找矿标志研究[J].湖南有色金属,2008,24(5):1-4.

[5] 赵健荣.长城岭铅锌银多金属矿田地质特征及找矿方向初探[J].湖南有色金属,2006,22(4):1-5.

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,高级工程师,主要从事矿产地质勘查及找矿工作。

2011-08-23