湖南省古丈县大龙锰矿地质特征及成矿地质条件

吴 俊

(湖南省有色地质勘查局二四五队，湖南 吉首 416007)

古丈县大龙锰矿位于湖南古丈县城北西直距4 km，地理坐标：东经109°54′15″～109°57′00″，北纬28°37′00″～28°39′09″。矿区位于武陵山脉中部南东侧。属侵蚀低山丘陵地貌类型。文章通过对区域及矿区成矿特征和成矿地质条件的分析，认为本区成矿地质条件良好，边深部有较好的找矿前景，应继续加大勘查力度。

1 区域地质概况

本区区域大地构造隶属扬子地块扬子准地台武陵褶断束内湘西帚状弧形构造带，北邻花垣(铜仁)—张家界断裂带，南邻吉首—古丈断裂带，区内次级构造较发育，主要有古丈复背斜的次一级构造万岩溪背斜的北西翼和古丈逆断层的下盘(北西盘)。

区内出露地层主要有板溪群，次为震旦系、寒武系、奥陶系。区域构造以宽缓的褶皱和逆断层为主，都呈NE向展布。古丈复式背斜轴面走向40°～65°，宽40～60 km，延伸240 km以上，走向NE，向SW倾没，由摩天岭背斜、万岩溪背斜、天桥山—得胜营向斜、鬼溪—蒋家塔背斜、天门山—黄洞向斜等次级褶皱组成。大龙锰矿位于古丈复式背斜北西翼之次级褶皱万岩溪背斜的北西翼，吉首—古丈深大断裂带的北西盘。万岩溪背斜轴从矿区东部以外约2～4 km处通过，在背斜核部和南东翼出露板溪群，北西翼依次为震旦系、寒武系。锰矿产于震旦系下统大塘坡组含锰岩系中。

2 矿床地质特征

2.1 矿床赋存层位及岩石特征

大龙锰矿赋存于震旦系下统大塘坡组含锰岩系黑色页岩中，矿体呈层状、似层状产出，形态产状与顶底板围岩基本一致。含锰岩系走向长超过1 000 m，矿体倾斜延伸大于200 m。含锰岩系沿龙家寨背斜核部及附近呈“串珠状”出露，露头线总长约8 km。锰矿产于含锰岩系靠近底部0.5～1.3 m处，矿体呈似层状和扁豆体状，形态产状与顶底板围岩一致，总体走向40°左右，由于受龙家寨背斜影响，矿体倾向北西或南东，倾角由核部3°～8°向两翼深部变为10°～15°，局部变为20°～30°。大龙锰矿含锰岩系及矿体沿走向的变化情况见图1。

图1 大龙锰矿含锰岩系及矿体沿走向对比图

2.2 矿体特征

区内锰矿产于黑色页岩中，地表所见为顶底板呈灰白色蜂窝状的锰质物，地表氧化矿不发育：地下为碳酸锰矿。矿体走向均为北东，矿体倾向南东，倾角6°～11°，平均倾角10°，地表槽探揭露矿体一般不含夹石，较稳定。矿体产状与顶、底板岩层产状一致。顶、底板均为薄层含粉砂质炭质页岩夹少量菱锰矿条带。矿石类型以条带状泥质碳酸锰矿为主，由菱锰矿个体聚集成碎屑状或团粒状与黑色含粉砂质炭质页岩相间组成条带状，顺层分布。矿石具显微球粒结构，纹层状构造。

2.3 矿石质量特征

矿石中矿物成分：矿石物质成分简单，原生矿锰矿物为菱锰矿、钙菱锰矿及少量锰方解石，其他矿物主要为有机碳和黏土，其次为石英、黄铁矿、方解石、绢云母、硅质及高岭土。地表局部氧化，氧化深度0.5～2 m。氧化锰矿石为硬锰矿和软锰矿。

2.4 矿石物质成分

菱锰矿、钙菱锰矿：隐晶质，单体粒度一般在1微米以下，部份连生体呈似鲕状，鲕粒几微米。集合体呈不规则的团块状，块体大小为0.036～0.072 mm，较大者为1 mm左右，呈串珠状排列。有的集合体周围被炭质污染形成黑色周边，但大多数直接与粘土矿物接触或被其包围，偶尔形成小透镜体。

锰方解石：呈稀散粒状，较大者呈似糖粒状，粒度一般为3～5 μm 。

方解石：呈半自形粒状，充填在钙菱锰矿集合体之间的胶结物中。

石英：呈他形粒状及碎屑状，粒度在0.009～0.027 mm，系与菱锰矿同时沉积而成。

黄铁矿：呈细粒浸染状、鲕状，有时呈条带状。

绢云母：细鳞片状，较大者呈长条状，排列方向大体与层理一致。

有机碳：呈污染状，与含锰高的锰矿关系密切。

2.5 矿石结构及构造

(1)矿石结构：矿石主要为隐晶结构、显微粒状结构、碎屑结构及假鲕粒结构。

(2)矿石构造：根据菱锰矿与绢云母等矿物的含量及排列方式而构成条带状构造及块状构造，以条带状构造为主。

2.6 矿石化学成分

区内矿石以原生矿为主，地表局部为氧化矿，氧化深度0.5～2 m。氧化矿含锰量为21.99%～36.36%。

Ⅵ锰矿体据16个工程数据，矿石中锰含量为8.04%～20.30%，平均12.03%，品位变化系数为65%，变化较均匀。

3 成矿地质条件

3.1 矿床成因

大龙锰矿在早震旦世大塘坡期为古丈沉积盆地，含锰岩系岩性组合为黑色页岩和黑色页岩-泥质条带状碳酸锰组合。锰矿层产于下震旦统大塘坡组下段含锰岩系中，呈似层状产出，因此，大龙锰矿属滨海泻湖相沉积型锰矿床。

3.2 找矿标志

(1)区内锰矿形成于早震旦世大塘坡期，属间冰期沉积，其上下层位均为冰期沉积。因此，在区内找锰矿时，首先找大塘坡组地层，即在上下两冰期沉积物中找大塘坡组含锰岩系；(2)在大塘坡组中，找黑色页岩-泥质条带状碳酸锰岩相区；(3)锰矿地表有不同程度的风化，因此，氧化锰是找矿的直接标志。

4 找矿前景

区内锰矿层露头线沿走向断续长超过1 000 m，沿倾向工程控制宽度200～400 m，找矿效果较理想，矿体具有厚度薄，品位低，规模不大的特点。综合分析认为勘查区7线以南矿化较差，应加强成矿规律等综合研究，在采矿权范围以北地区有进一步探索找锰的价值，资源远景属小至中型锰矿床规模。

5 结语

根据已往资料和工作成果综合分析认为：区内锰矿为沉积成因矿床，尽管区内锰矿呈层状或透镜状、顺层产于震旦系下统大塘坡组下部黑色含锰岩系地层中受岩相古地理条件控制，受当时的古构造制约。区内半局限，相对封闭且滞流的盆缘斜坡黑色页岩相为区内锰矿与磷矿成矿的最利沉积相。在漫长的地质历史过程中，随着地壳构造运动的影响，海平面反复升降，在古丈县大龙矿区于早震旦世中期及寒武世初期均处于北东向展布的半局限，相对封闭且滞流的盆缘斜坡环境，分别沉积了一套黑色含锰岩系，从而形成了内的锰矿层，而且锰局部富集，有矿体产出。