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鲍溪矿区重晶石铅锌矿区域地质勘查分析

2020-12-08周海洪

中国金属通报 2020年24期
关键词:新晃炭质寒武

周海洪

(湖南省地质矿产勘查开发局四一四队,湖南 益阳 413000)

矿区位于新晃县城南直线距离约30km 处,属新晃县贡溪乡管辖,地理坐标为:东经109°10′30″~109°13′45″,北纬27°05′15″~27°08′41″,矿区面积10.27Km2。矿区北部有G320 国道、上瑞高速公路及湘黔铁路从新晃县城通过,区内有县级公路及乡村公路相通,交通便利。

本区属湘黔边境中低山区,山脉总体走向北东-南西。海拔1043.10m ~528.0m,相对高差515.10m,一般高差为200m ~300m,境内峰峦重叠,沟壑纵横,地形切割强烈,一般多切割成“V”字型山谷,地势陡峻,穿行困难。矿区属沅江水系,西边有舞水河支流—平溪由南向北流入舞水河,矿区内无大水系,只发育季节性小溪。

1 鲍溪矿区区域地质

工作区处于江南地轴西南端的湘黔桂窿起与沅麻盆地的接合部位、贡溪复式向斜南东翼,区域上广泛出露上元古界板溪群、震旦系和寒武系,地质构造复杂,化探异常发育,区域成矿条件较好,矿产分布广泛,是寻找多种沉积矿产和内生多金属矿产的有利地区。

2 区域地层

区内出露的地层有中上元古界板溪群五强溪组、震旦系江口组、南沱组及震旦系上统陡山沱组、留茶坡组;古生界地层自老至新出露寒武系牛蹄塘组、杷榔组、清虚洞组、敖溪组、花桥组及二叠系栖霞组、茅口组、吴家坪组、长兴组;中生界出露白垩系、新生界出露下第三系、第四系。

板溪群为区内年代最老、分布最广的地层;震旦系与寒武系主要分布在贡溪向斜组成向斜翼部及核部,在新晃县城以西及贵州南明、屏南等地少量分布;二叠系、白垩系地层呈零星分布于在坪地、蓝田、新晃县城及天柱一带;第三系少量分布于新晃县城南西七里塘、天柱以北蓝田一带;第四系主要分布在新晃城舞水河两岸、天柱南明一带。

其中寒武系牛蹄塘组和清虚洞组分别为重晶石矿、钒矿、磷矿和铅锌矿的主要赋矿层位,震旦系上统陡山沱组、留茶坡组为重晶石矿、铅锌矿的次要赋矿层位。

现将区域地层从老至新概述如下。

2.1 板溪群(Ptbn)

区域出露为板溪群五强溪组(Ptbnw),自下而上根据岩性分为四段:

第一段(Ptbnw1):厚587m ~674m。下部为变余凝灰质砂岩,中部为变余凝灰质板岩与粉砂质绢云母板岩互层,上部为块状变凝灰质砂岩。

第二段(Ptbnw2):厚775m ~1733m。为一套以火山碎屑岩为主,尤以发育“马尾丝状”、“微波状”条带的变余沉凝灰岩及块状变余凝灰岩的大量出现为特征。

第三段(Ptbnw3):厚745m。为浅灰绿色条带状粉砂质绢云母板岩,以发育密集水平条带为最大特点,是一重要的标志层。

第四段(Ptbnw4):厚675m ~1630m。下部为灰绿色、黄绿色长石砂岩、砂岩,粉砂岩夹板岩及条带状粉砂质板岩;上部为条带状绿泥石板岩。

2.2 震旦系(Z)

为一套冰水—海相碎屑岩沉积,夹少量碳酸盐岩,不整合于板溪群之上。分上、下统。

2.2.1 下统(Za)

从下往上分为江口组和南沱组。

(1)江口组(Zaj)。为冰海相沉积。灰绿色。下部为变质含砾砂岩夹板岩、凝灰质板岩,不整合于板溪群之上。中部夹一层2m ~5m 厚的炭质板岩,其中夹透视状钴锰铁矿及粘土矿;上部含砾板岩、含砾砂质板岩、总厚10m ~50m。

(2)南沱组(Zan)。为一套海相冰水沉积碎屑岩,假整合于江口组之上。下部为冰碛砂岩,上部为冰碛含砾砂岩,其中夹一层10 余米厚的紫红色板岩,顶部常有不规则状黄铁矿结核产出。厚>500m。

2.2.2 上统(Zb)

从下往上分为陡山沱组和留茶坡组:

(1)陡山沱组(Zbd)。整合或假整合于南沱组冰碛岩之上。为半封闭台地相碳酸盐沉积,主要为白云岩,其中夹硅质岩及炭质页岩。厚度变化大,0.6m ~31.9m。中上部含重晶石,底部具铅锌矿化。

(2)留茶坡组(Zbl)。整合于陡山沱组之上。属海相盆沉积相,硅质岩夹板状炭质页岩,含重晶石和凝块岩透镜体,个别地方缺失。厚度小于20m。

2.3 寒武系(∈)

分为上、中、下统,上统未分组:

(1)寒武系下统牛蹄塘组(∈1n):厚73m ~315m。与下伏震旦系上统为假整合接触。下部为炭质板岩,夹结核状、层状磷块岩、重晶石矿一层。中上部为炭质板岩、石英砂岩。

(2)寒武系下统杷榔组(∈1p):厚60m ~137m。上部黑色含钙质炭质板岩夹泥质灰岩,下部为黄绿色板岩。

(3)寒武系下统清虚洞组(∈1q):厚24m ~90m。由三层深灰色灰岩和两层黑色炭质板岩组成。为区内层控型铅锌矿的主要赋矿层位。

(4)寒武系中统敖溪组(∈2a):厚86m ~209m。下部为黑色炭质板岩与泥质灰岩、灰岩互层;中部为黑色薄层状瘤状灰岩夹炭质板岩;上部为黑色含钾水云母页岩夹薄层灰岩及灰岩透镜体。

(5)寒武系中统花桥组(∈2h):厚123m ~288m。上部为深灰色灰岩夹薄层状泥质条带状灰岩;中部为黑色含钙质炭质板岩,夹薄层泥灰岩,下部为灰色厚层状细晶白云岩;底部灰色薄层状泥质条带灰岩。

(6)寒武系上统(∈3):厚>551m。主要为泥灰岩、泥质条带灰岩,下部夹极少量炭质页岩,顶部有竹叶状灰岩。

2.4 二叠系(P)

分布于坪地、蓝田等地,不整合与板溪群、震旦系和寒武系之上。分上下统,二叠系下统分栖霞组(P1q)砾岩及硅质页岩、茅口组(P1m)含燧石结核灰岩;,二叠系上统分吴家坪组(P2w)含煤沉积岩、长兴组(P2c)灰岩,假整合于下统地层之上。

2.5 白垩系(K)

不整合于二叠系之上。底部砾岩之上为一套石英长石砂岩、粉砂岩、泥质岩沉积。

2.6 下第三系(E)

属河流冲积—洪积相粗碎屑岩冲积,砖红色。

2.7 第四系(Q)

为分布于河谷谷地、山坡的河流冲积残坡积物。

3 区域构造

本区位于扬子准地台江南地轴的西南缘,雪峰山华夏系构造隆起带呈北东—南西方向斜贯全区,为区内主要构造形迹。在区域东部展现一组新华夏系构造带。在区域南部有一东西向断裂切华夏系构造带,此外还有规模不大的北西西向的构造形迹。

工作区处于贡溪复式向斜南东翼北东段,区内断裂、褶皱构造发育,其中北东向构造为区内的主体构造。

3.1 区域褶皱构造

区内褶皱构造主要为贡溪复式向斜,由贡溪向斜、鲍溪向斜、黄土坡背斜、中寨向斜组成,轴向均呈北东向展布,各向斜核部地层为寒武系中统花桥组、敖溪组和上统,两翼地层为寒武系下统清虚洞组、杷榔组、牛蹄塘组、震旦系上统以及震旦系下统南沱组。该向斜严格控制和限定了区内重晶石矿和铅锌矿的产出和分布。

3.2 区域断裂构造

区内断裂主要为北东向压性、压扭性断裂,北东东向为次。

主要断裂为铜鼓压性断层(F2)、新寨压性断层(F3)、岳寨冲断层(F4)、碧林断层(F1),其中碧林断层(F1)在图区内出露长度约7.5km,走向北东,往北转为北与铜鼓压性断层相交,该断层可能往深部对该区的铅锌矿层有一定的破坏作用。铜鼓压性断层(F2),产状100°∠30°,断面向南呈弧形突出。南东盘下寒武系地层逆冲于上寒武系地层之上,劈理十分发育。新寨压性断层(F3)分布于图区北西部,破碎带宽达30 余米,局部见糜棱岩带3m ~8m,滑动面平整,断裂带北侧常可见清晰完整的帚状构造。岳寨冲断层(F4)分布于图区南东部,在图区内出露长度约18.5km,走向北东。

4 区域岩浆岩

区内无岩浆岩分布。本区及邻区的岩浆活动主要在前震旦纪和震旦纪早期,表现为火山凝灰岩的沉积。在本区以西镇远(贵州省)一带有基性超基性岩脉及云斜煌斑岩岩脉产出;北东芷江县艾头坪—大洪山一带有基性岩脉出露,此外,无大规模岩浆活动迹象。

5 区域变质

本区处在江南地块西南端的湘黔桂窿起与沅麻盆地的接合部位,由前震旦系组成地台基底构造层,在地台褶皱回返的晋宁运动中发生区域变质,成为一套区域性的浅变质岩系。

震旦系、寒武系是地台盖层。由于该区地处地台东南边缘,加里东运动旋回期受东南地槽褶皱运动的影响,结束了海相沉积,地层也发生了轻微的区域浅变质作用。变质作用主要发生在早古生代晚期。原有泥质岩变成炭质板岩、板岩,碳酸盐岩由泥晶结构重结晶成微晶、细晶结构,灰岩具不同程度的大理岩化,寒武系中统敖溪组(∈2a)底部的球状结核已变质成为大理岩。其它碎屑岩也有变质反应。

6 区域矿产特征

(1)区域成矿作用。江南地块在晋宁(雪峰)运动结束基底发展阶段,震旦纪盖层开始发展以来,本区地壳活动较弱,岩浆活动甚微,火山活动也不多,变质作用极轻,主要断裂都发生在沉积期后,沉积作用及地层对矿产的控制作用起着主导地位。

前震旦纪沉积和有限的火山喷发形成小规模的沉积铁矿和钨、锑、金、铜矿化现象。震旦纪早期该区地壳处于初始沉降状态,形成江口组数十米厚的碎屑沉积和冰水海相沉积,火山活动形成一些透镜状钴锰铁矿沉积及结核状和星散状黄铁矿。晚期江南地块沉没,该处进入川黔地区碳酸盐台地东南边缘的半封闭台地相区,恰值冈瓦纳古陆北缘成磷期,加之持续干旱气候,在贡溪向斜区形成磷块岩、硅质岩、重晶石矿层和局部碳酸盐岩等上升洋流沉积岩石组合。古生界早期,随着湘北龙山—临湘一带的隆起和衡阳一浏阳古陆的形成,区域内局部褶皱抬升,该区进入了半封闭海盆沉积环境,随后由于龙山一临湘隆起的沉没,闭塞状态逐渐解除,海水逐渐加深,沉积了整个寒武系海侵地层序列。解闭初期的火山喷发,为牛蹄塘组下部层位稳定的重晶石、磷和镍、钒、钼、铀、稀土等多元素矿床的沉积提供物质来源。早寒武世晚期—中寒武世早期沉积了大规模的含钾水云母页岩和铅、锌元素的碳酸盐岩。由此可见,该区重晶石、磷、铜、铅、锌及镍、钼、铀等主要矿产形成于晚震旦世—早寒武世时期。

区域构造控矿主要表现在各大断裂带及一级背斜构造。含矿脉体主要赋存于大断裂两侧的次级断裂和背斜的核部、倾伏端等形成的构造空间中。区域变质作用使原生沉积矿产发生重结晶,矿物颗粒次生加大。据现有资料该重晶石矿的形成与同沉积期海底热水喷流作用有关,为海底壳幔混合热液喷流成因(彭军:成都理工,1998 年)。在同沉积期的水下地幔火山喷流热隆起带,含重晶石矿的地幔火山热液在活动过成中与地表水、浅层地下水混合并萃取成矿元素,形成含钡热卤水,从隆升的薄弱处喷出,并沿地势低洼处富集成矿。

(2)区域矿产。区域矿产资源丰富,已发现煤、金、铅锌、铜、钾、钒、重晶石、镉、耐火粘土、水晶、磷、铁、汞、锑、砷、钴、钼、镍、锰、银、稀土、稀有金属及石灰岩、白云岩等二十余种矿产。煤、耐火粘土分布在天柱、双溪一带,金主要分布在漠滨、淘金冲、岩脚一带;重晶石、铅锌、钒钼、磷等矿床多分布新晃在贡溪地区。

7 结论

本次区域地质勘查工作中,基本勘查区内重晶石矿的地质结构、矿产特征及分布范围,通过初略的技术经济评价,重晶石矿床开发的经济效益将是可观的。

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