湖南省衡南县仙岭地区锰矿地质特征及成矿规律

刘思敏

（湖南省核工业地质局三〇一大队，湖南 长沙 410114）

1 矿区地质

1.1 地层

矿区出露地层主要为第四系（Q）、白垩系神皇山组（K1s1）、二叠系龙潭组（P2l）、二叠系孤峰组（P2g）、二叠系栖霞组（P1q）、石炭系测水组（C1c）、石炭系尚保冲组（C1sb）、石炭系岩关阶（C1y）、泥盆系锡矿山组（D3x）。其中二叠系孤峰组（P2g）为本区的主要含矿地层，上段岩性为灰黑色砂岩、紫红色硅质页岩、灰黑色硅质页岩、硅质岩；下段色含硅质页岩、钙质页岩、碳质页岩、及夹灰黑色灰岩透镜体。

1.2 构造

矿区区域处于双江口—冠市街构造带，为北东向构造带，由褶皱及压扭性断层构成。矿区内整体为一南西端仰起北东向倾伏的不对称向斜，西翼地层产状：倾向90～120°，倾角40～55°；东翼地层产状：倾向270～290°，倾角48～65°。向斜核部为白垩系下统神皇山组，两翼地层为龙潭组、孤峰组、栖霞组。

褶皱构造：仅为岩层褶曲，呈舒缓状。

断裂构造：矿区内断裂构造多呈NE向和NNE向展布，多为强压扭带，为印支期或燕山期产物。但地表第四系极发育，沿断层几乎很难找到断层点露头。断裂构造对矿体破坏不大，但对矿层下伏地层的影响较大，使之重复或被分断，破坏了向斜的完整性。主要断裂有F1和F2两条断裂。

F1：为区内主要断裂构造，其走向南北，长约1千米，其北端始于孤峰组地层，南端伸入龙潭组地层。切割下白垩系和龙潭组地层，为一压扭性断裂，其西侧龙潭组断层一般都倾向南，而起东部地层倾向西，由于该断裂的影响，断裂在地貌上表现出来的特征为一南北向低洼山谷。

F2：出露长度约200米，其起始端均为第四系覆盖，走向东西，倾向南，倾角70°～80°局部见碎裂岩，岩层扭曲较为明显，碎裂岩带宽约2米。次级断裂不甚发育，仅见小断层。

1.3 岩浆岩

区内无岩浆岩出露。

2 矿体地质特征

2.1 分布特征

矿区锰矿化主要赋存于孤峰组上部硅质岩、硅质页岩中；主要受层位控制，局部受构造控制。区内锰矿属于沉积型矿床，锰矿体受一定层位控制。

2.2 矿石类型及主要特征

区内主要金属矿物为软锰矿、硬锰矿。矿石结构主要为微细粒粒状晶质结构，胶状环带结构。矿石构造主要为胶状构造、块状构造、条痕-条纹侵染状构造等。锰矿石主要为氧化锰矿石，软锰矿矿石及硬锰矿矿石。

2.3 矿体主要特征

区锰矿体主要赋存于孤峰组上部硅质岩、硅质页岩中；主要受层位控制，矿体产状与地层产状一致，形态为层状。

1号矿体：赋存于孤峰组上部硅质岩及硅质页岩中，呈东西走向，走向80°～125°，倾向170°～215°，倾角44°～61°，地表控制长约400米，矿体呈层状。该矿体品位变化Mn在0.64%～13.66%之间，平均品位为Mn11.85%；厚度变化在0.41m～1.86m之间，平均厚度为1.26m。

2号矿体：赋存于孤峰组上部硅质岩及硅质页岩中，呈东南走向，走向131°～146°，倾向221°～236°，倾角35°～41°，地表控制矿体长约300米，矿体呈层状。该矿体品位变化Mn在0.045%～17.94%之间，平均品位为Mn13.66%；厚度变化在1.23m～3.68m之间，平均厚度为2.46m。

3号矿体：赋存于孤峰组上部硅质岩及硅质页岩中，走向295°，倾向205°，倾角31°，地表控制矿体长100米，厚0.41米，平均品位为Mn12%，矿体呈层状。

4号矿体：赋存于孤峰组上部硅质岩及硅质页岩中，走向313°，倾向223°，倾角56°，地表控制矿体长100米，厚0.77米，平均品位为Mn12.30%，矿体呈层状。

2.4 矿床成因

矿区内的孤峰组硅质岩系成岩过程中，即含有铁锰等元素，且处于浅海沉积环境，硅质来源丰富。本组岩石没有发现碳酸盐类岩石，且岩石具明显韵律结构说明其顶部沉积了较广的含锰硅质岩，可能锰质来源不丰富，没有形成具有工业价值的原生矿床。

含锰硅质岩成岩后经后期运动隆起成为陆地后，加上后期地面上不断侵蚀，长期出露于地表，岩石中铁、锰等元素在风化过程中，逐渐形成氢氧化物的胶体溶液，沿裂隙下淋，并趋向于富集，形成矿体。因此，该区矿床属风化矿床的淋滤沉积型。

3 成矿规律与找矿标志

3.1 成矿规律

矿区矿床类型属风化矿床的淋滤沉积型锰矿，成矿受岩相古地理、地层岩性、构造等条件联合控制：

（1）岩相古地理条件：二叠系孤峰组在区内为一套浅海细碎屑岩—化学岩相，属滨海至浅海相的半封闭还原环境的沉积产物，这种环境有利于锰矿的形成。

（2）地层岩性：矿体赋存于二叠系孤峰组上部硅质岩、硅质页岩中。其上段浅部赋存次生氧化锰矿层，为含锰硅质岩或碳酸锰岩在适宜的湿热气候条件下，经化学风化后，产生的含锰地下水循岩层层理渗滤沉积而成。深部主要赋存原生碳酸锰矿层，为半封闭海湾环境的沉积产物。区内锰矿层从上至下由氧化锰矿向原生碳酸锰矿过渡。

（3）构造：区内的不对称向斜构造对保存矿体起到了较好的作用，是区内的容矿构造。区内呈NE向和NNE向展布的断裂构造，多为强压扭带，对矿体破坏不大，控矿特征不明显。

3.2 找矿标志

（1）岩相古地理标志：浅海细碎屑岩—化学岩相，属滨海至浅海相的半封闭还原环境的沉积产物，为找矿的岩相古地理标志。

（2）地层标志：二叠系孤峰组硅质岩、硅质页岩的岩性组合为找矿的地层岩性标志。

（3）构造标志：不对称向斜构造是找矿有利的构造标志。