湖南省湘潭县九潭冲早震旦系锰矿床成因浅谈

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1、湖南省湘潭县九潭冲早震旦系猛矿床成因浅谈摘要：九潭冲猛矿位于湘中地区湘潭与湘乡交界处，属震旦系沉积加后期改造叠加的碳酸猛矿床类型。笔者在该区工作了较长时间，积累了丰富的一手资料。本文简要论述了矿床地质特征，浅析了矿床成因，从后期成矿的物理化学环境入手，初步总结了成矿规律及找矿标志。关键词：变质砂岩；间接底板；成矿物化环境；岩相与矿相；成矿规律；找矿标志1区域地质特征九潭冲矿区位于江南古陆中段南缘，城步-桃江断裂带东侧的古海湾东部，淤7山古岛东缘。区内猛矿区（点）成群成带展布，有沿淤7山古岛边缘分布的宁

2、乡-涟源-湘潭猛矿带，和近古陆边缘呈东西向方向展布的桃江-安化猛矿带[1]。该猛矿床与湘中地区'‘湘潭式”镒矿浅海相沉积矿床相似。北部为原始江南古陆，西南面有北西向涝山一歇马水下弧形隆起，是一个封闭性较好的障闭浅海海湾过渡为局限海盆。2矿床地质特征2.1矿体（层）特征本区碳酸猛矿体赋存于下震旦系黑色岩系的中、下部，与区域不同的是受古地貌风化剥蚀影响，本区缺失中上寒武系地层，部分地段缺失下寒武系地层。区内含矿岩系地层大致呈近南北向展布，地表出露线呈带状扭转，部分地段和南北延伸隐伏于泥盆系跳马涧组地层之下

3、，含矿岩系地表出露总长大于15km,钻探揭露厚度2〜40m,地层倾向东、北东或南东。含矿岩系地层反映出较完整的沉积旋回和化学沉积环境的变迁。上覆地层为南沱冰磧岩。下伏直接底板为含猛黑色页岩、粉砂质黑色页岩、粉砂岩、含砾粉砂岩，厚1.17〜10.33m；下伏间接底板地层为板溪群五强溪组变质粗中细粒砂岩和马底驿组砂质板岩，其走向上岩性（相）变化较大，两者呈角度不整合接触（表1）。2.2矿区主要成矿作用与矿化特征九潭冲矿区猛矿形成于早震旦世温暖潮湿的浅海湾沉积环境，属浅海相沉积改造型碳酸猛矿床。矿区以碳酸猛

4、矿化为主，另见有氧化猛帽矿化、黄铁矿化、钳帆矿化等。碳酸猛矿化均匀分布于震旦系下统莲沱组页岩段，变化范围一般0.3%〜3.14%,往往在该矿化层中下部与成矿有利地段矿化富集形成原生碳酸牢孟矿体。3矿床成因3.1成矿物质来源九潭冲一楠木冲一新桥猛异常带其最高丰度值为2850X10-6,为地壳丰度（950X10-6）的3倍，大至沿含矿岩系地层呈带状分布。障闭浅海海湾一局限海盆-*含猛沉积建造，其特征是沉积物由碎屑沉积，过渡为陆源悬浮粘土沉积，至生物化学沉积，再过渡到悬浮粘土沉积的特征；矿体普遍含蓝藻化石［

5、2］；受制于生物化学沉积环境呈弱碱性,此时正值温湿气候，大量藻类繁殖，吸附海水（溶液、流体、胶体）中猛离子和胶体中游离含猛碎屑，沉积形成高丰度值的含猛地层。3.2成矿理化条件湘中地区“湘潭式”猛矿后期改造富集成矿是在特定的温度、压力条件下，含猛岩系炭质页岩、灰岩段的Mn+2离子充填、交代碳酸钙中的Ca+2离子,形成碳酸猛和猛方解石。以往对含猛岩系及顶底板围岩分别进行了氧包裹体流体测温试验，根据爱波斯坦的经验公式t°C=14.8-5.41X818计算得知顶板围岩34.93°C、36.51°C（平均35.

6、72°C）；含猛岩系39.85°C、41.91°C（平均40.88°C）；底板围岩63.39°C、70.39°C（平均67.11°C）,由此可知湘中地区碳酸猛矿床的成矿温度35.72〜67.1VC,说明后期改造成矿温度为低温、低压物理环境及含猛岩系碳酸盐岩复理式建造呈弱碱性的化学环境，有利于Ca、Si、Mn等元素的活化、再组合至平衡，猛元素参与矿物的晶格结晶成猛方解石和碳酸镒。根据原岩岩性的差别，在活性较强的碳酸盐岩地层中形成品位较高的块状碳酸猛，页岩中则形成似条带状、条带状碳酸猛。4成矿规律封闭一半

7、封闭至开放式的理化环境，是完成有用元素富集的前提：封闭式顶板（炭质页岩，南沱组冰磧岩、杂砂板岩）岩层厚度一般大于半封闭式直接底板（炭质页岩、含砾粉砂岩），有利于有用元素的水平和垂向运移富集而不易扩散。所以含猛岩系的底板岩性变化制约着矿体在空间上呈层状、似层状、透镜状这一特征；而间接底板围岩岩（相）性与含猛岩系一套复理式碳酸盐岩建造，则是形成富矿块状碳酸猛的组合条件（表2）。5找矿标志5.1地层岩性（相）标志⑴震旦系莲沱组一套完整的韵律层黑色页岩加碳酸盐岩建造是赋矿的目标层位；顶板南沱冰磧杂砂砾岩、冰磧

8、杂砂板岩制约成矿有用元素垂向运移，是主要的直接找矿标志。⑵间接底板围岩为板溪群五强溪组变质粗-中粒砂岩，是形成富厚块状碳酸猛矿体最有利地段。也是区域内寻找同类型碳酸猛矿床重要的找矿标志。⑶根据矿体赋存规律，含猛炭质页岩厚度大，直接顶、底板围岩厚度比值大于1,对成矿有利。5.2构造蚀变及化探异常标志（1）矿区内构造及其旁侧硅化、绿泥石化和黄铁矿化蚀变较明显，影响矿化富集及矿石品级，起到良好的找矿指示作用。黄铁矿化的强弱与成矿成正相关消长。（2）当化探异常峰