湘西沉积型钼镍矿床地质特征及找矿标志

湘西沉积型钼镍矿床地质特征及找矿标志摘要：本文对湘西沉积型铂镍矿床地质特征进行了总结分析，对开展湘西北地区钼镍矿找矿具有一定指导意义。

关键词：沉积型钼镍矿寒武纪黑色页岩系湘西沉积型铝镍矿床处于扬子准地台的南缘，与雪峰山地轴毗邻，区域构造位置上属古丈复背斜北东端次一级构造（图1）。

区域内镍、钼矿床赋存于寒武系下统与中上统的接触部位，该层位岩性在平面上呈相变接触关系，相变线沿六角庄、天门山、溪口一线大致呈北东方向展布。

经已勘查的镍钼等矿区及区域化探等资料反映，镍、钼矿床（点）及异常均位于该相变带内或沿相变带分布。

矿区及已勘探的大浒矿区（中型）白竹峪矿段同属北东向沉积相变带的南东侧，具有相同的沉积环境、牛蹄塘组黑色页岩含矿岩系和成矿地质条件，矿石类型、矿石组合及有用元素赋存状态可以类比。

具备形成铝矿床的各种地质及地球化学条件。

因此，进一步开展研究工作和找矿分析具有一定找矿指导意义。

二、矿区地质特征1．地层矿区内出露有上震旦统及下寒武统。

下寒武统牛蹄塘组底部黑色岩系中赋存有镍钼多元素矿化层，该层是开展钼矿找矿的目的层。

(1)震旦系上统灯影组()岩性以灰白色白云岩为主，节理较发育。

底部为薄层破碎泥质白云岩，下部为鲕状、假鲕状白云岩，中部为砾状白云岩，上部为灰白色中厚层状中一粗粒结晶自云岩，顶部为含硅质白云岩；白云岩顶面可见到侵蚀坑洼和白云岩与上覆磷块岩之间的微角度不整合以及上覆岩层超覆等现象，局部可见到褐铁矿的透镜体。

厚320～400米。

(2)寒武系下统牛蹄塘组()①含矿层()，厚2～6米。

a．磷块岩层：浅灰至黝黑色，薄层状或块状构造，质坚性脆，局部夹白云岩透镜体。

矿物成分主要为胶磷矿，次为泥质、硅质及白云石等。

呈透镜状分布，局部有尖灭现象。

与下伏灯影组呈假整合接触。

b．鳞片状黑色页岩：鳞片状结构，性软易成鳞片，层理不发育，鳞片多具亮黑色，疏松易成粉末，富含磷质硅泥质、黄铁矿等多种结核及金属硫化物条带，层厚1～10厘米，一般l～3厘米，大部分只有一层，局部可见2～3层，断续分布，极不连续。

岩石的主要成分为水云母，次为炭质、有机质及黄铁矿。

局部夹薄层硅质岩层，该层为主要的铝矿层。

c.页片状炭质页岩夹薄板状炭质页岩透镜体。

d．鳞片状高炭质页岩。

②黑色页片状炭质页岩()：间夹硅质团块和硅质粉砂质页岩，风化后呈书页状，厚3.28～6.00米。

③黑色板状炭质页岩()：中厚层状、含硅质结核中含较多黄铁矿和海棉骨针化石，风化后呈球形脱离，厚8.0～10.0米。

④黑色薄层板状灰质页岩()：其成分以泥质为主，灰质、炭质次之，具微层理构造，风化后呈灰白色，厚14～18米。

(3)寒武系下统把榔组()下部为灰色、灰黄色水云母页岩，泥质结构，含有白云母及钙质结核，页理不发育，节理发育，下部夹浅灰色白云质页岩条带；风化后为黄色碎片。

厚约70～120米。

上部为钙质页岩，灰绿色，其成分以泥质为主，含白云母，常夹有钙质结核和钙质透镜体，其透镜体厚0.5～3米，风化后成椭球状。

厚约50～70米。

(4)寒武系下统清虚洞组()下段为灰色薄一中层泥质灰岩、中厚层灰岩，厚116米；中段为含钾页岩（白云岩、钙质页岩），含 5.17％～6.49%，厚26米；上段为灰岩及白云岩，厚117米。

(5)第四系(Q)为冲积层、残坡积层，由前述地层基岩风化形成的碎片、砂泥砾石等组成，厚0～20米。

2．构造矿区位于古丈背斜北东倾没端的次一级向斜的南翼，构造总体简单，呈北倾的单斜层产出，产状平缓，倾角一般在10°～15°。

在矿区南部，断裂构造相对发育，主要有北西西向的F5、北北东向的F2及北东向F6等断层。

(1)F5正断层分布于黄家棚附近（北侧），走向280°左右，倾向北东，倾角约60°，延伸长800余米，垂直断裂40米左右，上盘下降，牛蹄塘组炭质页岩与灯影组白云岩呈断层接触，破坏了矿层的完整性，对矿层有一定的影响。

(2)F2逆断层分布于黄家棚附近（东侧），走向10°左右，倾向西，延伸长1500余米，断距30～50米，切割F5及震旦系、寒武系，导致矿层在走向上不连续。

(3)F6正断层见于彭家岗南南西侧，断层走向70°左右，断距较小，局部影响矿层的连续性。

3．岩浆岩区内无岩浆岩体出露，有轻微热液活动。

三、矿体地质特征1．矿体特征矿区在寒武系牛蹄塘组底部赋存钼、镍、钒、磷等矿产，在震旦系上部分布有含磷条带白云岩，局部富集成磷块岩透镜体。

含矿层由鳞片状黑色页岩和页片状炭质页岩组成，经工程控制，均有矿体分布，厚度、品位变化较小，相对稳定连续，呈似层状分布。

据工作成果：矿层厚0.19～1 .42米，平均0.442米，钥品位0.05％～0.868%,平均0.46%，镍品位0.012％～0.977%，平均0.336%，品位0.088％～0.328%，平均0.208%（图2，图3）。

2．矿石类型已知矿石类型有以下5种。

①磷块岩型的镍、钼贫矿石：浅灰—黝黑色，呈薄板状、致密块状，间夹结核状、脉状隐晶质结构，由胶磷矿（60％～65%)，氟磷灰石和炭磷灰石等（5％～10%),石英、方解石等（30％士）组成。

此矿石含Ni0.017%～1.812%，平均0.17%，含Mo0.01％～1.396%，平均0.147%，含8.57％～39.54%，平均24.51％。

②褐铁矿：土状疏松，多孔状构造，泥状—胶状结构，主要由褐铁矿，次为赤铁矿、水磷铝石及镍华、钼华等组成，矿物成分变化较大，呈囊状或鸡窝状不连续分布于氧化带中，属次生淋滤矿石。

矿石全铁含量28.83％左右，含Ni0.1％以下，含Mo0.1％～0.73％。

③富含镍、钼的金属硫化物矿石：呈铅灰色、灰黄色，条带状或薄板状、透镜状，断续分布于磷块岩与鳞片状黑色页岩之间，金属矿物多呈胶状颗粒彼此嵌布，由硫化镍矿物（5％～15％）钼集合体（15％一25%）、胶状黄铁矿（35％～40%）及磷质—硅泥质结核（40％士）组成，此种矿石分布不稳定，变化很大，但含Ni、Mo均达1％以上，最高者含Ni 4.38％、Mo9.30%，是矿段内唯一富矿石。

（注：硫化镍矿物系几种镍矿物的总称，易于风化流失。

）④鳞片状镍钼矿石：黑色、鳞片状或页片状构造，泥质结构，含硅质、磷质等结核和粉砂质透镜体，矿石由2％～3％硫化镍矿物、2％～5％钼集合体矿物、8%～10％黄铁矿、80％～85％炭泥质加石英组成。

Ni、Mo含量一般都在0.1％以上，矿石变化较其他矿石类型相对稳定，是矿段的主要矿石。

⑤板状含镍铝矿石：黑色、板状构造，泥质结构，由85％～90％的炭泥质、小于1％硫化镍矿物、1％左右钥集合体和7％～10％黄铁矿组成。

镍钼含量变化大，部分镍铂含量可达工业要求，为矿段内次要矿石。

3．矿物成分①镍矿物：主要镍硫物有二硫镍矿、硫铁镍矿、紫硫镍铁矿、辉砷镍矿，多呈粒状、不规则粒状、短脉状，与胶状黄铁矿一道形成“镍集合体”，其主要是高度富集成层状或微薄的夹研（即金属硫化物层），次为成环带状围绕磷片一硅泥质结构，以皮壳状构成结核的外壳。

此外，尚见有镍钒和碧钒两种表生矿物，呈浅蓝绿色，常成针状、粒状，易溶于水。

②铝矿物：大部分为“钥集合体”，钼主要呈非晶质或隐晶质状态的二硫化钼存在。

钼集合体在矿层中呈不规则块状、透镜状，少量脉状与胶状黄铁矿、镍矿物紧密共生，构成其他矿物的基底，一般粒度0.1～2.5毫米。

③黄铁矿：绝大部分形成粒状集合体或结核，一般粒度0.01～0.5毫米；胶状者与镍钥紧密共生，普遍含其他金属元素。

其中含Ni 0.17％～1.02%,Mo0.5%～1.60%,V 0.01％。

另外，见有少量褐铁矿、赤铁矿、砷黝铜矿、黄铜矿、铜蓝、闪锌矿、辰砂、水磷铝石（含铀）。

4．伴生有益组分该矿床除主元素钼及镍外，还含有铂、把、饿、斓、钵、忆、银、硒、钒等可供综合回收利用。

四、矿床成因及找矿标志1．矿床成因大浒矿区镍钼矿床，主要产于寒武系牛蹄塘组黑色粘土岩相的底部，从古地理环境分析，可以说明当时该地区位于浅海陆棚的边缘地带。

在黑色粘土岩相中，经常可以观察到有大量的胶状黄铁矿和磷质结核，以及各种有机物质，同时经光谱和化学分析发现有丰富的金属元素Ni、Mo、V、P、U、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Ti、Zr、Se稀土和铂族元素。

据目前湘西北地区工作的资料，多数地段所含元素含量有些差异，大浒矿区镍钥矿床中除含Ni、Mo、V、P、U等主要元素外，稀土元素中的La、Ce、Y，铂族元素中的Pt、Pd、Os和稀散元素中的Se及贵重金属Ag等有一定含量。

在岩矿石鉴定中发现Ni通常以（占镍总量的60％～70%）呈胶状或不规则的粒状与胶状黄铁矿紧密共生。

Mo大致呈MoS状态与炭质和粘土类型物质等均匀混合成“钼集合体”。

在矿层中常常可见到钼集合体与胶状结构的、FeS的混合物出现。

有时围绕于磷质一硅泥质结核的边缘分布，构成结核的外壳。

根据Ni、Mo元素主要以胶粒状富集于粘土岩相中，且层位稳定、呈层状分布的特点，说明它们的迁移和赋存状态都是作为胶粒吸附于粘土物质内进行的。

当这些元素在迁移的过程中，遇到合适的化学环境时，便与粘土物质一起沉积于黑色页岩相中，富集形成具有一定工业价值沉积矿床。

2．找矿标志①湘西北寒武系下统牛蹄塘组黑色岩系下部的钼矿体，具有一定成矿时期和稳定的、区域性的成矿层位和对应的成矿部位，牛蹄塘组地层是钼矿找矿的地质前提。

参考文献[1]湖南省地质矿产局403队.慈利县黄家棚矿区钼矿普查报告[R].2009[2]湖南省地质矿产局403队．张家界石镍钼钒矿矿产资源勘查规划[R].2005[3]湖南省地质矿产局403队．慈利县大浒镍钼矿区白竹峪矿段详查报告[R].1972[4]付治国，吕伟庆，田修启等.东沟钼矿矿床地质特征及找矿因素研究[J].中国钼业，2005,(5).[5]徐兆文，陆现彩，杨荣勇等．河南省栗川县上房斑岩钼矿床地质地球化学特征及成因[J]；地质与勘探，2000,(01)。