謝小峰溫官國 袁良軍

貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局103地質(zhì)大隊，貴州 銅仁 554300

地質(zhì)·礦床

黔東地區(qū)李家灣錳礦礦床地質(zhì)特征及綜合找礦信息

謝小峰*溫官國 袁良軍

貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局103地質(zhì)大隊，貴州 銅仁 554300

黔東地區(qū)李家灣錳礦位于貴州省銅仁市松桃縣烏羅鎮(zhèn)境內(nèi)，該礦床為楊立掌錳礦體在深部及外圍的延續(xù)。錳礦賦存于南華系下統(tǒng)大塘坡組第一段黑色巖系下部，礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，層位較穩(wěn)定，規(guī)模較大，礦體沿走向長約2000m，沿傾向延深長約1500m。礦床平均厚度為2.56m，平均品位為19.31%。根據(jù)大量的野外觀察，前人資料整理及綜合研究成果，初步總結(jié)出該區(qū)的綜合找礦信息。

錳礦 地質(zhì)特征 綜合找礦信息 李家灣 貴州松桃

黔東地區(qū)李家灣錳礦位于貴州省銅仁市松桃縣烏羅鎮(zhèn)境內(nèi)，礦區(qū)面積為28.08km2，是貴州銅仁松桃錳礦國家級整裝勘查區(qū)主要錳礦床之一。該礦床為隱伏礦床，為楊立掌錳礦體在深部的延續(xù)，礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，層位較穩(wěn)定，規(guī)模較大，礦體沿走向長約2000m，沿傾向延深長約1500m。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

該區(qū)位于揚子地塊與江南隆起帶的結(jié)合部位【1～5】，是一個以新元古界淺變質(zhì)巖系為基底的復雜褶皺帶。出露的基底為新元古界梵凈山群，為一套巨厚的變質(zhì)火山巖系和陸源碎屑巖系，其上為新元古界淺變質(zhì)巖系板溪群，武陵運動（約830Ma）使得兩者呈角度不整合接觸，并使得兩者產(chǎn)生變形變質(zhì)。之后（約800Ma），伴隨羅迪尼亞超大陸的裂解，華南及研究區(qū)發(fā)生大規(guī)模伸展裂陷，巨厚的板溪群在區(qū)域拉伸斷裂過程中造就了區(qū)內(nèi)半地塹式聚錳盆地。加里東運動，曾使該區(qū)一度隆起，缺失古生界泥盆和石碳系地層。中生代早期的印支運動使研究區(qū)隆升為陸、晚期的燕山運動使其發(fā)生強烈變形，形成復雜的斷褶帶，喜馬拉雅運動再次發(fā)生斷塊狀差異性隆升。經(jīng)過不同期次構(gòu)造運動的復合、疊加和改造作用，形成了區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂以北北東―北東向為總體構(gòu)造線的區(qū)域構(gòu)造格架，但褶皺多被后期斷裂破壞和改造，屬中等—復雜構(gòu)造變形區(qū)【6～10】。區(qū)域內(nèi)出露地層有：中元古界薊縣系、新生元古界青白口系、南華系、震旦系、古生界寒武系、奧陶系及新生界第四系。

Rodinia超大陸裂解形成的裂谷盆地及裂谷盆地中發(fā)育的古斷裂（裂隙）構(gòu)造控制著錳礦床的分布，因此成錳區(qū)內(nèi)具等距性分布的NE、NNE向古斷裂構(gòu)造控制的盆地多為沉積成錳盆地，故它控制著區(qū)域錳礦床的分布（圖1），研究認為局限淺海相中的裂陷盆地是區(qū)內(nèi)最有利的沉積成礦盆地，區(qū)內(nèi)主要大中型錳礦均產(chǎn)于該相帶。

圖1 研究區(qū)成錳沉積盆地空間分布示意圖（據(jù)文獻9修編）Fig.1 Sketch spatial distribution map of the manganese sedimentary basin in study area

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)內(nèi)出露地層主要有元古界青白口系板溪群、南華系、震旦系、古生界寒武系及新生界第四系（圖2）。

圖2 李家灣錳礦區(qū)地質(zhì)簡圖（據(jù)文獻4修編）Fig.2 Geological sketch map of Lijiawan manganese deposit

礦區(qū)處于梵凈山穹狀背斜北東外緣，猴子坳向斜南西側(cè)，以斷裂構(gòu)造為主，褶皺不發(fā)育。主要斷裂構(gòu)造為北東向、北東東向及北西向三組，以北東及北東東向最發(fā)育，北西向次之（圖2）。北東東向斷裂主要為楊立掌斷層（F1），該斷層為區(qū)域性斷層，在本區(qū)可分為三段：①西段（蓋白溝段），斷層大致沿蓋白溝出露，該段斷層傾向北西，傾角較陡，北西盤下降，南東盤上升，表現(xiàn)為正斷層性質(zhì)，斷距達1000m以上，斷層兩側(cè)地層產(chǎn)狀較亂，拖拉撓曲較明顯，巖石極為破碎。②中段（楊立掌至李家灣段），該段斷層傾向北西，傾角較陡，65～80°，局部地段近于直立，斷距達250～500m，為多期活動的張扭性正斷層。③東段（李家灣至塘坎上段），該段斷層進入烏羅壩子，浮土掩蓋，僅于塘坎上見零星基巖出露，推測為正斷層性質(zhì)。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 含錳巖系特征

錳礦賦存于南華系下統(tǒng)大塘坡組第一段黑色巖系（習稱“含錳巖系”）下部，錳礦的空間分布規(guī)律與含錳巖系的特征密切相關，根據(jù)楊立掌錳礦床地質(zhì)成果結(jié)合本礦區(qū)地質(zhì)特征，區(qū)內(nèi)含錳巖系具有從盆地中心向邊緣厚度變薄的特點，且具分帶性，即從盆地中心向邊緣可劃分為三個巖性組合帶：菱錳礦-碳質(zhì)頁巖、碳質(zhì)頁巖、白云巖（含錳白云巖）-碳質(zhì)頁巖。含錳巖系主要由碳質(zhì)頁巖及碳質(zhì)菱錳礦等組成，含錳巖系的厚度直接關系到菱錳礦的產(chǎn)出、厚度及品位，從現(xiàn)有工程的統(tǒng)計來看，該區(qū)含錳巖系厚度大于 7m（ZK408鉆孔僅7.48m），即可能有菱錳礦產(chǎn)出，而小于7m一般無工業(yè)價值的菱錳礦體。含錳巖系巖性組合特征由上而下大致可細分為15個小層，由上至下依次為：

（15）黑色含粉砂質(zhì)碳質(zhì)頁巖等，厚度：5.29～14.45m。

（14）黑色碳質(zhì)頁巖，厚度：7.66～25.27m。

（13）黑色含錳質(zhì)層紋狀碳質(zhì)頁巖，為礦層直接頂板，厚度：1.28～1.99m。

（12）灰黑色條帶狀菱錳礦，僅見于ZK107鉆孔中，厚度：1.10m。

（11）黑色含錳質(zhì)層紋狀碳質(zhì)頁巖，僅見于 ZK107鉆孔中，厚度：0.60m。

（9～10）鋼灰、黑色薄層條帶狀菱錳礦夾1～5層黑色含錳質(zhì)碳質(zhì)頁巖，下部夾鋼灰色薄層塊狀菱錳礦，習稱“上層礦”。本礦區(qū)F1斷層以北呈連續(xù)分布，達工業(yè)價值；F1斷層以南，僅個別鉆孔見礦化，未達的工業(yè)價值，厚度：0.15～4.91m。

（8）黑、黑色含粉砂質(zhì)碳質(zhì)頁巖，分布連續(xù)穩(wěn)定，僅有厚度的變化，具可對比性。是上、下層礦分界的良好標志層，厚度：0.03～0.53m。

（2-7）鋼灰、黑色厚層塊狀、條帶狀及花斑狀菱錳礦，間夾1～3層含錳碳質(zhì)頁巖或碳質(zhì)頁巖，習稱“下層礦”，厚度：0.71～7.65m。

（1）黑色薄層碳質(zhì)頁巖或為含錳碳質(zhì)頁巖，為礦層直接底板，呈似層狀或透鏡狀產(chǎn)出，部分鉆孔缺失，為下層礦直接與下伏地層鐵絲坳組（Nh1d1）接觸，厚度：0.04～4.20m。

3.2 礦體特征

李家灣錳礦床通過鉆探工程揭露，錳礦體賦存于含錳巖系底部，礦體呈層狀、似層狀順層產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖基本一致，楊立掌斷層（F1）拉空帶以北礦體以背斜形式整體呈近N傾伏，傾角31°；以南礦體（ZK009以西部分）呈近N傾斜延至楊立掌斷層（F1）拉空帶，傾角24°；以東部分整體以波狀起伏形式呈 NE傾斜，傾角 23～41°，礦層底板顯示撓曲褶皺現(xiàn)象。已施工的 17個鉆孔有14個見礦，見礦良好，目前控制礦體走向大于2000m，傾向延深大于1500 m，控制礦體底板標高-600～+340m， 目前勘查區(qū)礦體南北方向尚未圈邊，前景較好。單工程礦體厚0.94～8.19m，礦床平均厚 2.56m，變化系數(shù) 65.99%，厚度變化不大；單工程Mn品位14.12%～24.79%，礦床平均Mn品位19.31%，變化系數(shù)14.95%，品位分布較均勻。

3.3 礦石特征

3.3.1 礦石礦物組分 礦石中主要礦石礦物為菱錳礦，少量錳白云石和錳方解石，主要脈石礦物為石英、方解石、白云石、黃鐵礦及粘土礦物等。3.3.2 礦石化學組分 錳是礦石中的主要有益組分，單工程平均Mn品位14.12%～24.79%，平均19.30%。

礦石中其他組分主要有：P、TFe、SiO2、CaO、MgO、Al2O3、S等，其含量特征敘述如下：

(1) P：單工程含量為0.142%～0.401%，平均0.234%，P/ Mn為0.0077～0.0170，平均為0.0120，屬高磷礦石。

(2) TFe：在礦內(nèi)內(nèi)分布比較均一，單工程含量2.58%～4.00%，平均3.30%，Mn/Fe為4.42% ～8.70%，平均為5.91%，屬于低鐵礦石。

(3) SiO2：礦區(qū)分布不均勻，單工程含量為13.59%～30.70%，平均21.15%。隨不同品級礦石含量不同。總的趨勢是含錳由低到高，則 SiO2的含量由高到低，二者呈反比關系。

(4) CaO、MgO、Al2O3、S、燒失量、As平均含量分別為 9.35%、2.72%、3.36%、1.44%、 43.78%、23.80×10-6。

3.3.3 礦石結(jié)構(gòu) 菱錳礦主要有泥晶結(jié)構(gòu)、顯微鱗片狀結(jié)構(gòu)，少量為粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)（見圖3），其特征如下。

泥晶結(jié)構(gòu)：礦石主要由泥晶菱錳礦組成，混伴有大量的碳質(zhì)有機質(zhì)及陸源碎屑不均勻分布，菱錳礦呈泥晶圓粒狀、藻球粒狀，粒徑一般為0.005mm，其晶粒間有泥晶白云石和方解石等充填。多數(shù)菱錳礦呈泥晶集合體構(gòu)成橢圓、板塊狀，部分呈斷續(xù)條紋狀與粉砂碎屑相間分布。

圖3 礦石結(jié)構(gòu)照片F(xiàn)ig.3 Ore texture

顯微鱗片狀結(jié)構(gòu)：礦石主要由泥晶菱錳礦組成，相伴有粘土礦物、碳質(zhì)有機質(zhì)。菱錳礦呈泥晶結(jié)合體，構(gòu)成長條狀、扁豆狀、眼球狀定向分布于玉髓、水云母等粘土礦物中，碳質(zhì)有機質(zhì)主要充填于由菱錳礦構(gòu)成的碎屑間的裂縫中。有時菱錳礦呈條紋狀相對富集與粘土礦物相間分布。

粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)：礦石主要由菱錳礦、粉砂碎屑、粘土礦物（水云母）以及泥碳質(zhì)有機質(zhì)組份等組成。菱錳礦以泥晶集合體形式產(chǎn)出，絕大多數(shù)呈線紋狀、條紋狀、條帶狀富集，菱錳礦晶粒間碳質(zhì)、硅質(zhì)玉髓、石英及粘土礦物等充填；粉砂碎屑含量較高一般占40%左右，其成份以石英礦物屑為主，次為白云母和硅質(zhì)巖屑等，呈次圓狀、次棱角狀，分選性良好而磨圓度中等，構(gòu)成砂質(zhì)條紋—條帶狀。

3.3.4 礦石構(gòu)造 礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造及花斑狀構(gòu)造。

塊狀構(gòu)造：由泥晶菱錳礦組成，伴有碳質(zhì)有機質(zhì)、粘土礦物，分布均一，結(jié)構(gòu)致密，一般呈園粒狀、團塊狀、橢圓狀集合體，彼此緊密相嵌，界線模糊不清。

條紋、條帶狀構(gòu)造：由泥晶菱錳礦、碳質(zhì)有機質(zhì)、粘土礦物等各自相對偏集定向排列構(gòu)成顏色不同的條紋或條帶。

花斑狀構(gòu)造：由白色脈石礦物充填膠結(jié)擠壓破碎的塊狀礦石及少數(shù)條帶、條紋狀礦石。

3.3.5 礦石類型 區(qū)域內(nèi)錳礦按礦石成因類型分為碳酸錳礦和氧化錳礦兩種，本區(qū)為深部隱伏礦體，其礦石氧化程度極低，全為原生碳酸錳礦石。碳酸錳礦石可分為塊狀、條帶狀及花斑狀菱錳礦三種類型，簡述如下：

塊狀菱錳礦：呈灰黑色、鋼灰色，具泥晶結(jié)構(gòu)、致密塊狀構(gòu)造，泥狀斷口比較平整，主要由泥晶菱錳礦組成。

條帶狀菱錳礦：呈灰黑色，由泥晶菱錳礦、碳質(zhì)有機質(zhì)、粘土礦物各自相對偏集而成，具條帶狀、層紋狀構(gòu)造，斷口參差不齊。

花斑狀菱錳礦：呈灰黑色、鋼灰色，具塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造，主要由泥晶菱錳礦及白色脈石礦物組成，節(jié)理裂紋較發(fā)育，白色脈石礦物主要為膠結(jié)物及充填物，其主要成分為石英，次為方解石。

3.4 礦床成因探討

作為黔東“大塘坡式”錳礦床典型代表的李家灣錳礦床的礦床成因，目前尚無確定的結(jié)論，但綜合以往學者對“大塘坡式”錳礦床的研究成果【11-15】，可大致概括為冰刨沉積成因—生物成因—火山噴發(fā)沉積成因—熱水沉積成因—碳酸鹽巖帽沉積成因—天然氣滲漏成因。就李家灣礦區(qū)而言，筆者以為以天然氣滲漏成因的可能性最大，因為在本區(qū)含錳巖系地層中見到較多軟沉積變形構(gòu)造，尤其越靠近盆地中央這種構(gòu)造越多，根據(jù)周琦等人研究成果【16】，這種構(gòu)造很有可能是冷泉上涌導致，因此天然氣滲漏成因的可能性也是有的。當然對于本礦床的礦床成因還有待作進一步更深入更細致的研究。

4 綜合找礦信息

根據(jù)大量的野外觀察，前人資料整理及綜合研究成果，初步總結(jié)出該區(qū)內(nèi)有以下綜合找礦信息。

（1）NE、NNE向古斷裂構(gòu)造控制區(qū)內(nèi)沉積成錳盆地分布。Rodinia裂解形成的裂谷盆地及裂谷盆地中發(fā)育的古斷裂（裂隙）構(gòu)造控制著錳礦床的分布。因此成錳區(qū)內(nèi)具等距性分布的NE、NNE向古斷裂構(gòu)造控制的盆地多為沉積成錳盆地，故它控制著區(qū)域錳礦床的分布。

（2）本區(qū)大塘坡組地層厚度與錳礦品位及礦體厚度呈正相關性，即大塘坡組地層厚度越厚，錳礦品位越高、礦體厚度越厚。其中，錳礦品位與大塘坡組第二、三段厚度呈較強正相關性，而錳礦體厚度與大塘坡組第一段呈較強正相關性【17】。

（3）本區(qū)有礦產(chǎn)出地段含錳巖系厚度通常在14～30m左右，小于10m的地段一般無礦產(chǎn)出。

（4）本區(qū)含錳巖系水平層紋發(fā)育、成層性好和巖石中有機質(zhì)及碳質(zhì)含量相對較高地段錳礦較富集。

（5）本區(qū)各沉積盆地中，含錳巖系具有分帶性，通常從盆地邊部到盆地中心依次為含粉砂質(zhì)碳質(zhì)頁巖帶-碳質(zhì)頁巖、含錳白云巖帶-碳質(zhì)頁巖、菱錳礦帶，菱錳礦產(chǎn)于成錳盆地的中心地帶。

（6）在有礦分布的含錳巖系中，Mn、Cr微量元素的含量正相關，且Mn/Cr比值幾乎均等于一常數(shù)，即40左右，無礦含錳巖系中的Mn/Cr比值則遠大于或小于40，不是一個常數(shù)【18】。

5 小結(jié)

李家灣錳礦為貴州省銅仁市和貴州省地礦局聯(lián)合勘查銅仁地區(qū)優(yōu)勢礦產(chǎn)資源合作項目之一，也是貴州省松桃縣錳礦整裝勘查區(qū)主要錳礦床之一，于2010年9月取得探礦權(quán)，經(jīng)過近3年的勘查工作，取得一些地質(zhì)成果，目前詳查備案錳資源量1863萬t。當然筆者對本礦床地質(zhì)特征認識還不足，隨著更進一步的地質(zhì)工作和研究工作，相信還有許多新的認識。在本文撰寫過程中，得到貴州省地礦局103地質(zhì)大隊覃英調(diào)研員、王佳武總工等多位專家的耐心指導幫助，在此表示感謝。

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ORE DEPOSIT GEOLOGICAL CHARACTERISTICS AND COMPREHENSIVE PROSPECTING INFORMATION OF LIJIAWAN Mn DEPOSIT IN ESTERN GUIZHOU

Xie Xxiaofeng Wen Guanguo Yuan Liangjun
The 103 geology team of Bureau of geology and mineral exploration and development of Guizhou province, Tongren Guizhou 554300

Lijiawan Mn deposit is located in Wuluo town of Guizhou, and it's the extension of deep and surrounds ore body. Mn deposit exists in the lower part of the first section of the black rock series in Datangpo group of Lower series of Nanhua. The ore body is broadly distributed in simple layers with stable occurrence and huge reserves, which is about 2000m along the direction of strike and 1500m along the tilt. The average thickness is 2.56m with average grade 19.31%. Based on field observation, previous data compilation and comprehensive research, the comprehensive prospecting information of this area has been preliminary summarized.

manganese deposit，geological characteristics，comprehensive ore-prospecting information，Lijiawan，Songtao county of Guizhou

P618.32：P622.6

：A

：1006-5296（2015）01-0001-06

* 第一作者簡介：謝小峰（1986～），男，主要從事礦產(chǎn)普查與勘探、成礦規(guī)律與預測等工作。碩士研究生，工程師

2014-12-20；改回日期：2015-01-21