劉 松
(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局 物化探總隊,貴州 都勻 558000)
道坨超大型錳礦床外圍找礦潛力探討
——以大路錳礦為例
劉 松
(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局 物化探總隊,貴州 都勻 558000)
道坨超大型全隱伏錳礦床,礦體埋深700~1 500 m,已探明資源量位列全國錳礦第二,礦體主要產(chǎn)于一套淺海盆地亞相沉積內(nèi),具有地質(zhì)構(gòu)造簡單、礦層產(chǎn)狀平緩、成錳盆地保存完好和礦體厚度大、變化小、礦石品位高、質(zhì)量穩(wěn)定的特點。而大路錳礦位于道坨超大型錳礦床東面,與道坨錳礦床相鄰,通過兩者間的沉積環(huán)境、成礦地質(zhì)特征及礦體特征的對比,找尋其對應(yīng)關(guān)系,對其找礦潛力進(jìn)分析探討。
道坨超大型全隱伏錳礦床;大路錳礦;找礦潛力;沉積環(huán)境;地質(zhì)特征
大路錳礦位于黔東北松桃地區(qū),對于該區(qū)錳礦成因分類前人研究較多,如劉巽鋒等[1]將錳質(zhì)來源歸結(jié)為海底火山;趙東旭[2]認(rèn)為菱錳礦是淺水環(huán)境中錳質(zhì)沉積物破碎而成;陳多福等[3]提出了熱水沉積的觀點;楊瑞東[4]認(rèn)為應(yīng)屬于藻類生物成礦;許效松等認(rèn)為大塘坡時期為海相深水沉積環(huán)境,菱錳礦富集于成巖階段;近年來,周琦等通過對大塘坡組地層與錳礦的研究認(rèn)為大塘坡組底部菱錳礦、白云巖屬于天然氣滲漏形成的冷泉碳酸鹽巖沉積,提出了天然氣滲漏對“大塘坡式”錳礦形成的控礦作用等等[5]。因此本次對其成因不做具體研究,重點是借助以上觀點對大路錳礦與道坨錳礦區(qū)進(jìn)行對比分析。
1.1地層
大路錳礦研究區(qū)及外圍主要出露寒武系(婁山關(guān)群、平井組、高臺組、清虛洞組、杷榔組、變馬沖組、九門沖組)、震旦系(留茶坡組、陡山沱組)、南華系(南沱組、大塘坡組、鐵絲坳組)及新元古界青白口系烏葉組等地層。
其中寒武系婁山關(guān)群(∈2-3ls)—清虛洞組(∈1q)地層巖性主要以淺灰色—深灰色白云巖、灰?guī)r、砂質(zhì)白云巖、泥質(zhì)白云巖為主;寒武系下統(tǒng)杷榔組(∈1p)—震旦系上統(tǒng)留茶坡組(Z2l)地層主要以深灰色、灰黑色粉砂質(zhì)頁巖、碳質(zhì)頁巖、頁巖為主;震旦系下統(tǒng)陡山沱組(Z1d)為灰、深灰色厚層—塊狀細(xì)晶白云巖夾黑色炭質(zhì)頁巖及粘土巖,底部為灰白色中厚層硅質(zhì)巖;南華系上統(tǒng)南沱組(Nh2n)以灰、灰綠、黃綠色、黃灰、深灰色厚層塊狀(冰磧)含礫粉砂巖、冰磧含礫粉砂質(zhì)粘土巖、粉砂巖為主。
南華系下統(tǒng)大塘坡組(Nh1d),該區(qū)地表出露不完整,根據(jù)鉆孔資料,其上部為灰色至深灰色層紋狀炭質(zhì)粉砂巖夾黑色炭質(zhì)頁巖;中部為黑色炭質(zhì)頁巖夾深灰色層紋狀炭質(zhì)粉砂巖;中下部為黑色薄層炭質(zhì)頁巖夾灰黑色、鋼灰色塊狀菱錳礦組成,局部夾淺厚0.15~0.20 m灰色凝灰?guī)r,方解石脈發(fā)育,呈細(xì)脈狀交差產(chǎn)出,黑色炭質(zhì)頁巖和塊狀菱錳礦中,見線狀、星點狀和結(jié)核狀黃鐵礦。
南華系下統(tǒng)鐵絲坳組(Nh1t)巖性主要為黃灰、灰色塊狀礫質(zhì)砂巖、砂泥質(zhì)礫巖、巖屑砂巖、雜砂巖;新元古界青白口系烏葉組(Qbw)以紫紅色砂質(zhì)板巖、灰綠色變余石英砂巖為主。
南華系大塘坡組(Nh1d)為南沱冰期與鐵絲坳冰期之間的間冰期沉積物,據(jù)鉆孔揭露成果,主要組成物質(zhì)為黑色炭質(zhì)頁巖、灰色、深灰色炭質(zhì)粉砂巖、塊狀菱錳礦和少量凝灰?guī)r。錳礦體產(chǎn)于大塘坡組一段(Nh1d1),是區(qū)內(nèi)菱錳礦的唯一賦礦層位。大塘坡組一段(Nh1d1)底部與鐵絲坳組(Nh1t)接觸部位為錳礦主礦體產(chǎn)出部位。
1.2構(gòu)造
研究區(qū)位于揚子陸塊東南邊緣與江南造山帶的接觸部位,其區(qū)域構(gòu)造位置為銅仁寬緩褶皺區(qū)內(nèi)鐘靈復(fù)式背斜東翼的次級褶皺上洞背斜北東段,并夾持于區(qū)域性的北東向三陽大斷裂和紅石大斷裂中部,因此,區(qū)內(nèi)斷裂、褶皺等構(gòu)造較發(fā)育,總體走向呈北北東、向北東展布。
大路錳礦與鍋廠(F)、大塘坡(C)、楊立掌(E)、黑水溪(H)等大、中型錳礦床及道坨超大型錳礦床均處于淺海亞相盆地帶中[5],與道坨超大型錳礦床僅隔一條木耳溪斷裂(圖1)。沉積物由炭質(zhì)頁巖或黑色頁巖相帶、炭質(zhì)頁巖、白云巖沉積相帶和菱錳礦沉積相帶的巖石構(gòu)成。由圖中不難看出,大部分礦床均位于木耳溪斷裂的西側(cè),因此部分文獻(xiàn)將木耳溪斷裂為劃為該成錳斷陷盆地的東面邊界。但通過研究發(fā)現(xiàn),該斷裂在南面穿過大塘坡錳礦床時,在斷層兩邊均有礦體存在。若這一現(xiàn)象一直延伸至深部,那么大路地區(qū)深部可能也存在與道坨錳礦類似的隱伏型錳礦體。
由大陸錳礦區(qū)施工的ZK103鉆孔與道坨錳礦的鉆孔情況對比發(fā)現(xiàn):ZK103施工鉆孔深度1 350米,鉆孔揭露含錳巖系大塘坡組(Nh1d1)一段層厚54.39 m,見礦厚度8.9 m,而道坨礦區(qū)含錳巖系大塘坡組一段(Nh1d1)層厚12.51~53.61 m,礦體厚度0.6~7.05 m。巖性上均為一套含炭質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)頁巖和塊狀菱錳礦以及少量凝灰?guī)r組合。由表1可知,道坨錳礦區(qū)及普查區(qū)含錳地層厚度及巖性組合特征較為一致。體現(xiàn)了該區(qū)沉積環(huán)境與道托錳礦的高度相似性。
1 炭質(zhì)頁巖、白云巖沉積相帶和菱錳礦沉積相帶;2 錳礦床分布區(qū);3 含錳巖系界限;4 斷層;5 沉積相界線;6 省界;7 預(yù)測區(qū)
圖1錳礦成礦預(yù)測圖
表1 道坨錳礦區(qū)(ZK001)與普查區(qū)(ZK103)含錳巖系剖面對比
由以上對比可以發(fā)現(xiàn),木耳溪斷裂為道坨成錳斷陷盆地的東面邊界可能性不大,其應(yīng)為一條成礦后期的破壞型正斷層,大路錳礦區(qū)應(yīng)為道坨成錳盆地的東延部分,受斷層影響在斷層帶內(nèi)及斷層接觸部位可能形成無礦區(qū),且大路錳礦區(qū)礦體埋深應(yīng)大于道坨錳礦區(qū);另大路錳礦區(qū)地表褶皺、斷裂等構(gòu)造發(fā)育,且以正斷層居多,對礦層的破壞性極大,因此其礦體的連續(xù)性應(yīng)比道坨錳礦差一些(見圖2)。
1 寒武系中上統(tǒng);2 寒武系下統(tǒng);3 震旦系;4 南華系上統(tǒng)南沱組;5 南華系下統(tǒng)大塘坡組;6 南華系下統(tǒng)鐵絲坳組;7 地層界限;8 斷層;9 礦體;10 鉆孔及編號
圖2道坨—大路錳礦區(qū)勘探線剖面
1)礦區(qū)與道坨錳礦床相同,含錳巖系賦存于南華系大塘坡組第一段底部黑色頁巖中,礦石礦物以
菱錳礦為主,次為錳白云石及錳方解石等。礦石主要呈現(xiàn)泥晶結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)及塊狀構(gòu)造、條帶(紋層)構(gòu)造,均屬典型的大塘坡式錳礦床。
2)通過本次研究認(rèn)為木耳溪斷層僅把盆地切割成兩部分,大路錳礦區(qū)應(yīng)為道坨錳礦床成錳盆地的北東延申段。
3)道坨錳礦床是完全通過鉆探工程驗證方式發(fā)現(xiàn)的一個超大型全隱伏錳礦床,是典型的“大塘坡式”錳礦床之一,普查提交備案錳礦資源量8 343.25萬t,但根據(jù)本次資料分析,該成錳盆地的邊界范圍應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于提交資源量范圍,礦床遠(yuǎn)景資源儲量應(yīng)大于1億噸,極有可能成為我國最大的錳礦床。
[1] 劉巽鋒, 王慶生, 高興基. 貴州錳礦地質(zhì)[M]. 貴陽: 貴州人民出版社, 1989.
[2] 趙東旭. 震旦紀(jì)大塘坡期錳礦的內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)和重力流沉積[J]. 地質(zhì)科學(xué), 1990(2): 149-156.
[3] 陳多福, 陳先沛. 貴州省松桃熱水沉積錳礦的地質(zhì)地球化學(xué)特征[J]. 沉積學(xué)報, 1992(4): 35-43.
[4] 楊瑞東, 歐陽自遠(yuǎn). 早震旦世大塘坡期錳礦成因新認(rèn)識[J]. 礦物學(xué)報, 2002(4): 329-334.
[5] 糜從斌, 劉松. 松桃大路錳礦進(jìn)展性突破工作思路的探討[J]. 世界有色金屬, 2016(22): 137-139.
PotentialDiscussininProspectingofDautoUltra-largeManganeseDeposit——TakeDaluManganeseMineasAnExample
LIU Song
(Non-ferrousMetalsandNuclearIndustryGeologicalExplorationBureauofGuizhou,GeophysicalandgeochemicalCorps,Duyun,Guizhou558000,China)
Dao Tuo ultra-large Mn-deposit, with orebody depth of 700 ~ 1 500 m, proves its resources will rank second in manganese mines. Its ore bodies mainly occur in a shallow sea basin facies, with simple geological structure. Manganese basin is well preserved and the thickness of large and small changes the ore grade are high and stable in quality. The road is near Dauto ultra-large deposits which is adjacent to the east-Dauto manganese deposit. We have found the corresponding relationship and the prospecting potential.
Daotuo ultra-large and concealed manganese deposit; Main manganese ore; Prospecting potential; Sedimentary environment; Geological characteristics
2017-08-08
劉松(1983-),男,貴州都勻人,本科,工程師,研究方向:礦產(chǎn)勘查,手機:15885437285,E-mail:112401489@qq.com.
P618.32
B
10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.05.008