張 遂,沈紅錢,馮開友,楊炳南,沈小慶,袁良軍,謝興友,姚希財,蔡國榮,2,曾 飛,吳應(yīng)值
(1.貴州省地礦局103地質(zhì)大隊,貴州 銅仁 554300;2.自然資源部基巖區(qū)礦產(chǎn)資源勘查工程創(chuàng)新中心,貴州 貴陽 550081;3.貴州省錳礦資源預(yù)測評價科技創(chuàng)新人才團(tuán)隊,貴州 銅仁 554300)
貴州松桃高地超大型隱伏錳礦床位于貴州省松桃縣烏羅鎮(zhèn)。該礦床是2013—2019年,貴州省地礦局103地質(zhì)大隊“貴州省錳礦資源預(yù)測評價科技創(chuàng)新人才團(tuán)隊”,運用原創(chuàng)理論和隱伏新類型錳礦找礦勘查原創(chuàng)技術(shù)體系(周琦 等,2012,2013,2016,2017),通過貴州省銅仁松桃國家整裝勘查區(qū)轉(zhuǎn)化運用實踐,成功發(fā)現(xiàn)的又一隱伏超大型(富)錳礦床。詳查提交備案的錳礦石資源量1.61億噸(其中富錳礦石資源量7 166萬噸,達(dá)特大型規(guī)模),為僅次于松桃普覺超大型錳礦床的亞洲第二大的錳礦床。該礦床產(chǎn)于南華裂谷錳礦成礦區(qū)、武陵錳礦成礦帶、石阡-松桃-古丈錳礦成礦亞帶(圖1)、李家灣-高地-道坨IV級地塹盆地中心(周琦 等,2016),該IV級地塹盆地控制形成了松桃高地、道坨2個超大型錳礦床和李家灣、楊立掌、大路等大中型錳礦床和關(guān)口坳、鍋廠等小型錳礦床,提交的錳礦資源儲量近4億噸(圖2)。為了盡快將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,貴州省決定開展該錳礦床大精查(即勘探)工作。
謝小峰等(2018)以松桃高地超大型錳礦床為例,對黔東松桃地區(qū)燕山期構(gòu)造特征進(jìn)行了研究,初步認(rèn)為高地錳礦區(qū)內(nèi)主要為燕山期構(gòu)造,斷層斷距小、延深淺,對區(qū)內(nèi)礦體影響較小。但認(rèn)為F3犁式正斷層斷距大且深,越往礦區(qū)北西側(cè)的深部,分析該斷裂應(yīng)切斷錳礦體,造成錳礦的不連續(xù),形成拉空帶(謝小峰 等,2018)。
圖1 華南南華紀(jì)武陵錳礦成礦帶成礦亞帶分布圖(周琦,杜遠(yuǎn)生 等,2016)
圖2 松桃李家灣-高地-道坨南華紀(jì)大塘坡期Ⅳ級含錳地塹盆地礦石相圖(袁良軍 等,2019,略有修改)Fig.2 Songtao Lijiawan-Gaodi-Daotuo Nanhua Period Datangpo Stage IV Manganese Graben Basin Ore Facies Diagram(YUAN Liang-jun et al.,2019,slight modification)
圖3 松桃高地錳礦區(qū)地質(zhì)簡圖
冷水犁式斷層(F3)的形成與斷層通過上部脆性及相對脆性沉積巖層段和下部韌性層有關(guān)。在上部的碳酸鹽巖脆性層及相對脆性層中較陡,進(jìn)入泥頁巖等韌性層迅速變緩并滑脫,特別是下部韌性巖層泥頁巖在斷層面往下變緩中起著重要的作用。由于韌性,降低了巖層的內(nèi)摩擦力,使斷層面的角度變緩,同時,由于泥頁巖具有異常壓力,降低了沉積剖面巖層上覆的負(fù)荷強(qiáng)度,使斷面變緩并沿沉積層面滑動(袁良軍 等,2013)。通過音頻大地電磁測深與寬頻大地電磁測深資料的融合處理與解釋,AMT31剖面北西段F3斷層上盤一側(cè)地下電性結(jié)構(gòu)為“高-低-中低”的三元結(jié)構(gòu),與“碳酸鹽巖-碎屑巖-變質(zhì)巖”的地層結(jié)構(gòu)相吻合。剖面南東段地下電性結(jié)構(gòu)為“低-中高”的二元結(jié)構(gòu),與“碎屑巖-變質(zhì)巖”的地層結(jié)構(gòu)一致(圖6)。對AMT25和AMT31反演剖面綜合分析,兩條剖面的斷層形態(tài)特征一致(圖7),F(xiàn)3斷層在淺部傾角約60°,隨著斷層向深部發(fā)育,傾角逐漸變緩,該斷層在大塘坡組軟弱巖層中有可能尖滅,對深部隱伏錳礦體可能沒有造成破壞。
圖4 松桃高地錳礦區(qū)冷水犁式斷層(F3)D6148地質(zhì)點素描圖Fig.4 Sketch Diagram of D6148 geological point of Lengshui Listric Fault(F3)in Songtao Gaodi manganese mining area
圖5 松桃縣高地錳礦床31號勘查線剖面圖
圖6 松桃高地錳礦區(qū)AMT31號剖面NLCG反演成果圖(沈小慶 等,2021)Fig.6 result map of NLCG inversion and AMT31 section in Songtao Gaodi manganese mining area(SHEN Xiao-qing and so on,2021)
圖7 松桃高地錳礦區(qū)AMT剖面反演綜合成果圖(沈小慶 等,2021)Fig.7 Comprehensive results map of AMT profile inversion in Songtao Gaodi manganese mining area(SHEN Xiao-qing et al.,2021)
高地錳礦冷水?dāng)鄬?F3)為典型的犁式正斷層,平面展布規(guī)模大,地表及淺部斷距大,致使斷層通過處缺失了部分地層。F3犁式正斷層上陡下緩,斷層越往深部滑脫面越趨于平緩,斷層延伸至大塘坡組地層后可能已經(jīng)尖滅,可能并未對含錳巖系造成破壞,使深部錳礦體得以較好保存,故預(yù)測礦床北西深部仍具有較大的找礦潛力。
(2)通過音頻大地電磁測深與寬頻大地電磁測深資料的融合處理與解釋,認(rèn)為該斷層進(jìn)入南華系大塘坡組地層后可能逐漸尖滅,可能使深部隱伏錳礦體得以較好保存,如這一認(rèn)識成立,則高地錳礦床北西深部仍具有較大的找礦潛力。
(3)黔東及毗鄰地區(qū)的“大塘坡式”錳礦區(qū),普遍發(fā)育犁式正斷層,其對錳礦體的破壞和后期保存有重要的影響。在今后的錳礦勘查過程中,除了要考慮錳礦成礦期地塹盆地的原始展布方向外,還應(yīng)加強(qiáng)后期構(gòu)造特征的研究,特別是犁式正斷層等構(gòu)造對深部隱伏錳礦的影響。