鐘月麗，陳 登*

錳礦是國家戰(zhàn)略礦產(chǎn)，屬于新材料所需的關(guān)鍵礦產(chǎn)之一，應(yīng)用前景廣泛。貴州是全國的主要錳礦賦存區(qū)域，其中二疊紀(jì)遵義錳礦是貴州首次發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)價(jià)值的錳礦床，貴州遵義復(fù)興錳礦床位于貴州遵義國家錳礦整裝勘查區(qū)內(nèi)。2016年～2018年貴州省地礦局一0二地質(zhì)大隊(duì)承擔(dān)了貴州省遵義錳礦整裝勘查區(qū)礦產(chǎn)調(diào)查與找礦預(yù)測項(xiàng)目，通過該項(xiàng)目對遵義錳礦開展成礦預(yù)測研究，創(chuàng)新提出了遵義錳礦為“內(nèi)生外成氣液噴溢沉積型”錳礦床，并建立了該類型錳礦床的找礦預(yù)測模型，提出了以構(gòu)造標(biāo)志、成礦地質(zhì)標(biāo)志、同沉積斷層、成礦相、覆蓋層等方向開展找礦預(yù)測。指導(dǎo)了貴州省遵義復(fù)興錳礦的找礦勘查，發(fā)現(xiàn)了中型錳礦床1個(gè)，實(shí)現(xiàn)了成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用和找礦勘查。本文在復(fù)興錳礦勘查研究基礎(chǔ)上，主要對該礦產(chǎn)的地質(zhì)特征、礦體特征和礦石特征等方面進(jìn)行總結(jié)，為下一步找礦勘查工作提供借鑒意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

按大地構(gòu)造單元劃分，復(fù)興錳礦床位于華南板塊的上揚(yáng)子板塊東南部的鄂渝湘黔前陸褶皺沖斷帶西部，先后經(jīng)歷了燕山等多次構(gòu)造運(yùn)動的疊加改造作用，區(qū)域構(gòu)造形跡主要形成于燕山期，形成了如今北北東西緊密褶皺及被同方向斷裂的地質(zhì)特征。區(qū)域上出露了震旦系、古生界寒武系（∈）、奧陶系（O）、志留系（S）、二疊系（P）、中生界三疊系（T）和第四系（Q）的沉積巖。

研究區(qū)位于全國26個(gè)重要成礦區(qū)帶中的上揚(yáng)子中東部(臺褶帶) PbZn Cu AgFeMnHgSb磷鋁土礦硫鐵礦成礦帶（Ⅲ77-2），礦產(chǎn)以錳、鋁為主。在中二疊世早期，峨眉地幔柱的活動在貴州水城-黔西-遵義地區(qū)形成了“黔北裂谷盆地”，隨著構(gòu)造運(yùn)動加強(qiáng)黔北裂谷盆地（Ⅰ級）進(jìn)一步斷陷形成了水城和遵義兩個(gè)次級裂谷盆地（Ⅱ級），并在遵義次級裂谷盆地形成了3個(gè)Ⅲ級地塹盆地、2個(gè)Ⅲ級地壘，在中二疊世晚期，在Ⅲ級地塹盆地內(nèi)形成了若干個(gè)Ⅳ級地塹盆地組成，Ⅳ級地塹盆地控制了錳礦的形成和分布范圍。表現(xiàn)為在黔北裂谷盆地外圍茅口組第二段為含燧石條帶灰?guī)r、盆地內(nèi)部為深灰色硅質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)條帶互層，在盆地內(nèi)部和盆地外圍地壘巖性為茅口組三段灰白色生物灰?guī)r，在盆地邊緣形成線狀分布的茅口組三段的硅化巖體，在Ⅳ級地塹盆地形成了錳礦床。復(fù)興錳礦床即分布在深溪-復(fù)興Ⅳ級地塹盆地中，按貴州二疊紀(jì)錳礦成礦區(qū)帶進(jìn)行劃分，復(fù)興錳礦床位于遵義-黔西錳礦成礦帶、遵義次級成礦亞帶的深溪-復(fù)興錳礦礦帶。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

研究區(qū)內(nèi)出露地層為第四系（Q）、三疊系中統(tǒng)獅子山組（T2sh）和松子坎組（T2s）、下統(tǒng)茅草鋪組（T1m）及夜郎組，其中三疊系下統(tǒng)夜郎組分為九級灘段（T1y3）、玉龍山段（T1y2）、沙堡灣段（T1y1），二疊系上統(tǒng)長興組（P3c）、上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）、中統(tǒng)茅口組（P2m）為鉆孔揭露。與錳礦形成有關(guān)地層為二疊系中統(tǒng)茅口組，產(chǎn)出層位為茅口組第三段（P2m3），現(xiàn)將區(qū)內(nèi)地層由老至新簡述如下：

2.1.1 第四系（Q）

由殘、坡積物及人工堆積物組成，分布于溝槽和低洼地帶。主要為灰黃色粘土、粘土質(zhì)砂、礫等，不整合于其他地層之上。厚度為0.55m～8.04m，平均厚3.61m。

2.1.2 三疊系中統(tǒng)獅子山組（T2sh）

獅子山組大面積分布于區(qū)內(nèi)北西部何家臺一帶，巖性主要為灰色、深灰色中至厚層狀細(xì)晶灰?guī)r夾灰色薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r和含白云質(zhì)、泥質(zhì)灰?guī)r，層間夾少量泥質(zhì)條帶；厚度大于115.72m。與下伏地層三疊系中統(tǒng)松子坎組（T2s）整合接觸

2.1.3 三疊系中統(tǒng)松子坎組（T2s）

廣泛分布在勘查區(qū)內(nèi)，巖性為灰黃色薄層狀夾中厚層狀泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r和灰綠色、紫紅色泥巖互層，深灰色中厚層狀夾薄層狀細(xì)晶灰?guī)r，淺灰綠色薄層狀鈣質(zhì)泥巖夾灰質(zhì)白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r。厚度為225.47m～265.98m，平均厚254.62m。與下伏地層三疊系下統(tǒng)茅草鋪組（T1m）整合接觸。

2.1.4 三疊系下統(tǒng)茅草鋪組（T1m）

該地層大面積出露于勘查區(qū)南東部龍坪至興隆一帶，上部巖性為淺灰色中至厚層狀細(xì)晶白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r；中部巖性為肉紅色、灰褐色白云巖夾溶塌角礫白云巖；下部為深灰色微晶、細(xì)晶灰?guī)r夾少量白云巖，底部為灰色薄層狀微晶灰?guī)r；厚度為422.51m～557.11m，平均厚495.45m。與下伏地層整合接觸。

2.1.5 三疊系下統(tǒng)夜郎組（T1y）

按其巖性可分為三段，從新到老為：

九級灘段（T1y3）：出露于勘查區(qū)南東部彭家林一帶。巖性為紫紅色、淺灰綠色泥巖夾泥質(zhì)灰?guī)r，上部夾少量灰色薄層狀泥灰?guī)r，與下伏地層整合接觸，厚度為138.84m～149.69m。平均厚度為145.97m。

玉龍山段（T1y2）：少量出露于勘查區(qū)西部礦權(quán)邊緣，主要巖性為淺灰色、灰色薄至中厚層狀微晶、細(xì)晶灰?guī)r，下部夾厚約3～10m的紫紅色、淺灰綠灰色泥巖、鈣質(zhì)泥巖。厚度為207.56m～216.37m，平均厚211.73m。

沙堡灣段（T1y1）：為鉆孔揭露地層，主要巖性為灰色、淺灰綠色鈣質(zhì)泥巖夾泥灰?guī)r、微晶灰?guī)r，頂、底部為灰綠色蒙脫石粘土巖，中部一般夾多層灰綠色蒙脫石粘土巖，厚度為6.07m～8.52m，平均厚7.48m。與下伏地層整合接觸。

2.1.6 二疊系上統(tǒng)長興組（P3c）

為鉆孔揭露地層，主要巖性為深灰色、灰色中～厚層狀含燧石細(xì)晶灰?guī)r，上部夾少量泥質(zhì)條帶，下部夾少量深灰色中厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r和較多泥質(zhì)條帶；灰?guī)r中產(chǎn)豐富的牙形石、腕足類化石，泥質(zhì)灰?guī)r和泥巖中產(chǎn)較豐富的生物碎屑化石，厚度為55.21m～59.45m，平均厚57.25m，與下伏地層二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）整合接觸。

2.1.7 二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）

為鉆孔揭露地層，厚度為104.90m～118.10m，平均厚112.95m：上部巖性為深灰色泥巖和深灰色中厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r夾少量灰色細(xì)晶灰?guī)r和含泥質(zhì)灰?guī)r，偶見厚0.02m～0.63m的C3粉煤；產(chǎn)腕足、瓣鰓化石及大量生物碎屑化石，含較多星散狀和結(jié)核狀黃鐵礦，此段厚約60m。下部為兩層厚約18m～30m的灰、深灰色中至厚層狀細(xì)晶灰?guī)r夾少量泥質(zhì)灰?guī)r組成，兩套灰?guī)r之間為厚約5m的泥巖、粘土巖、粉砂質(zhì)泥巖、C2煤層、灰?guī)r、泥巖巖性組合；底部為C1煤層（線），局部為炭質(zhì)泥巖層。C2煤層上部為粉煤下部為塊煤，煤層（線）厚0.20m～0.64m，平均厚0.42m不具工業(yè)利用價(jià)值；C1煤層（線）厚0.15m～0.69m，平均厚0.44m，為不可采煤層，此段厚約45m，與下伏地層呈假整合接觸。

2.1.8 二疊系中統(tǒng)茅口組第三段（P2m3）

在研究區(qū)內(nèi)該段呈現(xiàn)不同的巖性建造分布：

（1）含錳建造：主要為含錳巖系，賦存于C1煤層之下，茅口組三段由深灰～灰色粘土巖、深灰色含錳粘土巖、碳酸鹽錳礦層和淺灰綠色綠泥石蒙脫石粘土巖組成，厚1.15m～7.61m，平均2.50m。區(qū)內(nèi)可分為北東東向分布的二種建造類型：

貧錳沉積：分布在研究區(qū)北部一帶，是本區(qū)的主要建造類型。為深灰色、灰黑色塊狀貧錳礦層，具晶粒、球粒結(jié)構(gòu)和土狀、碎屑狀構(gòu)造，為成錳過渡相主要建造類型。

含錳建造：分布在貧錳建造外圍，主要為淺灰色、灰色的含黃鐵礦粘土巖、含錳粘土巖組成，為成錳邊緣相主要建造類型。

（2）硅化巖建造：分布在研究區(qū)中部和北部，兩個(gè)鉆孔均揭露了硅化巖帶，其沿45°方向延伸呈線性分布，分布寬度約為100m～1000m；巖性為含硅化巖角礫粘土巖、硅化巖（原巖為灰?guī)r），該建造為同沉積斷層識別標(biāo)志和斷陷盆地邊界劃分標(biāo)志。

（3）灰?guī)r建造：分布在研究區(qū)南部一帶，礦區(qū)僅1個(gè)鉆孔揭露了生物灰?guī)r，為淺灰色中至厚層狀生物灰?guī)r，含蜓化石。

（4）二疊系中統(tǒng)茅口組第二段P2m2（習(xí)稱為“白泥塘層”）：巖性主要為深灰色、灰黑色薄層狀含炭硅質(zhì)灰?guī)r夾灰黑色薄層狀硅質(zhì)巖，下部夾少量灰色中厚層狀細(xì)晶灰?guī)r，產(chǎn)生物化石以放射蟲、海綿骨針為代表，腕足類、瓣鰓類、介形蟲產(chǎn)于下部。厚度大于28.99m。從區(qū)域上來看，該段分布在整個(gè)遵義錳礦區(qū)內(nèi)，是黔北裂谷盆地范圍識別的重要標(biāo)志。

2.2 構(gòu)造

位于蝦子復(fù)向斜南翼，整體屬于單斜構(gòu)造，傾向300°～350°，傾角5°～25°，地層為三疊系中統(tǒng)獅子山組（T2sh）、三疊系中統(tǒng)松子坎組（T2s）和三疊系下統(tǒng)茅草鋪組（T1m）和夜郎組（T1y）；未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造。

2.3 含礦巖系

研究區(qū)含礦地層為二疊系中統(tǒng)茅口組三段，與上伏二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M呈假整合接觸；主要分布在礦區(qū)北部。錳礦產(chǎn)于含礦巖系的下部，屬黑色巖系中的海相沉積碳酸錳礦床，主要由一套淺灰、灰綠、暗灰至灰黑色的含黃鐵礦的粘土巖、碳酸鹽錳礦組成。其厚度為0m～4.90m,平均厚2.12m。其產(chǎn)出層序及巖礦組合特征自上而下綜述如下：

上覆地層龍?zhí)督M（P3l）：主要為厚約0.15m～8.75m深灰色含植物根莖化石粘土巖，含較多黃鐵礦結(jié)核，是錳礦層的直接頂板；其上為厚約0m～0.70m炭質(zhì)泥巖或煤層（線），再上為厚約1.20m～2.68m的深灰色含海百合化石細(xì)晶灰?guī)r，與下伏地層不整合接觸。

茅口組第三段（P2m3），含錳巖系：

（1）灰色、灰白色粘土巖，含大量黃鐵礦結(jié)核和少量條帶狀菱鐵礦、白云石和褐鐵礦。該層含錳一般為0.10%～3.06%；黃鐵礦含量為2.27%～6.50%之間。厚度為0m～0.63m。

（2）深灰色含錳粘土巖，含少量鮞粒狀、豆?fàn)盍忮i礦，中下部含少量次生菱錳礦顆粒。厚度為：0m～2.32m。

（3）錳礦層：為灰、黑灰色、灰褐色、棕紅色碳酸鹽錳礦或者灰褐色氧化錳礦，礦層中偶見夾石，夾石為含錳粘土巖和含錳泥巖。礦層厚0m～4.90m。

（4）淺灰綠色綠泥石、蒙脫石粘土巖，含大量黃鐵礦結(jié)核，局部含錳達(dá)3.41%。厚度為0.30m～0.60m。

（5）灰褐色、棕紅色菱錳礦和錳方解石，常見角礫狀構(gòu)造和斑雜狀構(gòu)造，僅在北部ZK2321鉆孔發(fā)現(xiàn)，推測在該孔以北存在該層錳礦石，應(yīng)為復(fù)興Ⅳ級盆地噴溢沉積中心相的邊緣位置。厚度約為：0m～0.69m。

底板：茅口組第二段（白泥塘層）P2m2：灰黑色薄層狀含硅質(zhì)灰?guī)r。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

勘查區(qū)內(nèi)錳礦層產(chǎn)于茅口組三段含錳巖系底部，位于二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m2）硅質(zhì)灰?guī)r之上，埋藏深度達(dá)1300m～1550m。礦體呈層狀產(chǎn)出于勘查區(qū)北部，錳礦體總體呈65°方向延伸，礦體沿走向延長約1.6km，傾向延伸約1.0km，見礦面積為1.6km2，賦存標(biāo)高為-350m～-450m。礦層厚度為0m～4.90m，平均厚度為2.12m，變化系數(shù)為87.83%。礦體總體呈單斜產(chǎn)出，礦體傾角7°～8°。礦體單工程品位為16.77%～19.67%，礦體平均品位為18.01%，變化系數(shù)為6.77%；礦石自然類型主要為碳酸鹽錳礦石。該礦體形態(tài)復(fù)雜程度中等、礦床有用組分分布均勻，礦體具有中型規(guī)模。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石成分

區(qū)內(nèi)錳礦礦石礦物以菱錳礦為主，其次為水褐錳礦，含少量鈣菱錳礦、錳方解石、錳白云石、鐵菱錳礦、軟錳礦等，總體上含錳巖系從上至下菱錳礦比例越來越高，水褐錳礦比例越低；脈石礦物主要以粘土礦物為主，次為硫化物和方解石以及少量炭屑、石英等。其中菱錳礦為淺玫瑰色、淺褐、黑棕色，粒度0.01mm～1.00mm，是主要礦石礦物，為他形粒狀、針柱狀產(chǎn)出，所占比例一般為87.99%～96.94%。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

原生結(jié)構(gòu)主要以球粒結(jié)構(gòu)為主，其次是皮殼狀結(jié)構(gòu)、放射鮞結(jié)構(gòu)和纖維狀結(jié)構(gòu)，礦石常由兩種以上的結(jié)構(gòu)組成。后生結(jié)構(gòu)主要為晶粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、殘余粒屑結(jié)構(gòu)。原生構(gòu)造主要有無定向構(gòu)造（塊狀構(gòu)造）為主。塊狀構(gòu)造為絕大部分礦石的主要構(gòu)造，各礦物之間彼此緊密分布。

3.2.3 礦石組分

錳礦石主要組分為錳、二氧化硅、鐵、磷、硫、氧化鈣、氧化鎂、三氧化二鋁等，礦石主要有益組分為錳，單件樣品品位12.10%～24.88%；單工程平均品位16.77%～19.67%，平均18.01%。鐵是礦石中主要礦物組分，在礦石內(nèi)分布較均勻，單工程平均品位4.41%～9.97%，平均7.07%。Mn/Fe比值為2.55%，屬于高鐵礦石。硫?yàn)橹饕泻υ亟M分，主要以黃鐵礦的形式存在，單工程平均品位1.15%～6.39%，平均4.12%，總體變化較穩(wěn)定。磷是礦石中主要有害組分，含量為0.021%～0.136%，單工程平均平均0.060%；P/Mn比值為0.003%,總體屬于中磷礦石。

3.2.4 礦石類型

礦石自然類型為碳酸鹽錳礦石，礦石工業(yè)類型為高硫、中-高鐵、中磷、酸性-自熔性貧錳礦石。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

在揚(yáng)子準(zhǔn)地臺西部的茅口晚期的峨眉地幔柱活動，導(dǎo)致地殼不均衡裂陷（拉張和同沉積斷裂的影響），在碳酸鹽臺地的基礎(chǔ)上發(fā)生了分異，形成了一條自云南宣威，經(jīng)貴州水城、納雍、黔西到遵義的北東向黔北裂谷盆地。通過對遵義二疊紀(jì)錳礦的研究，發(fā)現(xiàn)遵義錳礦的形成于黔北裂谷盆地密切相關(guān)，提出了以構(gòu)造標(biāo)志、成礦地質(zhì)標(biāo)志、同沉積斷層、成礦相、覆蓋層等找礦預(yù)測要素，總結(jié)出遵義錳礦礦床成因?yàn)閮?nèi)生外成的氣液噴溢沉積，遵義錳礦屬于內(nèi)生外成的氣液沉積成礦構(gòu)造系統(tǒng)，形成于貴州省二疊紀(jì)茅口晚期遵義裂谷盆地中，其形成過程為深部氣錳質(zhì)沿同沉積斷層上升到地塹盆地中，發(fā)生氣液噴溢沉積成錳而形成菱錳礦體，在成錳中心相噴溢的原生錳礦石沉積后，由于遵義錳礦主要形成于屬于有氧與厭氧環(huán)境的過渡帶，原生富錳礦石沉積后開始逐步氧化形成了水褐錳礦石；在成巖后期，礦層頂部由于地質(zhì)運(yùn)動形成放射狀、波狀同心圓鮞粒構(gòu)造的錳礦石，其中個(gè)別鮞粒核部以黃鐵礦或菱錳礦為核心四周形成粘土巖或者菱錳礦的，在成巖以后整個(gè)變化時(shí)期中，由于黃鐵礦存在抑制了錳質(zhì)再次溶解，同時(shí)由于粘土巖的良好封閉作用，得以在層內(nèi)保存的錳在不斷的改造集中而成今日的錳礦床。形成了如今貴州省二疊紀(jì)錳礦的分布區(qū)域和形態(tài)。

4.2 找礦標(biāo)志

復(fù)興錳礦為典型的“內(nèi)生外成氣液噴溢沉積型錳礦床”，其形成和分布受黔北裂谷盆地遵義次級裂谷盆地控制，根據(jù)對典型礦床調(diào)查分析，總結(jié)了其找礦標(biāo)志主要包括以下幾類：

（1）地層標(biāo)志：包括了二疊系茅口組二段硅質(zhì)灰?guī)r建造、茅口組三段含錳巖系建造、硅化巖建造和生物灰?guī)r建造。硅質(zhì)灰?guī)r的分布范圍是錳礦體存在的必要地層標(biāo)志，硅化巖建造和生物灰?guī)r建造控制了聚錳的地塹盆地范圍，在該地塹盆地范圍內(nèi)存在含錳巖系就有錳礦存在的可能。

（2）構(gòu)造標(biāo)志：本區(qū)的構(gòu)造找礦標(biāo)志為同沉積斷層，其形成和控制了Ⅳ級地塹盆地（聚錳盆地）和地壘。

（3）礦石標(biāo)志：沉積中心相的富錳礦石，具紋層狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造和攪動構(gòu)造；出現(xiàn)灰綠色凝灰?guī)r層。

4.3 找礦前景

研究區(qū)與著名的貴州省遵義深溪錳礦床、永安錳礦床位于同一深溪-復(fù)興錳礦成礦帶內(nèi)，該礦帶為遵義錳礦的主要分布區(qū)域，已發(fā)現(xiàn)了深溪大型錳礦床、轉(zhuǎn)龍廟中型錳礦床和永安大型錳礦床。在轉(zhuǎn)龍廟、深溪、銅鑼井等礦床中均發(fā)現(xiàn)了典型的氣液噴溢沉積中心，噴流口長軸方向近80°展布；噴溢口中心表現(xiàn)為具軟沉積變形紋理、角礫狀、斑雜狀構(gòu)造的富錳礦石，含礦巖系厚度中心與礦體厚度中心重合。本次在研究區(qū)北部鉆孔ZK2321發(fā)現(xiàn)了噴溢沉積中心相，目前的工作尚未對該區(qū)進(jìn)行圈邊，控制程度低，根據(jù)成礦規(guī)律分析，認(rèn)為具有找到大型錳礦床的潛力。

5 結(jié)論

（1）礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)于二疊紀(jì)茅口組第三段含錳巖系，埋藏深度達(dá)1300m～1550m；礦體沿走向延長約1.6km，傾向延伸約1.0km，見礦面積為1.6km2。礦體單工程品位為16.77%～19.67%，礦體平均品位為18.01%。礦層厚度為0m～4.90m，平均厚度為2.12m。礦石礦物以菱錳礦為主，礦石自然類型主要為碳酸鹽錳礦石。

（2）研究區(qū)內(nèi)茅口組第三段發(fā)現(xiàn)了與黔北裂谷盆地形成相關(guān)的含錳建造、生物灰?guī)r建造和硅化巖建造三種不同的建造類型，其中硅化巖建造分布在研究區(qū)中部和北部，對識別研究區(qū)斷陷盆地內(nèi)的同沉積斷層和找礦工作起到指示作用。