黑水縣巴阿澤錳礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律

劉波，張姚，梁宇，肖博之

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黑水縣巴阿澤錳礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律

劉波，張姚，梁宇，肖博之

（四川省冶金地質(zhì)勘查局水文工程大隊(duì)，四川郫縣611730）

巴阿澤錳礦位于瓦缽梁子—四美溝復(fù)背斜東部傾沒端。通過對黑水縣巴阿澤錳礦床的綜合研究，該礦床的含礦層位為菠茨溝組中段（PTb2）。礦區(qū)共圈定2條礦體。同時(shí)對該區(qū)的礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律進(jìn)行了分析，認(rèn)為該礦床屬于沉積-受變質(zhì)型礦床，并歸納總結(jié)出三條找礦標(biāo)志。

錳礦；地質(zhì)特征；成礦規(guī)律；四川黑水

礦區(qū)處于巴顏喀拉褶皺帶東部，石大關(guān)弧形構(gòu)造帶西段之瓦缽梁子—四美溝復(fù)背斜東部傾沒端。屬揚(yáng)子地臺西緣之松潘—甘孜地槽馬爾康拗陷盆地，系重要鐵、錳成礦帶之一。巴阿澤錳礦成因類型屬沉積—受變質(zhì)錳礦床。錳礦體產(chǎn)于中生界二疊系～三疊系菠茨溝組中段（PTb2），展布于瓦缽梁子復(fù)背斜西部北翼。

1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

1.1 大地構(gòu)造位置

在1∶20萬區(qū)域地質(zhì)龍日壩、松潘、馬爾康和茂汶圖幅的接圖部位。礦區(qū)處于巴顏喀拉褶皺帶東部，石大關(guān)弧形構(gòu)造帶西段之瓦缽梁子—四美溝復(fù)背斜東部近傾沒端。屬揚(yáng)子地臺西緣之松潘—甘孜地槽馬爾康拗陷盆地，系重要錳成礦帶之一[1]。

1.2 區(qū)域構(gòu)造及控礦構(gòu)造

該區(qū)具變質(zhì)基底和沉積蓋層二元結(jié)構(gòu)，基底由震旦系和下古生界地層，蓋層為各種形態(tài)的褶皺，以帶狀、斜列式、弧形等組合形式出現(xiàn)。黑水地區(qū)褶皺構(gòu)造帶屬松潘—金湯—甘孜弧形構(gòu)造的組成部分，區(qū)域構(gòu)造多屬印支運(yùn)動發(fā)展起來的線型—緊密褶皺。區(qū)域構(gòu)造可劃分為四組：Ⅰ知木林弧形構(gòu)造，Ⅱ石大關(guān)弧形構(gòu)造，Ⅲ四美溝—瓦缽梁子復(fù)背斜，Ⅳ北北西向褶皺構(gòu)造帶（圖1）。

與成礦關(guān)系密切的是四美溝—瓦缽梁子復(fù)背斜，該背斜構(gòu)造呈北西向展布，全長45km。復(fù)背斜西段傾沒端呈指狀裙邊褶皺，其核部為古生界（D、C+P）地層，兩翼對稱分布三疊系（PTb、T及T）地層。該背斜控制了黑水地區(qū)含錳層位的空間分布，是區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造[2]。

在瓦缽梁子復(fù)背斜中—西段，低序次斷裂較多，以反扭斜切地層走向的逆斷層為主。巴阿澤錳礦受區(qū)域瓦缽梁子—四美溝長垣狀復(fù)式背斜控制。該背斜展布于黑水縣的瓦缽梁子四美溝一線，由上古生界地層（D等）構(gòu)成背斜核部，中生界三疊系中、上統(tǒng)底層為翼部“裙邊”。背斜總體呈長垣狀，其兩向延長的傾伏端，東部為色爾古，西部為德石溝的草地梁子，全長45km。地質(zhì)構(gòu)造沿軸線延伸可分為三段，即西段呈北西西向，中段呈東西向，東段呈南東向，總貌呈平臥式“S”形。背斜北翼寬3～5km，展布于黑水縣蘆花、紅巖、木蘇、維古、熱河和瓦缽梁子，區(qū)內(nèi)已知的16個(gè)錳礦床（點(diǎn)）均受控其間；背斜南翼的主體展布于茂汶縣赤不蘇境內(nèi)。軸面產(chǎn)狀：西段向南西傾斜，傾角60°～80°；中段傾向北，傾角15°左右；東段傾向北北東，傾角12°～20°。樞紐脊線總貌：中段高，向東西兩端遞降，褶皺主軸呈波狀蜿蜒伸展。

1.3 地層

該地區(qū)按1984年版龍日壩幅區(qū)測報(bào)告，區(qū)域地層屬馬爾康地層分區(qū)金川小區(qū)。本區(qū)地殼總厚度46～55km。出露地層有上古生界泥盆系危關(guān)組（Dw）、石炭系西溝組（Cx）、二疊系三道橋組（Ps）、二疊系～三疊系菠茨溝組（PT）及扎尕山組（T）（扎尕山組在礦區(qū)缺失）、雜谷腦組（T）、侏倭組（T^z）及新都橋組（T）、新生界第四系（Q）（表1）。其中菠茨溝組（PT）為本礦區(qū)含鐵錳巖系[3]。

表1 黑水區(qū)域地層簡表

1.4 巖漿巖

本區(qū)巖漿活動總體不強(qiáng)烈。礦區(qū)外圍，有印支晚期的花崗巖，巖體呈巖基或巖株產(chǎn)出，最大者為羊拱?！蚬艓r體，出露面積達(dá)980km2。在瓦缽梁子—四美溝復(fù)背斜的邊緣地帶，如北部地區(qū)的木須壩、澤蓋等地有燕山期花崗巖侵入，西邊及南部地區(qū)有峨太基和道公花崗巖（γ51-2、γ52-1）侵入。巖體呈巖株（體）狀產(chǎn)出，與三疊系地層呈侵入接觸。巖體年齡為205～65百萬年，相當(dāng)于松潘甘孜地槽系褶皺回返時(shí)的區(qū)域變質(zhì)期。

值得注意的是，位于“復(fù)背斜”南翼上的印支晚期道公花崗巖與扎尕山組含錳巖系的接觸帶中，有可能出現(xiàn)巖漿改造型富錳礦。

1.5 區(qū)域礦產(chǎn)

黑水地區(qū)礦產(chǎn)除錳礦、鐵礦外，還有金礦、白鎢礦、石灰石礦、花崗巖建筑石材等。區(qū)內(nèi)的Cu、Pb、Zn、B、Ba、V、Ni等元素異常和相應(yīng)的礦物重砂異常[4]。

2 礦區(qū)（床）地質(zhì)

巴阿澤錳礦成因類型屬沉積—受變質(zhì)錳礦床。錳礦體產(chǎn)于菠茨溝組中段（PTb2），錳礦展布于瓦布梁子復(fù)背斜北翼西部近轉(zhuǎn)折端。

2.1含錳地層特征

錳礦體（層）賦存于菠茨溝組泥砂質(zhì)碎屑巖層中，按巖性組合及單層錳礦出現(xiàn)頻率，由下至上分為三層：

第一層菠茨溝組下段（PTb1），由兩個(gè)含鐵錳質(zhì)、泥質(zhì)和粉砂質(zhì)沉積韻律層構(gòu)成，即下部為褐綠色鐵錳礦層過渡為淺肉色貧錳礦，中上部為磁鐵綠泥巖夾肉紅色錳質(zhì)條紋、條帶的粉砂巖。

第二層菠茨溝組中段（PTb2），為含礦層，工業(yè)礦體（層）賦存其間，厚度19.47～74.44m，全長大于3 000m，由上、下兩個(gè)含錳韻律層構(gòu)成，下部韻律層中賦存工業(yè)錳礦體。

第三層菠茨溝組上段（PTb3），為含錳巖系頂部地層，中、下部為紫色含錳粉砂巖灰綠色含錳綠泥千枚巖，上部為淺灰、絹云鈣質(zhì)粉砂巖與千枚巖互層，厚2.41～60.27m。

2.2 構(gòu)造及巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造及斷裂構(gòu)造不發(fā)育，對礦體影響較小。礦區(qū)內(nèi)沒有巖漿巖出露。

2.3 變質(zhì)作用

礦區(qū)屬于印支松潘—甘孜褶皺系的組成部分，變質(zhì)作用表現(xiàn)強(qiáng)烈，泥盆系—三疊系各套地層均發(fā)生變形或變質(zhì)，主要變質(zhì)巖類有：變長石石英粉砂巖類、絹云母板巖、千枚巖類、結(jié)晶碳酸鹽巖類。巖石中除少量石英（巖屑）外，其余礦物經(jīng)變質(zhì)出現(xiàn)新生礦物，如絹云母、綠泥石等。巖石具變余砂狀結(jié)構(gòu)，顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)、鱗片變晶結(jié)構(gòu)、微粒鑲嵌結(jié)構(gòu)，及碳酸鹽的重結(jié)晶。構(gòu)造上有定向條帶狀、塊狀、板狀及千枚狀構(gòu)造。

該區(qū)巖石組合多為變砂巖、千枚巖、板巖及結(jié)晶灰?guī)r。變質(zhì)作用形成的新礦物主要有絹云母、石英、綠泥石和錳鋁榴石，偶見薔薇輝石和紅簾石，由變質(zhì)熱液形成的石英—方解石（錳方解石）脈發(fā)育（錳礦與石英脈伴生出現(xiàn)富錳礦）。變質(zhì)礦物組合為絹云母—綠泥石。故變質(zhì)（礦物）帶應(yīng)屬絹云母—綠泥石帶。為此，區(qū)域變質(zhì)巖相為低綠片巖相。該區(qū)菠茨溝組含錳沉積巖系中的鐵、錳、硅、鋁等基本組分，在區(qū)域變質(zhì)過程中曾發(fā)生遷移，出現(xiàn)“脫硅、聚鐵、聚錳”作用，特別是在地應(yīng)力集中的斷裂破碎帶，往往有變質(zhì)石英脈和錳、鐵的局部富集，甚至形成錳的變質(zhì)礦物系列。

松潘—甘孜地槽變質(zhì)巖系，以形成絹云母、綠泥石等新生礦物為主體的淺變質(zhì)巖石，遭受劈理化和重結(jié)晶的程度大體一致，以北西西向?yàn)橹髦黧w的線型構(gòu)造及各種弧形構(gòu)造，顯示以褶皺變形為主。變形與變質(zhì)同步發(fā)生，從地層的時(shí)代和花崗巖的同位素年齡（205.9百萬年）可以大致判定，區(qū)域變質(zhì)—巖漿活動時(shí)期發(fā)生于三疊紀(jì)諾利期之后，侏羅紀(jì)沉積之前。這是一期十分強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿運(yùn)動，由此而形成區(qū)域變質(zhì)巖。

2.4 礦體特征

礦區(qū)共圈定2條礦體，通過地表探槽解剖追索Ⅰ、Ⅱ號礦體，分別揭露Ⅰ號礦體長1 120.93m；Ⅱ號礦體長1 401.80m，探獲（334）錳礦資源量165.97萬噸（表2）。

表2 資源量估算總表

Ⅰ號礦體施工探槽3條，礦體品位15.38%～22.30%，礦體平均品位16.96%，厚度0.73～1.71m，平均厚度1.10m，控制礦體長度1 120.93m；探獲資源量（334）76.45萬噸。

Ⅱ號礦體施工探槽4條，礦體品位18.44%～23.47%，礦體平均品位20.99%，厚度0.60～1.49m，平均厚度 1.03m，控制礦體長度1 401.80m，探獲資源量（334）89.52萬噸[5]。

3 成礦規(guī)律

巴阿澤錳礦在區(qū)域變質(zhì)過程中，經(jīng)受了強(qiáng)烈的改造作用形成的沉積-受變質(zhì)型錳礦。其成礦規(guī)律為：

1）錳礦層產(chǎn)出在固定層位菠茨溝組中段（PTb2）中，且沿層位礦體走向及傾向延伸穩(wěn)定。

2）磁鐵礦、錳礦在沉積序列上關(guān)系密切。磁鐵礦層常構(gòu)成錳礦層的頂、底板或二者互層出現(xiàn)，構(gòu)成復(fù)合礦體，但二者的邊界十分清楚。

3）錳礦石質(zhì)量隨碳酸鹽巖的厚度增大而增大，且品位較富的變化趨勢明顯。

綜上所述，巴阿澤錳礦不但嚴(yán)格受層位控制，而且還受含錳巖系厚度及磁鐵礦層的制約。

4 找礦標(biāo)志

1）地層及巖性：錳礦賦存于菠茨溝組中段（PTb2），泥砂質(zhì)碎屑-碳酸巖層建造中。

2）控礦構(gòu)造：錳礦展布在瓦布梁子復(fù)背斜北翼西部近轉(zhuǎn)折端。

3）地表：由于磁鐵礦層與錳礦層關(guān)系密切，因此，磁鐵礦露頭是礦區(qū)內(nèi)尋找錳礦的直接找礦標(biāo)志。

5 結(jié)論

通過對黑水縣巴阿澤錳礦床的綜合研究，并對礦床成因、成礦演化進(jìn)行了分析，黑水縣巴阿澤錳礦為沉積-受變質(zhì)型礦床。受中生界二疊系～三疊系菠茨溝組中段（PTb2）含錳地層控制，巴阿澤錳礦礦層層位穩(wěn)定，礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)及頂?shù)装逶谧呦蚝蛢A向上均很穩(wěn)定，礦體品位和厚度變化系數(shù)均較小，說明礦體較穩(wěn)定。并在野外路線地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)出找礦標(biāo)志，為該礦區(qū)以后擴(kuò)大找礦范圍提供依據(jù)。

[1] 徐開禮，朱志澄．構(gòu)造地質(zhì)學(xué)［M］．北京：地質(zhì)出版社，1997．

[2] 姚冬生，方飛龍，李朝陽．四川省區(qū)域地質(zhì)概況及特征[J]．中國區(qū)域地質(zhì)，1990，1．

[3] 趙友年，陳斌.四川省主要構(gòu)造單元及其特征[J]．四川地質(zhì)學(xué)報(bào)，2009，29（1）：88～94.

[4] 王曉剛，鄧霜嶺，等．四川黑水縣徐古錳礦徐古礦段成礦地質(zhì)特征及成因[J]．四川地質(zhì)學(xué)報(bào)，2009，29（4）：431～434.

[5] 李晨亮，劉春．四川省黑水縣巴阿澤錳礦預(yù)查年度總結(jié)[R]．四川省冶金地質(zhì)勘查局水文工程大隊(duì)，2009.

Geological Features and Ore-forming Regularities for the Bar Azeri Mn Deposit in Heishui, Sichuan

LIU Bo ZHANG Yao LIANG Yu XIAO Bo-zhi

(Hydrogeological and Engineering Geological Party, Sichuan Bureau of Metallurgical Geological Exploration, Chengdu 611730)

Bar Azeri Mn deposit occurs in the plunging end of the Waboliangzi-Simeigou composite anticline. The deposit consists of 2 orebodies which are confined to the Lower Triassic Bocigou Formation. This paper deals with its geological features and believes it is a sedimentary-metamorphosed deposit.

Mn ore; geological feature; Heishui, Sichuan

P618.32

A

1006-0995（2015）01-0030-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.007

2014-02-12

劉波（1987-），男，四川資陽人，碩士研究生，從事固體礦產(chǎn)工作