云南麻栗坡縣龍溝錳礦地質(zhì)特征及成因*

趙 民 高永寶 賀永康 陳登輝 燕洲泉 李 侃 隋清霖

(中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心)

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云南麻栗坡縣龍溝錳礦地質(zhì)特征及成因*

趙 民 高永寶 賀永康 陳登輝 燕洲泉 李 侃 隋清霖

(中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心)

龍溝錳礦床位于滇東南優(yōu)質(zhì)富錳礦產(chǎn)區(qū)斗南成礦帶，礦體賦存于中三疊統(tǒng)法郎組(T2f)地層中，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，與圍巖產(chǎn)狀基本一致，賦礦巖性為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾含礫砂巖、細(xì)砂巖和硅質(zhì)巖，沉積環(huán)境為濱?！獪\海相。結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)工作成果，在分析區(qū)域地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)特征、礦床地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，對礦床錳質(zhì)來源、沉積環(huán)境進(jìn)行了討論，認(rèn)為該礦床成因類型屬于遭受后期次生氧化改造的濱?！獪\海相沉積錳礦床。上述分析對于區(qū)內(nèi)進(jìn)一步開展錳礦找礦工作有一定的參考價值。

錳礦床 區(qū)域地質(zhì)背景 地質(zhì)特征 沉積環(huán)境 礦床成因

龍溝錳礦床位于麻栗坡縣城北西約27 km，大地構(gòu)造位置屬于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺南東華南褶皺系之滇東南褶皺帶、文山富寧斷褶束之西疇拱褶構(gòu)造單元。該礦床共圈定了6個礦體，均賦存于中三疊統(tǒng)法郎組(T2f)地層中，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，礦體走向均為NE向，傾向152°～158°，傾角10°～25°，Mn品位20.34%～42.10%，平均28.76%，礦石自然類型以氧化錳礦石為主，工業(yè)類型以富錳礦石為主[1]。龍溝錳礦床與白顯、斗南、老烏、巖子腳等大—中型礦床同屬于我國滇東南地區(qū)優(yōu)質(zhì)富錳礦斗南成礦帶，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，但以往關(guān)于龍溝錳礦床的地質(zhì)勘查程度較低，綜合地質(zhì)研究成果較少。為進(jìn)一步指導(dǎo)區(qū)內(nèi)找礦工作，本研究對區(qū)內(nèi)地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征以及礦床成因進(jìn)行探討。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺南東華南褶皺系西部滇東南褶皺帶，分屬于文山富寧斷褶束之西疇拱褶構(gòu)造單元中(圖1)。區(qū)域構(gòu)造形式以NE、NNE、NW向的斷裂及弧形向斜、褶皺為主。其中NE向師宗彌勒大斷裂以及NW向紅河大斷裂為區(qū)域上一級斷裂，NNE向個舊斷裂、NW向文山麻栗坡斷裂為次一級斷裂，控制了區(qū)域的構(gòu)造沉積演化。區(qū)域出露地層以中生界中三疊系中統(tǒng)法郎組(T2f)為主，代表著黔西南和滇東南廣大地區(qū)的拉丁期沉積，巖性主要為一套海相泥巖、粉砂巖、砂巖夾碳酸鹽沉積，該組地層為區(qū)域上重要的含錳地層，白顯、斗南、老烏、巖子腳等大—中型錳礦床均賦存于該組地層中[2-6]。該地層的上覆地層為上三疊統(tǒng)鳥格組(T3n)砂礫巖、礫巖，下伏地層為中三疊統(tǒng)個舊組(T2g)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。由于處于沉降中心位置的不同，法郎組地層與上覆鳥格組(T3n)、下伏個舊組(T2g)呈連續(xù)沉積或平行不整合接觸[2-6]，少量出露古生界石炭系上統(tǒng)馬平組(C3m)厚層灰?guī)r，該組地層與中生界三疊系為超覆接觸關(guān)系。區(qū)域內(nèi)巖漿活動具多期性，主要發(fā)育有志留紀(jì)花崗巖、三疊紀(jì)橄欖巖、玄武巖以及白堊紀(jì)花崗巖，其中中三疊世玄武巖多分布于地臺邊緣斷陷海槽中，而且多數(shù)玄武巖為大陸—陸間裂谷玄武巖[7]。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造概況[8]

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地 層

龍溝錳礦礦區(qū)出露地層主要為中生界三疊系中統(tǒng)法郎組(T2f)濱海相碎屑巖，在礦區(qū)西南部少量出露上古生界石炭系上統(tǒng)馬平組(C3m)地層(圖2)。上古生界石炭系上統(tǒng)馬平組(C3m)僅在礦區(qū)西南部少量出露，為深灰色及灰白色厚層狀灰?guī)r，具生物碎屑結(jié)構(gòu)及假鮞狀結(jié)構(gòu)，該組巖性單一、沉積穩(wěn)定，為海相灰?guī)r沉積，與下伏三疊系中統(tǒng)法郎組地層不整合接觸。三疊系中統(tǒng)法郎組(T2f)地層以深灰色、灰白色薄層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，夾含礫砂巖、細(xì)砂巖、硅質(zhì)巖，該段中部夾大量含礫含炭泥巖透鏡體，亦見較多的錳礦、錳質(zhì)砂巖、含錳泥巖、炭質(zhì)泥巖扁豆體，錳礦體便賦存于該段地層中。

圖2 龍溝錳礦床地質(zhì)概況[1]

2.2 構(gòu) 造

礦區(qū)位于西疇縣董馬中生代沉降帶—復(fù)式向斜近核部南翼，復(fù)式向斜軸向呈近EW走向，兩端略向南偏，長40 km，由三疊系中統(tǒng)法郎組(T2f)地層組成，整個復(fù)式向斜核部及其兩翼次一級褶皺和斷層較發(fā)育。礦區(qū)地層為一次級背斜南翼，總體地層為一單斜構(gòu)造，近EW走向，傾向S，傾角8°～65°。礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要有F1、F22條，均分布于法郎組(T2f)地層中(圖2)。F1斷層性質(zhì)不明，F(xiàn)2斷層為壓扭性斷層，被F1斷層錯斷成北西段和南東段，傾向185°～215°，傾角60°～75°。

2.3 巖漿巖與變質(zhì)作用

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

龍溝錳礦礦區(qū)共圈定了錳礦體6個，編號分別為I#～VI#(圖2)，均賦存于中三疊統(tǒng)法郎組(T2f)地層中，礦體產(chǎn)狀與頂?shù)装鍑鷰r基本一致。礦體近EW走向，傾向S，傾角10°～25°，往深部有變陡趨勢。除Ⅳ#礦體深部有個別硐探控制外，其余礦體均僅有地表工程控制。

(1)Ⅰ#礦體。該礦體位于礦區(qū)南部，地表工程沿走向控制礦體長度173 m，礦體呈似層狀沿層間產(chǎn)出，礦體厚度0.54～1.38 m，平均0.89 m。礦體Mn 品位20.34%～37.62%，平均27.26%。

(2)Ⅱ#礦體。該礦體位于Ⅰ#礦體南50 m處，地表工程沿走向控制礦體長度198 m，礦體呈似層狀沿層間產(chǎn)出，礦體厚度0.62～1.82 m，平均1.05 m。礦體Mn 品位23.71%～38.36%，平均30.07%。

(3)Ⅲ#礦體。該礦體位于Ⅱ#礦體南40 m處，地表工程沿走向控制礦體長度204 m，礦體呈似層狀沿層間產(chǎn)出，礦體厚度0.64～1.48 m，平均1.02 m。礦體Mn品位 24.56%～42.10%，平均33.57%。

(4)Ⅳ#礦體。該礦體位于礦區(qū)南部F2斷裂南東段上盤，地表工程沿走向控制礦體長度147 m，深部硐探控制最大斜深167 m，礦體呈似層狀沿層間產(chǎn)出，礦體厚度0.75～1.43 m，平均1.05 m。礦體Mn品位21.89%～36.78%，平均32.35%。

(5)Ⅴ#礦體。該礦體位于礦區(qū)北部，地表工程沿走向控制礦體長度225 m，礦體呈似層狀沿層間產(chǎn)出，礦體厚度2.81～3.89 m，平均3.37 m，礦體Mn品位 26.13%～30.05%，平均28.24%。

(6)Ⅵ#礦體。該礦體位于Ⅴ#礦體南60 m處，地表工程沿走向控制礦體長度230 m，礦體呈似層狀沿層間產(chǎn)出，地表工程控制礦體厚度1.98～3.41 m，平均2.65 m，礦體Mn品位 25.57%～28.12%，平均27.40%。

3.2 礦石特征

礦石礦物主要為軟錳礦、硬錳礦、褐鐵礦，脈石礦物主要為石英，少量方解石、白云母等。礦石中Mn含量較高，同時伴生有益組分(Fe、SiO2)含量亦較高，伴生有害組分(S、P)含量則較低(表1)，為冶煉硅錳、錳鐵合金的優(yōu)質(zhì)礦石原料。礦石結(jié)構(gòu)主要為鮞豆?fàn)?、結(jié)核狀、塊狀等，構(gòu)造主要為條帶狀、塊狀、蜂窩狀、粉狀等。礦石自然類型為氧化錳礦石，工業(yè)類型劃分為富錳礦石型。據(jù)表1可知礦石中w(Mn)/w(Fe)為3.47，可知礦石品級屬Ⅲ級。

表1 礦石元素含量 %

4 討 論

4.1 錳質(zhì)來源

滇東南已發(fā)現(xiàn)的大—中型錳礦床多沿古陸邊緣分布，如斗南、巖子腳、老烏錳礦靠近越北古陸，白顯錳礦靠近哀牢山隆起(圖3)[9]。據(jù)此可認(rèn)為錳礦多分布于古陸邊緣一定范圍的半封閉海盆及海底隆起的邊緣淺海地區(qū)[11]。龍溝錳礦礦石中含磷極低，推測錳質(zhì)來源于越北古陸，是因為在越北古陸上有無磷礦層或含磷較高地層出現(xiàn)[12]。分布于越北古陸近旁的文山麻栗坡斷裂一側(cè)的玄武巖以及三疊世早期發(fā)育的大片個舊組灰?guī)r(風(fēng)化面上常有較多的錳結(jié)核)亦可能為龍溝錳礦形成提供錳質(zhì)[5]。古陸上含錳巖石分解，錳質(zhì)呈溶膠狀態(tài)帶入濱海或淺海盆地，環(huán)繞越北古陸形成了一系列礦床[9]，因此越北古陸可能是龍溝錳礦形成的錳質(zhì)源區(qū)。

4.2 沉積環(huán)境

中三疊世早期(安尼錫克期)為三疊紀(jì)最大的海侵期，末期海退之后，白顯、斗南和老烏等地上升為陸接受剝蝕，拉丁尼克早期再次發(fā)生海侵，形成了滇黔桂淺海，其最西部的個舊海盆三面為古陸環(huán)繞，一面被開遠(yuǎn)海隆阻隔而形成了半封閉弱鹽化海盆地，沉積了白顯錳礦床，在越北古陸北緣西側(cè)形成了近岸海盆地(斗南海盆)，沉積了巨厚的砂泥巖及碎屑巖，產(chǎn)出斗南大型礦床；北部江邊海盆沉積了巨厚的硅質(zhì)泥巖及灰?guī)r地層，生成了一些小錳礦點[3]；西部為內(nèi)源碳酸鹽巖為主夾部分碎屑巖組成的含錳建造，主要為厚層灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖(如白顯礦區(qū))；東部以陸源碎屑巖為主夾碎屑灰?guī)r組成的含錳建造(如斗南礦區(qū))，主要為泥質(zhì)粉砂巖、泥巖夾礫屑灰?guī)r[10]，龍溝錳礦即位于東部陸源碎屑巖為主的含錳建造內(nèi)(圖3)。

4.3 次生氧化改造

含錳地層抬升至地表后，由于錳礦層傾向與山坡坡向一致、產(chǎn)狀平緩、埋藏較淺，加之該地區(qū)濕熱多雨，為錳礦層大范圍的氧化提供了良好的條件，凹凸不平的表面和蜂窩狀構(gòu)造的硬錳礦石、軟錳礦石發(fā)育表明了次生氧化作用的存在。

4.4 礦床成因

越北古陸上含錳巖石分解，錳質(zhì)以膠體離子的形式被遷移至濱海或淺海盆地的有利部位沉積而成沉積錳礦床，后期的次生氧化富集作用及其他改造作用則使Mn進(jìn)一步富集，據(jù)此初步認(rèn)為龍溝錳礦成因?qū)俸笃谠馐艽紊趸脑斓臑I?！獪\海相沉積型錳礦床。

5 結(jié) 語

分析了龍溝錳礦床區(qū)域地質(zhì)背景及礦床地質(zhì)特征，并著重對沉積環(huán)境及礦床成因進(jìn)行了討論，認(rèn)為該礦床成因?qū)儆跒I?！獪\海相沉積型錳礦床，后期遭受了次生氧化改造。

圖3 滇東南中三疊世拉丁期巖相古地理概況[5,10]

[1] 王澤書，王永康，李 偉，等.云南省麻栗坡縣龍溝錳礦資源儲量核實報告[R].文山：云南震旦地質(zhì)勘察設(shè)計有限公司，2012.

[2] 杜秋定.滇東南法郎組含錳地層沉積相及其錳礦成因研究[D].成都：成都理工大學(xué)，2009.

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Geological Characteristics and Genesis of Longgou Manganese Deposit in Malipo County,Yunnan Province

Zhao Min Gao Yongbao He Yongkang Chen Denghui Yan Zhouquan Li Kan Sui Qinglin

(Xi'an Center of Geological Survey,China Geological Survey)

Longgou manganese deposit is located in Dounan metallogenic belt,that is the high-quality manganese ore belt in the southeast Yuannan province.The ore-bodies are located in the middle Triassic Falang formation,they are exposed with layered and lenticular shapes,which is similar with the occurrence of surrounding rock.The ore-bearing rocks are mudstone,silty mudstone interbedded with conglomeratic sandstone,fine sandstone and siliceous rocks.The sedimentary environment is littoral-neritic facies.Based on the geological working results of the mining area,the regional geological background,geological characteristics of the mining area,geological characteristics of the deposits are analyzed,and the source of manganese,sedimentary environment are discussed,the results show that the genetic type of the deposit is the littoral-neritic facies manganese deposit that is suffered the secondary oxidation transformation.The above analysis result can provide some reference for the further prospecting work of manganese deposit in the mining area.

Manganese deposit, Regional geological background, Geological characteristics, Sedimentary environment, Deposit genesis

*中國地質(zhì)調(diào)查局基金項目(編號：DD20160015)。

2016-05-18)

趙 民(1978—)，男，工程師，710054 陜西省西安市碑林區(qū)友誼東路438號。