重慶秀山地區(qū)大塘坡式錳礦地質(zhì)特征及找礦預(yù)測(cè)

寧墨奐，李華容，譚 林

(重慶市地質(zhì)調(diào)查院，重慶 401122)

重慶秀山地區(qū)大塘坡式錳礦地質(zhì)特征及找礦預(yù)測(cè)

寧墨奐，李華容，譚 林

(重慶市地質(zhì)調(diào)查院，重慶 401122)

渝東南秀山地區(qū)屬武陵山成礦帶，該區(qū)已發(fā)現(xiàn)小茶園、筆架山兩處大型錳礦，近年找礦效果顯著，但隱伏找礦工作尚未取得突破?；谇叭速Y料從地層特征、構(gòu)造環(huán)境、成礦控制因素探討了礦床特征和成礦模式，在此基礎(chǔ)上并初步進(jìn)行了成礦預(yù)測(cè)，圈定了3個(gè)隱伏找礦靶區(qū)，認(rèn)為該區(qū)具有進(jìn)一步尋找隱伏錳礦的巨大潛力。

大塘坡式錳礦; 地質(zhì)特征; 找礦預(yù)測(cè)

“大塘坡式”錳礦主要分布于貴州銅仁—重慶秀山地區(qū)，2012年來(lái)，該區(qū)錳礦整裝勘查工作進(jìn)展順利、成果突出、經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著，取得了重大找礦進(jìn)展，尤其是貴州銅仁地區(qū)錳礦的研究程度較高，指導(dǎo)勘查取得了重大突破[1-3]。重慶秀山地區(qū)錳礦研究程度相對(duì)較低，目前秀山地區(qū)錳礦勘查正處于攻深找盲的關(guān)鍵階段，因此，重慶秀山地區(qū)大塘坡式錳礦床特征及找礦預(yù)測(cè)，對(duì)于指導(dǎo)重慶秀山錳礦勘查取得突破具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

本區(qū)位于揚(yáng)子地層區(qū)—黔北渝南地層分區(qū)—秀山小區(qū)，地層除缺失石炭系、侏羅系、白堊系、第三系外，從元古界板溪群到新生界第四系均有出露。

區(qū)域構(gòu)造屬揚(yáng)子陸塊區(qū)(Ⅰ)—上揚(yáng)子陸塊(Ⅱ)—揚(yáng)子陸塊南部被動(dòng)邊緣褶沖帶(Ⅲ)—秀山穹褶束(Ⅳ)范圍內(nèi)青白口系板溪群為褶皺變質(zhì)基底。

雪峰運(yùn)動(dòng)后在褶皺基底上，沉積了大小冰積層及碳酸錳礦層；以后的澄江、泛非等印支以前構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，皆為小幅度的強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)；燕山—喜山期地殼運(yùn)動(dòng)，是區(qū)域內(nèi)地殼運(yùn)動(dòng)鼎盛時(shí)期，大幅度的上升和水平擠壓，形成了桐麻嶺背斜、平陽(yáng)蓋向斜、石堤—秀山背斜、川河蓋向斜等主要褶皺構(gòu)造和三陽(yáng)，黃板溪、岑龍、桐麻嶺等主要斷裂構(gòu)造組合；區(qū)內(nèi)無(wú)巖漿巖出露。

2 礦床地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)小茶園錳礦床已累計(jì)探獲資源儲(chǔ)量3 000萬(wàn)t，達(dá)到大型規(guī)模，為區(qū)內(nèi)最主要的錳礦床，本次以其為研究對(duì)象。

2.1地層

礦區(qū)內(nèi)地層由老至新依次有新元古界青白口系板溪群茅坡組、南華系、震旦系和古生界寒武系下統(tǒng)楊家坪組，新生界第四系一般為殘坡積物(見(jiàn)圖1)。

圖1 小茶園礦區(qū)成冰系地層柱狀圖

茅坡組主要由一套灰綠色中至厚層淺變質(zhì)的細(xì)粒長(zhǎng)石、石英巖屑砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖及夾少量粘板巖組成，厚度>300 m。

千子門(mén)組主要由淺灰色礫質(zhì)巖、礫質(zhì)砂巖、灰色含礫巖屑砂巖，含礫泥晶白云巖、深灰色含細(xì)礫含錳砂巖及含細(xì)礫炭質(zhì)砂巖等組成，與下伏板溪群呈微角度不整合接觸關(guān)系，層厚度5～27 m。

大塘坡組分成兩段，礦區(qū)內(nèi)含錳巖系為大塘坡組1段，厚度11～34 m，根據(jù)巖性分為上下兩部分。

上部為黑色、深灰色炭質(zhì)頁(yè)巖、粉砂質(zhì)炭質(zhì)頁(yè)巖、砂質(zhì)炭質(zhì)頁(yè)巖、炭質(zhì)粉砂巖，間夾灰綠色凝灰質(zhì)條帶，局部夾含錳砂質(zhì)條帶。本層與上下巖層均系漸變關(guān)系，厚度9.78(ZK0403)～26.66 m(ZK1403)。

下部為黑色、灰黑色炭質(zhì)頁(yè)巖、粉砂質(zhì)炭質(zhì)頁(yè)巖、砂質(zhì)炭質(zhì)頁(yè)巖、含錳砂巖，夾1～6層透鏡狀(東部)、層狀(西部)菱錳礦組成含礦層。圍巖中炭泥質(zhì)礦物一般10%～25%，富錳地段可達(dá)30%。無(wú)礦地段石英粉屑及泥質(zhì)礦物呈韻律增加，而有機(jī)炭和水云母等粘土成分相對(duì)減少，厚1.6～7.5 m。向頂部炭質(zhì)漸減過(guò)渡到大塘坡組二段，二段巖性組合主要為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，地層厚度92～163 m，大塘坡組與下伏千子門(mén)組整合接觸。

南沱組下部為灰色塊狀含礫、礫質(zhì)不等粒長(zhǎng)石巖屑砂巖及含礫巖屑石英砂巖上部為灰綠色長(zhǎng)石巖屑砂巖，夾灰色厚層不等粒含礫長(zhǎng)石巖屑砂巖，與下伏大塘坡組整合接觸，地層厚38～112 m。

2.2構(gòu)造

研究區(qū)新元古—早古生代在秀山以南發(fā)育一組北東向正斷層、切割了板溪群，形成了地塹—地壘式構(gòu)造組合，反映該區(qū)的伸展構(gòu)造環(huán)境；中生代蓋層又受到NWW-SEE向擠壓，形成一系列NNE向褶皺斷裂構(gòu)造。根據(jù)沉積環(huán)境與巖石組合共劃分4個(gè)亞相。各亞相由不同建造類型組成，并且均屬于穩(wěn)定—次穩(wěn)定型巖石組合建造。

礦區(qū)位于北東走向的桐麻嶺背斜，礦區(qū)中部即為背斜核部，由于出露已經(jīng)剝蝕，背斜兩翼為錳礦主要產(chǎn)出部位，兩翼地層呈單斜產(chǎn)出，無(wú)次級(jí)褶皺。

2.3礦體特征

礦體主要呈透鏡狀、魚(yú)群狀分布，單個(gè)透鏡體規(guī)模不大，長(zhǎng)度一般5～15 m者居多，透鏡體之間存在無(wú)礦間隙，長(zhǎng)度0.2～17.0 m，平均4.43 m。根據(jù)錳礦體在含錳巖系中賦存的相對(duì)空間位置及礦石自然類型對(duì)含錳層進(jìn)行命名劃分，區(qū)內(nèi)劃分為：底部礦層、中部礦層和上部礦層。據(jù)統(tǒng)計(jì)，下礦層錳礦體產(chǎn)于距含錳巖系底部厚0～9.52 m，中礦層一般分布在底部厚0～5 m范圍，上部礦層僅在深部零星分布。

2.4礦石特征

2.4.1 礦石構(gòu)造

區(qū)內(nèi)礦石均為原生碳酸錳礦石，根據(jù)野外觀察及室內(nèi)鏡下鑒定，可劃分為塊狀礦石、條帶狀礦石、紋層狀礦石3種自然類型，其中以塊狀、條帶狀礦石為主，下面對(duì)這兩種礦石類型質(zhì)量特征分述如下。

塊狀礦石：為礦區(qū)主要礦石類型之一，灰黑色，砂屑結(jié)構(gòu)，礦石一般不顯水平層紋，礦石質(zhì)量較好。

層紋狀礦石：為礦區(qū)主要礦石類型，黃灰、灰黑色，由菱錳礦與炭、泥質(zhì)分別集中組成密集排列的水平層紋，常見(jiàn)星散狀、條帶狀黃鐵礦顆粒。菱錳礦單線寬0.5～1 mm，最大可達(dá)2 mm。狀結(jié)構(gòu)，次為隱晶結(jié)構(gòu)、粉砂結(jié)構(gòu)、交代溶蝕結(jié)構(gòu)以及包含結(jié)構(gòu)等；并且還由于陸源屑的不均勻散布，構(gòu)成一些過(guò)渡型結(jié)構(gòu)。

2.4.2 礦石結(jié)構(gòu)

區(qū)內(nèi)礦石的結(jié)構(gòu)主要有顯微集晶結(jié)構(gòu)、顯微粒狀結(jié)構(gòu)、顯微鱗片片狀結(jié)構(gòu)，次為隱晶結(jié)構(gòu)、粉砂結(jié)構(gòu)、交代溶蝕結(jié)構(gòu)以及包含結(jié)構(gòu)等；并且還由于陸源屑的不均勻散布，構(gòu)成一些過(guò)渡型結(jié)構(gòu)。

微晶結(jié)構(gòu)：菱錳礦呈微晶聚集，在菱錳礦集晶間常不等量分布有機(jī)質(zhì)、方解石、水云母(泥質(zhì))、玉髓、高嶺石等。菱錳礦的顯微集晶體常構(gòu)成微凸鏡狀、豆莢狀、球狀等，長(zhǎng)軸長(zhǎng)0.05～2 mm，有少量有機(jī)質(zhì)污染，這些顯微凸鏡體緊密堆積構(gòu)成微層或單個(gè)散布于脈石礦物中。一般礦富時(shí)為緊密堆積且單個(gè)顯微凸鏡體較大；礦貧時(shí)為單個(gè)散布且其個(gè)體顯微凸鏡體較小，直至過(guò)渡為圍巖。

泥晶結(jié)構(gòu)：菱錳礦主要呈粒徑為0.002～0.005 mm左右的顯微粒狀分布，而主要的脈石礦物水云母呈顯微鱗片狀分布。

隱晶結(jié)構(gòu)：由粒徑極為細(xì)小(0.002～0.003 mm)的菱錳礦和有機(jī)質(zhì)等脈石礦物組成，為礦區(qū)主要礦石結(jié)構(gòu)。

區(qū)內(nèi)礦石的結(jié)構(gòu)主要有顯微集晶結(jié)構(gòu)、顯微粒狀結(jié)構(gòu)、顯微鱗片。

3 沉積相帶劃分

本次系統(tǒng)收集了研究區(qū)各個(gè)時(shí)期完成的鉆孔資料，系統(tǒng)整理編繪了礦區(qū)含錳巖系等厚線圖等厚線，并對(duì)其巖性組合進(jìn)行了研究，總結(jié)了原始沉積成錳盆地的展布特征，含錳巖系厚度在24～50 m地段巖性組合為菱錳礦—炭質(zhì)頁(yè)巖(有菱錳礦產(chǎn)出)，厚度24～20 m巖性組合為屬于含錳白云巖透鏡體帶—炭質(zhì)頁(yè)巖，厚度小于20 m巖性組合為含粉砂質(zhì)、炭質(zhì)頁(yè)巖帶—炭質(zhì)頁(yè)巖，據(jù)此在研究區(qū)劃分了中心相帶、過(guò)渡相帶、邊緣相帶(見(jiàn)圖2)。

圖2 小茶園礦區(qū)含錳巖系等厚線及相帶劃分及采樣平面圖

4 找礦方向

本次統(tǒng)計(jì)以往鉆孔數(shù)據(jù)及采樣分析其含錳性，發(fā)現(xiàn)錳礦絕大多數(shù)產(chǎn)出與中心相帶，通過(guò)研究沉積相帶展布規(guī)律中介如下。

成錳槽盆具有較明顯的線性延伸，根據(jù)目前已實(shí)施探礦工程，長(zhǎng)軸延伸部分尚未圈邊，短軸方向大致已經(jīng)圈閉?？梢酝茰y(cè)小茶園礦區(qū)為向北東東向70(°)～80(°)展布的，長(zhǎng)度>10 km，寬度約大于4 km(推測(cè)的槽盆中心已經(jīng)剝蝕)的狹長(zhǎng)型槽盆[4]。

含錳巖系厚度和礦層厚度具有明顯的正相關(guān)關(guān)系，依據(jù)其巖性組合和厚度變化，可將其劃分為中心帶、過(guò)渡帶、邊緣帶。大塘坡組一段厚度大于20 m地區(qū)，其巖性組合為菱錳礦—炭質(zhì)頁(yè)巖，可定為含錳沉積建造的中心帶，均有工業(yè)礦體存在；厚20～15 m地區(qū)巖性組合通常為含炭粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾菱錳礦條帶，可定為含錳沉積建造的邊緣帶，相對(duì)應(yīng)的錳礦體大致能達(dá)到邊界品位；厚度小于15 m的區(qū)域?yàn)閹r性組合通常為黑色頁(yè)巖夾白云巖(含錳白云巖)，可定為邊緣帶，錳礦體厚度、品位均達(dá)不到邊界指標(biāo)，但還是有含錳巖系存在并有錳礦化。認(rèn)為大塘坡式錳礦具有“沉積相控制礦床”的特殊規(guī)律，可以據(jù)此指導(dǎo)找礦。

5 成礦預(yù)測(cè)

根據(jù)方向性的原則，認(rèn)為找礦靶區(qū)應(yīng)位于小茶園錳礦長(zhǎng)軸方向的傾末端，而不應(yīng)在南北短軸方向上設(shè)置勘查項(xiàng)目。據(jù)此預(yù)測(cè)了李溪、龍?zhí)秷@A級(jí)預(yù)測(cè)區(qū)，長(zhǎng)溝深部B及預(yù)測(cè)區(qū)(見(jiàn)圖3)。

圖3 小茶園錳礦含錳巖系等厚線及成礦預(yù)測(cè)圖

5.1李溪A級(jí)預(yù)測(cè)區(qū)

屬于小茶園錳礦長(zhǎng)軸西部延伸段，位于秀山縣、酉陽(yáng)縣交界，淺部有老窯，通過(guò)調(diào)查，區(qū)內(nèi)的錳礦體屬底部礦體群，賦存于含錳巖系底部，直接與南華系接觸，或距底板0.2～0.4 m高度形成礦體。礦體呈似層狀產(chǎn)出，與地層產(chǎn)狀基本一致。礦石多由塊狀砂屑菱錳礦組成，局部地段可見(jiàn)少量層紋狀菱錳礦。礦體一般厚0.3～1.84 m，平均厚0.77 m。錳品位一般為10.09%～20.41%之間，深部具有較好的找礦潛力，預(yù)測(cè)該區(qū)錳礦資源總量700萬(wàn)t，屬一中型錳礦床。

5.2龍?zhí)秷@A級(jí)預(yù)測(cè)區(qū)

屬于小茶園錳礦長(zhǎng)軸東部延伸段，位于秀山縣溶溪鎮(zhèn)境內(nèi)，淺部為魚(yú)泉礦段，已有鉆孔稀疏控制，通過(guò)研究認(rèn)為其深部有較好的找礦潛力，應(yīng)在該區(qū)開(kāi)展延伸勘查，取得進(jìn)一步找礦效果，預(yù)測(cè)該區(qū)錳礦資源為700萬(wàn)t，屬一中型錳礦床。

5.3長(zhǎng)溝B級(jí)預(yù)測(cè)區(qū)

該區(qū)位于小茶園錳礦長(zhǎng)軸東部延伸段偏北，研究認(rèn)為該區(qū)南部屬于中心相帶延伸段，北部逐漸進(jìn)入過(guò)渡相和邊緣相，故該區(qū)尚有一定的找礦潛力，但探礦工程因有南至北依次施工以減少勘查風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)計(jì)該區(qū)錳礦資源為400萬(wàn)t，屬一中型礦床。

6 結(jié) 語(yǔ)

本次通過(guò)對(duì)大量資料文獻(xiàn)及以往施工的鉆孔資料收集整理，經(jīng)綜合編繪形成了含錳巖系等厚線圖，并以巖性組合及含錳巖系厚度為基礎(chǔ)形成了大塘坡期沉積相圖，總結(jié)出中心相—過(guò)渡相—邊緣相，認(rèn)為錳礦床嚴(yán)格收到沉積相控制，產(chǎn)出與中心相帶中，以此為依據(jù)預(yù)測(cè)了李溪、龍?zhí)秷@兩個(gè)A級(jí)找礦預(yù)測(cè)去，長(zhǎng)溝一個(gè)B級(jí)找礦預(yù)測(cè)區(qū)，并對(duì)其遠(yuǎn)景資源量進(jìn)行了預(yù)測(cè)。

[1] 安正澤，張仁彪，陳甲才，等.貴州省松桃縣道坨超大型錳礦床的發(fā)現(xiàn)及其成因探討[J].礦床地質(zhì)，2014，33(4):870-884.

[2] 何志威，楊瑞東，高軍波，等.貴州松桃道坨錳礦含錳巖系地球化學(xué)特征和沉積環(huán)境分析[J].地質(zhì)評(píng)論，2014，60(5)：1061-1075.

[3] 何志威，楊瑞東，高軍波，等.貴州松桃西溪堡錳礦沉積地球化學(xué)特征.地球化學(xué),2013，42(6):576-588.

[4] 凌云，郭亮，劉健,等.重慶市秀山縣魚(yú)泉釩錳礦詳查地質(zhì)報(bào)告[R].重慶：重慶地勘局607地質(zhì)隊(duì)，2014.

GeologicCharacteristicsandOrePredictionoftheDatangpoTypeManganeseDepositinXiushanAreaofChongqing

NING Mohuan, LI Huarong, TAN Lin

(ChongqingIstituteofGeologicalSurvey,Chongqing401122,China)

Xiushan area is located in Wulingshan metallogenic belt, which is composed by Xiaochayuan and Bijiashan manganese deposits. It makes significant effect on prospecting in recent years. But the prospect for the blind deposit has not yet made a breakthrough. Based on previous data, this paper discusses about the mineralization mechanism of the deposit by stratum features, including tectonic setting, metallogenic condition and major ore-controlling factors. This paper is forecasting 3 prospect area in Xiushan area by considering a great potential of exploring the blind manganese deposit.

Datangpo type manganese deposit; Geologic characteristics; Ore prediction

2017-07-04

2014年度重慶市國(guó)土房管科技計(jì)劃項(xiàng)目(CQGT-KJ-2014011)

寧墨奐(1982-)，男，四川人，工程師，研究方向：成礦規(guī)律及找礦預(yù)測(cè)，手機(jī)：13668011493，E-mail：ningmohuan@163.com.

P618.32

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.05.010