四川省青川縣馬鞍埡錳礦成因初探

龐有煒，陳翠華

（1.成都理工大學(xué)，成都610059；2.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物探隊，成都610032）

1 引言

四川省青川縣一帶的錳礦資源極為豐富，是地方經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分。據(jù)區(qū)域化探資料，青川縣馬鞍埡錳礦區(qū)域Mn含量在部分地段為1036×10-6，是平武幅平均值的1.63倍。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層除東、西兩側(cè)分別有少量震旦系上統(tǒng)水晶組、寒武系下統(tǒng)油房組外，其余均為寒武系下統(tǒng)邱家河組地層；沿緩坡地帶和溝谷有第四系殘坡積物和少量的沖洪積物分布。

①第四系（Q）厚度0～4m。主要為殘坡積物，為土黃—棕黃色含碎石砂土及其基巖碎塊、轉(zhuǎn)石組成。②寒武系下統(tǒng)油房組（1y）厚度＞100m。沿礦區(qū)北東文子坡展布，其巖性為深灰色碳質(zhì)粉砂質(zhì)板巖。區(qū)域上與下伏地層邱家河組呈整合接觸。③寒武系下統(tǒng)邱家河組（1q）厚度＞800m。區(qū)內(nèi)最主要的地層，北東向貫穿整個礦區(qū)，巖性為一套淺變質(zhì)的碎屑巖、硅質(zhì)巖組合，呈韻律特征。由淺灰—灰色（風(fēng)化表面常呈褐黃色）粉砂質(zhì)板巖、含錳粉砂質(zhì)板巖夾含錳粉—細砂巖與深灰—灰黑色碳硅質(zhì)板巖、硅質(zhì)巖組成的兩個沉積旋回含一個礦層，賦存于炭硅質(zhì)板巖、硅質(zhì)巖下的含錳粉砂—細砂巖中，作為含礦地層的邱家河組。區(qū)域上與下伏震旦系上統(tǒng)水晶組呈整合接觸。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以一組北東向斷裂發(fā)育為主要特征，巖層總體呈單斜構(gòu)造，具舒緩的波狀起伏，總體向北西傾斜，地層傾向變化較大。受構(gòu)造影響，產(chǎn)狀比較亂，傾角較平緩，一般在6～38°之間，局部達50～60°，總體變形程度較弱。礦區(qū)內(nèi)主要的斷裂構(gòu)造為：

F1：屬區(qū)域性三級斷裂，于礦區(qū)南東側(cè)穿過，斷層總體呈北東走向，傾向北西，傾角＞65°，在礦區(qū)內(nèi)斷層北東段切割邱家河組地層，南西段切割油房組地層，斷層性質(zhì)根據(jù)地層錯失情況判定為逆沖斷層，即由北西向南東推覆。

F2：為區(qū)域性三—四級斷裂，與F1斷裂為一個斷裂體系。斷層于礦區(qū)南部穿過，斷層總體呈北東走向，傾向北西，傾角較陡，一般70～80°，在礦區(qū)內(nèi)斷層從邱家河組通過。根據(jù)地層、構(gòu)造透鏡體的疊置關(guān)系，以及牽引褶皺的特征判斷，本斷層為逆沖斷層，仍為由北西向南東推覆。在穿過含錳巖層處，于斷裂帶有淋積錳礦形成。

F3：于礦區(qū)北西通過，屬區(qū)域性斷裂，呈北東走向，傾向北西，傾角一般68°，將斷層上盤震旦系水晶組推覆于寒武系邱家河組之上，斷距大，根據(jù)斷層錯失情況判定為逆沖斷層。

2.3 變質(zhì)作用

勘查內(nèi)出露地層為蓋層，因此變質(zhì)程度較低，僅達低綠片巖相。變質(zhì)巖石主要表現(xiàn)以原巖為砂泥巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)形成粉砂質(zhì)（絹云母）板巖、變質(zhì)粉砂至細砂巖，而硅質(zhì)巖宏觀變質(zhì)特征不明顯。

2.4 表生風(fēng)化作用

在地表及近地表的淺部，由于長期風(fēng)化作用，地表水淋濾和地下水作用使原生菱錳礦、錳方解石發(fā)生分解，形成次生氧化錳礦（軟錳礦、硬錳礦等），使錳質(zhì)得到富集，貧礦變?yōu)楦坏V，甚至含錳巖石變成錳礦石，形成殘積（錳帽）礦床，這是本區(qū)可工業(yè)利用的主要礦床類型。其形成深度受氧化帶發(fā)育深度的控制，與含錳巖層產(chǎn)狀、巖石破碎程度、地形地貌特征、蓋層的巖性、厚度和地表、地下水等諸多因素的影響有關(guān)。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

作為含礦地層的寒武系邱家河組，在礦區(qū)其原巖包含兩個砂泥巖相—硅質(zhì)巖相的沉積組合旋回，含錳巖系為砂泥巖與硅質(zhì)（板）巖之間的（含錳）砂板巖。含礦層嚴格受地層的層位控制，產(chǎn)于砂板巖與硅質(zhì)（板）巖的過渡部位，礦體產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀一致。

礦區(qū)內(nèi)有三個含礦層，含礦層厚度一般在6～20m之間，其巖石為含錳粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖，沿巖石層理或裂隙有錳礦物呈層紋或條帶狀積聚，其密集程度決定其是否構(gòu)成礦體，因此礦體即為含礦層中達到品位要求的部分，這是區(qū)內(nèi)最主要的礦體產(chǎn)出形式。

經(jīng)地表地質(zhì)追索和工程揭露控制，全礦區(qū)共圈出6個礦體（如圖1），呈層狀、似層狀產(chǎn)于含礦層中，未見分枝。各礦體規(guī)模、特征如下：①Ⅰ號礦體：位于礦區(qū)東南部，趙家河之南約300m的F7號斷層之東。礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，傾向北西至北東，傾角12～27°。礦體露頭長385m，厚平均0.54m，Mn含量為18.35%～18.83%。②Ⅱ-1號礦體：位于Ⅱ-2號礦體和F7號斷層西側(cè)，東起自F7號斷層，西止于麻池蓋東約200m處的趙家河之南約120m處。礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，傾向北西至北東，平均傾角9.5°。礦體露頭長約2774m，厚平均1.06～1.21m，礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，Mn含量為15.89%～16.05%。③Ⅱ-2號礦體：位于Ⅰ號礦體之南的F1號斷層之西，其礦體西側(cè)被F7斷失。礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，傾向北西，平均傾角16.2°。礦體沿漆樹坪山脊兩邊皆有出露，長約388m；厚平均1.49m，Mn含量為13.08%～18.89%。④Ⅱ-3號礦體：位于柳樹坪以西約300m，彎曲狀展布，礦體西部被F4號斷層錯斷，北部延出探礦權(quán)范圍。礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，傾向南西，平均傾角7.2°。礦體露頭長約2335m，厚平均1.14，Mn含量為10.52%～19.02%。⑤Ⅱ-4礦體：位于馬鞍埡東約600m，呈南西—北東向展布，北東被F4號斷層錯斷，南西隱伏尖滅。礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，礦體傾向南西—北東，平均傾角13°。礦體露頭長約5300m，平均厚1.17m，錳含量為10.10%～19.56%。

圖1 馬鞍埡錳礦礦體構(gòu)造簡圖

⑥Ⅲ號礦體：位于Ⅱ-4礦體之上，分布于礦區(qū)西北角，與Ⅱ-4礦體在產(chǎn)狀上一致，本次工作所揭露的礦體長度約1500m，平均厚1.24m，錳含量為12.10%～15.15%。

3.2 礦石質(zhì)量

①礦物成分。礦石礦物成分：褐錳礦、硬錳礦、軟錳礦、褐鐵礦，偶見殘留的菱錳礦，脈石礦物主要有石英、白云石、方解石少量。屬氧化錳礦石。②化學(xué)成分。前期勘查對所有樣品進行了Mn測試，對部分樣品做了Fe、P、SiO2分析。礦石中有益組分Mn含量一般在15.13%～17.71%，含P一般在0.064%～0.36%，含F(xiàn)e一般在3.40%～7.41%，含SiO231.94%～76.70%?？傮w來講，礦石的有害元素P含量較高，屬高P礦石；當Mn含量高時，則Fe和SiO2含量低，相反，當Mn含量低，則Fe和SiO2含量高。

4 結(jié)語

根據(jù)含礦巖系、礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、礦物及其元素組合特征等綜合分析，本礦床成因類型屬沉積—淺變質(zhì)含錳巖層的錳帽礦床。區(qū)內(nèi)錳礦以沉積為基礎(chǔ)，初始沉積的含錳巖層或礦（化）層是形成可供工業(yè)利用錳礦的前提和基礎(chǔ)。沉積階段形成的含錳巖石或貧錳礦石，經(jīng)成巖后的輕微變質(zhì)作用（變質(zhì)程度相當于低綠片巖相）和表生氧化（即風(fēng)化）作用，使錳質(zhì)趨于富集。特別是表生氧化作用對區(qū)內(nèi)成礦影響最明顯，對礦化富集起了關(guān)鍵作用，得以形成工業(yè)礦體。地表及近地表的淺部，形成了以軟錳礦為主要成分的氧化錳礦石。