重慶市秀山縣老田莊錳礦礦床成因及找礦標(biāo)志分析

周正茂

（重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局607地質(zhì)隊(duì)，重慶 400054）

1 礦體地質(zhì)特征

1.1 含錳巖系特征

重慶秀山縣老田莊錳礦錳礦指南華系大唐坡組下段第一段，該地區(qū)礦的厚度及巖性組合均與錳礦有關(guān)。①上覆地層。南華系大唐坡組二段為深灰色碳質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，都含有機(jī)質(zhì)。②含錳巖系。南華系大唐坡組上段的第一段上部分呈現(xiàn)黑色礦體，并以此分為粉砂質(zhì)碳質(zhì)頁巖、深灰色碳質(zhì)頁巖、碳質(zhì)粉砂巖以及砂質(zhì)碳質(zhì)頁巖，其中會有夾雜灰綠色凝灰?guī)r帶，局部夾錳砂帶。③下伏地層。南華系上統(tǒng)千子門組為灰色、灰綠色含礫不等粒巖屑砂巖偶夾薄層狀灰黑色含炭質(zhì)水云母頁巖。屬冰水建造（“溶溪冰磧層”）。

1.2 含礦層特征

①含礦地層位于含錳巖系下部，其組成是由1～3個(gè)含錳地層、含碳頁巖、砂質(zhì)含碳頁巖、粉質(zhì)含碳頁巖以及含錳砂巖組成。一般的厚度為0.65-4.35m，而在礦區(qū)的中區(qū)位置，厚度最大約為8.5m。②在含礦地層中，垂直方向上有1～3個(gè)成礦部位(礦體群)，礦體以較致密的礦體群形式沿地層分布。礦體(群)的尖滅和再現(xiàn)在平面上是不規(guī)則的。③在含礦層中，中不與下部的礦體群，一般位于含錳巖系的底部，其范圍約為0～2.69m（ZK16-2）；群體上部是含有錳巖系的底部，其范圍是2.69～4.35m（ZK16-2）之間。④礦體群的中部與下部，該群體為工業(yè)所主要利用的；其礦體群的上部礦體規(guī)模較小，這些一般是沒有工業(yè)利用價(jià)值。

通過以上特征分析得出：地質(zhì)勘查對象一般為群體小礦體，該礦體的長度一般約為數(shù)米或者數(shù)十米范圍內(nèi)，對于一些小礦體來說，一旦進(jìn)行單個(gè)使用時(shí)，是沒有任何工工業(yè)生產(chǎn)意義，對于一些不可查明的礦體群，以礦產(chǎn)的集合形式進(jìn)行開采產(chǎn)出，在工業(yè)生產(chǎn)的使用當(dāng)中會產(chǎn)生其價(jià)值性，所以對礦體勘查對象應(yīng)當(dāng)勘查其是否含有礦層。

根據(jù)礦區(qū)所含的礦層厚度，并根據(jù)礦體的上下界限以與地質(zhì)產(chǎn)生規(guī)律相互結(jié)合，確定出含礦成的厚度，并進(jìn)行探礦工程群體下界，至礦體群上界厚度為單位工程施工含礦層厚度，分析得出最后統(tǒng)計(jì)可知，礦區(qū)含礦厚度約為2.14m。礦區(qū)內(nèi)的含礦層在地質(zhì)表面顯露出來，含礦走向以及其控制的長度約為1163.0m，其所傾向的控制厚度約在740m左右，其所傾向的控制高度為+200.00～-132.00m。

1.3 礦體特征

所研究礦區(qū)的錳礦屬沉積菱錳礦礦床類型，改礦床類型具有多層含礦性。在含礦層厚度范圍之內(nèi)，見有1～3個(gè)層次礦體產(chǎn)出。該礦區(qū)的單體礦，多呈現(xiàn)出中厚邊薄、透明如鏡狀，有少數(shù)的厚度是變化不大的餅狀，并且這些礦體的邊緣被折疊和包裹起來，弧形向外突出并向外擠壓，還有一些是分層的。單礦體規(guī)模小，通常長5-15m。單礦體厚度為0.31m(ZK15-2)-1.23m(XJ01)。該礦體的出現(xiàn)形式為，致密的礦體群。單個(gè)的礦體與礦體之間是不存在縫隙的，一般為1-17m。單礦體平均厚度為0.70m，厚度變化系數(shù)為0.44，厚度變化中等；單組礦體的錳礦品位為14.12%-22.35%，該礦區(qū)礦體的平均品位為16.80%，品位變異系數(shù)為0.13，品位變異范圍較小。

在礦體的排序當(dāng)中，以魚群游走狀為主，其次為雁行斜列狀、參差不齊狀等排列?？傮w的礦產(chǎn)狀況為，上下圍巖基本保持一致，礦產(chǎn)走向?yàn)?0°東～北35°東，傾向南東，傾角15°～20°，屬緩傾斜礦體。

2 礦床成因

2.1 構(gòu)造―沉積演化是控制錳礦成礦

在青白口紀(jì)初期，華南陸塊與對接不就的揚(yáng)子路塊發(fā)生離散現(xiàn)象，南華地區(qū)裂谷式海槽逐漸形成，在黔東及秀山地區(qū)沉積了板溪群的一套陸源碎屑巖地層，經(jīng)晉寧運(yùn)動區(qū)域變質(zhì)為淺變質(zhì)沉積地層，構(gòu)成本區(qū)地殼上層褶皺基底。從南化時(shí)期開始，晉寧運(yùn)動統(tǒng)一后，羅迪尼亞超大陸開始斷裂。揚(yáng)子古陸與華南古陸的縫合再次斷裂，保留了古南海盆地的殘余，在古陸邊緣發(fā)育了冰磧巖及間冰期沉積物，大塘坡錳礦與冰川建造共生，即產(chǎn)在兩冰磧層中間的間冰期。

2.2 沉積環(huán)境的控制作用

自元古界以來，本區(qū)發(fā)育有北東及北北東向兩組古斷裂，北東組斷裂差異運(yùn)動所產(chǎn)生的沉積是因?yàn)榍ё娱T冰期砂礫巖遷移所產(chǎn)生的，在古地貌上單獨(dú)形成一組，并與岸線大致垂直，以及跟著東北向展布的局限與半局限盆地，大塘坡期海水向陸侵漫，這些局限、半局限盆地即成了錳礦沉積的有利場所。①古陸因素本區(qū)西鄰揚(yáng)子古陸，北靠江南古隆起，到大塘坡期，提供的陸源碎屑物以泥質(zhì)為主。當(dāng)時(shí)本區(qū)為陸表海，并有一系列北東向水下隆起阻隔，故水動力弱，為低能海岸。同時(shí)在本區(qū)北東及南東海域，有火山噴發(fā)，提供部分凝灰質(zhì)。②古盆的物理―化學(xué)條件PH與Eh值的推測本區(qū)的標(biāo)志礦物有炭質(zhì)、菱錳礦、黃鐵礦、水云母，故水介質(zhì)為弱堿性；其次沉積物主要是黑色，普遍含炭質(zhì)，含莓狀黃鐵礦，故應(yīng)為還原―強(qiáng)還原環(huán)境。古水深推測本區(qū)的菱錳礦層中，蘭藻遺跡普遍，常見藻團(tuán)粒（塊）、凝塊石和薄層紋，因此，水深在小于50m。從沉積構(gòu)造上看，在含錳巖系中，局部可見脈狀層理、波狀層理及斜層理，偶見干擾波痕，水平層理普遍，亦證明當(dāng)時(shí)水體較淺。古鹽度推測本區(qū)古生物為蘭藻，自生礦物在含錳巖系中有白云石、膠磷礦；在本區(qū)外圍（大塘坡）及下伏層中見少量海綠石。水介質(zhì)為半咸水―正常海水。③古氣候因素本區(qū)的碳酸錳礦石，是由千千萬萬個(gè)小小蘭藻生物堆積而成，表明為濕熱古氣候，溫度不低于15℃。而含錳巖系主要由一套黑色巖系組成，含有機(jī)成分較高，也是潮濕氣候的標(biāo)志。往上變?yōu)榛揖G色巖系（大塘坡組第二段），則逐漸向半干燥氣候過渡。

2.3 錳礦沉積特征

從沉積相、巖石組合、礦物成分、沉積構(gòu)造等分析，大塘斜坡期屬于低能泥質(zhì)濱海環(huán)境。由于水下隆起的阻擋作用，波浪作用大大減弱，潮汐作用不強(qiáng)。因此，受限制盆地兩側(cè)藻類生長，吸收海底火山釋放的大量錳以及西部古陸風(fēng)化剝蝕提供的一定量錳，在成巖成礦作用下，生成藻菱錳礦層，在局限盆地邊緣及水下隆起區(qū)，不利于藻類生長，錳質(zhì)也不易富集沉淀。

2.4 錳質(zhì)來源

細(xì)凝灰?guī)r在上錳礦和黑巖系中較為常見。因此，推測錳礦物來源與海底火山活動有關(guān)。此外，小冰磧石和砂質(zhì)紅土中含有大量的碎屑。根據(jù)相關(guān)資料，板溪組錳背景值較高。因此，我們認(rèn)為錳礦物來源與板溪群海底火山作用和古隆起剝蝕作用有關(guān)。在適宜的物理化學(xué)條件下析出碳酸錳，錳既來源于火山活動，又來源于陸地錳源。

3 找礦標(biāo)志

根據(jù)菱錳礦賦存規(guī)律，其找礦標(biāo)志可概括為：①古構(gòu)造標(biāo)志。受到北東想的古構(gòu)控制的礦床，在進(jìn)行分布的古拱頂控制，并體現(xiàn)在封閉或半封閉盆地中。②地層標(biāo)記。華南下統(tǒng)大塘坡組近底元古代礦床為碳酸錳礦床。該礦床的礦層位置相對較為穩(wěn)定，并受到地層的嚴(yán)格控制。③沉積形成。潛子門組(小冰磧層)厚度與含錳巖系總體呈正相關(guān)關(guān)系。小冰磧層厚度一般大于10m，潛子門組含錳巖系可能存在紅泥巖系。頂部含有錳系一般是含有紅泥巖的礦體，并且所以小冰磧層頂部存在細(xì)粒碳質(zhì)含錳砂巖時(shí)。小冰磧層是淺色卵石砂巖向錳系過渡的跳躍層。在錳礦系列中，紅礬石沒有工業(yè)意義。在含錳巖系中，存在大量白云巖，即礦區(qū)邊緣帶，對紅泥巖的形成沒有工業(yè)意義。白云巖賦存量大，是錳形成的不連續(xù)期。④含錳巖系厚度。含錳巖石一般大于10m，可出現(xiàn)在紅景天礦體中。具有工業(yè)意義的錳礦體一般不含10m以下。

4 結(jié)語

錳礦的形成嚴(yán)格受地層間斷面、地磁位置應(yīng)是低緯度、海洋性氣候、相對穩(wěn)定的地質(zhì)構(gòu)造條件等控制，研究控礦因素，不僅可有效提高找礦效果，加快地質(zhì)勘查步伐，還可節(jié)約找礦成本。