“桃江式錳礦”研究現(xiàn)狀淺析

廖鳳鳴

摘 要? 錳礦石是鋼鐵工業(yè)不可缺少的原料，國(guó)內(nèi)錳礦產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)需求?！疤医藉i礦”主要分布于湖南桃江、益陽(yáng)、安化、寧鄉(xiāng)境內(nèi)，具有發(fā)現(xiàn)礦點(diǎn)多，分布范圍廣的特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)地質(zhì)工作者進(jìn)行了深入研究、探討，主要有以下研究方向：含礦巖系研究、巖相古地理及成礦作用研究、控礦構(gòu)造研究等。

關(guān)鍵詞? 桃江式錳礦;研究現(xiàn)狀;淺析

中圖分類(lèi)號(hào)：P618.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

A Brief introduction of the Research Status of "Taojiang-type

Manganese Mine"

Liao Fengming

（Team 414， Hunan Geology and Mineral Resources Exploration and Development Bueau，

Yiyang Hunan 413000）

Abstract： Manganese ore is an indispensable raw material for the steel industry， and domestic manganese ore production is far from meeting the needs of the national economy. "Taojiang-type manganese ore" is mainly distributed in the areas of Taojiang， Yiyang， Anhua and Ningxiang in Hunan Province. It has the characteristics of finding many ore sites and wide distribution. The domestic geologists have conducted in-depth studies and discussions. The following research directions mainly include the study of mineralogical systems， the study of petrophysical paleogeography and mineralization， and the study of controlled mineral structures.

Keywords： Taojiang-type manganese mine; research status; introduction

1? 概況

錳礦石是鋼鐵工業(yè)不可或缺的原材料，每生產(chǎn)一噸鋼需品位在30%以上的錳礦石約25～30kg。根據(jù)我國(guó)目前鋼鐵生產(chǎn)總量換算，國(guó)內(nèi)錳礦產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要，特別是近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，鋼鐵工業(yè)又有新的發(fā)展與復(fù)蘇，錳鐵合金需求量增大，結(jié)合我國(guó)錳礦資源特點(diǎn)，在氧化錳礦石產(chǎn)量嚴(yán)重不足的情況下，大力開(kāi)發(fā)低磷、高鈣、半自熔至自熔性優(yōu)質(zhì)碳酸錳礦勢(shì)在必行。

“桃江式錳礦”系指賦存于奧陶系中統(tǒng)磨刀溪組下部頁(yè)巖中的優(yōu)質(zhì)碳酸錳礦。主要分布于湖南桃江、益陽(yáng)、安化、寧鄉(xiāng)境內(nèi)，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，礦石具低磷、低硅、低鐵、自熔性等特點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)著名的優(yōu)質(zhì)冶金錳礦石。目前已發(fā)現(xiàn)桃江縣響濤源，安化高明、楊橋洞、木瓜溪、梅子洞，益陽(yáng)南壩，寧鄉(xiāng)縣毛臘、月山鋪、祖塔等19個(gè)此類(lèi)錳礦床（點(diǎn)），探明儲(chǔ)量1300萬(wàn)t。其中已查明響濤源為中型礦床，保有資源儲(chǔ)量約660萬(wàn)噸，益陽(yáng)南壩為小型礦床，保有資源儲(chǔ)量約80萬(wàn)噸。桃江石洞至清塘、萬(wàn)家洞、黑油洞錳礦點(diǎn)均進(jìn)行了不同程度的地表或淺部評(píng)價(jià)工作，部分地段深部有少量鉆孔控制，寧鄉(xiāng)毛蠟、安化梅子洞錳礦點(diǎn)也進(jìn)行過(guò)地表或淺部評(píng)價(jià)工作，多數(shù)礦點(diǎn)為地方民采揭露。據(jù)國(guó)土資源大調(diào)查項(xiàng)目“湖南桃江-寧縣優(yōu)質(zhì)錳礦評(píng)價(jià)”的找礦成果，該區(qū)又新增錳礦資源量達(dá)1500萬(wàn)t，其中優(yōu)質(zhì)錳礦資源量達(dá)1100萬(wàn)t，但上述勘查成果除桃江縣響濤源錳礦區(qū)、益陽(yáng)南壩錳礦區(qū)外，其它區(qū)域均僅進(jìn)行預(yù)查或普查，相對(duì)而言，礦區(qū)周邊地段及深部勘探程度較低。

2? 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平及發(fā)展趨勢(shì)

“桃江式錳礦”典型礦床為桃江縣響濤源錳礦。1963年桃江錳礦成立，正式開(kāi)采該礦床，響濤源錳礦最初調(diào)查與勘探由湖南省603地質(zhì)隊(duì)進(jìn)行的，1972年省冶金236隊(duì)在響濤源錳礦區(qū)南石沖、斗笠山、木魚(yú)山等礦段開(kāi)展地質(zhì)詳查及勘探工作，完成鉆探84孔17412米，槽探8631立方米，硐探1221米，1972年8月提交《湖南桃江響濤源錳礦地質(zhì)勘探總結(jié)報(bào)告》，計(jì)算表內(nèi)B+C1+C2級(jí)295.21萬(wàn)噸，1973年1月該報(bào)告由湖南省冶金分儲(chǔ)委以[73]湘冶勘字第016號(hào)批準(zhǔn)。在603、236隊(duì)工作基礎(chǔ)上，由長(zhǎng)沙地調(diào)所（原607隊(duì)）進(jìn)行進(jìn)一步勘探和外圍找礦工作，先后提交了“響濤源礦區(qū)木魚(yú)山礦段”、“響濤源礦區(qū)南石沖礦段”詳細(xì)地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，提交資源儲(chǔ)量在720萬(wàn)噸左右。

針對(duì)“桃江式錳礦”成礦地質(zhì)條件和控礦構(gòu)造，國(guó)內(nèi)地質(zhì)工作者進(jìn)行了深入研究、探討，可查的主要有以下研究方向：

（1）“桃江式錳礦”含礦巖系研究

桃江錳礦響濤源錳礦區(qū)含礦巖系為中奧陶統(tǒng)胡樂(lè)組和磨刀溪組，由黑色頁(yè)巖、含錳灰?guī)r、碳酸錳礦和粘土巖組成，錳礦層分布于黑色頁(yè)巖和粘土巖之間，直接頂?shù)装鍨楹i灰?guī)r。由黑色頁(yè)巖、含錳灰?guī)r、碳酸錳礦、粘土巖組成完整的沉積韻律層。一般只有一個(gè)韻律層，響濤源錳礦帶偏東部發(fā)育有二個(gè)韻律層，有二層礦，下韻律層發(fā)育全，分布廣且穩(wěn)定，成為主要工業(yè)礦體，即下層礦;上層礦僅局部發(fā)育，構(gòu)成工業(yè)礦層，即上層礦。下層礦厚度一般0.4-1.0m，平均0.7m，厚度變化系數(shù)49.81-66.61%。

北京科技大學(xué)地質(zhì)系潘漢軍、侯景儒、張廷勛等，從分析地質(zhì)體數(shù)學(xué)特征的思想出發(fā)，來(lái)研究“桃江式”錳礦的含礦母巖──“含錳巖系”的數(shù)學(xué)特征。研究認(rèn)為含錳巖系主要由五種巖石組成：粘土巖、黑色頁(yè)巖、條帶狀頁(yè)巖、含錳灰?guī)r和碳酸錳礦層，其數(shù)學(xué)特征研究包括其統(tǒng)計(jì)特征分析、結(jié)構(gòu)特征分析和空間特征分析，通過(guò)“含錳巖系”數(shù)學(xué)特征分析，指導(dǎo)同類(lèi)錳礦勘查、找礦。

（2）“桃江式錳礦”巖相古地理及成礦作用研究

①地礦部宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所蔣德和、楊振強(qiáng)、趙時(shí)久等，通過(guò)湘中地區(qū)中奧陶統(tǒng)磨刀溪組斜坡相—盆地邊緣相沉積研究，認(rèn)為“桃江式”錳礦產(chǎn)于中奧陶統(tǒng)磨刀溪組斜坡相—盆地邊緣相沉積之中，夾于深水低能的暗色泥巖之中，是一種碳酸鹽重力流沉積。其形成受區(qū)域構(gòu)造、巖相古地理、沉積事件及水介質(zhì)物理化學(xué)條件等的影響。其沉積學(xué)和地球化學(xué)特征顯示錳質(zhì)主要由海底熱水補(bǔ)給，是一種熱水成礦作用的產(chǎn)物。

②中南冶金地質(zhì)研究所祝壽泉，通過(guò)熱水沉積特征研究，認(rèn)為“桃江式錳礦”系海底熱水沉積而形成。“桃江式錳礦”賦存于湘中盆地，從早震旦世的陸內(nèi)拉張階段，一直沿續(xù)到中奧陶世的磨刀溪期。該盆地有火山活動(dòng)形成的黃長(zhǎng)玄武巖、凝灰?guī)r、凝灰熔巖和火山碎屑巖，屬具有高地?zé)釄?chǎng)的被動(dòng)大陸邊緣盆地。在中奧陶世沿江南古陸中段南緣沉積了黑色碳質(zhì)頁(yè)巖、粘土巖、碳酸錳和含錳灰?guī)r。錳礦在沉積特征上具有熱水沉積的牛眼狀分布結(jié)構(gòu)和由稀粗轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)密的條紋-條帶狀構(gòu)造及噴發(fā)角礫巖等特征。礦物成分、礦石的常量、微量、稀土元素、碳同位素、硫同位素和氧同位素均表現(xiàn)出熱水沉積的特點(diǎn)。

③長(zhǎng)沙地質(zhì)調(diào)查所傅群和研究認(rèn)為：“桃江式”錳礦賦存于奧陶系中統(tǒng)磨刀期組，通過(guò)對(duì)區(qū)域深大斷裂、成錳沉積盆地、礦床地質(zhì)特征和含錳巖系地球化學(xué)特征的綜合分析，揭示出其成礦物質(zhì)來(lái)源于熱水溶液。

（3）“桃江式錳礦”控礦構(gòu)造研究

①長(zhǎng)沙地質(zhì)調(diào)查所匡清國(guó)、趙銀海、吳永勝、雷玉龍研究認(rèn)為：錳礦的空間分布受成礦前、成礦期和成礦后的構(gòu)造控制。古構(gòu)造活動(dòng)形成的湘中地塹控制了桃江成錳沉積盆地，而盆地內(nèi)的同沉積斷裂繼續(xù)活動(dòng)，形成了中間低兩側(cè)高的古地貌，即同沉積斷裂控制了盆地內(nèi)中奧陶世的沉積巖相和含錳建造（含礦巖系）;而成礦后構(gòu)造的空間分布直接影響了礦床的展布、規(guī)模等。

②中南冶金地質(zhì)研究所祝壽泉研究認(rèn)為：礦體受海底扇控制。根據(jù)同層礦體沉積環(huán)境、鈣屑濁積巖相、沉積層序和沉積構(gòu)造，海底扇劃分為內(nèi)扇、中扇和外扇3個(gè)亞相。中扇是碳酸錳礦有利賦存部位。據(jù)此，進(jìn)行了成礦預(yù)測(cè)，取得了較好的找礦效果

③中南冶金地質(zhì)研究所曾孟君研究認(rèn)為，“桃江式錳礦”形成受凹陷區(qū)中障壁條件好的次級(jí)洼地控制。鈣質(zhì)藻類(lèi)生物作用、水介質(zhì)體淺、鹽度正?；蚱?、弱堿性、弱還原環(huán)境是沉積錳礦的主要物理化學(xué)條件。淡水或淡化強(qiáng)的淺湖相是沉積錳礦的巖相特點(diǎn)。

3? 結(jié)論與建議

基于響濤源錳礦區(qū)外圍及深部具有較大的找礦潛力，通過(guò)對(duì)“桃江式錳礦”成礦地質(zhì)條件及找礦規(guī)律研究、探討，建立“桃江式錳礦”找礦模式，對(duì)在響濤源錳礦區(qū)周邊及深部開(kāi)展優(yōu)質(zhì)錳礦找礦勘查工作，具有較好的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn) / References

[1]桃江響濤源錳礦探采對(duì)比小結(jié). 《湖南冶金地質(zhì)》，1992年.

[2]湖南省主要構(gòu)造體系的初步劃分及其特征. 《湖南地質(zhì)科技》，1989年.

[3]桃江響濤源錳礦二期閉坑報(bào)告? 桃江錳礦? 1989年

[4]湘中“桃江式錳礦”含錳巖系的定量研究及其找礦意義? 潘漢軍、侯景儒、張廷勛? 《地質(zhì)找礦論叢》1995年.

[5]“桃江式錳礦”礦床地質(zhì)特征及其地球化學(xué)特征? 傅群和? 《湖南地質(zhì)》2001年.

[6]“桃江式錳礦”的熱水沉積特征? 祝壽泉? 《地質(zhì)論評(píng)》1996年.

[7]“桃江式錳礦”特征及成礦地質(zhì)條件? 曾孟君? 《地質(zhì)與勘探》1992年.

[8]構(gòu)造對(duì)"桃江式錳礦"空間分布的影響及其找礦意義探討? 匡清國(guó)、趙銀海、吳永勝、雷玉龍? 《地質(zhì)與勘探》1992年.

[9]“桃江式錳礦”成礦期巖相古地理及成礦預(yù)測(cè)? 祝壽泉? 《地質(zhì)與勘探》1996年.