陜西省洋縣大爺山錳礦成因淺析

火興開，楊 濤

（中國冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院，陜西 西安 710119）

我國的錳資源較為豐富，但分布不均，主要集中在云南、廣西、湖南、貴州等省，在世界排名第六。我國的錳礦主要以中、小型為主且品位偏低，長期以來主要依靠進口。

陜西省錳礦主要分布在漢中、西鄉(xiāng)、鎮(zhèn)巴、紫陽等地其中以漢中天臺山、寧強黎家營錳礦最為重要。錳礦類型主要以沉積型為主，次為沉積—變質(zhì)型，少數(shù)為風(fēng)化型。大爺山錳礦區(qū)位于陜西省漢中市洋縣北西約12km，與漢中天臺山錳為同一成礦帶內(nèi)。同屬Ⅲ-691-1略陽金家河—漢中天臺山磷錳礦Ⅴ級成礦區(qū)帶內(nèi)。是較為有利的錳礦成礦區(qū)。

1 區(qū)域地質(zhì)

1.1 區(qū)域地層

礦區(qū)地層位于勉略構(gòu)造帶地層區(qū)（II2），區(qū)內(nèi)出露的主要地層由老到新主要有：

前寒武系（An∈）：由中—酸性火山沉積變質(zhì)巖系組成，按巖性分為上、下兩個巖組：下巖組（An∈1）：以變質(zhì)的中酸性火山巖為主，夾少量正常沉積巖。巖性主要為淺灰綠色黑云斜長片巖、綠泥絹云納長片巖、含黑云綠泥納長片巖、絹云納長片巖等。變質(zhì)沉積巖主要為絹云石英片巖及絹云片巖等。上巖組以絹云石英片巖、含碳絹云石英片巖為主，夾含錳白云巖及含礫絹云石英片巖。

下寒武統(tǒng)（∈1）：是礦區(qū)分布最廣和最重要的地層，按沉積建造類型可劃分為塔南坡組和藥王殿組，與下伏的前寒武系地層為不整合接觸。

塔南坡組（∈1t）：是礦區(qū)磷、錳礦的含礦層位，根據(jù)其巖性組合特征自下而上可分為三個巖性段。

第一巖性段（∈1t1）：是區(qū)內(nèi)磷塊巖賦存層位，下部為碳質(zhì)千枚巖、含錳白云巖，上部為磷塊巖。

第二巖性段（∈1t2）：是礦區(qū)工業(yè)錳礦床的賦存層位。巖性以含錳白云巖為主，下部夾錳礦層。

第三巖性段（∈1t3）：主要為薄—中厚層狀白云巖，底部夾一層含碳質(zhì)絹云千枚巖。

大光山組（C1d）主要為千枚巖、大理巖、結(jié)晶灰?guī)r。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

區(qū)域構(gòu)大地構(gòu)造位置位于勉略板內(nèi)結(jié)合帶，主要構(gòu)造方向為近北西西向。有兩組較大的斷裂。主要斷裂構(gòu)造有長壩—兩河口斷裂、勉縣—金水?dāng)嗔选?/p>

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，既有火山巖分布，又有侵入巖出露，以侵入巖為主。其時代有元古代、古生代和中生代。巖性從超基性巖—酸性巖皆有。按照構(gòu)造-巖漿巖帶劃分為區(qū)域東北部的北秦嶺構(gòu)造巖漿巖帶，區(qū)域中部南秦嶺構(gòu)造-巖漿巖帶、區(qū)域南部漢南構(gòu)造巖漿巖帶。

1.4 區(qū)域礦產(chǎn)

區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)以錳礦為主，有達到勘探的中型錳礦床一處、預(yù)查—普查中型錳礦床一處、已普查的小型錳礦床一處（胡家灣）。其次為磷礦，鐵礦及鉻、金礦化點。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層由老到新依次為前寒武系，寒武系下統(tǒng)塔南坡組，石炭系下統(tǒng)大光山組，石炭系中上統(tǒng)小北河組，錳礦體主要賦存在寒武系下統(tǒng)塔南坡組中。塔南坡組劃分了兩個個巖性段。

（1）前寒武系（An∈）。前寒武系（An∈）：主要出露于礦區(qū)南部，出露的主要巖性上部為綠泥絹云母片巖夾紫紅色絹云母片巖，局部可見淺灰白色絹云母片巖。中部為含炭質(zhì)絹云母片巖，夾薄層含炭質(zhì)灰?guī)r透鏡體。下部為綠泥絹云母石英片巖，夾灰?guī)r、砂巖透鏡體。

（2）寒武系（∈）?？辈閰^(qū)出露的寒武系地層主要為寒武系下統(tǒng)塔南坡組上段（∈1t2）及寒武系下統(tǒng)塔南坡組下段（∈1t1）。

寒武系下統(tǒng)塔南坡組下段（∈1t1）：出露的主要巖性為含炭絹云母片巖，其中局部夾少量含碳質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r透鏡體、含錳白云巖透鏡體、薄層石英砂巖。層位中可見品位較低的錳礦化體，該地層與下伏前寒武系地層為不整合接觸[1]。

（3）石炭系（C）?？辈閰^(qū)內(nèi)出露石炭系地層為石炭系下統(tǒng)大光山組（C1d）上、下段及石炭系中上統(tǒng)小北河組（C2+3X）。

石炭系下統(tǒng)大光山組下段（C1d2）：出露的巖性上部為泥質(zhì)絹云母片巖，下部為泥質(zhì)絹云母片巖夾薄層狀灰?guī)r、砂巖透鏡體。

石炭系下統(tǒng)大光山組上段（C1d2）：出露的巖性主要為結(jié)晶灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、燧石條帶結(jié)晶灰?guī)r、白云巖局部夾薄層絹云母泥質(zhì)片巖。

石炭系中上統(tǒng)小北河組（C2+3X）：出露的巖性主要為綠泥絹云母片巖、二云母片巖夾，局部夾少量灰?guī)r透鏡體。

2.2 變質(zhì)巖及變質(zhì)作用

工作區(qū)出露的地層除第四系外的所有地層均受到不同程度的變質(zhì)作用，變質(zhì)類型主要為區(qū)域變質(zhì)，為變質(zhì)巖主要有片巖、片麻巖、白云巖、石英巖千枚巖等。

2.3 礦體特征

錳礦體產(chǎn)出于勘查區(qū)東南部寒武系下統(tǒng)塔南坡組上段（∈1t2）含錳白云巖中，礦體上下盤均為含錳白云巖，局部夾薄層含炭質(zhì)絹云母片巖。礦體整體呈似層狀，礦體走向近東西。礦體產(chǎn)狀傾向350°～40°，傾角北傾30°～73°。

2.4 礦石特征

2.4.1 礦石礦物組成

工作區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的礦石類型主要為原生碳酸錳礦石及氧化錳礦石，氧化錳礦石為原生碳酸錳礦石在地表經(jīng)氧化形成。

（1）原生碳酸錳礦石：為工作區(qū)的主要礦石類型，礦石礦物成分為菱錳礦。脈石礦物主要為白云石、石英、方解石。

菱錳礦：含量1%～30%，肉眼可見表面粗糙，與硬錳礦形成鮮明對比，呈他形粒狀放射狀、鮞狀，部分可見解理。反射色為紅灰、暗灰，正交高倍鏡下可見顯著黃棕內(nèi)反射色；部分已經(jīng)氧化為硬錳礦。

白云石：含量50%～70%，自形近菱形，邊部可見氧化暗化邊，粒徑0.03㎜～0.30㎜。

方解石：含量5%～10%，自形程度較差，表面及邊部相對于白云石干凈，部分方解石和少量白云母分布于石英脈兩側(cè)，呈條帶狀。

石英：含量9%～47%，他形粒狀，部分零星分布在方解石之中，石英顆粒之間彼此近平行接觸，少量石英呈板狀零星散布在碳酸鹽中，部分整體呈脈狀形式產(chǎn)出。

（2）氧化錳礦石：參考天臺山錳礦的研究結(jié)果結(jié)合本區(qū)的實際情況，氧化錳礦石僅分布在地表10m左右，礦石礦物成分為硬錳礦、軟錳礦少量菱錳礦；脈石礦物為白云石、石英、方解石。

硬錳礦：肉眼可見表面光滑，含量約為1%～30%，大部分硬錳礦呈細針狀集合體產(chǎn)出，部分呈膠狀、條帶狀集合體；針狀集合體沿原生錳礦解理較均勻分布。

軟錳礦：外觀呈黑色，含量1%～3%，它形粒狀沿裂隙分布。

菱錳礦：肉眼可見表面粗糙，與硬錳礦形成鮮明對比，呈他形粒狀放射狀、鮞狀，部分可見解理。

錳白云石：呈細粒中粒產(chǎn)結(jié)晶產(chǎn)出，以菱形結(jié)晶產(chǎn)出，與其它碳酸鹽礦物共生，組成嵌晶結(jié)構(gòu)。

白云石：自形近菱形，邊部可見氧化暗化邊，粒徑0.03㎜～0.30㎜。

方解石：自形程度較差，表面及邊部相對于白云石干凈，部分方解石和少量白云母分布于石英脈兩次，呈條帶狀。

石英：他形粒狀，部分零星分布在方解石之中，部分整體呈脈狀形式產(chǎn)出。

2.4.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

（1）礦石結(jié)構(gòu)：工作區(qū)礦石結(jié)構(gòu)主要呈他形粒狀、針狀、膠狀、放射狀、鮞狀結(jié)構(gòu)。①他形粒狀結(jié)構(gòu)：主要指硬錳礦、軟錳礦呈它形微細粒集合體或細脈狀分布所形成的結(jié)構(gòu)。②針狀結(jié)構(gòu)：主要指硬錳礦呈細針狀集合體沿原生錳礦解理分布所形成的結(jié)構(gòu)。③膠狀結(jié)構(gòu)：主要指硬錳礦呈膠狀結(jié)構(gòu)，分布于放射狀、鮞狀菱錳礦之間。④放射狀結(jié)構(gòu)：主要指菱錳礦呈放射狀分布所形成的結(jié)構(gòu)。⑤鮞狀結(jié)構(gòu)：主要指菱錳礦呈細小團?；蝓b粒狀分布所形成的結(jié)構(gòu)。

（2）礦石構(gòu)造：礦石主要呈塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造。塊狀構(gòu)造：菱錳礦、硬錳礦、軟錳礦、錳方解石中的一種或多種組合與其它脈石礦物均勻分布，緊密相聚，形成塊狀構(gòu)造礦石。

3 礦床成因分析

大爺山錳礦區(qū)位于揚子地臺北緣，屬于南秦嶺錳礦成礦帶。該成礦帶上有三岔子錳礦、將臺寺錳礦、天臺山錳礦等優(yōu)質(zhì)錳礦資源。其中天臺山錳礦與工作區(qū)位相鄰，礦床特征最為相似。

工作區(qū)礦體均產(chǎn)出于寒武系下統(tǒng)塔南坡組的含錳白云巖中，礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀為主，較明顯的受層位控制；礦石地表多為氧化錳礦石，深部原生錳礦石應(yīng)以碳酸錳石為主，主要含錳礦物應(yīng)為錳白云石；礦石結(jié)構(gòu)主要為他形粒狀、針狀、膠狀、放射狀、鮞狀，構(gòu)造主要為厚層狀、條帶狀；脈石礦物主要為白云石、石英、方解石；次生氧化帶主要以軟錳礦為主；含礦層上盤為含碳質(zhì)絹云母片巖；據(jù)以上特征推斷，本礦床應(yīng)屬受變質(zhì)的淺海相沉積錳礦床。