略陽縣金家河錳礦礦床地質(zhì)特征及成因探討

舒 凱

（漢中西北有色七一一總隊有限公司，陜西 漢中 723000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

金家河錳礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于揚子板塊與秦嶺微板塊之間的古板塊縫合帶——勉-略-康構(gòu)造混雜巖帶內(nèi)，勉-略-康構(gòu)造混雜巖帶北以窯坪－觀音寺深斷裂為界，南以略陽－褒河深斷裂為限，為秦嶺造山帶與揚子板塊間的縫合帶。構(gòu)造背景上經(jīng)歷了數(shù)次伸縮轉(zhuǎn)換，沉積背景上經(jīng)歷了數(shù)次陸-洋-陸的變遷，并伴隨多期巖漿活動。

金家河錳礦帶位于勉略康構(gòu)造帶西部略陽縣郭鎮(zhèn)-惠家壩-橫現(xiàn)河一帶，地表斷續(xù)出露長度大于30km，寬300m～500m，近東西向分布，含礦層位為泥盆系金家河巖組。帶內(nèi)出露的地層有前寒武系、震旦系、泥盆系、石炭系等，其中以泥盆系和石炭系火山－沉積巖系為主要組成部分（見圖1）。巖石以綠簾綠泥巖、鈉長絹云片巖、絹云石英片巖、碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖、千枚巖為主。原巖物質(zhì)組成反映裂陷盆地中火山－沉積巖組合的特點。

圖1 略陽縣金家河地區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖

區(qū)域出露地層主要為元古界震旦系相公山白云巖（Zxdol）、泥盆系金家河組絹云母千枚巖（Djph）、泥盆系朱家山巖組(Dzph)千枚巖。其中金家河巖組（Djph）由南向北可分中、上兩個巖段：中巖段由淺灰色絹云母千枚巖、炭質(zhì)絹云母千枚巖、石英絹云千枚巖、綠泥石英片巖、細碧巖夾含炭硅板巖、炭質(zhì)片巖和薄層灰?guī)r；上巖段為中基性火山巖，主要巖性有灰綠色綠簾綠泥鈉長片巖、鈉長絹云石英片巖、絹云綠泥石英片巖、鈣質(zhì)絹云鈉長片巖，夾少量絹云母石英千枚巖、細晶白云巖、含炭硅質(zhì)巖等。中巖段為錳礦體賦存層位，賦礦巖性為炭質(zhì)絹云母千枚巖。本區(qū)地層產(chǎn)狀：走向為90°～145°，總體北傾，傾角40°～ 88°。

本區(qū)主構(gòu)造線近東西方向，層狀構(gòu)造發(fā)育，以片理為主，局部見少量殘余層理。巖層總體北傾，傾角60°～80°，表現(xiàn)出單斜巖層假象。褶皺主要為一些小的層間流變褶皺，在走向、傾向上均為不對稱型。斷裂構(gòu)造主要為北西西向逆沖剪切構(gòu)造帶為本區(qū)的主期構(gòu)造，另見一些北北東—北東向小規(guī)模晚期構(gòu)造，該組構(gòu)造對錳礦（化）體具有一定的破壞作用。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層為泥盆系金家河巖組，為一套基-中酸性火山—沉積巖系。金家河巖組具有多旋回火山噴發(fā)沉積特征，由南向北可分中、上兩個巖段：中巖段由淺灰色絹云母千枚巖、炭質(zhì)絹云母千枚巖、石英絹云千枚巖、綠泥石英片巖、細碧巖夾含炭硅板巖、炭質(zhì)片巖和薄層灰?guī)r；中巖段的炭質(zhì)絹云母千枚巖為錳礦體賦存層位。上巖段為中基性火山巖，主要巖性有灰綠色綠簾綠泥鈉長片巖、鈉長絹云石英片巖、絹云綠泥石英片巖、鈣質(zhì)絹云鈉長片巖，夾少量絹云母石英千枚巖、細晶白云巖、含炭硅質(zhì)巖等（喬子溝火山巖）。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造不甚發(fā)育，總體表現(xiàn)為以區(qū)域斷裂構(gòu)造F1、F3為主的近東西方向構(gòu)造線，傾向北，傾角60°～80°；局部見一些北北東—北東向小規(guī)模晚期張性斷裂，該斷裂對錳礦體具有一定的破壞作用，同時也是未來礦山開采的主要導(dǎo)水斷裂。層狀構(gòu)造發(fā)育，以片理為主，局部見少量殘余層理。巖層總體北傾，傾角60°～80°，表現(xiàn)出單斜巖層區(qū)假象。褶皺主要為一些小的層間流變褶皺，在走向、傾向上均為不對稱型。

2.3 巖漿

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動不甚強烈，僅在礦區(qū)東南部見少量沿逆沖剪切構(gòu)造帶分布的超基性巖體（蛇紋巖），與錳礦成礦無關(guān)。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體形態(tài)與產(chǎn)狀

礦體總體北傾，傾向340°～85°，地表局部南傾（54線、55線），傾角40°～88°，地表傾角較緩（多因垮塌所致），深部傾角變陡；賦礦圍巖地表為絹云母千枚巖，深部逐漸變?yōu)楹炕蛱抠|(zhì)絹云母千枚巖；經(jīng)深部工程驗證，礦體連續(xù)性較好，在走向和傾向上礦體厚度變化較大，分支復(fù)合現(xiàn)象較為普遍，礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。3號、4號礦體為主礦體、規(guī)模最大。

3.1.1 3號礦體特征

3號錳礦體：分布于控礦層位南側(cè)，2號礦體北側(cè)，于50勘探線～69勘探線之間，礦體連續(xù)性好，工作程度較高。經(jīng)探槽、坑道和鉆孔控制，沿走向控制長度950m，礦體出露標高為848m～970m，最低見礦標高692m。

該礦體以原生礦為主，氧化礦和原生礦比較，品位、厚度差異較大。氧化礦分布于氧化帶界限以上，礦體厚度大，品位高；原生礦分布于氧化帶界限以下，厚度較小，品位偏低。從地表探槽和坑道、鉆孔中見礦情況來看，礦體形態(tài)為似層狀，在走向和傾向上厚度膨縮變化明顯、分支復(fù)合較多。原生礦單樣品位10.17%～23.52%，平均品位15.76%；單工程礦體厚度0.71m～12.07m，平均3.46m。氧化礦單樣品位10.11%～39.52%，平均品位19.87%；單工程礦體厚度0.41m～25.51m，平均10.37m。礦體走向總體呈NWW向分布，局部近EW，礦體總體北傾，傾向345°～85°（受層間流變褶皺影響，礦體局部反傾），傾角30°～80°局部因垮塌致使傾角較緩；賦礦巖性為炭質(zhì)絹云母千枚巖（地表為絹云母千枚巖）。

圖2 略陽金家河錳礦886中段平面圖

3.1.2 4號礦體特征

4號錳礦體：分布于控礦層位南側(cè)，3號礦體北側(cè)，于50勘探線～69勘探線之間，礦體連續(xù)性好，工作程度較高，經(jīng)探槽、坑道和鉆孔控制，沿走向控制長度950m，礦體出露標高為861m～967m，最低見礦標高692m。

該礦體以原生礦為主，氧化礦和原生礦比較，品位、厚度差異較大。氧化礦分布于氧化帶界限以上，礦體厚度大，品位高；原生礦分布于氧化帶界限以下，厚度較小，品位偏低。從地表探槽和坑道、鉆孔中見礦情況來看，礦體形態(tài)呈似層狀，在走向和傾向上厚度膨縮變化明顯、分支復(fù)合較多。原生礦單樣品位10.02%～20.84%，平均品位14.04%；單工程礦體厚度0.25m～5.60m，平均2.03m。氧化礦單樣品位11.31%～33.57%，平均品位19.01%；單工程礦體厚度1.02m～10.22m，平均3.89m。礦體走向總體呈NWW向分布，局部近EW，礦體總體北傾，傾向345°～60°（受層間流變褶皺影響，礦體局部反傾），傾角39°～85°；賦礦巖性為炭質(zhì)絹云母千枚巖（地表為絹云母千枚巖）。

3.2 礦石質(zhì)量

礦石有原生錳礦和氧化錳礦兩種，原生錳礦石礦物組成為：主要的含錳礦物是菱錳礦，其次是錳白云石和錳方解石，非金屬礦物是石英、白云母等。菱錳礦、錳白云石和錳方解石結(jié)晶大小以細、微細粒為主，嵌布關(guān)系復(fù)雜。含錳礦物形成環(huán)帶鮞粒狀。氧化錳礦石礦物組成為：主要的含錳礦物是菱錳礦（少量）和其它錳碳酸鹽氧化形成的氧化錳礦物，多呈膠狀、粉末狀，結(jié)晶程度較差，其粒度微細，伴生關(guān)系復(fù)雜。

原生礦礦石主要礦石礦物為菱錳礦，脈石礦物有白云石-錳白云石、石英、方解石-錳方解石、絹（白）云母、炭質(zhì)等。

菱錳礦：是該礦的主要礦物，多呈微細粒狀 ，粒徑多在0.01mm～0.03mm。部分和其它碳酸鹽、石英構(gòu)成環(huán)帶狀鮞粒結(jié)構(gòu)，鮞粒直徑0.01mm～0.03mm，均勻散布于細粒菱錳礦之間。細粒菱錳礦中含鈣較高，此外其內(nèi)還不同程度地含有炭質(zhì)塵點。粒度愈細，含炭愈多。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

通過區(qū)域巖相古地理研究認為，泥盆紀勉略洋盆在金家河一帶向西傾斜，海水東淺西深；在橫向上距海岸線不遠即發(fā)生相變，形成一套含炭泥砂質(zhì)巖石，這預(yù)示陸棚面積小，洋底傾角大，海水深度增加快，由氧化環(huán)境在短距離內(nèi)變?yōu)檫€原環(huán)境，PH值增加，EH值快速減小，適合菱錳礦形成。因此，該環(huán)境具有形成大型淺海沉積錳礦床的有利條件。

金家河巖組為一套火山噴發(fā)-正常沉積多韻律層，錳礦層產(chǎn)于火山巖與正常沉積巖的過渡層位，受構(gòu)造控制作用不明顯，具有多期次火山噴發(fā)沉積特點，成巖環(huán)境為強烈火山噴發(fā)之后的間歇噴發(fā)向?qū)庫o的正常淺海沉積的過渡階段，含錳層沉積于火山噴發(fā)間歇期的淺海環(huán)境中，因此金家河錳礦床為淺海環(huán)境中沉積成因錳礦床，控礦巖性為泥盆系金家河巖組中巖段（炭質(zhì)）絹云母千枚巖夾碳酸鹽巖透鏡體。

4.2 找礦標志

（1）層位標志：區(qū)內(nèi)錳礦化集中賦存于金家河巖組中巖段的（炭質(zhì)）絹云母千枚巖巖層中，因此該層位為區(qū)內(nèi)宏觀找礦標志。

（2）顏色標志：控礦層位在地表出露時為銀灰-淺灰色的絹云母千枚巖，而錳礦體出露地表時則為黑褐色的軟錳礦，本區(qū)找礦錳礦體直觀上多表現(xiàn)為淺色巖系中的深色帶。

（3）巖性標志：從所施工的鉆孔和坑道工程來看，錳礦體的產(chǎn)出與碳酸鹽透鏡體和炭質(zhì)層關(guān)系較為密切，錳礦體多產(chǎn)出于這兩種巖性上盤附近。

5 結(jié)語

金家河錳礦床為淺海相沉積型礦床，礦體產(chǎn)于泥盆系金家河巖組中下巖段，受巖層層位控制，賦礦巖性主要為金家河巖組（炭質(zhì)）絹云母千枚巖，延伸長度達40km，有利于錳礦體的產(chǎn)出；地表礦帶及礦體規(guī)模大、品位高，顯示該地區(qū)具有尋找大型錳礦床的條件。