廣西宜州塘嶺—里苗礦區(qū)沉積錳礦地質(zhì)特征及找礦潛力分析

黃 恒

（廣西壯族自治區(qū)第四地質(zhì)隊，廣西 南寧 530033）

桂中地區(qū)碳酸錳礦勘查開發(fā)歷史悠久，其中以龍頭錳礦最為出名，上世紀60年代就已經(jīng)開始勘查開發(fā)利用，延續(xù)至今。近年來，桂中地區(qū)錳礦找礦效果較好，取得許多新的突破，尤其是塘嶺-里苗礦區(qū)找礦效果最為顯著，中國冶金地質(zhì)總局、廣西第四地質(zhì)隊等多家地勘單位在塘嶺-里苗礦區(qū)累計探獲（333）+（334）類錳礦資源量超過5000萬噸，達到大型錳礦床規(guī)模（江沙，2019）。

在找礦取得成果的基礎(chǔ)上，部分學者對塘嶺-里苗礦區(qū)礦床成因、分布開展了研究工作，但是研究主要集中在礦區(qū)北部，南部資料不充分，外圍也鮮有提及。

本次研究將多家單位取得勘查成果進行綜合整理，合并成完整的塘嶺-里苗礦區(qū)實際材料圖，恢復礦區(qū)礦層大致分布情況以及延伸情況，并在此基礎(chǔ)上，開展了成礦預測和進一步外圍找礦潛力分析。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

桂中地區(qū)處于環(huán)太平洋構(gòu)造域與特提斯構(gòu)造域的交匯部位，早古生代為深水盆地沉積，加里東運動使地殼抬升成陸。自布拉格期開始海侵，早泥盆世晚期開始，地殼強烈擴張，出現(xiàn)臺、盆相間格局。受北西、北東向基底斷裂控制，碳酸巖臺地間形成臺溝、臺凹。

塘嶺-里苗礦區(qū)位于桂中地區(qū)西北部宜州裂陷槽盆地中段，次一級構(gòu)造單元為宜州-忻城深水臺凹西緣斜坡相位置（黃恒，2019），以西向桂中開闊碳酸鹽臺地變淺，以東向深水臺凹變深。

區(qū)域出露地層以晚古生代為主，背斜核部出露融縣組、鹿寨組以及巴平組地層，背斜兩翼為南丹組、棲霞組，其中以南丹組分布面積最廣。其中融縣組主要巖性為淺灰色、灰白色厚層塊狀白云巖、灰質(zhì)白云巖，多孔洞，為局限-半局限碳酸鹽臺地相沉積；其上為鹿寨組，兩者接觸關(guān)系為淹沒不整合，早石炭世早期海水迅速加深，沉積了鹿寨組臺凹相薄層硅質(zhì)巖、泥巖，凝灰質(zhì)泥巖等，局部夾透鏡狀炭質(zhì)泥巖、含錳泥巖；其上為巴平組，根據(jù)巖性可劃分為3段，第1段為薄-中層狀微晶灰?guī)r夾硅質(zhì)條帶、泥質(zhì)條帶，該段至下而上灰?guī)r逐漸增多，泥巖、硅質(zhì)巖減少，第2段為薄層狀含錳微晶灰?guī)r夾微晶灰?guī)r、泥巖、硅質(zhì)巖，第3段為淺灰色、灰色角礫狀白云巖、灰質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r等；其上為南丹組，可以分為2段，此時海水又一次加深，第1段沉積了深灰色薄-中層狀微晶灰?guī)r，多夾硅質(zhì)條帶及異地搬運、磨圓較好的砂屑、礫屑灰?guī)r，具明顯斜坡相特征，第2段主要巖性為深灰色中層狀微晶灰?guī)r夾硅質(zhì)條帶和灰色厚層狀白云巖，兩者在垂面上呈指狀交叉。其上為棲霞組，主要巖性為灰黑色、深灰色中層狀微晶灰?guī)r，局部夾硅質(zhì)條帶，該組底部多為數(shù)米厚薄層狀泥灰?guī)r，含大量雙殼化石，以此推斷該組沉積相為潮平-開闊臺地相沉積。

區(qū)域構(gòu)造線方向主要為北北東向，發(fā)育多條北北東向斷裂，北北東向斷裂拉張，引發(fā)深水臺凹相區(qū)下沉，沉積水深變深，因此，北北東向斷裂對區(qū)域沉積相起到主要控制作用。根據(jù)北北東向構(gòu)造控相特征判斷，其構(gòu)造其次最早可追溯至華力西期，構(gòu)造性質(zhì)以拉張性質(zhì)為主，其次斷裂多具有多期活動特征，后期受構(gòu)造應力影響，在先期張裂面形成走滑，代表性斷裂為福龍斷裂，該斷裂控制了宜州-忻城深水臺凹的分布；次為北西西向構(gòu)造，北西西向構(gòu)造對區(qū)域沉積相起到次一級的控制作用，并改造北北東向構(gòu)造。

2 含錳巖系特征

研究區(qū)含錳巖系主要為下石炭統(tǒng)巴平組第2段，含錳巖系巖性主要為含錳微晶灰?guī)r、礫屑灰?guī)r、夾泥質(zhì)條帶微晶灰?guī)r，泥質(zhì)條帶中多見小粒黃鐵礦、褐鐵礦，含錳巖系總厚度約20m~40m；底板巖性主要為深灰色薄層狀微晶灰?guī)r夾硅質(zhì)條帶；頂板巖性主要為灰色、淺灰色厚層-塊狀灰質(zhì)白云巖、角礫狀白云巖，厚度100m~300m不等，其厚度與沉積相關(guān)系密切。另外值得注意的是，礦層之上3m～5m處普遍存在一層厚0.50m～1.50m的中厚層狀豆鮞粒灰?guī)r，是本區(qū)碳酸錳礦的找礦標志（圖1）。

含錳巖系最多夾4層含錳層，礦層分布不穩(wěn)定，呈透鏡狀向兩端尖滅，其中具工業(yè)價值的為Ⅱ、Ⅳ礦層，分布穩(wěn)定性也較好，各礦層分述如下：

Ⅰ礦層呈灰色、灰黑色，微晶結(jié)構(gòu)，薄層、微層狀構(gòu)造。單層厚1cm~3cm不等，主要由礦石礦物和脈石礦物組成，礦石礦物主要為含錳方解石、菱錳礦、鈣菱錳礦，脈石礦物主要為方解石、石英等。該層碳酸錳礦石含錳為2.57%~8.28%，厚度為0m~0.36m。

圖1 含錳巖系地層柱狀圖

Ⅱ礦層呈淺灰色、灰白色，微、細晶結(jié)構(gòu)，薄層、微層狀構(gòu)造。單層厚1cm~4cm不等，主要由礦石礦物和脈石礦物組成，礦石礦物主要為含錳方解石、菱錳礦、鈣菱錳礦，脈石礦物主要為方解石、石英等。該層碳酸錳礦石含錳為12.75%~20.50%，厚度為0.36m~1.13m。

Ⅲ礦層呈灰色、灰黑色，微、細晶結(jié)構(gòu)，薄層、微層狀構(gòu)造。單層厚1cm~5cm不等，主要由礦石礦物和脈石礦物組成，礦石礦物主要為含錳方解石、菱錳礦、鈣菱錳礦，脈石礦物主要為方解石、石英、黃鐵礦等。該層碳酸錳礦石含錳為3.23%~8.64%，厚度為0m~0.32m。

Ⅳ礦層呈灰色、灰黑色，微、細晶結(jié)構(gòu)，薄層、微層狀、餅狀構(gòu)造。單層厚1cm~5cm不等，主要由礦石礦物和脈石礦物組成，礦石礦物主要為含錳方解石、菱錳礦、鈣菱錳礦，脈石礦物主要為方解石、石英、黃鐵礦等，黃鐵礦呈斑點狀，分布較多。該層碳酸錳礦石含錳為11.77%~16.99%，厚度為0.59m~1.70m。

錳礦石屬高磷低鐵堿性自熔性碳酸錳礦石，除了P/Mn稍高，基本達到優(yōu)質(zhì)錳礦石要求。碳酸錳礦石呈灰色、深灰色、灰黑色、黑色，微晶粒狀結(jié)構(gòu)、隱晶狀結(jié)構(gòu)，具微細層紋狀構(gòu)造、條紋狀構(gòu)造、薄層狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。礦石成分主要為錳方解石、含錳方解石、鈣菱錳礦，脈石礦物主要為方解石、白云石、黃鐵礦、石英、玉髓，少量黏土礦物、微量炭質(zhì)。

3 礦層分布規(guī)律

塘嶺-里苗礦區(qū)探槽、鉆孔資料豐富，結(jié)合塘嶺礦區(qū)、里苗礦區(qū)、清潭礦區(qū)鉆孔分布和見礦情況研究發(fā)現(xiàn)，礦體品位最高處主要集中在里苗礦區(qū)、馬泗礦區(qū)、清潭礦區(qū)三者交匯邊緣地帶。鉆探勘查結(jié)果表明，礦脈向西、向南碳酸鹽臺地方向延伸品位逐漸降低，隨后尖滅；向北東沿走向延伸由于北部地質(zhì)構(gòu)造復雜，里苗礦區(qū)與洛富礦區(qū)間礦脈延伸情況不明，地表無含礦層位出露；向東深水盆地方向延伸，由于構(gòu)造復雜，斷層發(fā)育，斷裂帶附近巖層近直立，且地表蓋層較厚，對勘查帶來較大困難，成礦情況未知。

就目前找礦成果來看，最好的礦體主要分布于里苗礦區(qū)西南部，以及與清潭礦區(qū)、馬泗礦區(qū)交匯金三角部位（圖2）。

圖2 塘嶺-里苗礦區(qū)礦層分布預測圖

從礦層分布規(guī)律對錳礦成因進行推測：

（1）塘嶺-里苗礦區(qū)主要分布于宜州-忻城深水臺凹西緣的斜坡相帶，錳礦成因或與沉積相關(guān)系密切。

（2）平面圖上錳礦呈串珠狀沿北北東向斷層分布，各大礦點皆產(chǎn)出于背斜核部，從某種意義上說，構(gòu)造控制了錳礦床的分布。但研究表明，錳礦成礦物質(zhì)主要來源于陸源，但構(gòu)造運動或許為錳礦成礦提供了外因。

4 找礦潛力分析

根據(jù)成礦預測，成礦有利部位主要集中在宜州-忻城深水臺凹西緣斜坡相帶，沿北北東向斷裂呈串珠狀分布。

綜合塘嶺-里苗礦區(qū)礦層分布走勢來看，礦區(qū)西部、南部向淺水碳酸鹽臺地演化，礦層逐漸尖滅，找礦效果不好。北東方向沿走向礦體呈串珠狀分布，在洛富、洛東等地具有一定的找礦前景。東部向深水盆地演化，在南丹組蓋板之下深部礦層延伸情況未知，有待進一步工作查明。

另外從宏觀角度來看，塘嶺-里苗礦區(qū)位于宜州-忻城深水臺凹西緣，而臺凹東緣大塘-里高一帶與之具有相似構(gòu)造背景，沿南北向控相斷裂地表局部有堆積錳礦分布，其深部具有良好的成礦條件。