黔渝毗鄰區(qū)楊家灣-老木灣南華紀(jì)含錳地塹特征與找礦預(yù)測(cè)

沈紅錢(qián)，張 遂，謝小峰，袁良軍，楊炳南，朱 璞，謝興友，鄭 超，張平壹，3，張仁彪，姚希財(cái)

(1.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局103地質(zhì)大隊(duì)，貴州 銅仁 554300；2.自然資源部基巖區(qū)礦產(chǎn)資源勘查工程技術(shù)創(chuàng)新中心，貴州 貴陽(yáng) 550081；3.貴州省錳礦資源預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)科技創(chuàng)新人才團(tuán)隊(duì)，貴州 銅仁 554300)

1 引言

1960年，貴州省地礦局103地質(zhì)大隊(duì)孫仁貴等在研究區(qū)發(fā)現(xiàn)黑水溪錳礦，1990年余洪云等提交黑水溪礦段錳礦資源量203.10萬(wàn)噸，2004年黃隆輝等提交三角坡礦段錳礦資源量110.89萬(wàn)噸，2011年楊勝堂等提交楊家灣錳礦床資源儲(chǔ)量2028.04萬(wàn)噸，找礦過(guò)程曲折艱辛。

黔湘渝毗鄰區(qū)南華紀(jì)“大塘坡式”錳礦床，是一種新的礦床類(lèi)型，即氣液噴溢沉積型錳礦床(周琦 等，2012；2013；2017；2018)，形成于新元古代Rodinia超大陸裂解背景下的南華裂谷盆地(王劍 等，2000，2001；杜遠(yuǎn)生 等，2015)，南華裂谷盆地(I級(jí))西段分別由武陵、雪峰次級(jí)裂谷盆地和其間的天柱-懷化隆起(地壘)三個(gè)Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元構(gòu)成(周琦 等，2016a；2017)。武陵次級(jí)裂谷盆地控制形成了黔渝湘毗鄰區(qū)錳礦成礦帶，內(nèi)部由3個(gè)Ⅲ級(jí)地塹、2個(gè)Ⅲ級(jí)地壘和至少16個(gè)Ⅳ級(jí)地塹組成(周琦 等，2016b)。其中，松桃-古丈Ⅲ級(jí)地塹是武陵次級(jí)裂谷盆地的裂陷中心，錳礦成礦作用強(qiáng)烈，形成的錳礦資源量巨大(楊勝堂 等，2013；張遂 等，2018)，已成為世界級(jí)錳礦資源富集區(qū)之一。Ⅳ級(jí)地塹則控制形成錳礦床，其分布規(guī)律與裂谷盆地的展布規(guī)律具有一致性，為北東東向，與地表燕山期北東向構(gòu)造相差40°左右(謝小峰 等，2015；袁良軍 等，2018)。楊家灣-老木灣IV級(jí)含錳地塹控制形成了楊家灣大型錳礦床、黑水溪、三角坡等中小型錳礦床，其北為石梁-鐘靈地壘，南為木黃-牛峰包地壘(謝興友 等，2018)。

2 地質(zhì)特征

2.1 地層

圖1 黔渝毗鄰區(qū)楊家灣-老木灣地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

大塘坡組：根據(jù)巖性組合特征分為兩段。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)大地構(gòu)造單元位于上揚(yáng)子陸塊、鄂渝湘黔前陸褶斷帶，全國(guó)26個(gè)重要成礦區(qū)帶中的上揚(yáng)子?xùn)|緣成礦帶(陳毓川，2006；肖克炎 等，2016)。區(qū)域構(gòu)造上位于梵凈山穹窿構(gòu)造北東端外緣，鐘靈復(fù)式背斜中平穴背斜西翼。經(jīng)歷了武陵、雪峰、燕山、喜山等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，斷裂構(gòu)造發(fā)育，褶皺簡(jiǎn)單，主要構(gòu)造線走向呈北北東向和北東向展布。區(qū)域性斷裂主要有三陽(yáng)斷裂、楊立掌斷裂、冷水?dāng)嗔?、木耳斷裂、紅石斷裂等，褶皺構(gòu)造主要有梵凈山穹狀背斜、猴子坳向斜及涼風(fēng)坳背斜等。區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加，構(gòu)造作用強(qiáng)烈，形成了北北東-北東向的整體構(gòu)造格架(圖1)。礦區(qū)主要構(gòu)造特征如下(見(jiàn)表1)。

表1 黔渝毗鄰區(qū)楊家灣-老木灣地區(qū)構(gòu)造特征簡(jiǎn)表

3 含錳地塹特征

3.1 含錳巖系厚度變化規(guī)律

北西往南東方向(地塹短軸方向)，含錳巖系厚度具有由薄變厚、再由厚變薄的變化規(guī)律。在北西側(cè)TC158、TC157分別為30.20 m和39.45 m；往南東方向ZK001孔增厚至59.18 m；再往南東方向至ZK202孔增厚至72.99 m；繼續(xù)往南東方向ZK402孔達(dá)最大厚度82.09 m；繼續(xù)往南東方向至ZK503孔開(kāi)始減薄為61.64 m；往南東側(cè)至TC7減薄至3.20 m(圖2)。含錳巖系大厚度的分布區(qū)位于ZK202、ZK402即楊家灣一帶，為楊家灣-老木灣地塹的沉積中心位置，從北西往南東方向含錳巖系厚度變化情況反映地塹的沉積特征(沈紅錢(qián) 等， 2018)。

3.2 錳礦體厚度變化規(guī)律

(1)北西往南東方向(地塹短軸方向)，菱錳礦體厚度變化規(guī)律與含錳巖系厚度變化規(guī)律一致，同樣具有由薄變厚、再由厚變薄、從有到無(wú)的變化規(guī)律(圖3)。在北西側(cè)TC158礦厚1.16 m；逐漸往南東方向至TC157礦厚3.98 m；往南東至ZK001孔礦體增厚至4.53 m；再往南東方向至ZK202孔礦厚9.93 m，開(kāi)始出現(xiàn)氣泡狀富菱錳礦體；繼續(xù)往南東方向ZK402孔礦厚達(dá)到最大值15.41 m，且同樣見(jiàn)氣泡狀富菱錳礦體；繼續(xù)往南東方向的ZK503孔礦體開(kāi)始減薄至8.17 m，同樣見(jiàn)氣泡狀富菱錳礦體；往南東側(cè)的TC7不含錳礦體。大厚度錳礦體和氣泡狀富菱錳礦體集中分布在ZK202、ZK402、ZK503孔附近一帶，為含錳地塹的噴溢中心。

圖2 南華紀(jì)大塘坡早期楊家灣-老木灣地塹原型與錳礦體空間展布圖

(2)南西往北東方向(地塹長(zhǎng)軸方向)，菱錳礦體厚度同樣具有由薄變厚、再逐漸變薄的變化規(guī)律(圖3)。在南西側(cè)的ZK101孔礦厚2.64 m；往北東方向的QZ6孔礦體急劇增厚至6.67 m；再往北東方向的ZK402孔礦厚達(dá)到15.41 m，開(kāi)始出現(xiàn)氣泡狀富菱錳礦體；繼續(xù)往北東方向的ZK203孔礦厚為14.49 m，且同樣見(jiàn)氣泡狀富菱錳礦體；往北東方向TC157礦體急劇減薄至3.98 m。大厚度錳礦體和氣泡狀富菱錳礦集中分布在ZK402、ZK203孔附近一帶，為含錳地塹的噴溢中心。

圖3 黔渝毗鄰區(qū)楊家灣-老木灣含錳地塹礦體厚度等值線圖

3.3 地塹氣液噴溢礦石相特征

圖4 黔渝毗鄰區(qū)楊家灣-老木灣地區(qū)南華紀(jì)大塘坡早期含錳地塹與找礦預(yù)測(cè)圖

4 找礦預(yù)測(cè)

5 結(jié)論

(2)通過(guò)對(duì)地塹流體噴溢礦石相特征分析，楊家灣大型錳礦床主體位于楊家灣-老木灣Ⅳ級(jí)地塹的中心相區(qū)，礦體厚度大，品位高；黑水溪錳礦床位于該地塹的過(guò)渡相區(qū)；三角坡小型錳礦床位于該地塹的邊緣相區(qū)。

(3)楊家灣-老木灣含錳地塹具備形成超大型錳礦床的條件，由于后期地質(zhì)作用，該地塹大部分已被被剝蝕掉，僅地塹中部、南部和南西部殘存小部分，還具有一定的找礦潛力，可望找到2-3個(gè)中小型錳礦床。