陜西寧強(qiáng)縣中壩地區(qū)發(fā)現(xiàn)沉積型錳(鈷)礦

紀(jì)冬平，王 朋，2，張 凱，高政偉，程博興，江宏君，王 淮

(1.中陜核工業(yè)集團(tuán)二一四大隊(duì)有限公司，陜西 西安 710054；2.長(zhǎng)安大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西 西安 710054；3.西安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)院有限公司，陜西 西安 710100 )

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位處揚(yáng)子地塊西北緣龍門(mén)山造山帶內(nèi)的后龍門(mén)山造山帶，南側(cè)為川西前陸盆地和漢南—米倉(cāng)山構(gòu)造帶，北側(cè)為碧口地塊，北東側(cè)以勉略帶與南秦嶺造山帶相鄰，西緣為松潘—甘孜造山帶[1-2](圖1)。后龍門(mén)山造山帶由基底巖系和沉積蓋層組成，基底巖系為新元古界通木梁群和劉家坪群火山巖及侵入其中的花崗巖組成；沉積蓋層由新元古代和早古生代沉積地層組成[3-4]。區(qū)域礦床(點(diǎn))主要成礦類(lèi)型為與新元古界劉家坪組火山巖有關(guān)的銅鋅多金屬礦[5-6]，研究區(qū)外圍鄰區(qū)劉家坪銅鋅礦床地表及氧化帶有鐵錳帽出露[7](圖2)。陜西寧強(qiáng)縣中壩地區(qū)錳(鈷)礦主要賦存于下寒武統(tǒng)牛蹄塘組硅質(zhì)巖及條帶狀灰?guī)r內(nèi)，含錳巖系為硅質(zhì)巖-泥質(zhì)巖-碳酸鹽巖組成的混合沉積系列，與廣西錳礦的含錳巖系巖性組合具有相似性[8]，屬沉積型錳(鈷)礦。

2 錳(鈷)礦的發(fā)現(xiàn)

近年來(lái)，中陜核工業(yè)集團(tuán)二一四大隊(duì)有限公司在研究區(qū)相繼開(kāi)展了1∶2.5萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量、1∶1萬(wàn)地質(zhì)填圖、1∶5000地質(zhì)剖面測(cè)量、1∶5000地化剖面測(cè)量、槽探工程、鉆探工程等，在區(qū)內(nèi)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組黑色巖系中圈定4條錳礦(化)體。2020年以來(lái)，筆者就中壩地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組黑色巖系進(jìn)行了含礦性和綜合找礦研究，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)錳礦石中伴生Co元素，結(jié)合巖相學(xué)、礦相學(xué)、巖石地球化學(xué)對(duì)礦床地質(zhì)特征研究，認(rèn)為該地區(qū)錳(鈷)礦成礦類(lèi)型為沉積型錳(鈷)礦床。

2.1 錳(鈷)多金屬礦的基本特征

本文敘述的沉積型錳(鈷)礦在揚(yáng)子地塊西北緣陜西寧強(qiáng)縣中壩地區(qū)為新發(fā)現(xiàn)的礦床類(lèi)型。下寒武統(tǒng)牛蹄塘組為錳(鈷)礦的主要賦礦層位，該組巖性為硅質(zhì)巖、含炭硅質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖、含炭細(xì)晶灰?guī)r，其與上覆志留系黃坪組、下伏震旦系燈影組呈斷層接觸。目前圈定錳(鈷)礦(化)體4條，本次研究主要分析了各礦(化)體的部分地表探礦工程(表1)。目前MnⅠ礦體控制長(zhǎng)度為2000 m，Mn的品位為13.90%～21.40%，平均品位為17.35%，伴生Co的含量為0.022%～0.032%，平均值為0.028%，平均厚度為1.0 m；MnⅡ礦體控制長(zhǎng)度為1600 m，Mn的品位為8.12%～12.60%，平均品位為10.43%，伴生Co的含量為0.025%～0.085%，平均值為0.060%，平均厚度為1.6 m；MnⅢ礦體控制長(zhǎng)度為400 m，Mn的品位為22.10%～25.30%，平均品位為24.08%，伴生Co的含量為0.028%～0.059%，平均值為0.040%，平均厚度為1.0 m；MnⅣ礦體控制長(zhǎng)度為500 m，Mn的品位為12.30%～20.70%，平均品位為15.87%，伴生Co的含量為0.178%～0.260%，平均值為0.227%，平均厚度為1.7 m。錳(鈷)礦體空間形態(tài)呈層狀、似層狀產(chǎn)出(圖3a、3b)，局部為透鏡狀。含礦巖石主要為含錳硅質(zhì)巖(圖3c)，深部為條紋條帶狀含錳灰?guī)r(圖3d)，礦石呈膠狀結(jié)構(gòu)、細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。含錳硅質(zhì)巖的礦石礦物為硬錳礦，硬錳礦集合體呈細(xì)分散浸染狀與硅質(zhì)等混雜不均勻分布(圖4a)，也可見(jiàn)硬錳礦呈星點(diǎn)狀、皮殼狀、微脈狀、枝脈狀構(gòu)造，多沿巖石裂隙充填(圖4b)，顯示出錳礦具有后生氧化再富集的特征。含錳灰?guī)r的金屬礦物基本上由硬錳礦、黃鐵礦等組成(圖4d)，含極少量的菱錳礦(圖4c)，呈星點(diǎn)狀、浸染狀、枝脈狀構(gòu)造，硬錳礦集合體多沿巖石裂隙、微裂隙充填分布；黃鐵礦呈星點(diǎn)狀不均勻分布。

圖1 大地構(gòu)造位置(a)及區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖(b)

圖2 中壩地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Geological sketch map of Zhongba area

表1 中壩錳(鈷)礦主要控礦工程及礦化元素含量Table 1 Ore element contents of the samples from main ore-controlling projects inZhongba manganese-cobalt deposit

2.2 找礦意義

在揚(yáng)子地塊西北緣陜西寧強(qiáng)縣中壩地區(qū)發(fā)現(xiàn)沉積型錳(鈷)礦，這一發(fā)現(xiàn)不僅豐富了該地區(qū)沉積型錳(鈷)礦的成礦事實(shí)，填補(bǔ)了揚(yáng)子地塊西北緣該類(lèi)型錳(鈷)礦找礦空白；同時(shí)，對(duì)該地區(qū)今后尋找同類(lèi)型錳(鈷)礦具有重要的借鑒和指導(dǎo)意義，為揚(yáng)子地塊西北緣沉積型錳(鈷)多金屬礦的成礦作用研究提供了新的線索。

3 結(jié)論

1)陜西寧強(qiáng)縣中壩錳(鈷)礦是近年新發(fā)現(xiàn)的中小型礦床，礦體賦存于下寒武統(tǒng)牛蹄塘組黑色巖系內(nèi)，該套黑色巖系在揚(yáng)子地塊西北緣的后龍門(mén)山造山帶大量存在，此類(lèi)礦床的發(fā)現(xiàn)表明區(qū)內(nèi)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組黑色巖系中錳、鈷等成礦潛力較大，可能成為揚(yáng)子地塊西北緣尋找錳(鈷)多金屬礦取得突破的重要礦床類(lèi)型。

2)通過(guò)目前的地表工作發(fā)現(xiàn)當(dāng)寒武系底部有厚層灰?guī)r發(fā)育時(shí)，其上部錳礦體層位越厚，品位越高，推測(cè)厚層灰?guī)r發(fā)育的地方為沉積中心，根據(jù)這一規(guī)律，通過(guò)深部鉆孔已經(jīng)揭露深部的含錳灰?guī)r，為實(shí)現(xiàn)深部的找礦突破提高了理論依據(jù)，表明深部具有很大的找礦潛力。

圖4 錳礦石鏡下特征Fig.4 Microscopic characteristics of the manganese ore(a)含錳硅質(zhì)巖中硬錳礦呈浸染狀 (b)硬錳礦充填于硅質(zhì)巖裂隙中(c)含錳灰?guī)r中呈浸染狀分布的菱錳礦 (d)含錳灰?guī)r中分布的硬錳礦和黃鐵礦