安徽池州竹塘—南沖錳礦區(qū)礦體成因及找礦標(biāo)志

何云花

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局324地質(zhì)隊(duì)，安徽 池州 247100)

在現(xiàn)代工業(yè)中，錳及其化合物廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。許多單位在竹塘—南沖地區(qū)開展了金、多金屬礦勘查，圈定了錳礦、鐵礦、金礦等一批礦產(chǎn)地[1-2]。

安徽池州竹塘—南沖錳礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(Ⅰ)北緣、下?lián)P子臺褶帶(Ⅱ)的中部，沿江拱斷褶帶(Ⅲ)、安慶斷褶帶(Ⅰ)，屬下?lián)P子臺坳與江南隆起帶之間的過渡帶，是長江中下游銅、鐵、金成礦帶貴池東南部銀多金屬礦化區(qū)[3]。

貴池地區(qū)錳礦均形成于早二疊世，時(shí)空位置與二疊系孤峰組一致，錳礦層嚴(yán)格受孤峰組含錳巖系控制。一般地表至當(dāng)?shù)氐叵滤矫嬷隙酁檠趸i礦，氧化錳之下為碳酸錳礦。

貴池地區(qū)錳礦資源早在20世紀(jì)五六十年代起已有少量利用，沿主要含錳巖系常見有老窿、古采坑，據(jù)了解當(dāng)時(shí)只利用35%以上的富氧化錳；至20世紀(jì)80年代后隨國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，開采范圍漸漸擴(kuò)大，經(jīng)營方式以鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體和部分個(gè)體私營企業(yè)為主，一般開采規(guī)模較小，仍以開采地表淺部氧化富錳礦為主，錳品位一般大于25%；近年來隨著國內(nèi)錳礦需求量的劇增和國際市場價(jià)格的高漲，18%～20%的貧氧化錳礦已開始被開采利用，礦石主要銷往鋼鐵廠用于冶金用錳，是華東地區(qū)重要的錳礦資源產(chǎn)地之一。

研究區(qū)成礦區(qū)劃屬揚(yáng)子北緣安徽東至—貴池—涇縣成礦帶，找礦前景良好[4]。文章通過分析總結(jié)竹塘—南沖錳礦區(qū)礦體成因，并指出找礦標(biāo)志，為今后該地區(qū)找礦工作提供依據(jù)。

1 地質(zhì)情況

1.1 地層

研究區(qū)屬下?lián)P子地層分區(qū)貴池地層小區(qū)。自志留系至下三疊統(tǒng)均有出露，其中二疊系孤峰組為研究區(qū)錳礦賦礦層位，沿山地邊緣及谷地覆蓋第四系殘、坡(沖)積松散砂礫層。

研究區(qū)位于葛仙歐家—許家坦向斜南西段北西翼，區(qū)內(nèi)出露地層有古生界志留系—三疊系及新生界第四系，總體呈NE向展布。礦床范圍內(nèi)出露地層為三疊系下統(tǒng)南陵湖組(T1n)、和龍山組(T1h)、殷坑組(T1y)，二疊系上統(tǒng)大隆組(P2d)，龍?zhí)督M(P2l)，二疊系下統(tǒng)孤峰組(P1g)，棲霞組(P1q)，石炭系船山組和黃龍組(C2h+c)，泥盆系上統(tǒng)五通組(D3w)及第四系(Q4)。

1.2 構(gòu)造

研究區(qū)位于葛仙歐家—許家坦向斜南西端北西翼，總體呈單斜構(gòu)造，地層走向NE，傾向SE，傾角50°～65°。斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有NE、NNE、NNW和近東西四組：NE向斷層為層間斷層，縱貫全區(qū)，分布在五通組頂部，斷層傾向SE，為逆斷層性質(zhì)，斷層往往造成石炭系地層部分或全部缺失，對錳礦層(體)未造成破壞；NNE及NNW向斷層歸屬橫向斷層組，主要分布在查區(qū)中部，該組斷層切截NE向斷層，并破壞錳礦層(體)的連續(xù)性，礦區(qū)內(nèi)由南至北分別是F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8和F9斷層，以平移斷層為主，段距大小不等，其中F9斷層切割距離最長也是切割地層最多斷層，其余斷層以在二疊系地層中切割為主；近東西向斷層分布于研究區(qū)西南部，斷層錯(cuò)切，東端被截，斷層傾向北，為逆斷層性質(zhì)。

除上述者外，在F3與F11斷層之間可能還存在有其他橫向斷層未曾發(fā)現(xiàn)。

1.3 巖漿巖

研究區(qū)未見有巖漿巖分布及脈巖穿插破壞礦體。

1.4 變質(zhì)作用及圍巖蝕變

研究區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用不發(fā)育，局部受小巖體及脈巖影響，具弱黃鐵礦化和硅化蝕變現(xiàn)象，對錳礦體沒有影響。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)圖

1.5 放射性特征

礦區(qū)地層放射性強(qiáng)度一般為20～40 μR/h之間，其中炭質(zhì)硅質(zhì)巖較高，一般在30 μR/h左右，而灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r類放射性強(qiáng)度較小，一般為10～15 μR/h。

礦區(qū)主要地層孤峰組，巖性組合為硅質(zhì)頁巖、硅質(zhì)巖，通過對部分鉆孔巖心的放射性測量，礦體及其附近地層放射強(qiáng)度一般為20 μR/h左右，炭質(zhì)硅質(zhì)巖平均為27 μR/h，最大值35 μR/h；鈣質(zhì)硅質(zhì)頁巖一般為15～20 μR/h，平均為17 μR/h。故區(qū)內(nèi)無放射性異?，F(xiàn)象，對后期的礦山建設(shè)及采礦及運(yùn)輸?shù)冗^程中不存在放射性污染問題。

2 礦體成因

2.1 區(qū)域成礦規(guī)律

貴池地區(qū)錳礦形成于早二疊世，時(shí)空位置與二疊系孤峰組一致，錳礦層嚴(yán)格受孤峰組含錳巖系控制[5]。錳礦形成于早二疊世開闊臺地相與陸棚相過渡地段，基底斷層兩側(cè)或不同方向斷層交匯部位往往是沉積中心，含錳巖系相對較厚，有利于錳礦床的形成。在二疊系穩(wěn)定地塊的邊緣，相對構(gòu)造穩(wěn)定的拉張構(gòu)造背景盆地，既能從盆地海域周圍汲取陸源或海解物質(zhì)，容易造成有利于錳在海水中高濃度蘊(yùn)集，形成以黑色頁巖類、硅質(zhì)—硅泥質(zhì)巖類等含錳建造巖石組合。后期一種能促使錳在盆地水域中不斷蘊(yùn)集，并有利于形成實(shí)現(xiàn) Mn-Fe 分離、沉積的海水動力學(xué)和海水沉積地球化學(xué)體制，是海相錳礦得以生成的重要條件。在諸多因素相互關(guān)聯(lián)的動態(tài)體制中，海洋環(huán)境各種要素，如水動力、水化學(xué)、生物、熱液和火山作用等，都可能參與錳的成礦作用過程。研究區(qū)錳礦主要產(chǎn)于二疊系下統(tǒng)孤峰組下段含錳巖系中，嚴(yán)格受層位控制，呈層狀、似層狀、透鏡狀，分布于含錳頁巖夾硅質(zhì)巖與含錳硅質(zhì)頁巖、含錳灰?guī)r間，屬海相沉積錳礦床。

研究區(qū)位于斷裂交匯處，與區(qū)域上孤峰組地層厚度自東至香隅經(jīng)唐田、牌樓孤逐漸增厚后，這對本區(qū)找礦具有重要意義。

2.2 礦床成因探討

皖南地區(qū)早二疊世早期處于臺地與海盆地交接(陸棚)地段，為水體循環(huán)條件很差的半還原環(huán)境，有利于錳質(zhì)沉積成礦[1,3,5]。在整個(gè)二疊紀(jì)，區(qū)內(nèi)出現(xiàn)兩次海侵，海水進(jìn)退方向主要為西和東南方向，地殼活動性較大，主要表現(xiàn)為差異升降運(yùn)動。沉積環(huán)境仍然主要受南、北古陸(島)及同沉積斷裂的控制，同時(shí)與之相交的橫向基底同沉積斷裂也起了一定的控制作用，導(dǎo)致沿東西向多處沉積中心的出現(xiàn)。研究區(qū)含錳巖系沉積過程經(jīng)歷了海侵—海退的過程，海侵達(dá)到高峰時(shí)發(fā)生錳礦層的沉積，該時(shí)期的海侵—海退過程變化較快，錳礦層接受沉積的時(shí)間短，沉積厚度較薄。同時(shí)認(rèn)為錳的物質(zhì)來源主要來自于風(fēng)化古陸，經(jīng)剝蝕、搬運(yùn)、沉積形成錳礦層。此觀點(diǎn)與礦區(qū)含錳巖系的巖性變化特征相吻合，另礦石中含有大量的砂屑、瘤狀灰?guī)r的瘤體內(nèi)部生物碎屑含量，較周圍的鈣質(zhì)硅質(zhì)集合中的少也驗(yàn)證錳的來源為陸源物。

從本區(qū)更新統(tǒng)下蜀組黏土中發(fā)現(xiàn)鐵錳結(jié)核和花斑狀鐵錳質(zhì)被膜等地質(zhì)事實(shí)，證明本區(qū)氧化錳礦為新生代以來的表生作用條件下形成產(chǎn)物。

3 找礦標(biāo)志

裸露地表錳礦層，往往出現(xiàn)錳帽或土狀褐色氧化錳礦。因此，錳帽及土狀褐色氧化錳礦是直接找礦標(biāo)志。有孤峰組下段含錳巖系的分布是尋找同類型錳礦的間接標(biāo)志。

池州市貴池區(qū)是我國二疊系孤峰組錳礦的重要成礦遠(yuǎn)景區(qū)之一，但就研究區(qū)而言，含錳地層斷續(xù)出露在竹塘—南沖一帶，總長6.5 km，除上述兩個(gè)詳查工作靶區(qū)(合計(jì)長2.42 km)外，其余地段應(yīng)是擴(kuò)大礦床遠(yuǎn)景的找礦有利地段。

(1)二疊系孤峰組下段地層是含錳巖系的存在是其直接找礦標(biāo)志，在錳土、錳灰出現(xiàn)的上、下層位是富錳礦層存在的主要標(biāo)志；在地表殘坡積物中有錳礦轉(zhuǎn)石，或在黏土層中有鐵錳結(jié)核出現(xiàn)，也是找礦的重要標(biāo)志之一。

(2)孤峰組以頁巖為主，易風(fēng)化，多呈低山、丘陵出現(xiàn)，界于二疊系棲霞組與三疊系南陵湖組灰?guī)r形成的巨大山體之間，在地貌景觀上易確定其大致位置。

(3)斷層及次級裂隙發(fā)育地段，是尋找富氧化錳礦的有利地段。

4 結(jié)論

(1)安徽池州竹塘—南沖錳礦區(qū)位于斷裂交匯處，與區(qū)域上孤峰組地層厚度自東至香隅經(jīng)唐田、牌樓孤逐漸增厚后，具有重要找礦意義。

(2)研究區(qū)含錳巖系與孤峰組地層存在密切聯(lián)系，是重要找礦標(biāo)志。

(3)研究區(qū)尋找富氧化錳礦有利地段多為斷層及次級裂隙發(fā)育地段。