華南南華紀武陵錳礦成礦帶松桃舉賢地塹盆地特征與潛力預測

張 遂，沈紅錢，袁良軍，潘 文，謝小峰，謝興友

(1.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 550081；2.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局103地質(zhì)大隊，貴州 銅仁 554300；3.貴州省錳礦資源預測評價科技創(chuàng)新人才團隊，貴州 銅仁 554300)

1 引言

華南揚子陸塊東南緣是我國南華紀錳礦的重要富集區(qū)，黔湘渝毗鄰區(qū)具有世界上獨特的“大塘坡式”錳礦成礦環(huán)境和成礦機制，“大塘坡式”錳礦是一種新的錳礦床類型-氣液噴溢沉積型錳礦床(周琦 等，2012，2013，2018，2019，2022)，并建立了氣液噴溢沉積型錳礦床成礦模式與找礦模型(周琦 等，2012，2013，2016，2017；Zhou et al.，2022)。

圖1 黔渝湘毗鄰區(qū)南華紀早期武陵次級裂谷盆地結(jié)構(gòu)與構(gòu)造古地理圖(周琦 等，2016)Fig.1 Structural and tectonic paleogeographic sketch of the Early Cryongenian Wuling Secondary Rift Basin in the Guizhou-Hunan-Chongqin Border Area(after Zhou Qi et al.，2016)1—控制Ⅲ級地塹盆地和隆起的同沉積斷層；2—控制Ⅳ級地塹盆地和隆起的同沉積斷層；3—Ⅳ級地塹盆地及所控制的錳礦床名稱；4—Ⅲ級地塹盆地范圍；5—Ⅲ級隆起范圍；6—勘查區(qū)大地構(gòu)造位置；7—同沉積斷層編號；8—研究區(qū)范圍

2 地質(zhì)特征

2.1 地層

研究區(qū)出露的地層有青白口系紅子溪組，南華系兩界河組、鐵絲坳組、大塘坡組、南沱組，震旦系陡山沱組、留茶坡組，寒武系九門沖組、變馬沖組、杷榔組、清虛洞組、高臺組、石冷水組、婁山關(guān)群等(圖2)，主要地層特征如下：

圖2 貴州松桃舉賢地區(qū)綜合地質(zhì)圖Fig.2 Comprehensive geological map of Juxian area in Songtao，Guizhou1—婁山關(guān)組；2—石冷水組；3—高臺組；4—清虛洞組；5—杷榔組；6—變馬沖組；7—九門沖組；8—牛蹄塘組；9—震旦系；10—南沱組；11—大塘坡組第二段；12—大塘坡組第一段；13—鐵絲坳組+兩界河組；14—清水江祖；15—紅子溪組；16—地層界線；17—角度不整合界線；18—背斜軸線；19—正斷層；20—逆斷層；21—性質(zhì)不明斷層；22—見礦鉆孔；23—礦化鉆孔；24—未見礦鉆孔；25—地層產(chǎn)狀；26—控制Ⅳ級地塹盆地和隆起的同沉積斷層及編號；27—預測氣液噴溢過渡相帶；28—預測氣液噴溢邊緣相帶；29—剖面位置及編號；30—探礦權(quán)范圍

兩界河組(Nh2l)：研究區(qū)南東側(cè)的秦家一帶缺失兩界河組，厚度為零，往北東方向出現(xiàn)兩界河組沉積，且厚度迅速增加。巖性主要為黃、灰黃色厚層長石砂巖，上部夾含錳白云巖透鏡體，最大厚度大于142.90 m。

大塘坡組(Nh2d)，根據(jù)巖性特征，分為兩段：

(7)黑色碳質(zhì)頁巖，偶見順層狀含星點狀黃鐵礦條帶，條帶寬多為1 mm，同時可見方解石細脈雜亂分布。厚度：3.84 m；

(6)鋼灰色、黑色薄層條帶狀、塊狀菱錳礦，局部可見順層分布的星點狀黃鐵礦及少量雜亂分布的方解石細脈(上層礦)。厚度：1.88 m；

(5)黑色碳質(zhì)頁巖、頁理清晰，發(fā)育星點狀黃鐵礦。厚度：0.14 m；

(4)鋼灰色、黑色薄層塊狀菱錳礦，發(fā)育少量的

方解石細脈分布。厚度：0.64 m；

(3)黑色碳質(zhì)頁巖，可見順層分布的星點狀黃鐵礦，雜亂分布大量的方解石細脈。厚度：5.03 m；

(2)鋼灰色、黑色薄層塊狀菱錳礦(下層礦)。厚度：0.32 m；

(1)黑色薄層含錳碳質(zhì)頁巖，發(fā)育順層分布的星點狀、細線狀黃鐵礦，為礦層直接底板。厚度：0.27 m；

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)具有雙層“立交橋式”構(gòu)造特征，上層(表層)為燕山期北東向斷裂、褶皺構(gòu)造，構(gòu)造復雜；下層為雪峰期近東西向控制錳礦形成分布的地塹、地壘和同生斷裂。

2.2.1 雪峰期構(gòu)造

2018年礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作，于鄧堡北東約2 km處施工ZK001鉆孔，該孔在大塘坡組第一段為蓋帽白云巖，為地壘；棉花坪一帶大塘坡組第一段為黑色碳質(zhì)頁巖且見礦化，為地塹盆地邊緣相。即ZK001鉆孔與棉花坪之間(靠近棉花坪一帶)在南華紀大塘坡早期發(fā)育有一條同生斷裂，其方向為北東東70°左右，與地表燕山期主要構(gòu)造存在40°左右的夾角(圖2)，控制著舉賢地塹盆地的形成。

2.2.2 燕山期構(gòu)造

研究區(qū)地表燕山期構(gòu)造主要為北東30°左右，對后期錳礦的保存造成不同程度的影響和破壞。主要構(gòu)造有茶子灣背斜、紅石斷層(F1)、趙家斷層(F2)、寨英斷層(F3)、寥家莊斷層(F4)，主要構(gòu)造特征見表1。

表1 松桃舉賢地區(qū)燕山期構(gòu)造特征簡表Table 1 Tectonic characteristics of the Yanshanian in Juxian area of Songtao

3 舉賢地塹盆地特征

3.1 兩界河組厚度、巖性變化規(guī)律

舉賢地區(qū)兩界河組從南西往北東從無到有、由薄變厚。在秦家缺失兩界河組、鐵絲坳組、大塘坡組第一段，板溪群紅子溪組直接與大塘坡組第二段接觸，說明秦家一帶，在兩界河期為一古隆起(地壘)；往北東由文家的58.79 m，至沙田增加到97.91 m(未見底)，再到舉賢增加到142.90 m(未見底)。在巖性組合方面，從南西往北東由未出現(xiàn)白云巖透鏡體，逐漸開始出現(xiàn)白云巖透鏡體(圖3)。

圖3 松桃舉賢地區(qū)A-A′兩界河組柱狀對比圖Fig.3 Columnar comparison map of A-A ′Liangjiehe formation in the Juxian area of Songtao1—大塘坡組；2—鐵絲坳組；3—兩界河組；4—紅子溪組；5—礫巖；6—含礫砂巖；7—含礫石英砂巖；8—含礫長石石英砂巖；9—含礫長石砂巖；10—含礫白云巖；11—粉砂質(zhì)頁巖；12—碳質(zhì)頁巖；13—板巖；14—角度不整合界線；15—地層對比線

3.2 含錳巖系厚度、巖性變化規(guī)律

南華紀大塘坡早期，舉賢地區(qū)大塘坡組第一段(含錳巖系)從南西往北東同樣具有從無到有，由薄變厚的變化規(guī)律，南西側(cè)的文家剖面含錳巖系厚度為零，總體反映在大塘坡早期為隆起(地壘)的古地理背景；往北東至落滿開始出現(xiàn)含錳巖系，巖性為深灰色頁巖，厚度為2.40 m，不含菱錳礦體；再往北東的沙田含錳巖系厚5.18 m，夾含錳白云巖透鏡體；而至舉賢剖面，含錳巖系厚9.67 m，出現(xiàn)菱錳礦體(圖4)。

圖4 松桃寨英地區(qū)B-B′大塘坡組第一段(含錳巖系)柱狀對比圖(據(jù)張遂 等，2015)Fig.4 Columnar comparison map of the first member of the B-B′ Datangpo formation(manganese-bearing rock series)in Zhaiying area of Songtao(after Zhang sui et al，2015)1—大塘坡組第二段；2—大塘坡組第一段；3—鐵絲坳組；4—粉砂質(zhì)頁巖；5—碳質(zhì)頁巖；6—含礫砂巖；7—錳礦體；8—大塘坡組第一段厚度(米)；9—地層對比線

北西往南東方向，含錳巖系和菱錳礦體總體亦具有從無到有、由薄變厚的變化規(guī)律(圖5)。南東側(cè)舉賢錳礦床的ZK701鉆孔含錳巖系厚6.24 m，含菱錳礦體厚0.45 m；往南東至ZK1101鉆孔含錳巖系厚度增厚至10.67 m，菱錳礦體厚度增厚至1.18 m；再往南東至ZK002鉆孔含錳巖系厚11.93 m，菱錳礦體厚1.14 m；再往南東至ZK203鉆孔含錳巖系增厚至21.64 m，菱錳礦體增厚至1.30 m。

圖5 松桃舉賢地塹盆地北西-南東向大塘坡組第一段(含錳巖系)柱狀對比圖Fig.5 Columnat comparison of the first section manganese-bearing rock seriesl in Datangpo formation of NW-SE Juxian graben basin in songtao1—大塘坡組第二段；2—大塘坡組第一段；3—鐵絲坳組；4—粉砂質(zhì)頁巖；5—碳質(zhì)頁巖；6—含礫砂巖；7—錳礦體；8—鉆孔編號；9—大塘坡組第一段厚度(米)；10—錳礦體厚度(米)；11—地層對比線

3.3 舉賢地塹盆地的圈定

(1)鄧堡北ZK001鉆孔的大塘坡組第一段為蓋帽白云巖，為地壘。即舉賢Ⅳ級地塹盆地位于ZK001鉆孔之南。

(2)舉賢地區(qū)南西部的落滿、沙田地段未見礦，大塘坡早期為地壘，其東部的ZK002、ZK006、ZK203鉆孔均見礦，位于地塹盆地內(nèi)。棉花坪一帶ZK701見礦化0.45 m，為盆地邊緣相。即棉花坪一帶為盆地北西部邊界，舉賢Ⅳ級地塹盆地位于棉花坪之南，落滿、沙田之東。

(3)研究區(qū)東部木龍山地段QZ003見礦化0.43 m、QZ004見礦化0.64 m，為盆地邊緣相，可能是舉賢盆地東端螞蝗沖地段被水銀廠斷裂破壞并向南平移錯位而至。即舉賢盆地東端應為螞蝗沖地段一帶。

4 錳礦潛力預測

圖6 松桃舉賢南華紀大塘坡早期地塹盆地與錳礦找礦預測圖Fig.6 The prospecting map of the graben basin and manganese ore in Datangpo，Nanhua period of Juxian，Songtao1—氣液噴溢中心相帶；2—氣液噴溢過渡相帶；3—氣液噴溢邊緣相帶；4—見礦鉆孔；5—礦化鉆孔；6—未見礦鉆孔(見地壘上的白云巖)；7—錳礦體厚度(米)

5 結(jié)論

(1)在黔東地區(qū)南華紀早期地質(zhì)背景研究的基礎(chǔ)上，通過進一步對研究區(qū)兩界河組、含錳巖系分布特征、巖性及厚度變化規(guī)律的系統(tǒng)研究，認為在南華紀早期，位于石阡-松桃-古丈Ⅲ級地塹盆地中的舉賢地區(qū)存在一個Ⅳ級地塹盆地。

(2)舉賢地區(qū)具有雙層“立交橋式”構(gòu)造特征，表層為北東向的燕山期構(gòu)造，對錳礦有一定的破壞作用；下層為北東東向的雪峰期構(gòu)造，控制著舉賢地塹盆地的形成，兩者存在40°左右的夾角。