陜西省略陽縣橫現(xiàn)河安溝錳礦地質(zhì)特征及成因探討

茹艷嬌　李雪松　徐山忠　董潔　高萍

［關(guān)鍵詞］橫現(xiàn)河；安溝；錳礦；地質(zhì)特征；礦床成因

橫現(xiàn)河安溝錳礦區(qū)位于陜西省略陽縣中部一帶，東距略陽縣城約6.8 km，隸屬略陽縣橫現(xiàn)河鎮(zhèn)管轄。20世紀(jì)80～90年代，西北有色地質(zhì)勘查局在橫現(xiàn)河以西地區(qū)進(jìn)行了1∶5萬水系沉積物測量工作，圈定出多處化探綜合異常。2004～2010年，西北有色地質(zhì)勘查局711總隊(duì)在橫現(xiàn)河金家河地區(qū)以及惠家灣地區(qū)進(jìn)行了找礦工作，圈定出多條錳礦體與金礦化體。2014～2016年西安西北有色物化探總隊(duì)有限公司在橫現(xiàn)河安溝一帶進(jìn)行金多金屬礦預(yù)查，通過1：2.5萬土壤地球化學(xué)測量，圈定出多處土壤地球化學(xué)異常，通過地表調(diào)查和槽探工程揭露，圈定兩條錳礦化帶和四條錳礦（化）體。

1 成礦地質(zhì)背景

橫現(xiàn)河地區(qū)大地構(gòu)造位于揚(yáng)子地臺北緣秦嶺造山帶勉略陽三角地帶北部[1，2]，南北橫跨南秦嶺構(gòu)造南部、勉略構(gòu)造混雜巖帶及碧口地體北部。區(qū)域上，揚(yáng)子地臺北緣經(jīng)歷了長期復(fù)雜的地質(zhì)演化歷史，在晚震旦世在揚(yáng)子地臺北緣西段與松潘―甘孜地塊（摩天嶺地壘）之間，地臺北緣東段與安康地塊之間以及與南秦嶺褶帶南緣東西向一線形成了多個裂陷盆地。這些裂陷盆地對錳礦的空間分布具有重要的控制作用，在區(qū)域上形成了多時代的錳礦，構(gòu)成了巴山、南秦嶺、摩天嶺等三個錳成礦帶，該工作區(qū)位于南秦嶺錳成礦帶西段。

區(qū)域地層劃分以沈家院―狀元碑?dāng)嗔褳榻?，北部歸屬于迭部―旬陽地層分區(qū)的紫柏山小區(qū)，主要包括奧陶系、志留系、泥盆系以及第四系；南部為摩天嶺地層分區(qū)的勉略地層小區(qū)，主要包括太古界、元古界何家?guī)r巖群、震旦系、泥盆系、泥盆系―石炭、第四系地層。各地層中部分巖塊呈構(gòu)造巖片產(chǎn)出，包括相公山白云巖、金家河巖千枚巖巖片、喬子溝火山巖巖片、寶塔寺礫巖、狀元碑大理巖等，各巖片之間主要為斷層接觸。構(gòu)造線主要為北西西―南東東向，構(gòu)造以斷裂為主，主要有沈家院―狀元碑?dāng)嗔?、康縣―略陽斷裂、文家山―喬子溝韌性斷層、三岔子―馬家溝―橫現(xiàn)河韌性斷層。區(qū)域巖漿活動強(qiáng)烈，主要有太古代片麻巖，中晚元古代輝綠巖、閃長巖，中生代閃長巖、花崗閃長巖、花崗巖等。

區(qū)域地球物理場顯示主體為一重力高異常，區(qū)域航磁東部異常較強(qiáng)，西部為負(fù)異常，異常平穩(wěn)。工作區(qū)位于重力梯級帶上，磁異常背景地段。工作區(qū)內(nèi)存在局部重力高和弱的磁異常。區(qū)域地球化學(xué)特征顯示，Mo、As、Sb、Zn元素在區(qū)域上表現(xiàn)為大面積高背景區(qū)和背景區(qū)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露的地層主要為震旦系陡山沱巖組（Z2d（M）），奧陶系大堡巖組（Od），志留系迭部巖組（S₁d），泥盆系郭鎮(zhèn)巖組（D_2-3g）、朱家山巖組（D_2-3z），石炭―泥盆系略陽組（DCl），第四系（Q）。其次出露相公山白云巖（xdol）、金家河千枚巖（jpb）、喬子溝火山巖（qaβ ）、狀元碑大理巖（zmb）等構(gòu)造巖片（圖1）。地層總體走向近東西向，傾向朝北，傾角25°～85°。錳礦體主要產(chǎn)于金家河千枚巖（jpb）中。

金家河千枚巖主要出露于礦區(qū)中部，區(qū)內(nèi)相公山白云巖推覆于金家河千枚巖之上，二者為斷層接觸。金家河千枚巖巖性包含絹云石英千枚巖、絹云千枚巖、綠泥絹云石英千枚巖、絹云石英片巖、灰?guī)r等。分為上、中、下三個巖性段，上段為綠泥絹云石英千枚巖，表現(xiàn)為灰綠色，鱗片變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造，礦物成分為石英、絹云母、綠泥石、斜長石等；中段為絹云石英千枚巖、絹云石英片巖。絹云石英千枚巖：灰黑色，鱗片變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造。礦物成分為石英（40%～45%）、絹云母（35%～40%）、綠泥石（3%～7%），多析出鐵質(zhì)呈褐色以及斜長石（3%～5%）、碳酸鹽礦物（2%），黃鐵礦（1%）；下段為灰?guī)r。巖石呈灰色，粒狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。主要礦物為碳酸鹽礦物：估量99%，以方解石為主，呈它形晶，粒徑0.03～0.8 mm，多介于0.05～0.2 mm，顆粒間緊密鑲嵌分布構(gòu)成巖石主體，整體長徑有定向拉長現(xiàn)象。石英：估量1%，它形粒狀，粒徑0.02～0.06 mm。不均勻位于方解石粒間。黃鐵礦：少見，它形粒狀，粒徑<0.01～0.02 mm，星散分布。橫現(xiàn)河以北金家河千枚巖組出露的巖性主要為絹云千枚巖。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主要為斜歪箱式白馬廟褶皺。

斷層主要有文家山―喬子溝韌性斷層、三岔子―馬家溝―橫現(xiàn)河韌性斷層等。其中三岔子―馬家溝―橫現(xiàn)河韌性斷層大致沿喬子溝巖片南界與金家河巖片之間，傾向北東，傾角50°～70°。斷層走向穩(wěn)定，呈舒緩波狀。斷裂帶中主要由一套含錳、磷的碎屑巖和白云巖組成。白云巖被拉斷成透鏡體，成定向排列。填隙物由碎粒化的巖石碎屑組成。白云巖透鏡體局部發(fā)生旋轉(zhuǎn)，呈雁行狀排列。

2.3 侵入巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要有加里東期基性巖脈（群）—楊家磨巖脈（群），早華力西期超基性巖體—馬家山巖體（群）。其中馬家山巖體（群）主要為蛇紋巖、滑石菱鎂片巖，長條狀、脈狀，北西西向延伸，產(chǎn)狀陡立北傾或南傾，與片里一致。礦區(qū)內(nèi)有3個巖體，最大長度約7 km。圍巖為金家河千枚巖、喬子溝火山巖。

蛇紋巖：淡綠，纖狀、片狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物：蛇紋石占92%，細(xì)片狀、纖狀及集合體等，長徑0.03～0.18 mm，顆粒鑲嵌緊密分布，推測為蝕變產(chǎn)物，未見原礦物殘留。碳酸鹽礦物占2%～4%，它形粒狀，粒徑0.06～0.25 mm，不均勻分布，其次呈細(xì)脈狀分布。金屬礦物占3%～4%，呈它形粒狀、不規(guī)則狀，粒徑0.03～0.28 mm。呈星散狀—稀疏浸染狀分布。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦化帶特征

區(qū)內(nèi)圈定兩條Mn錳礦化帶，分別為MnⅠ、MnⅡ。

MnⅠ錳礦化帶位于安溝邱家莊，向西延伸出工作區(qū)，向東延伸至嘉陵江以東，由20條地表工程（探槽、剝土、樣坎）控制，控制長度4800 m，追索長度大于6000 m，礦化帶帶寬3～60 m；礦化帶賦存于金家河絹云千枚巖中，近東西向展布，傾向總體為北，傾角為28°～70°。帶內(nèi)普遍發(fā)育0.1～0.8 m 厚的黑色氧化錳條帶。該礦化帶中圈定出MnⅠ -1、MnⅠ -2 錳礦體。

MnⅡ錳礦化帶位于MnⅠ錳礦化帶北部，西至陽山，東至嘉陵江以東，由17條地表工程（探槽、剝土、樣坎）控制，控制長度4000 m，追索長度大于4500 m，寬2～30 m；礦化帶賦存于金家河絹云千枚巖中，北東東向展布，總體產(chǎn)狀北傾，局部南傾，傾角為18°～78°。帶內(nèi)普遍發(fā)育0.1～0.6 m 厚的黑色氧化錳條帶。該礦化帶中圈定出MnⅡ-1、MnⅡ-2錳礦體。

3.2 礦（化）體特征

按照邊界品位圈定4條錳礦體，均賦存于金家河千枚巖中。其中MnⅠ-1錳礦體規(guī)模最大，順千枚理產(chǎn)出。礦體賦存標(biāo)高750～820 m，長度2700 m，礦體厚度0.51～11.62 m，平均厚度3.04 m，Mn 品位12.26%～25.95%，平均品位17.15%，品位變化系數(shù)19.81%，穩(wěn)定程度較好。礦體總體傾向?yàn)楸毕?，傾角變化大，一般為31°～70°。

其余礦體長度小，厚度薄。各礦體特征見下表（表1）：

4 條礦體共同特征為：礦體均賦存層位為金家河千枚巖中，巖石擠壓變形十分強(qiáng)烈，微型褶皺發(fā)育。錳質(zhì)條帶與絹云千枚巖互層發(fā)育，其中錳質(zhì)條帶所占比例約為50%～70%。錳質(zhì)條帶呈黑褐色―黑色，細(xì)粒、粉末狀結(jié)構(gòu)，塊狀、條帶狀構(gòu)造，密集發(fā)育，近地表氧化較強(qiáng)，呈氧化錳。單條錳質(zhì)條帶厚約2～60 cm，順千枚理產(chǎn)出，地表延伸穩(wěn)定。錳質(zhì)條帶中發(fā)育石英細(xì)脈、石英團(tuán)塊，呈不規(guī)則分布，局部還夾有灰?guī)r細(xì)條帶。絹云千枚巖風(fēng)化面灰白色，新鮮面灰綠色，巖石破碎、變形強(qiáng)烈，單層厚<30 cm，個別千枚理及裂隙面發(fā)育石英細(xì)脈，脈厚0.1～1 cm，破碎，與圍巖接觸部位可見輕微褐鐵礦化薄膜。

3.3 礦石質(zhì)量特征

礦石物質(zhì)成分：礦區(qū)目前發(fā)現(xiàn)的均為氧化錳，礦石礦物主要為軟錳礦、褐錳礦，少量黑錳礦，菱錳礦、錳方解石等；脈石礦物主要為石英、方解石、白云石、絹云母等。

礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造：礦石結(jié)構(gòu)主要有粒狀結(jié)構(gòu)、鮞狀結(jié)構(gòu)、蜂窩狀結(jié)構(gòu)、不規(guī)則狀結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造主要有條帶狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、土狀構(gòu)造。

工作區(qū)目前發(fā)現(xiàn)的均為氧化礦石，因此礦石類型為氧化錳礦石。

3.4 圍巖蝕變

礦體上、下盤圍巖為絹云千枚巖，局部在礦體上、下盤可見少量薄層灰?guī)r或透鏡體。圍巖蝕變強(qiáng)烈且類型簡單，主要為褐鐵礦化、碳酸鹽化、硅化等，且在礦體南北兩側(cè)一定范圍內(nèi)仍可見少量錳質(zhì)條帶。

4 礦床成因與找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

揚(yáng)子地臺北緣與秦嶺褶皺系的南緣，經(jīng)歷了加里東構(gòu)造運(yùn)動，在揚(yáng)子地臺北緣形成多個拉張盆地及陸內(nèi)同生盆地，對錳礦的空間分布具有重要的控制作用，形成了巴山錳礦成礦帶、南秦嶺錳礦成礦帶、摩天嶺錳礦成礦帶[4，5]。不同成礦帶的錳礦床成因類型和礦床工業(yè)類型不同。巴山成礦帶以沉積型和熱水沉積型錳礦床為主，大多數(shù)為低磷低鐵的優(yōu)質(zhì)錳礦床。南秦嶺成礦帶為沉積變質(zhì)型，錳礦以磷錳混合型錳礦為主。摩天嶺成礦帶以沉積變質(zhì)和淋濾型錳礦床為主，為優(yōu)質(zhì)錳礦和磷錳礦床的過渡帶。

橫現(xiàn)河安溝錳礦位于揚(yáng)子地臺北緣與南秦嶺褶皺系的南緣，錳礦體產(chǎn)于金家河巖組中，該巖段主要由絹云千枚巖、絹云石英千枚巖、炭質(zhì)絹云千枚巖等組成，夾有灰?guī)r薄層或透鏡體及錳礦體，為一套火山噴發(fā)―正常沉積多韻律層，錳礦層產(chǎn)于火山巖與正常沉積巖的過渡層位，成巖環(huán)境為強(qiáng)烈火山噴發(fā)之后的間歇噴發(fā)向?qū)庫o的正常淺海沉積的過渡階段，火山噴發(fā)活動攜帶了大量的錳質(zhì)沉積成礦，沉積時代屬南華紀(jì)[6]。通過與區(qū)域錳成礦帶典型礦床類比（表2），橫現(xiàn)河錳礦床是產(chǎn)于火山―沉積巖系中的海相沉積變質(zhì)成因的錳礦床。

4.2 成礦時代

根據(jù)資料[6]，略陽三岔子地區(qū)金家河千枚巖中變質(zhì)碎屑巖的碎屑鋯石平均年齡為725～773 Ma，表明該套變質(zhì)沉積巖形成時代不早于南華紀(jì)。橫現(xiàn)河安溝錳礦區(qū)的錳礦化帶展布嚴(yán)格受金家河千枚巖的控制，礦床成因?qū)俪练e變質(zhì)型，其形成時代參考略陽三岔子地區(qū)金家河變質(zhì)沉積巖，形成時代不早于南華紀(jì)。與“南秦嶺磷錳成礦帶形成于晚震旦世—早寒武世時期”等區(qū)域資料[9]相吻合。

4.3 找礦標(biāo)志

礦體找礦標(biāo)志明顯，主要有：

①礦產(chǎn)露頭：地表出露褐色―黑色的氧化錳礦體。

②地層標(biāo)志：礦體賦存于金家河千枚巖組，是找礦的層位標(biāo)志。

③巖性標(biāo)志：金家河千枚巖組中絹云千枚巖夾灰?guī)r薄層出露部位是找礦的巖性標(biāo)志。

④地球化學(xué)標(biāo)志：Ag、Sb、Hg、Cu、Mn等特征元素組合異常是主要的地球化學(xué)找礦標(biāo)志。

5 找礦前景分析

結(jié)合成礦地質(zhì)背景分析和礦床成因探討，大致認(rèn)為該地區(qū)找錳礦有一定的前景，主要體現(xiàn)如下。

5.1 控礦地質(zhì)因素分析

橫現(xiàn)河安溝錳礦體賦存于金家河千枚巖中，錳質(zhì)條帶與絹云千枚巖互層發(fā)育，單條錳質(zhì)條帶順千枚理產(chǎn)出，主要受地層與千枚理雙重控制，呈條帶狀產(chǎn)出。

5.2 地球化學(xué)特征分析

毛壩―橫現(xiàn)河一帶分布有以Mn元素為主的土壤地球化學(xué)異常，Mn元素異常最高含量20658.6×10^-6，平均含量3411.01×10^-6，異常面積較大，強(qiáng)度高，濃集中心明顯且有多個濃集區(qū)。經(jīng)異常查證，圈出毛壩―橫現(xiàn)河錳原生異常帶，帶長2500 m，寬200～400 m，Mn異常含量2669×10^-6～22742×10^-6。該原生異常經(jīng)工程驗(yàn)證，共圈出了兩條錳礦化帶、4條錳礦（化）體，錳品位10.18%～17.15%。從異常特征及成礦地質(zhì)背景分析，該地區(qū)成礦地質(zhì)條件好，礦化規(guī)模大，具有中―大型錳礦的找礦潛力，是可進(jìn)一步工作的礦產(chǎn)地。

5.3 礦體特征分析

礦區(qū)內(nèi)MnⅠ-1控制長度2700 m，礦體平均厚度3.04 m，錳平均品位12.26%～25.95%；MnⅡ-1錳礦體控制長度1700 m，礦體平均厚度1.28 m，錳平均品位10.19%～18.28%。規(guī)模較大的MnⅠ-1、MnⅡ-1兩條錳礦體地表已經(jīng)初具規(guī)模，在走向上仍具有擴(kuò)大空間，由于未進(jìn)行深部驗(yàn)證，礦體傾向延伸情況尚不清楚，需要鉆探工作進(jìn)一步探索，挖掘更大找礦潛力。