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      貴州二疊系與南華系錳礦地質(zhì)特征及控礦條件

      2019-11-14 06:26:52樊正烈
      中國錳業(yè) 2019年5期
      關(guān)鍵詞:納雍含錳巖系

      樊正烈

      (貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一○六地質(zhì)大隊(duì),貴州 遵義 563000)

      二疊系錳礦研究,經(jīng)云南格學(xué)、水城、納雍、遵義。格學(xué)、水城、納雍、遵義錳礦在區(qū)域構(gòu)造上處于揚(yáng)子→華南板塊→楊子陸塊→上楊子地塊[1]。錳礦區(qū)出露地層有石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊統(tǒng),第四系。產(chǎn)出層位中二疊系茅口組第二段,臺地相以泥晶灰?guī)r、生物屑泥灰?guī)r為主;臺溝相為含硅質(zhì)條帶泥晶灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)巖、泥灰?guī)r及錳質(zhì)巖等。

      1 南華系錳礦地質(zhì)背景

      大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子—華南板塊—楊子陸塊—上楊子地塊—江南復(fù)合造山帶—黔南坳陷區(qū)—銅仁開闊復(fù)式褶皺變形區(qū)[2-4]。南華系黔東錳礦床形成次級裂谷盆地內(nèi)部3個Ⅲ級、至少16個Ⅳ級斷陷盆地組成(見圖1)。地層出露主要有富祿組、大塘坡組、南沱組。產(chǎn)出層位大塘坡組第一段,主要由黑色炭質(zhì)板巖組成,底部常夾黑色炭質(zhì)菱錳礦、白云巖透鏡體,是黔東北地區(qū)的主要含錳礦層位,厚度一般小于10 m。

      1 實(shí)測古斷裂;2 推測古斷裂;3 成錳沉積盆地;4 研究區(qū)域

      2 錳礦地質(zhì)特征

      本節(jié)典型礦床實(shí)例闡述水城—納雍錳礦、遵義錳礦、松桃縣大塘坡錳礦主要地質(zhì)特征(見表1)。

      表1 錳礦主要地質(zhì)特征

      2.1 松桃縣大塘坡錳礦

      1958年,貴州地礦局103隊(duì)松桃大塘坡“鐵礦坪”勘查鐵礦意外發(fā)現(xiàn)了錳礦,拉開黔湘渝毗鄰地區(qū)南華紀(jì)“大塘坡式”錳礦找礦序幕,發(fā)現(xiàn)了一批著名的大中型錳礦床[5-7]。

      含錳巖系為南華系大塘坡組第1段,為黑色炭質(zhì)粘土巖夾少量薄層砂質(zhì)炭質(zhì)粘土巖及白云巖、凝灰質(zhì)粘土巖,底部及上部為碳酸鹽錳礦產(chǎn)出部位。含錳巖系厚度變化大,一般11~25 m,局部僅1~2 m。

      底部礦層由大小不等的透鏡狀礦體組成錳枕體群,分布于炭質(zhì)粘土巖中,沿走向展布長3 000 m,沿傾斜延伸最大1 200余米,厚0~4.46 m。其中所含錳枕體單體規(guī)模1.5~20.2 m,一般5~10 m;最厚3.20 m,最薄0.20 m,一般0.8~1.7 m。以含錳巖系底板作底、凝灰質(zhì)粘土巖作頂,統(tǒng)計(jì)的面含礦系數(shù)為0.38。各礦體平均含Mn 20.08%~20.88%,Mn/Fe 6.88~9.45,P/Mn>0.009, SiO218%~21%。

      上部礦層分布于礦區(qū)南部,斷續(xù)長2 900 m,厚0~1.35 m,一般0.7~1.10 m。其中礦體含Mn 13.59%,Mn/Fe 4.82,P/Mn0.0192, SiO235.31%。

      2.2 遵義錳礦

      遵義錳礦是由1個大型、3個中型、2個小型錳礦床組成的重要工業(yè)區(qū)。錳礦體產(chǎn)于“含錳巖系”之中。茅口組第2段以硅質(zhì)巖為主的巖層(俗稱:白泥塘層)之上,龍?zhí)督M煤系地層之下?!昂i巖系”是一套以粘土巖為主,有綠泥石、菱錳礦、菱鐵礦、黃鐵礦等摻合,并局部富集成礦的沉積巖層?!昂i巖系”一般厚2~6 m,最厚16 m。錳礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀順層分布。礦體最長達(dá)3 000 m,礦體厚1~2 m,最厚3.5 m,礦石中含Mn 10%~25%[8]。

      2.3 水城—納雍錳礦

      評價區(qū)錳礦產(chǎn)于中二疊系茅口組(P2m)之上, 中—上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖(P2-3β)之下。

      含錳巖系為灰?guī)r、硅質(zhì)巖、含錳硅質(zhì)巖、含錳灰?guī)r、錳礦層為主的巖石組合,按巖性特征自下而上分為1、2、3段,其中主含礦層是含錳巖系第2段(P2mn2),第1段(P2mn1)局部可見少量零星礦體(沙溝礦區(qū)),多無工業(yè)價值,第3段(P2mn3)為純灰?guī)r,不含錳礦,區(qū)內(nèi)錳礦以含錳灰?guī)r風(fēng)化的錳帽型為主,錳礦均分布在地表附近,礦體深度不大,但礦體分布范圍廣,礦層層數(shù)走向變化大,最少有3層,最多達(dá)20多層。

      3 關(guān)于大塘坡式錳礦找礦新理論

      “大塘坡式”錳礦一般認(rèn)為是正常的海相沉積型碳酸錳礦。近年來,周琦[4-7]在錳礦層及相鄰的上下地層中發(fā)現(xiàn)大量典型的古天然氣滲漏構(gòu)造,結(jié)合礦床地質(zhì)、同位素地球化學(xué)等特征研究,提出了該類型錳礦是在Rodinia超大陸裂解背景下,且南華裂谷盆地的形成演化與巖漿活動、古天然氣滲漏等活動有關(guān),導(dǎo)致在一系列次級拉張、斷陷盆地中發(fā)生的錳礦大規(guī)模成礦作用,即系古天然氣滲漏沉積型錳礦床,它是一種新的錳礦類型。錳質(zhì)和天然氣均來自殼幔深部,具有十分鮮明的成礦特色,并進(jìn)一步建立了古天然氣沉積型錳礦床成礦系統(tǒng)與成礦模式和找礦模型[9]。

      4 錳礦的控礦因素

      4.1 古地理因素

      西部水城—納雍一帶錳礦主要是中二疊世茅口晚期,形成了較深水的黔中臺溝相帶,該臺溝內(nèi)沉積了硅灰泥錳質(zhì)組合,并受其嚴(yán)格控制,離開此黔中臺溝,錳礦即不復(fù)存在。黔東北錳礦遵義一帶主要是中二疊世茅口晚期裂谷盆地[9],銅仁一帶主要是南華裂谷盆地[6]。

      4.2 地層、巖性因素

      水城、納雍、遵義錳礦均產(chǎn)于茅口組上部,其中以硅質(zhì)巖、含錳灰?guī)r、錳質(zhì)巖的典型標(biāo)志。該層由下至上主要由深灰、灰黑色富含有機(jī)質(zhì)的、薄層為主的灰?guī)r、泥灰?guī)r、硅質(zhì)巖、含錳硅質(zhì)灰?guī)r、錳質(zhì)巖組成,屬臺溝盆地相的硅灰泥質(zhì)組合?!按筇疗率健卞i礦主要是大塘坡組第1段,主要由黑色炭質(zhì)板巖組成,底部常夾黑色炭質(zhì)菱錳礦、白云巖透鏡體,發(fā)育水平細(xì)紋層理。礦離開此層位和巖石組合,錳礦即不存在。

      4.3 表生氧化富集因素

      水城、納雍主要是錳帽型次生氧化錳礦床,形成錳帽型礦床的原始礦胚層巖石,主要是含錳的硅質(zhì)灰?guī)r、含錳灰?guī)r及硅質(zhì)巖。燕山及喜山運(yùn)動之后,礦胚層巖石暴露地表,在氧化帶范圍內(nèi),經(jīng)長期強(qiáng)烈氧化作用形成了錳帽型礦床。

      4.4 天然氣滲漏

      黔東北錳礦主要為碳酸錳礦床,近幾年來,據(jù)周琦等[5-6,8-9]對黔東北錳礦的研究成果,天然氣滲漏成因的解釋是比較合理的。

      5 結(jié) 語

      黔東北一帶主要為碳酸錳礦床,水城、納雍一帶主要是錳帽型次生氧化錳礦床,大塘坡式錳礦床屬于典型的古天然氣滲漏沉積型錳礦床。

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