重慶市秀山縣老田莊錳礦礦床成因及找礦標志分析

周正茂

（重慶市地質礦產勘查開發局607地質隊，重慶 400054）

1 礦體地質特征

1.1 含錳巖系特征

重慶秀山縣老田莊錳礦錳礦指南華系大唐坡組下段第一段，該地區礦的厚度及巖性組合均與錳礦有關。①上覆地層。南華系大唐坡組二段為深灰色碳質粉砂質泥巖、泥質粉砂巖，都含有機質。②含錳巖系。南華系大唐坡組上段的第一段上部分呈現黑色礦體，并以此分為粉砂質碳質頁巖、深灰色碳質頁巖、碳質粉砂巖以及砂質碳質頁巖，其中會有夾雜灰綠色凝灰巖帶，局部夾錳砂帶。③下伏地層。南華系上統千子門組為灰色、灰綠色含礫不等粒巖屑砂巖偶夾薄層狀灰黑色含炭質水云母頁巖。屬冰水建造（“溶溪冰磧層”）。

1.2 含礦層特征

①含礦地層位于含錳巖系下部，其組成是由1～3個含錳地層、含碳頁巖、砂質含碳頁巖、粉質含碳頁巖以及含錳砂巖組成。一般的厚度為0.65-4.35m，而在礦區的中區位置，厚度最大約為8.5m。②在含礦地層中，垂直方向上有1～3個成礦部位(礦體群)，礦體以較致密的礦體群形式沿地層分布。礦體(群)的尖滅和再現在平面上是不規則的。③在含礦層中，中不與下部的礦體群，一般位于含錳巖系的底部，其范圍約為0～2.69m（ZK16-2）；群體上部是含有錳巖系的底部，其范圍是2.69～4.35m（ZK16-2）之間。④礦體群的中部與下部，該群體為工業所主要利用的；其礦體群的上部礦體規模較小，這些一般是沒有工業利用價值。

通過以上特征分析得出：地質勘查對象一般為群體小礦體，該礦體的長度一般約為數米或者數十米范圍內，對于一些小礦體來說，一旦進行單個使用時，是沒有任何工工業生產意義，對于一些不可查明的礦體群，以礦產的集合形式進行開采產出，在工業生產的使用當中會產生其價值性，所以對礦體勘查對象應當勘查其是否含有礦層。

根據礦區所含的礦層厚度，并根據礦體的上下界限以與地質產生規律相互結合，確定出含礦成的厚度，并進行探礦工程群體下界，至礦體群上界厚度為單位工程施工含礦層厚度，分析得出最后統計可知，礦區含礦厚度約為2.14m。礦區內的含礦層在地質表面顯露出來，含礦走向以及其控制的長度約為1163.0m，其所傾向的控制厚度約在740m左右，其所傾向的控制高度為+200.00～-132.00m。

1.3 礦體特征

所研究礦區的錳礦屬沉積菱錳礦礦床類型，改礦床類型具有多層含礦性。在含礦層厚度范圍之內，見有1～3個層次礦體產出。該礦區的單體礦，多呈現出中厚邊薄、透明如鏡狀，有少數的厚度是變化不大的餅狀，并且這些礦體的邊緣被折疊和包裹起來，弧形向外突出并向外擠壓，還有一些是分層的。單礦體規模小，通常長5-15m。單礦體厚度為0.31m(ZK15-2)-1.23m(XJ01)。該礦體的出現形式為，致密的礦體群。單個的礦體與礦體之間是不存在縫隙的，一般為1-17m。單礦體平均厚度為0.70m，厚度變化系數為0.44，厚度變化中等；單組礦體的錳礦品位為14.12%-22.35%，該礦區礦體的平均品位為16.80%，品位變異系數為0.13，品位變異范圍較小。

在礦體的排序當中，以魚群游走狀為主，其次為雁行斜列狀、參差不齊狀等排列。總體的礦產狀況為，上下圍巖基本保持一致，礦產走向為10°東～北35°東，傾向南東，傾角15°～20°，屬緩傾斜礦體。

2 礦床成因

2.1 構造―沉積演化是控制錳礦成礦

在青白口紀初期，華南陸塊與對接不就的揚子路塊發生離散現象，南華地區裂谷式海槽逐漸形成，在黔東及秀山地區沉積了板溪群的一套陸源碎屑巖地層，經晉寧運動區域變質為淺變質沉積地層，構成本區地殼上層褶皺基底。從南化時期開始，晉寧運動統一后，羅迪尼亞超大陸開始斷裂。揚子古陸與華南古陸的縫合再次斷裂，保留了古南海盆地的殘余，在古陸邊緣發育了冰磧巖及間冰期沉積物，大塘坡錳礦與冰川建造共生，即產在兩冰磧層中間的間冰期。

2.2 沉積環境的控制作用

自元古界以來，本區發育有北東及北北東向兩組古斷裂，北東組斷裂差異運動所產生的沉積是因為千子門冰期砂礫巖遷移所產生的，在古地貌上單獨形成一組，并與岸線大致垂直，以及跟著東北向展布的局限與半局限盆地，大塘坡期海水向陸侵漫，這些局限、半局限盆地即成了錳礦沉積的有利場所。①古陸因素本區西鄰揚子古陸，北靠江南古隆起，到大塘坡期，提供的陸源碎屑物以泥質為主。當時本區為陸表海，并有一系列北東向水下隆起阻隔，故水動力弱，為低能海岸。同時在本區北東及南東海域，有火山噴發，提供部分凝灰質。②古盆的物理―化學條件PH與Eh值的推測本區的標志礦物有炭質、菱錳礦、黃鐵礦、水云母，故水介質為弱堿性；其次沉積物主要是黑色，普遍含炭質，含莓狀黃鐵礦，故應為還原―強還原環境。古水深推測本區的菱錳礦層中，蘭藻遺跡普遍，常見藻團粒（塊）、凝塊石和薄層紋，因此，水深在小于50m。從沉積構造上看，在含錳巖系中，局部可見脈狀層理、波狀層理及斜層理，偶見干擾波痕，水平層理普遍，亦證明當時水體較淺。古鹽度推測本區古生物為蘭藻，自生礦物在含錳巖系中有白云石、膠磷礦；在本區外圍（大塘坡）及下伏層中見少量海綠石。水介質為半咸水―正常海水。③古氣候因素本區的碳酸錳礦石，是由千千萬萬個小小蘭藻生物堆積而成，表明為濕熱古氣候，溫度不低于15℃。而含錳巖系主要由一套黑色巖系組成，含有機成分較高，也是潮濕氣候的標志。往上變為灰綠色巖系（大塘坡組第二段），則逐漸向半干燥氣候過渡。

2.3 錳礦沉積特征

從沉積相、巖石組合、礦物成分、沉積構造等分析，大塘斜坡期屬于低能泥質濱海環境。由于水下隆起的阻擋作用，波浪作用大大減弱，潮汐作用不強。因此，受限制盆地兩側藻類生長，吸收海底火山釋放的大量錳以及西部古陸風化剝蝕提供的一定量錳，在成巖成礦作用下，生成藻菱錳礦層，在局限盆地邊緣及水下隆起區，不利于藻類生長，錳質也不易富集沉淀。

2.4 錳質來源

細凝灰巖在上錳礦和黑巖系中較為常見。因此，推測錳礦物來源與海底火山活動有關。此外，小冰磧石和砂質紅土中含有大量的碎屑。根據相關資料，板溪組錳背景值較高。因此，我們認為錳礦物來源與板溪群海底火山作用和古隆起剝蝕作用有關。在適宜的物理化學條件下析出碳酸錳，錳既來源于火山活動，又來源于陸地錳源。

3 找礦標志

根據菱錳礦賦存規律，其找礦標志可概括為：①古構造標志。受到北東想的古構控制的礦床，在進行分布的古拱頂控制，并體現在封閉或半封閉盆地中。②地層標記。華南下統大塘坡組近底元古代礦床為碳酸錳礦床。該礦床的礦層位置相對較為穩定，并受到地層的嚴格控制。③沉積形成。潛子門組(小冰磧層)厚度與含錳巖系總體呈正相關關系。小冰磧層厚度一般大于10m，潛子門組含錳巖系可能存在紅泥巖系。頂部含有錳系一般是含有紅泥巖的礦體，并且所以小冰磧層頂部存在細粒碳質含錳砂巖時。小冰磧層是淺色卵石砂巖向錳系過渡的跳躍層。在錳礦系列中，紅礬石沒有工業意義。在含錳巖系中，存在大量白云巖，即礦區邊緣帶，對紅泥巖的形成沒有工業意義。白云巖賦存量大，是錳形成的不連續期。④含錳巖系厚度。含錳巖石一般大于10m，可出現在紅景天礦體中。具有工業意義的錳礦體一般不含10m以下。

4 結語

錳礦的形成嚴格受地層間斷面、地磁位置應是低緯度、海洋性氣候、相對穩定的地質構造條件等控制，研究控礦因素，不僅可有效提高找礦效果，加快地質勘查步伐，還可節約找礦成本。