關于秀山大塘坡式錳礦風化淋濾作用的探討

凌云

（重慶市地質礦產勘查開發局607地質隊，重慶 400056）

1 秀山大塘坡式錳礦地質特征

重慶“大塘坡式”錳礦主要分布在七曜山斷裂以東地區，上揚子陸塊南部被動邊緣褶沖帶秀山穹褶束內。從南華紀開始，經歷晉寧運動統一后羅迪尼亞超大陸開始裂解，揚子古大陸和華南古大陸間縫合處再次破裂，并保留了古華南洋殘盆，裂解后揚子古陸自東向西發生大規模海侵，在還原環境的條件下，古陸邊緣沉積了一套以含炭質水云母頁巖為主的黑色含錳巖系地層，大塘坡錳礦即產于含錳巖系地層之底部。

在還原環境的條件下，其形成原生礦石屬沉積菱錳礦石，原生菱錳礦石按其結構構造又可分為塊狀菱錳礦石、紋層狀菱錳礦石；其地表亦見硬錳礦、軟錳礦等次生氧化礦石。原生菱錳礦石和次生氧化礦石特征如下：

原生碳酸錳礦的礦石礦物，主要為菱錳礦（MnCO3），少量錳方解石；脈石礦物主要為水云母（少量絹云母）、有機質，次為方解石、綠泥石、黃鐵礦、陸源的石英、長石等。

2 碳酸錳礦的風化淋濾作用

在熱帶和亞熱帶地區，由于氣候炎熱，雨量充沛，生物繁殖極快，因而化學風化作用和生物風化作用進行得十分強烈并不斷向深部發展，巖石和礦物破壞和分解迅速，元素可發生大量遷移和富集，為錳礦的風化淋濾作用創造了條件。

自然大氣中含有大量的二氧化碳，二氧化碳在常溫時溶解與雨水中并達到氣液相平衡后，雨水之PH值約為5.6，再加上大自然中其他酸性物質的影響，導致大自然的雨水是酸的。重慶是酸雨比較嚴重的地區。

碳酸錳生成后，受區內地殼運動的影響，曾先后數次被抬升進入滲透帶，使當時沉積物的上部受到風化淋濾，天水為含氧的弱酸性介質，在弱酸性介質中碳酸錳發生部分溶解：

MnCO3+CO2+H2O＝Mn(HCO3)2

錳質被溶解成Mn(HCO3)2后大量向下滲透。在沉積物又返回潛流帶變為弱堿性環境時，一部分Mn(HCO3)2就沿被溶解的空隙充填及向粘土質膠結碎屑層中擴散、交代，形成櫛殼狀及似角礫狀構造等；另一部分滲透到礦層下部，與含錳的CaCO3進行交代和置換，生成含鈣高的菱錳礦-鈣菱錳礦：

Mn(HCO3)2+CaCO3＝MnCO3+Ca(HCO3)2

3 菱錳礦風化淋濾在找礦中的應用

由于錳礦的風化淋濾作用，在滲透帶地表原生菱錳礦氧化成軟錳礦、硬錳礦等次生氧化礦石；同時，在酸雨的作用下發生部分溶解，Mn(HCO3)2呈溶液狀態隨地表水下滲到潛水面附近，潛流帶為弱堿性還原環境，Mn(HCO3)2與含錳的CaCO3進行交代和置換，重新生成菱錳礦。這樣就形成錳礦地表原地貧化，而深部潛流帶異地富集的錳礦風化淋濾地質現象。

在秀山大塘坡式錳礦分布的小茶園礦區平溪錳礦北段普查、筆架山礦區大坳坡錳礦普查過程中，見到地表部分槽探工程不見礦或單工程品位達不到最低工業指標要求的現象，但其深部鉆探工程揭示均見到工業礦體，此乃風化淋濾作用造成地表錳礦原地貧化、深部異地富集的結果。

按照礦產勘查的基本原則，一般遵循由已知到未知、由淺到深、由稀到密的原則。由已知到未知、由淺到深就是說地表工程見礦情況下，以此為依據，再布置施工深部鉆孔，以降低勘查風險。但在大塘坡式錳礦勘查過程中，如果簡單的依據勘查原則，地表工程見礦不理想，就對工作區找礦前景加以否定，則往往造成漏礦。

綜上所述，對于秀山大塘坡式錳礦的勘查，要因地制宜、全面研究工作區的古地理環境、沉積相、沉積建造、含錳巖系的巖性、厚度、Mn/Cr比值以及底板小冰磧層的地層結構、厚度等等，綜合預測工作區的找礦前景，尤其是在地表工程部分見礦不理想情況下，綜合研究尤其重要，否則造成實地有礦而勘查結果無礦的結局。

[1]郭亮，等.重慶市秀山縣平溪錳礦普查地質報告 [R].重慶市地勘局607地質隊，2008.

[2]高培德，等.重慶市秀山縣大坳坡錳礦普查地質報告 [R].重慶市地勘局607地質隊，2010.

[3]王慶生，等.貴州錳礦地質[R].貴州人民出版社，1989.