貴州松桃縣桃子坪錳礦礦床地質(zhì)特征

2019-08-07 07:11:12陳鳳

有色金屬設(shè)計(jì) 2019年2期

陳鳳

(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局一〇五地質(zhì)大隊(duì)，貴州貴陽(yáng) 550018)

0 引言

桃子坪錳礦位于松桃縣城南西方向，距縣城約8 km，屬平頭鄉(xiāng)管轄。該文在野外地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上結(jié)合室內(nèi)巖礦石顯微研究，對(duì)該礦床的礦床地質(zhì)特征進(jìn)行系統(tǒng)的闡述，以期為后續(xù)的找礦工作提供參考。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造位于揚(yáng)子地塊和江南造山帶的接合部位，為一復(fù)雜褶皺帶，以中、新元古界淺變質(zhì)巖系為基底，即中元古界梵凈山群，其與上覆新元古界淺變質(zhì)巖系板溪群呈角度不整合接觸。研究區(qū)地層屬華南地層大區(qū)之揚(yáng)子地層區(qū)之黔東北小區(qū)，出露地層有新元古界青白口系、南華系、震旦系，古生界寒武系、奧陶系及新生界第四系。

研究區(qū)內(nèi)梵凈山群與板溪群的區(qū)域變質(zhì)作用是由于新元古代早期的武陵運(yùn)動(dòng)所致，該構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使得區(qū)域上發(fā)生了拉伸斷裂，聚錳盆地也形成于該運(yùn)動(dòng)中。此外，區(qū)內(nèi)還經(jīng)歷了加里東期、燕山-喜山期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，正是由于不同期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加，導(dǎo)致區(qū)內(nèi)褶皺及斷裂構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造線總體呈北東向展布。其中，規(guī)模最大的褶皺構(gòu)造為盤山背斜，背斜軸向北東向，為不對(duì)稱的線狀褶皺。區(qū)內(nèi)斷裂總體呈北東-南西向展布，主要斷裂有紅石斷裂、平頭斷裂、冷水溪斷裂等，其中，平頭斷裂具有多期次活動(dòng)的特征，是一條控相、控礦古斷裂構(gòu)造，控制著區(qū)內(nèi)錳礦床沉積成錳盆地的展布，為逆斷層。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層有寒武系下統(tǒng)變馬沖組至中上統(tǒng)婁山關(guān)群及第四系，部分地層地表未出露，經(jīng)鉆孔揭露發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)隱伏地層有南華系鐵絲坳組、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。其中，大塘坡組(Nh1d)為區(qū)內(nèi)重要的含錳巖系，礦體均產(chǎn)于該地層中。根據(jù)巖性組合特征，大塘坡組可分為三段，其中，第一段(Nh1d1)為含錳巖系，底部為黑色炭質(zhì)頁(yè)巖夾薄-中層條帶狀含炭質(zhì)含礫粉砂巖，下部為黑色含錳炭質(zhì)頁(yè)巖，夾1-3層菱錳礦，中上部為灰黑-黑色炭質(zhì)頁(yè)巖夾粘土巖；該段厚15.15～117.6 m。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)處于梵凈山穹狀背斜北東外緣，盤山背斜北西翼，以斷裂構(gòu)造為主，褶曲不發(fā)育，主要斷裂構(gòu)造為北東向及南東東向兩組，以北東向最發(fā)育，且北東組多被南東東組錯(cuò)斷。研究區(qū)內(nèi)部分?jǐn)嗔褬?gòu)造對(duì)礦層有破壞作用，如F2、F13、F101。其中，F(xiàn)2位于工作區(qū)東部，延伸長(zhǎng)度約8 km，斷層走向北東，傾向南東，傾角66～74°，斷距20～70 m，為逆斷層。F101位于工作區(qū)中部，沿泥河展布，呈近東西向，延伸長(zhǎng)度約8 km，斷層走向北西西，傾角近90°，為一右行平移斷層；斷層兩盤地層均為寒武系下統(tǒng)變馬沖組-中上統(tǒng)婁山關(guān)群，以該斷層為界，礦區(qū)礦體分為南礦體、北礦體。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 含礦巖系特征

礦區(qū)內(nèi)錳礦賦存于南華系下統(tǒng)大塘坡組第一段黑色含錳炭質(zhì)頁(yè)巖下部，含錳巖系主要由炭質(zhì)頁(yè)巖及炭質(zhì)菱錳礦等組成，錳礦的空間分布規(guī)律與含錳巖系的厚度與菱錳礦品位及厚度大致呈正相關(guān)關(guān)系。區(qū)內(nèi)含錳巖系在平面上總體呈南西至北東向展布，向北西有變薄趨勢(shì)。

3.2 礦體特征

目前礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的菱錳礦為隱伏礦體，產(chǎn)于下南華統(tǒng)大塘坡組第一段下部，呈層狀、似層狀緩傾斜順層產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖基本一致，礦體厚度1.07～14.58 m，平均4.04 m；礦體具有品位穩(wěn)定、呈層性好、厚度大、展布廣、巖性簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，礦體具超大型規(guī)模。

礦區(qū)以南東東向的F101走滑斷層為界，分為南、北兩個(gè)礦體，其中，北礦體產(chǎn)狀相對(duì)較緩，傾向北西，傾角為10°～28°；礦體長(zhǎng)約3 550 m，寬達(dá)2 500 m，厚度為1.07～6.71 m，平均2.52 m，品位15.02 %～17.08 %，平均16.30 %；估算(332+333)類錳礦石資源量3 794.52 萬(wàn)t。南礦體產(chǎn)狀相對(duì)較陡，總體傾向北西，傾角為20°～35°；礦體長(zhǎng)約3 500 m，寬780～1 700 m，厚度相對(duì)較厚，為2.12～14.58 m，平均6.06 m，品位15.01 %～20.13 %，平均15.83 %；估算(332+333)類錳礦石資源量6 921.03萬(wàn)t。

3.3 礦石特征

礦區(qū)內(nèi)礦石自然類型主要為碳酸錳礦石，根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造，礦區(qū)內(nèi)錳礦主要分為塊狀、紋層條帶狀及網(wǎng)脈花斑狀礦石。礦區(qū)內(nèi)礦石構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，主要有塊狀、條帶狀構(gòu)造；其中，塊狀構(gòu)造礦石由泥晶菱錳礦構(gòu)成，伴有炭質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、粘土礦物，分布均一，見(jiàn)圖1；條帶狀構(gòu)造礦石由泥晶菱錳礦及炭質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、粘土礦物等各自相對(duì)偏集定向排列構(gòu)成顏色不同的條紋或條帶，見(jiàn)圖1。

礦石主要發(fā)育泥晶結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、顯微鱗片狀結(jié)構(gòu)、粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)等，其中，泥晶結(jié)構(gòu)最為發(fā)育，礦石中的菱錳礦呈泥晶粒狀；碎裂結(jié)構(gòu)受構(gòu)造應(yīng)力影響形成棱角狀、尖棱角狀等大小不等、形態(tài)各異的碎塊，裂隙間有充填物。

礦區(qū)內(nèi)礦石主要由菱錳礦、粘土礦物、炭質(zhì)有機(jī)質(zhì)、碎屑礦物及少量石英、方解石、白云石等礦物組成；菱錳礦是礦石中的主要礦物，屬于方解石-菱錳礦系列，少部分屬于白云石-鐵白云石系列；礦石中菱錳礦含量40 %～60 %，最高為70 %～75 %。此外，錳方解石是礦石中含錳的礦物之一，但含量較小，常在菱錳礦之間或顆粒之間呈粒度不等的他形亮晶晶粒產(chǎn)出，大多無(wú)色潔凈透明，為成巖階段的產(chǎn)物，部分后生脈石中可見(jiàn)錳方解石的發(fā)育。

塊狀構(gòu)造

紋層條帶狀構(gòu)造

4 礦床成因初探

桃子坪錳礦床產(chǎn)于大塘坡組第一段(Nh1d1)下部，礦體大致呈層狀及似層狀產(chǎn)出，根據(jù)其礦床特征并結(jié)合前人的研究成果，該礦床成因?qū)俸Ｏ嗷瘜W(xué)及生物化學(xué)沉積碳酸錳礦床。早南華世晚期隨著海平面上升，富錳熱水溶液沿基底拉張裂陷上涌溢流或噴流，在半地塹式盆地中逐漸聚集，由于當(dāng)時(shí)海水深度較大，深海盆地處于缺氧的強(qiáng)還原環(huán)境，這種環(huán)境正有利于菌藻等微生物的大量繁殖，同時(shí)生物作用有利于錳的富集；最終，在多種聚錳因素的共同作用下，使得盆地中錳含量逐漸升高，并聚集成礦。