廣西靈山縣鐵龍山錳礦地質特征及成因探討

邱文鋒

（廣東省有色金屬地質局九三三隊，廣東 肇慶 526060）

關健詞：錳礦；地質特征；礦床成因；鐵龍山；廣西靈山

1 成礦地質背景

本礦區位于華南準地臺欽州殘余地槽欽州拗陷帶中段，靈山—藤縣深斷裂帶北西段北側，區內地質構造發育，構造線方向總體呈北東—南西向展布；區內出露地層由老至新有泥盆系、石炭系、二疊系系及第四系；巖漿活動頻繁，從華力西到燕山期均有巖漿侵入，巖性以中粗粒黑云母花崗巖、二長花崗巖為主，成礦條件較為有利。

圖1 鐵龍山錳礦區域地質圖

2 礦區地質

2.1 地層

礦區內出露地層主要為上泥盆統—下石炭統石夾組（D3C1sj）及少量第四系（Q），從老到新敘述如下：

上泥盆統—下石炭統石夾組（D3C1sj）：在礦區分布廣泛，整體呈北東—南西向展布，巖性為淺灰色、紫灰色、深灰色、灰黑色硅質巖、泥質硅質巖、硅質頁巖、泥巖。根據巖性組合及厚度，劃分為上部、中部、下部三個巖性段。①石夾組下部巖性段（D3C1sj1）：巖性為淺灰—灰色，中—厚層狀硅質巖夾薄層狀泥巖，局部見有炭化，呈斑點狀，不規則條紋狀，浸染于巖石表面。厚度為146m。②石夾組中部巖性段（D3C1sj2）：巖性以淺灰色、灰紫色，中-薄層狀硅質巖，硅質巖夾泥巖，硅質巖、泥巖互層為主，局部夾灰黑色含磷、錳硅質巖。由于風化淋濾，巖石表面多被浸染呈灰黑色，局部富集成礦，為本區的主要含礦層位。厚度為87m。③石夾組上部巖性段（D3C1sj3）：巖性為深灰色、灰色薄層狀硅質、硅質頁巖，局部夾紋層泥巖，局部炭化。厚度為134m。

第四系（Q）：僅出露礦區北西角佳芝村—蘇屋山一帶，巖性為淺黃色、棕黃色粘土、亞粘土，含巖石碎屑、砂礫等，厚度為5m ～20m。

2.2 構造

礦區位于防城垌中～小董～太平褶皺帶上，構造方向為北東—南西向，區內構造較為發育。褶皺構造有鐵山口背斜、長其背斜、沙其路向斜、松柏路向斜，軸線以北北東為主，傾向北西，傾角42°～80°，核部巖性為石夾組薄—中層狀硅質巖，次級小褶皺相當發育。斷層主要發育有3 條斷層F1、F4、F5，走向北東，傾向北西為主，局部為南東；規模均不大，為順層、層間斷層，以張性為主，局部為壓扭性，巖石節理較為發育。

2.3 巖漿巖

僅在礦區西北角出露印支早期花崗斑巖。花崗斑巖呈灰、灰黑色，花崗結構，主要成分為石英、長石，斑晶大小1mm ～3mm，含少量暗色礦物，局部呈巖脈、巖鐘產出。基質的物質組成與斑晶相似，還有極少量黑云母。

3 礦床地質

3.1 礦體特征

區內礦體賦存于上泥盆統—下石炭統石夾組（D3C1sj）巖石中，目前共發現了1 個錳礦層，根據其分布范圍、地形地貌及連續性等因素，從西到東大致劃分為4 個錳礦段（編號：①～④），共圈定錳礦體18 個。主要礦體特征見表1。

表1 礦體特征表

區內錳礦體主要為次生淋濾型錳礦，故其形態十分復雜，礦石貧富差異較大，其受破碎裂隙一定的影響。礦體平面上多呈帶狀、藕節狀，在剖面上呈似層狀、透鏡狀，礦化不均勻，尖滅再現、膨脹收縮現象常見，產狀與地層基本一致。礦體沿走向延伸可見長度100m ～930m，沿傾向延深40m ～175m。

3.2 礦石質量

3.2.1 礦石結構構造

礦石結構主要有他形顯微粒狀結構、纖維狀結構、隱晶質結構、碎裂結構、角礫及碎粒結構、顯微鱗片泥質結構、生物碎屑結構。礦石構造主要有塊狀構造、皮殼狀腎狀葡萄狀構造、微紋狀構造、浸染構造、斑狀構造、網脈狀、粉末狀、條帶狀構造。

3.2.2 礦石礦物成分

礦石的礦物成份較為簡單，礦石礦物成分以軟錳礦為主，次為硬錳礦、赤鐵礦及褐鐵礦，少量黃鐵礦；脈石礦物以玉髓及石英為主，次為量絹云母，少量高嶺土、白云石。

3.2.3 錳、鐵的賦存狀態

礦石中錳以硬錳礦、軟錳礦的形式出現；鐵以褐鐵礦及赤鐵礦的形式出現。軟錳礦、硬錳礦、褐鐵礦及赤鐵礦一般不均勻地分布硅質巖的裂隙，并向硅質巖內部浸染；礦石原巖硅質巖由顯微粒狀的石英及玉髓嵌布組成，散布其中的生物碎屑呈針管狀、圓形；礦石中的泥巖質角礫及碎粒、硅質巖質角礫及碎雜亂無序地分布，其間由更細碎的絹云母、高嶺石和褐鐵礦混雜填隙。

3.2.4 礦石的化學成分

礦區內錳礦石的品位：Mn 一般10.15% ～35.60%，最高52.47%，平均20.72%；TFe 0.49% ～16.80%，最高40.40%，平均4.41%；P 0.060%～0.980%，最高1.48%，平均0.213%；SiO24.32% ～76.70%，最高89.17%，平均51.83%。Mn/TFe 一般為1.13 ～14.04，最高為99。Mn+TFe 一般為8.06 ～53.00。礦石工業分類屬于貧錳礦石。

3.3 礦石類型及品級

礦石自然類型按礦石成分特點劃分為氧化錳礦石，根據礦石結構構造劃分為：塊狀礦石、條帶狀礦石、腎狀礦石、網格狀礦石、粉狀礦石等。

氧化錳礦石ω(P)/ω(Mn)比值平均大于0.006，屬高磷礦石；ω(CaO+MgO)/ ω(SiO2+Al2O3)比值平均小于0.8，屬酸性礦石；ω(Mn)/ω(Fe)比值在3 ～6 之間，屬中鐵錳礦石。

3.4 礦體的圍巖和夾石

礦體的頂板為薄層狀硅質巖、硅質巖夾泥巖、硅質泥巖；底板為薄層狀硅質巖夾泥巖，局部為薄—中層狀硅質巖、硅質巖夾泥巖。

礦體地表出露基本連續，局部為低品位礦石，夾石較少，夾石一般為淺灰白色薄層狀硅質巖、淺黃色薄層狀泥巖等。夾石厚度不等，一般為0.2m ～0.5m，局部達1.0m。部分也含有少量的錳質，但Mn 含量一般小于8%。

4 礦床富集規律

礦區在次生褶皺核部形成的節理裂隙破碎帶以層間最為發育，在含錳巖組中發育的順層節理裂隙帶及層間破碎帶、順層斷裂，經次生風化淋濾富集作用，形成含錳礦化帶以及淋積錳礦體、錳帽型錳礦體富集區帶。礦區已知氧化錳礦體大部分是順層賦存的礦體，其富集規律為：

（1）礦區小揉皺、小褶曲、斷裂構造及節理裂隙比較發育，在含錳巖層與構造斷裂、節理裂隙等疊加地段，巖石較為破碎，易形成相對較厚的富礦段。

（2）礦區含錳巖層與地形傾向相反，在地形平緩風化層發育地段，利于含礦層的風化堆積以及進一步淋濾富集，易形成相對較大、較富的淋積錳礦體。

（3）礦體的品位與其厚度有密切關系，往往礦體較厚時品位則貧，而薄時則富。

（4）礦體在近地表1m ～20m，品位較貧，多數達不到工業要求；往下有變富的趨勢；超過120m ～150m 后，則再變貧，逐為含錳硅質巖。

5 礦床成因

根據區域地質資料，在泥盆紀早期—石炭紀晚期，區內為一個相對封閉的臺溝環境，其距海岸較近，海水較為平靜，含有磷、鐵、錳等元素的淺海相沉積物及硅質來源豐富，沉積形成了較廣的含錳硅質巖，可能錳質來源不夠豐富，未能形成具工業價值的原生礦床。

含錳硅質巖在構造運動隆起成為陸地后，由于長期裸露地表，不斷遭受風化侵蝕，其所含鐵、錳等元素在風化過程中殘余留下，在有利的次生環境中，逐漸形成氫氧化物的膠結溶液，沿巖石破碎地段向下淋濾，當遇到含泥質較高的屏蔽層時，漸趨富集。在硅酸鹽物質的風化過程中，從硅酸鹽礦物中轉移析出的鐵、錳質的遷移能力是不同的，鐵小于錳，故在淋濾過程中必然產生分離作用，錳淋移深部而鐵多富集上部，二者之間形成不甚厚的過渡帶。礦層中具較多的孔洞，可能為含礦層的圍巖經風化作用淋失物質而造成的，故在構造裂隙破碎較劇烈，而且底板為泥質較高的巖石地段，往往形成較富的錳礦體。故礦床成因類型應屬風化礦床的次生淋濾及堆積型礦床。