重庆秀山地区大塘坡式锰矿地质特征及找矿预测

宁墨奂，李华容，谭 林

(重庆市地质调查院，重庆 401122)

重庆秀山地区大塘坡式锰矿地质特征及找矿预测

宁墨奂，李华容，谭 林

(重庆市地质调查院，重庆 401122)

渝东南秀山地区属武陵山成矿带，该区已发现小茶园、笔架山两处大型锰矿，近年找矿效果显著，但隐伏找矿工作尚未取得突破。基于前人资料从地层特征、构造环境、成矿控制因素探讨了矿床特征和成矿模式，在此基础上并初步进行了成矿预测，圈定了3个隐伏找矿靶区，认为该区具有进一步寻找隐伏锰矿的巨大潜力。

大塘坡式锰矿; 地质特征; 找矿预测

“大塘坡式”锰矿主要分布于贵州铜仁—重庆秀山地区，2012年来，该区锰矿整装勘查工作进展顺利、成果突出、经济社会效益显著，取得了重大找矿进展，尤其是贵州铜仁地区锰矿的研究程度较高，指导勘查取得了重大突破[1-3]。重庆秀山地区锰矿研究程度相对较低，目前秀山地区锰矿勘查正处于攻深找盲的关键阶段，因此，重庆秀山地区大塘坡式锰矿床特征及找矿预测，对于指导重庆秀山锰矿勘查取得突破具有重要意义。

1 区域地质概况

本区位于扬子地层区—黔北渝南地层分区—秀山小区，地层除缺失石炭系、侏罗系、白垩系、第三系外，从元古界板溪群到新生界第四系均有出露。

区域构造属扬子陆块区(Ⅰ)—上扬子陆块(Ⅱ)—扬子陆块南部被动边缘褶冲带(Ⅲ)—秀山穹褶束(Ⅳ)范围内青白口系板溪群为褶皱变质基底。

雪峰运动后在褶皱基底上，沉积了大小冰积层及碳酸锰矿层；以后的澄江、泛非等印支以前构造运动，皆为小幅度的强度运动；燕山—喜山期地壳运动，是区域内地壳运动鼎盛时期，大幅度的上升和水平挤压，形成了桐麻岭背斜、平阳盖向斜、石堤—秀山背斜、川河盖向斜等主要褶皱构造和三阳，黄板溪、岑龙、桐麻岭等主要断裂构造组合；区内无岩浆岩出露。

2 矿床地质特征

区内小茶园锰矿床已累计探获资源储量3 000万t，达到大型规模，为区内最主要的锰矿床，本次以其为研究对象。

2.1地层

矿区内地层由老至新依次有新元古界青白口系板溪群茅坡组、南华系、震旦系和古生界寒武系下统杨家坪组，新生界第四系一般为残坡积物(见图1)。

图1 小茶园矿区成冰系地层柱状图

茅坡组主要由一套灰绿色中至厚层浅变质的细粒长石、石英岩屑砂岩、长石岩屑砂岩及夹少量粘板岩组成，厚度>300 m。

千子门组主要由浅灰色砾质岩、砾质砂岩、灰色含砾岩屑砂岩，含砾泥晶白云岩、深灰色含细砾含锰砂岩及含细砾炭质砂岩等组成，与下伏板溪群呈微角度不整合接触关系，层厚度5～27 m。

大塘坡组分成两段，矿区内含锰岩系为大塘坡组1段，厚度11～34 m，根据岩性分为上下两部分。

上部为黑色、深灰色炭质页岩、粉砂质炭质页岩、砂质炭质页岩、炭质粉砂岩，间夹灰绿色凝灰质条带，局部夹含锰砂质条带。本层与上下岩层均系渐变关系，厚度9.78(ZK0403)～26.66 m(ZK1403)。

下部为黑色、灰黑色炭质页岩、粉砂质炭质页岩、砂质炭质页岩、含锰砂岩，夹1～6层透镜状(东部)、层状(西部)菱锰矿组成含矿层。围岩中炭泥质矿物一般10%～25%，富锰地段可达30%。无矿地段石英粉屑及泥质矿物呈韵律增加，而有机炭和水云母等粘土成分相对减少，厚1.6～7.5 m。向顶部炭质渐减过渡到大塘坡组二段，二段岩性组合主要为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，地层厚度92～163 m，大塘坡组与下伏千子门组整合接触。

南沱组下部为灰色块状含砾、砾质不等粒长石岩屑砂岩及含砾岩屑石英砂岩上部为灰绿色长石岩屑砂岩，夹灰色厚层不等粒含砾长石岩屑砂岩，与下伏大塘坡组整合接触，地层厚38～112 m。

2.2构造

研究区新元古—早古生代在秀山以南发育一组北东向正断层、切割了板溪群，形成了地堑—地垒式构造组合，反映该区的伸展构造环境；中生代盖层又受到NWW-SEE向挤压，形成一系列NNE向褶皱断裂构造。根据沉积环境与岩石组合共划分4个亚相。各亚相由不同建造类型组成，并且均属于稳定—次稳定型岩石组合建造。

矿区位于北东走向的桐麻岭背斜，矿区中部即为背斜核部，由于出露已经剥蚀，背斜两翼为锰矿主要产出部位，两翼地层呈单斜产出，无次级褶皱。

2.3矿体特征

矿体主要呈透镜状、鱼群状分布，单个透镜体规模不大，长度一般5～15 m者居多，透镜体之间存在无矿间隙，长度0.2～17.0 m，平均4.43 m。根据锰矿体在含锰岩系中赋存的相对空间位置及矿石自然类型对含锰层进行命名划分，区内划分为：底部矿层、中部矿层和上部矿层。据统计，下矿层锰矿体产于距含锰岩系底部厚0～9.52 m，中矿层一般分布在底部厚0～5 m范围，上部矿层仅在深部零星分布。

2.4矿石特征

2.4.1 矿石构造

区内矿石均为原生碳酸锰矿石，根据野外观察及室内镜下鉴定，可划分为块状矿石、条带状矿石、纹层状矿石3种自然类型，其中以块状、条带状矿石为主，下面对这两种矿石类型质量特征分述如下。

块状矿石：为矿区主要矿石类型之一，灰黑色，砂屑结构，矿石一般不显水平层纹，矿石质量较好。

层纹状矿石：为矿区主要矿石类型，黄灰、灰黑色，由菱锰矿与炭、泥质分别集中组成密集排列的水平层纹，常见星散状、条带状黄铁矿颗粒。菱锰矿单线宽0.5～1 mm，最大可达2 mm。状结构，次为隐晶结构、粉砂结构、交代溶蚀结构以及包含结构等；并且还由于陆源屑的不均匀散布，构成一些过渡型结构。

2.4.2 矿石结构

区内矿石的结构主要有显微集晶结构、显微粒状结构、显微鳞片片状结构，次为隐晶结构、粉砂结构、交代溶蚀结构以及包含结构等；并且还由于陆源屑的不均匀散布，构成一些过渡型结构。

微晶结构：菱锰矿呈微晶聚集，在菱锰矿集晶间常不等量分布有机质、方解石、水云母(泥质)、玉髓、高岭石等。菱锰矿的显微集晶体常构成微凸镜状、豆荚状、球状等，长轴长0.05～2 mm，有少量有机质污染，这些显微凸镜体紧密堆积构成微层或单个散布于脉石矿物中。一般矿富时为紧密堆积且单个显微凸镜体较大；矿贫时为单个散布且其个体显微凸镜体较小，直至过渡为围岩。

泥晶结构：菱锰矿主要呈粒径为0.002～0.005 mm左右的显微粒状分布，而主要的脉石矿物水云母呈显微鳞片状分布。

隐晶结构：由粒径极为细小(0.002～0.003 mm)的菱锰矿和有机质等脉石矿物组成，为矿区主要矿石结构。

区内矿石的结构主要有显微集晶结构、显微粒状结构、显微鳞片。

3 沉积相带划分

本次系统收集了研究区各个时期完成的钻孔资料，系统整理编绘了矿区含锰岩系等厚线图等厚线，并对其岩性组合进行了研究，总结了原始沉积成锰盆地的展布特征，含锰岩系厚度在24～50 m地段岩性组合为菱锰矿—炭质页岩(有菱锰矿产出)，厚度24～20 m岩性组合为属于含锰白云岩透镜体带—炭质页岩，厚度小于20 m岩性组合为含粉砂质、炭质页岩带—炭质页岩，据此在研究区划分了中心相带、过渡相带、边缘相带(见图2)。

图2 小茶园矿区含锰岩系等厚线及相带划分及采样平面图

4 找矿方向

本次统计以往钻孔数据及采样分析其含锰性，发现锰矿绝大多数产出与中心相带，通过研究沉积相带展布规律中介如下。

成锰槽盆具有较明显的线性延伸，根据目前已实施探矿工程，长轴延伸部分尚未圈边，短轴方向大致已经圈闭。可以推测小茶园矿区为向北东东向70(°)～80(°)展布的，长度>10 km，宽度约大于4 km(推测的槽盆中心已经剥蚀)的狭长型槽盆[4]。

含锰岩系厚度和矿层厚度具有明显的正相关关系，依据其岩性组合和厚度变化，可将其划分为中心带、过渡带、边缘带。大塘坡组一段厚度大于20 m地区，其岩性组合为菱锰矿—炭质页岩，可定为含锰沉积建造的中心带，均有工业矿体存在；厚20～15 m地区岩性组合通常为含炭粉砂质页岩夹菱锰矿条带，可定为含锰沉积建造的边缘带，相对应的锰矿体大致能达到边界品位；厚度小于15 m的区域为岩性组合通常为黑色页岩夹白云岩(含锰白云岩)，可定为边缘带，锰矿体厚度、品位均达不到边界指标，但还是有含锰岩系存在并有锰矿化。认为大塘坡式锰矿具有“沉积相控制矿床”的特殊规律，可以据此指导找矿。

5 成矿预测

根据方向性的原则，认为找矿靶区应位于小茶园锰矿长轴方向的倾末端，而不应在南北短轴方向上设置勘查项目。据此预测了李溪、龙潭园A级预测区，长沟深部B及预测区(见图3)。

图3 小茶园锰矿含锰岩系等厚线及成矿预测图

5.1李溪A级预测区

属于小茶园锰矿长轴西部延伸段，位于秀山县、酉阳县交界，浅部有老窑，通过调查，区内的锰矿体属底部矿体群，赋存于含锰岩系底部，直接与南华系接触，或距底板0.2～0.4 m高度形成矿体。矿体呈似层状产出，与地层产状基本一致。矿石多由块状砂屑菱锰矿组成，局部地段可见少量层纹状菱锰矿。矿体一般厚0.3～1.84 m，平均厚0.77 m。锰品位一般为10.09%～20.41%之间，深部具有较好的找矿潜力，预测该区锰矿资源总量700万t，属一中型锰矿床。

5.2龙潭园A级预测区

属于小茶园锰矿长轴东部延伸段，位于秀山县溶溪镇境内，浅部为鱼泉矿段，已有钻孔稀疏控制，通过研究认为其深部有较好的找矿潜力，应在该区开展延伸勘查，取得进一步找矿效果，预测该区锰矿资源为700万t，属一中型锰矿床。

5.3长沟B级预测区

该区位于小茶园锰矿长轴东部延伸段偏北，研究认为该区南部属于中心相带延伸段，北部逐渐进入过渡相和边缘相，故该区尚有一定的找矿潜力，但探矿工程因有南至北依次施工以减少勘查风险，预计该区锰矿资源为400万t，属一中型矿床。

6 结 语

本次通过对大量资料文献及以往施工的钻孔资料收集整理，经综合编绘形成了含锰岩系等厚线图，并以岩性组合及含锰岩系厚度为基础形成了大塘坡期沉积相图，总结出中心相—过渡相—边缘相，认为锰矿床严格收到沉积相控制，产出与中心相带中，以此为依据预测了李溪、龙潭园两个A级找矿预测去，长沟一个B级找矿预测区，并对其远景资源量进行了预测。

[1] 安正泽，张仁彪，陈甲才，等.贵州省松桃县道坨超大型锰矿床的发现及其成因探讨[J].矿床地质，2014，33(4):870-884.

[2] 何志威，杨瑞东，高军波，等.贵州松桃道坨锰矿含锰岩系地球化学特征和沉积环境分析[J].地质评论，2014，60(5)：1061-1075.

[3] 何志威，杨瑞东，高军波，等.贵州松桃西溪堡锰矿沉积地球化学特征.地球化学,2013，42(6):576-588.

[4] 凌云，郭亮，刘健,等.重庆市秀山县鱼泉钒锰矿详查地质报告[R].重庆：重庆地勘局607地质队，2014.

GeologicCharacteristicsandOrePredictionoftheDatangpoTypeManganeseDepositinXiushanAreaofChongqing

NING Mohuan, LI Huarong, TAN Lin

(ChongqingIstituteofGeologicalSurvey,Chongqing401122,China)

Xiushan area is located in Wulingshan metallogenic belt, which is composed by Xiaochayuan and Bijiashan manganese deposits. It makes significant effect on prospecting in recent years. But the prospect for the blind deposit has not yet made a breakthrough. Based on previous data, this paper discusses about the mineralization mechanism of the deposit by stratum features, including tectonic setting, metallogenic condition and major ore-controlling factors. This paper is forecasting 3 prospect area in Xiushan area by considering a great potential of exploring the blind manganese deposit.

Datangpo type manganese deposit; Geologic characteristics; Ore prediction

2017-07-04

2014年度重庆市国土房管科技计划项目(CQGT-KJ-2014011)

宁墨奂(1982-)，男，四川人，工程师，研究方向：成矿规律及找矿预测，手机：13668011493，E-mail：ningmohuan@163.com.

P618.32

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.05.010