贵州黔北成锰沉积盆地中～晚二叠世锰矿成矿特征

李连支

摘 要：贵州二叠系锰矿主要产于贵州黔北成锰盆地，含锰岩系主要为二叠系中统茅口组，富锰建造主要为灰色、深灰色及黑色角砾状、班杂状及纹层状锰矿层，局部夹褐红色锰方解石，品位在25%～35%之间，矿体厚度大于2米。锰矿的形成与构造与火山热事件密切相关。

关键词：黔北成锰盆地;中～晚二叠世;锰矿成矿特征

贵州二叠系锰矿产于中～晚二叠世黔北成锰沉积盆地。从滇东北格学经水城—纳雍到遵义一带的所有锰矿床（点）都分布在北东向长约350km、宽约25-50km的茅口晚期黔中台沟相带内[1]。该区中二叠世晚期-晚二叠世早期发生强烈的裂陷作用[2]，并伴随峨眉山地幔柱的强烈活动形成黔北裂谷盆地;盆地中形成了多个次级地堑盆地，并控制了锰矿床的形成。

1、黔北成锰盆地含锰岩系建造的区域特征

（1）区域大地构造背景

本区属于扬子陆块区（Ⅰ级）上扬子陆块（Ⅱ级）扬子陆块南部碳酸盐台地（Ⅲ级），处于上扬子板块的鄂渝湘黔前陆褶皱冲断带[3]。

（2）区域地层

按照贵州省地层综合区划，本区归属黔北、黔中、黔西北地层小区。黔北、黔西南地区的“遵义式”、“水城式”沉积型锰矿赋存于区内二叠系茅口组。

区内出露主要地层为上元古界南华系（Nh）、震旦系（Z）、古生界寒武系（∈）、奥陶系（O）、志留系（S）、二叠系（P）、中生界三叠系（T）和新生界第四系（Q）。

（3）区域构造

黔北成锰盆地主要受NEE向黔中隆起带核部张裂带-沉积断陷带即黔中台沟同沉积断裂，以及NEE向的纳雍-瓮安、NW向的垭都-紫云等深断裂带共同控制。

（4）区域岩浆岩

主要岩浆岩为产于中二叠世晚期-晚二叠世早期的峨眉山玄武岩组（P2-3e或Pβ），夹于中二叠统茅口组（P2m）与上二叠统龙潭组（P3l）或宣威组（P2x）之间的火山岩。

2、黔北成锰盆地含锰岩系的建造特征

（1）遵义次级成锰盆地含锰岩系的建造特征

汪洋等（2019）对遵义地区深溪等典型锰矿床含锰岩系典型剖面进行深入研究，认为本区的含矿岩系为二叠系中统茅口组第三段，其与龙潭组C1煤层（炭质泥岩）为顶界，整合接触于二叠系中统茅口组第二段硅质灰岩之上。

上覆地层：龙潭组C1煤层（线）或炭质泥岩层，厚度为0.02～0.30m，平均厚0.11 m。 C1煤层之下为灰色、灰白色粘土岩，含少量黄铁矿和大量植物叶茎化石，含锰低于2%，含硫一般大于2%。

①灰色含黄铁矿粘土岩：含大量黄铁矿结核，局部含少量条带状菱铁矿、白云石和褐铁矿等矿物，厚度为 0.12～1.18m，平均厚度为0.32m。

②深灰色含锰粘土岩：含少量黄铁矿，接近矿层锰含量变高，厚度为0.25～0.65m，平均厚度为0.40m。该建造分布于Ⅲ级断陷盆地Ⅳ级地堑中。

③锰矿层：为灰、黑灰色、灰褐色、棕红色碳酸盐锰矿及灰褐色氧化锰矿，矿层中偶见夹石，夹石为含锰粘土岩和含锰泥岩。矿层厚0.28～4.19m，平均厚1.49m。含锰建造形成于Ⅲ级断陷盆地Ⅳ级地堑（水下洼地）中，而呈相变关系的硅化岩建造则形成于Ⅲ级断陷盆地Ⅳ级地垒（水下高地或水下隆起）中。

④凝灰岩：含大量黄铁矿结核，局部含锰较高甚至可达10%。平均厚0.17m。

下伏地层：为茅口组第二段灰黑色薄层状含硅质灰岩，与绿泥石粘土岩接触位置局部含锰较高，局部达到边界品位10%。可分为三种建造类型（汪洋等，2019）：

a富锰建造：主要为一套含富锰矿体的建造，该建造主要为灰色、深灰色及黑色角砾状、班杂状及纹层状锰矿层，局部夹褐红色锰方解石，品位在25%～35%之间，矿体厚度大于2米，分布于气液喷溢口附近。

b贫锰建造：为灰色、深灰色块状构造，粒屑结构锰矿，为气液喷溢沉积成矿系统中的过渡相的主要建造。

c含锰建造：该建造主要为浅灰、灰绿、暗灰至灰黑色的含黄铁矿的粘土岩、含锰粘土岩、含锰灰岩所组成，一般厚1.96～5.95m，钻孔揭露该建造其下直接与茅口组第二段（P2m2）的硅质灰岩建造接触。

（2）水城次级成锰盆地含锰岩系的建造特征

含矿层位为中二叠统茅口组第二段。根据其岩性特征和层序将其分为以下几个建造[4]：

①生物碎屑灰岩夹泥灰岩、硅质灰岩建造：浅灰-深灰色厚层至块状泥晶、亮晶生物碎屑灰岩，局部夹炭质泥灰岩、硅质灰岩、豹皮状灰岩。

②燧石灰岩夹含锰粘土岩、硅质岩建造：灰、深灰色薄至中厚层状燧石灰岩及含锰硅质灰岩，燧石呈条带状和团块状，局部常夹含锰粘土岩及锰1.78m，呈似层状、透镜状产出。矿体长649m～1179m，Mn含量10.1%～33.57%，平均22.45%。

③泥晶灰岩夹生物碎屑灰岩：浅灰-深灰色中至厚层状泥晶灰岩夹生物碎屑灰岩，上部夹少量燧石灰岩、白云质灰岩和硅质灰岩。

3、含锰建造形成条件

（1）构造事件

东吴运动、峨眉山地幔柱的活动，峨眉地裂运动等构造事件形成了黔中台沟-黔北成锰盆地及次级成锰地堑盆地，以及区域性的峨眉山玄武岩组;峨眉山玄武岩火山喷溢及早期峨眉山玄武岩的陆解、海解，提供了成锰盆地中的锰矿成矿提供了锰质来源。

（2）火山热事件

茅口中期以后，东吴运动沿早已存在的一些深大断裂发生基性火山喷发活动，形成了大面积的峨眉山玄武岩，是扬子地台岩石圈张裂延伸至上地幔，并发生横向扩张的产物。峨眉山玄武岩的喷发影响了当时西南地区的海陆变迁、气候变化、生物兴衰、物种演化、沉积作用和成矿作用等（陈文一等，2003）。

本区锰矿正是在东吴运动时期， 在黔中台沟相带玄武岩喷发-喷溢过程中形成的[1]。这一时期，火山喷溢活动前后，由于地幔柱的拱托作用，产生深大断裂，大量的气水热液沿着深大断裂喷流出海底，形成热水喷流沉积，区内锰矿是峨眉山玄武岩喷发前后的气水热液沿深大断裂喷流作用的结果，其成矿作用受到峨眉山地幔柱活动的控制[5]。

（3）成矿物质来源

格学—水城—遵义一带的锰矿，距离富锰岩石的古陆较远[6]，在锰矿形成过程中，锰质来自大陆的可能性较小;黔北成锰盆地中白泥塘层锰质主要来源于区域上中二叠世茅口沉积期玄武岩喷发 （海底喷溢 ），以及该区白泥塘层锰质、玄武岩中的锰质因东吴运动受到大面积风化剥蚀造带入遵义次级成锰盆地，成为遵义锰矿的矿质来源。

遵义锰矿石中见有火山碎屑结构，残余的玄武岩屑;在水城—纳雍锰矿区，锰矿围岩的硅质岩中有长石斑晶（已被硅質交代），说明在茅口组沉积中晚期台沟相带中，已有基性火山喷发活动，因而水体中有玄武岩屑和凝灰岩屑存在。据1∶ 20万息烽幅资料，分布在茅口组第二段的玄武岩（P2β），平均含MnO为0.25%，高于贵州西部P2 -3β钙碱性玄武岩MnO平均含量，说明茅口组沉积中晚期基性火山喷发活动可能是黔中台沟相带内锰质的重要来源之一[6]。

参考文献：

[1]刘平，廖友常等.2008.与火山活动有关的热水沉积锰矿—以贵州二叠纪锰矿为例[J].中国地质，35（5）： 992-1006.

[2]刘志臣，陈登等.2013.贵州遵义锰矿成矿物质来源探讨[J].地质论评.56（S）：307-308.

[3]王砚耕等.1989.贵州锰矿地质[M].贵阳：贵州人民出版社.

[4]覃英，袁良军等.2013.浅析黔东南地区南华纪锰矿地质特征与找矿前景[J].矿物学报，增刊.

[5]杨瑞东，颜承锡.1993.贵州早二叠世茅口晚期成锰环境及锰矿远景预测[J].贵州科学，11（2）：65-71

[6]陶平，杜昌乾等.2005.贵州及邻区二叠系锰矿地质特征及成矿作用探讨[J].贵州地质，22（2）：102-108.