广西宜州塘岭—里苗矿区沉积锰矿地质特征及找矿潜力分析

黄 恒

（广西壮族自治区第四地质队，广西 南宁 530033）

桂中地区碳酸锰矿勘查开发历史悠久，其中以龙头锰矿最为出名，上世纪60年代就已经开始勘查开发利用，延续至今。近年来，桂中地区锰矿找矿效果较好，取得许多新的突破，尤其是塘岭-里苗矿区找矿效果最为显著，中国冶金地质总局、广西第四地质队等多家地勘单位在塘岭-里苗矿区累计探获（333）+（334）类锰矿资源量超过5000万吨，达到大型锰矿床规模（江沙，2019）。

在找矿取得成果的基础上，部分学者对塘岭-里苗矿区矿床成因、分布开展了研究工作，但是研究主要集中在矿区北部，南部资料不充分，外围也鲜有提及。

本次研究将多家单位取得勘查成果进行综合整理，合并成完整的塘岭-里苗矿区实际材料图，恢复矿区矿层大致分布情况以及延伸情况，并在此基础上，开展了成矿预测和进一步外围找矿潜力分析。

1 区域地质概况

桂中地区处于环太平洋构造域与特提斯构造域的交汇部位，早古生代为深水盆地沉积，加里东运动使地壳抬升成陆。自布拉格期开始海侵，早泥盆世晚期开始，地壳强烈扩张，出现台、盆相间格局。受北西、北东向基底断裂控制，碳酸岩台地间形成台沟、台凹。

塘岭-里苗矿区位于桂中地区西北部宜州裂陷槽盆地中段，次一级构造单元为宜州-忻城深水台凹西缘斜坡相位置（黄恒，2019），以西向桂中开阔碳酸盐台地变浅，以东向深水台凹变深。

区域出露地层以晚古生代为主，背斜核部出露融县组、鹿寨组以及巴平组地层，背斜两翼为南丹组、栖霞组，其中以南丹组分布面积最广。其中融县组主要岩性为浅灰色、灰白色厚层块状白云岩、灰质白云岩，多孔洞，为局限-半局限碳酸盐台地相沉积；其上为鹿寨组，两者接触关系为淹没不整合，早石炭世早期海水迅速加深，沉积了鹿寨组台凹相薄层硅质岩、泥岩，凝灰质泥岩等，局部夹透镜状炭质泥岩、含锰泥岩；其上为巴平组，根据岩性可划分为3段，第1段为薄-中层状微晶灰岩夹硅质条带、泥质条带，该段至下而上灰岩逐渐增多，泥岩、硅质岩减少，第2段为薄层状含锰微晶灰岩夹微晶灰岩、泥岩、硅质岩，第3段为浅灰色、灰色角砾状白云岩、灰质白云岩、白云质灰岩等；其上为南丹组，可以分为2段，此时海水又一次加深，第1段沉积了深灰色薄-中层状微晶灰岩，多夹硅质条带及异地搬运、磨圆较好的砂屑、砾屑灰岩，具明显斜坡相特征，第2段主要岩性为深灰色中层状微晶灰岩夹硅质条带和灰色厚层状白云岩，两者在垂面上呈指状交叉。其上为栖霞组，主要岩性为灰黑色、深灰色中层状微晶灰岩，局部夹硅质条带，该组底部多为数米厚薄层状泥灰岩，含大量双壳化石，以此推断该组沉积相为潮平-开阔台地相沉积。

区域构造线方向主要为北北东向，发育多条北北东向断裂，北北东向断裂拉张，引发深水台凹相区下沉，沉积水深变深，因此，北北东向断裂对区域沉积相起到主要控制作用。根据北北东向构造控相特征判断，其构造其次最早可追溯至华力西期，构造性质以拉张性质为主，其次断裂多具有多期活动特征，后期受构造应力影响，在先期张裂面形成走滑，代表性断裂为福龙断裂，该断裂控制了宜州-忻城深水台凹的分布；次为北西西向构造，北西西向构造对区域沉积相起到次一级的控制作用，并改造北北东向构造。

2 含锰岩系特征

研究区含锰岩系主要为下石炭统巴平组第2段，含锰岩系岩性主要为含锰微晶灰岩、砾屑灰岩、夹泥质条带微晶灰岩，泥质条带中多见小粒黄铁矿、褐铁矿，含锰岩系总厚度约20m~40m；底板岩性主要为深灰色薄层状微晶灰岩夹硅质条带；顶板岩性主要为灰色、浅灰色厚层-块状灰质白云岩、角砾状白云岩，厚度100m~300m不等，其厚度与沉积相关系密切。另外值得注意的是，矿层之上3m～5m处普遍存在一层厚0.50m～1.50m的中厚层状豆鲕粒灰岩，是本区碳酸锰矿的找矿标志（图1）。

含锰岩系最多夹4层含锰层，矿层分布不稳定，呈透镜状向两端尖灭，其中具工业价值的为Ⅱ、Ⅳ矿层，分布稳定性也较好，各矿层分述如下：

Ⅰ矿层呈灰色、灰黑色，微晶结构，薄层、微层状构造。单层厚1cm~3cm不等，主要由矿石矿物和脉石矿物组成，矿石矿物主要为含锰方解石、菱锰矿、钙菱锰矿，脉石矿物主要为方解石、石英等。该层碳酸锰矿石含锰为2.57%~8.28%，厚度为0m~0.36m。

图1 含锰岩系地层柱状图

Ⅱ矿层呈浅灰色、灰白色，微、细晶结构，薄层、微层状构造。单层厚1cm~4cm不等，主要由矿石矿物和脉石矿物组成，矿石矿物主要为含锰方解石、菱锰矿、钙菱锰矿，脉石矿物主要为方解石、石英等。该层碳酸锰矿石含锰为12.75%~20.50%，厚度为0.36m~1.13m。

Ⅲ矿层呈灰色、灰黑色，微、细晶结构，薄层、微层状构造。单层厚1cm~5cm不等，主要由矿石矿物和脉石矿物组成，矿石矿物主要为含锰方解石、菱锰矿、钙菱锰矿，脉石矿物主要为方解石、石英、黄铁矿等。该层碳酸锰矿石含锰为3.23%~8.64%，厚度为0m~0.32m。

Ⅳ矿层呈灰色、灰黑色，微、细晶结构，薄层、微层状、饼状构造。单层厚1cm~5cm不等，主要由矿石矿物和脉石矿物组成，矿石矿物主要为含锰方解石、菱锰矿、钙菱锰矿，脉石矿物主要为方解石、石英、黄铁矿等，黄铁矿呈斑点状，分布较多。该层碳酸锰矿石含锰为11.77%~16.99%，厚度为0.59m~1.70m。

锰矿石属高磷低铁碱性自熔性碳酸锰矿石，除了P/Mn稍高，基本达到优质锰矿石要求。碳酸锰矿石呈灰色、深灰色、灰黑色、黑色，微晶粒状结构、隐晶状结构，具微细层纹状构造、条纹状构造、薄层状构造、块状构造。矿石成分主要为锰方解石、含锰方解石、钙菱锰矿，脉石矿物主要为方解石、白云石、黄铁矿、石英、玉髓，少量黏土矿物、微量炭质。

3 矿层分布规律

塘岭-里苗矿区探槽、钻孔资料丰富，结合塘岭矿区、里苗矿区、清潭矿区钻孔分布和见矿情况研究发现，矿体品位最高处主要集中在里苗矿区、马泗矿区、清潭矿区三者交汇边缘地带。钻探勘查结果表明，矿脉向西、向南碳酸盐台地方向延伸品位逐渐降低，随后尖灭；向北东沿走向延伸由于北部地质构造复杂，里苗矿区与洛富矿区间矿脉延伸情况不明，地表无含矿层位出露；向东深水盆地方向延伸，由于构造复杂，断层发育，断裂带附近岩层近直立，且地表盖层较厚，对勘查带来较大困难，成矿情况未知。

就目前找矿成果来看，最好的矿体主要分布于里苗矿区西南部，以及与清潭矿区、马泗矿区交汇金三角部位（图2）。

图2 塘岭-里苗矿区矿层分布预测图

从矿层分布规律对锰矿成因进行推测：

（1）塘岭-里苗矿区主要分布于宜州-忻城深水台凹西缘的斜坡相带，锰矿成因或与沉积相关系密切。

（2）平面图上锰矿呈串珠状沿北北东向断层分布，各大矿点皆产出于背斜核部，从某种意义上说，构造控制了锰矿床的分布。但研究表明，锰矿成矿物质主要来源于陆源，但构造运动或许为锰矿成矿提供了外因。

4 找矿潜力分析

根据成矿预测，成矿有利部位主要集中在宜州-忻城深水台凹西缘斜坡相带，沿北北东向断裂呈串珠状分布。

综合塘岭-里苗矿区矿层分布走势来看，矿区西部、南部向浅水碳酸盐台地演化，矿层逐渐尖灭，找矿效果不好。北东方向沿走向矿体呈串珠状分布，在洛富、洛东等地具有一定的找矿前景。东部向深水盆地演化，在南丹组盖板之下深部矿层延伸情况未知，有待进一步工作查明。

另外从宏观角度来看，塘岭-里苗矿区位于宜州-忻城深水台凹西缘，而台凹东缘大塘-里高一带与之具有相似构造背景，沿南北向控相断裂地表局部有堆积锰矿分布，其深部具有良好的成矿条件。