黔渝毗邻区杨家湾-老木湾南华纪含锰地堑特征与找矿预测

2021-05-18 00:57沈红钱谢小峰袁良军杨炳南谢兴友张平壹张仁彪姚希财
贵州地质 2021年1期
关键词:菱锰矿含锰锰矿

沈红钱,张 遂,谢小峰,袁良军,杨炳南,朱 璞,谢兴友,郑 超,张平壹,3,张仁彪,姚希财

(1.贵州省地质矿产勘查开发局103地质大队,贵州 铜仁 554300;2.自然资源部基岩区矿产资源勘查工程技术创新中心,贵州 贵阳 550081;3.贵州省锰矿资源预测评价科技创新人才团队,贵州 铜仁 554300)

1 引言

1960年,贵州省地矿局103地质大队孙仁贵等在研究区发现黑水溪锰矿,1990年余洪云等提交黑水溪矿段锰矿资源量203.10万吨,2004年黄隆辉等提交三角坡矿段锰矿资源量110.89万吨,2011年杨胜堂等提交杨家湾锰矿床资源储量2028.04万吨,找矿过程曲折艰辛。

黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿床,是一种新的矿床类型,即气液喷溢沉积型锰矿床(周琦 等,2012;2013;2017;2018),形成于新元古代Rodinia超大陆裂解背景下的南华裂谷盆地(王剑 等,2000,2001;杜远生 等,2015),南华裂谷盆地(I级)西段分别由武陵、雪峰次级裂谷盆地和其间的天柱-怀化隆起(地垒)三个Ⅱ级构造单元构成(周琦 等,2016a;2017)。武陵次级裂谷盆地控制形成了黔渝湘毗邻区锰矿成矿带,内部由3个Ⅲ级地堑、2个Ⅲ级地垒和至少16个Ⅳ级地堑组成(周琦 等,2016b)。其中,松桃-古丈Ⅲ级地堑是武陵次级裂谷盆地的裂陷中心,锰矿成矿作用强烈,形成的锰矿资源量巨大(杨胜堂 等,2013;张遂 等,2018),已成为世界级锰矿资源富集区之一。Ⅳ级地堑则控制形成锰矿床,其分布规律与裂谷盆地的展布规律具有一致性,为北东东向,与地表燕山期北东向构造相差40°左右(谢小峰 等,2015;袁良军 等,2018)。杨家湾-老木湾IV级含锰地堑控制形成了杨家湾大型锰矿床、黑水溪、三角坡等中小型锰矿床,其北为石梁-钟灵地垒,南为木黄-牛峰包地垒(谢兴友 等,2018)。

2 地质特征

2.1 地层

图1 黔渝毗邻区杨家湾-老木湾地区地质简图

大塘坡组:根据岩性组合特征分为两段。

2.2 构造

研究区大地构造单元位于上扬子陆块、鄂渝湘黔前陆褶断带,全国26个重要成矿区带中的上扬子东缘成矿带(陈毓川,2006;肖克炎 等,2016)。区域构造上位于梵净山穹窿构造北东端外缘,钟灵复式背斜中平穴背斜西翼。经历了武陵、雪峰、燕山、喜山等多期构造运动,断裂构造发育,褶皱简单,主要构造线走向呈北北东向和北东向展布。区域性断裂主要有三阳断裂、杨立掌断裂、冷水断裂、木耳断裂、红石断裂等,褶皱构造主要有梵净山穹状背斜、猴子坳向斜及凉风坳背斜等。区内经历了多期构造运动叠加,构造作用强烈,形成了北北东-北东向的整体构造格架(图1)。矿区主要构造特征如下(见表1)。

表1 黔渝毗邻区杨家湾-老木湾地区构造特征简表

3 含锰地堑特征

3.1 含锰岩系厚度变化规律

北西往南东方向(地堑短轴方向),含锰岩系厚度具有由薄变厚、再由厚变薄的变化规律。在北西侧TC158、TC157分别为30.20 m和39.45 m;往南东方向ZK001孔增厚至59.18 m;再往南东方向至ZK202孔增厚至72.99 m;继续往南东方向ZK402孔达最大厚度82.09 m;继续往南东方向至ZK503孔开始减薄为61.64 m;往南东侧至TC7减薄至3.20 m(图2)。含锰岩系大厚度的分布区位于ZK202、ZK402即杨家湾一带,为杨家湾-老木湾地堑的沉积中心位置,从北西往南东方向含锰岩系厚度变化情况反映地堑的沉积特征(沈红钱 等, 2018)。

3.2 锰矿体厚度变化规律

(1)北西往南东方向(地堑短轴方向),菱锰矿体厚度变化规律与含锰岩系厚度变化规律一致,同样具有由薄变厚、再由厚变薄、从有到无的变化规律(图3)。在北西侧TC158矿厚1.16 m;逐渐往南东方向至TC157矿厚3.98 m;往南东至ZK001孔矿体增厚至4.53 m;再往南东方向至ZK202孔矿厚9.93 m,开始出现气泡状富菱锰矿体;继续往南东方向ZK402孔矿厚达到最大值15.41 m,且同样见气泡状富菱锰矿体;继续往南东方向的ZK503孔矿体开始减薄至8.17 m,同样见气泡状富菱锰矿体;往南东侧的TC7不含锰矿体。大厚度锰矿体和气泡状富菱锰矿体集中分布在ZK202、ZK402、ZK503孔附近一带,为含锰地堑的喷溢中心。

图2 南华纪大塘坡早期杨家湾-老木湾地堑原型与锰矿体空间展布图

(2)南西往北东方向(地堑长轴方向),菱锰矿体厚度同样具有由薄变厚、再逐渐变薄的变化规律(图3)。在南西侧的ZK101孔矿厚2.64 m;往北东方向的QZ6孔矿体急剧增厚至6.67 m;再往北东方向的ZK402孔矿厚达到15.41 m,开始出现气泡状富菱锰矿体;继续往北东方向的ZK203孔矿厚为14.49 m,且同样见气泡状富菱锰矿体;往北东方向TC157矿体急剧减薄至3.98 m。大厚度锰矿体和气泡状富菱锰矿集中分布在ZK402、ZK203孔附近一带,为含锰地堑的喷溢中心。

图3 黔渝毗邻区杨家湾-老木湾含锰地堑矿体厚度等值线图

3.3 地堑气液喷溢矿石相特征

图4 黔渝毗邻区杨家湾-老木湾地区南华纪大塘坡早期含锰地堑与找矿预测图

4 找矿预测

5 结论

(2)通过对地堑流体喷溢矿石相特征分析,杨家湾大型锰矿床主体位于杨家湾-老木湾Ⅳ级地堑的中心相区,矿体厚度大,品位高;黑水溪锰矿床位于该地堑的过渡相区;三角坡小型锰矿床位于该地堑的边缘相区。

(3)杨家湾-老木湾含锰地堑具备形成超大型锰矿床的条件,由于后期地质作用,该地堑大部分已被被剥蚀掉,仅地堑中部、南部和南西部残存小部分,还具有一定的找矿潜力,可望找到2-3个中小型锰矿床。

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