陕西宁强县中坝地区发现沉积型锰(钴)矿

纪冬平，王 朋，2，张 凯，高政伟，程博兴，江宏君，王 淮

(1.中陕核工业集团二一四大队有限公司，陕西 西安 710054；2.长安大学 地球科学与资源学院，陕西 西安 710054；3.西安地质矿产勘查开发院有限公司，陕西 西安 710100 )

1 地质背景

研究区位处扬子地块西北缘龙门山造山带内的后龙门山造山带，南侧为川西前陆盆地和汉南—米仓山构造带，北侧为碧口地块，北东侧以勉略带与南秦岭造山带相邻，西缘为松潘—甘孜造山带[1-2](图1)。后龙门山造山带由基底岩系和沉积盖层组成，基底岩系为新元古界通木梁群和刘家坪群火山岩及侵入其中的花岗岩组成；沉积盖层由新元古代和早古生代沉积地层组成[3-4]。区域矿床(点)主要成矿类型为与新元古界刘家坪组火山岩有关的铜锌多金属矿[5-6]，研究区外围邻区刘家坪铜锌矿床地表及氧化带有铁锰帽出露[7](图2)。陕西宁强县中坝地区锰(钴)矿主要赋存于下寒武统牛蹄塘组硅质岩及条带状灰岩内，含锰岩系为硅质岩-泥质岩-碳酸盐岩组成的混合沉积系列，与广西锰矿的含锰岩系岩性组合具有相似性[8]，属沉积型锰(钴)矿。

2 锰(钴)矿的发现

近年来，中陕核工业集团二一四大队有限公司在研究区相继开展了1∶2.5万土壤地球化学测量、1∶1万地质填图、1∶5000地质剖面测量、1∶5000地化剖面测量、槽探工程、钻探工程等，在区内下寒武统牛蹄塘组黑色岩系中圈定4条锰矿(化)体。2020年以来，笔者就中坝地区下寒武统牛蹄塘组黑色岩系进行了含矿性和综合找矿研究，发现该地区锰矿石中伴生Co元素，结合岩相学、矿相学、岩石地球化学对矿床地质特征研究，认为该地区锰(钴)矿成矿类型为沉积型锰(钴)矿床。

2.1 锰(钴)多金属矿的基本特征

本文叙述的沉积型锰(钴)矿在扬子地块西北缘陕西宁强县中坝地区为新发现的矿床类型。下寒武统牛蹄塘组为锰(钴)矿的主要赋矿层位，该组岩性为硅质岩、含炭硅质板岩、粉砂质板岩、含炭细晶灰岩，其与上覆志留系黄坪组、下伏震旦系灯影组呈断层接触。目前圈定锰(钴)矿(化)体4条，本次研究主要分析了各矿(化)体的部分地表探矿工程(表1)。目前MnⅠ矿体控制长度为2000 m，Mn的品位为13.90%～21.40%，平均品位为17.35%，伴生Co的含量为0.022%～0.032%，平均值为0.028%，平均厚度为1.0 m；MnⅡ矿体控制长度为1600 m，Mn的品位为8.12%～12.60%，平均品位为10.43%，伴生Co的含量为0.025%～0.085%，平均值为0.060%，平均厚度为1.6 m；MnⅢ矿体控制长度为400 m，Mn的品位为22.10%～25.30%，平均品位为24.08%，伴生Co的含量为0.028%～0.059%，平均值为0.040%，平均厚度为1.0 m；MnⅣ矿体控制长度为500 m，Mn的品位为12.30%～20.70%，平均品位为15.87%，伴生Co的含量为0.178%～0.260%，平均值为0.227%，平均厚度为1.7 m。锰(钴)矿体空间形态呈层状、似层状产出(图3a、3b)，局部为透镜状。含矿岩石主要为含锰硅质岩(图3c)，深部为条纹条带状含锰灰岩(图3d)，矿石呈胶状结构、细粒状结构，块状构造。含锰硅质岩的矿石矿物为硬锰矿，硬锰矿集合体呈细分散浸染状与硅质等混杂不均匀分布(图4a)，也可见硬锰矿呈星点状、皮壳状、微脉状、枝脉状构造，多沿岩石裂隙充填(图4b)，显示出锰矿具有后生氧化再富集的特征。含锰灰岩的金属矿物基本上由硬锰矿、黄铁矿等组成(图4d)，含极少量的菱锰矿(图4c)，呈星点状、浸染状、枝脉状构造，硬锰矿集合体多沿岩石裂隙、微裂隙充填分布；黄铁矿呈星点状不均匀分布。

图1 大地构造位置(a)及区域地质简图(b)

图2 中坝地区地质简图Fig.2 Geological sketch map of Zhongba area

表1 中坝锰(钴)矿主要控矿工程及矿化元素含量Table 1 Ore element contents of the samples from main ore-controlling projects inZhongba manganese-cobalt deposit

2.2 找矿意义

在扬子地块西北缘陕西宁强县中坝地区发现沉积型锰(钴)矿，这一发现不仅丰富了该地区沉积型锰(钴)矿的成矿事实，填补了扬子地块西北缘该类型锰(钴)矿找矿空白；同时，对该地区今后寻找同类型锰(钴)矿具有重要的借鉴和指导意义，为扬子地块西北缘沉积型锰(钴)多金属矿的成矿作用研究提供了新的线索。

3 结论

1)陕西宁强县中坝锰(钴)矿是近年新发现的中小型矿床，矿体赋存于下寒武统牛蹄塘组黑色岩系内，该套黑色岩系在扬子地块西北缘的后龙门山造山带大量存在，此类矿床的发现表明区内下寒武统牛蹄塘组黑色岩系中锰、钴等成矿潜力较大，可能成为扬子地块西北缘寻找锰(钴)多金属矿取得突破的重要矿床类型。

2)通过目前的地表工作发现当寒武系底部有厚层灰岩发育时，其上部锰矿体层位越厚，品位越高，推测厚层灰岩发育的地方为沉积中心，根据这一规律，通过深部钻孔已经揭露深部的含锰灰岩，为实现深部的找矿突破提高了理论依据，表明深部具有很大的找矿潜力。

图4 锰矿石镜下特征Fig.4 Microscopic characteristics of the manganese ore(a)含锰硅质岩中硬锰矿呈浸染状 (b)硬锰矿充填于硅质岩裂隙中(c)含锰灰岩中呈浸染状分布的菱锰矿 (d)含锰灰岩中分布的硬锰矿和黄铁矿