黄胜宏
(防城港市不动产登记中心,广西防城港 538000)
钦州—防城港锰矿带是一个大型锰矿带,横跨广西钦州市,从西南方向的防城港出发,包括多个矿床,在滩营乡及大塘一带,经过钦州沁北的华容、天岩、屯笔、那泮等矿区及黄屋屯镇的大角、那标、板马和大垌等矿区,矿体约50km长,宽5~10km,锰矿分布于西北至西部(详见图1)。广西锰矿质量好,是广西重要的锰矿产区之一。本文主要论述锰矿带的地质特征,研究其成因,为进一步找矿方向提供建议。
图1 钦防锰矿带地质
钦州—防城港锰矿区位于钦州盆地钦州—防城港残余盆地的前部,属于钦州—杭州成矿带的南端和西端。出露地层主要包括:志留系、泥盆系、石炭系、二迭系、三迭系、侏罗系、白垩系和第三系,其中泥盆系榴江组、石夹组、板城组为主要赋矿地层,小董组为次生赋矿地层。地质构造特征呈北东走向,以褶皱与断裂为主,伴随有强烈的岩浆活动,大量花岗岩侵入。
露水地层主要有志留系、泥盆系、石炭系、二迭系、三迭系、侏罗系、白垩系、第三系。锰矿主要赋存于泥盆系榴江组、石夹组、板城组中,其次为小董组。
该地区的岩浆侵入活动频繁而较强。沿钦灵大断层带(灵山腾县断层西南段)及其两侧,各种岩分布广泛,形成东北定向带花岗岩带。它主要是花岗岩体或岩石系统,也有花岗闪长岩或超碱性酸复合物。
区域上构造发育,属于钦州褶断系,构造线总的方向为北东向。经历加里东、印支、燕山等多次构造运动,褶皱和断裂均很发育。古生代至下三叠纪,主要为致密复合褶皱或倒置褶皱,陆相盆地主要平缓开放、倾斜。断裂十分发育,尤以钦州—灵山、博白—岑溪断裂带最为突出,其特征是多相活动,控制着沉积盆地和大陆盆地的形成和岩浆活动。广西的现代地震仍然很频繁,是一个活跃的地震区。
区域内变质作用十分强烈,主要有区域变质及接触热变质作用。区域动力热流变质作用的主要为下古生界碎屑岩,主要岩石类型为浅变质砾岩和轻变质砂岩、变质泥岩及少量变质灰岩等,属低绿片岩相。接触热变质作用主要是岩体接触带的岩石,主要岩石类型为板岩和角岩砂岩、角岩化泥岩、角岩、大理岩等。
区内已知矿产主要有Cu、Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn、Sb、Mn、铌钽及铁矿、煤、石膏、石灰岩、花岗岩、油页岩、稀土等矿产,其中煤、石膏、石灰岩、油页岩为沉积型矿床。
含水层是中下泥盆统小董组地层(D1-2xd)、上泥盆统榴江组(D3l)、上泥盆统—下石炭统石夹组(D3C1sj)、上石炭统—下二叠统板八组(C2P1b)。
小董组(D1-2xd)分布于防城滩营、平旺,钦州市小董镇那道及灵山县陆屋等地,岩性:下部为浅灰色厚块砾岩,下部地层与防城港接触。下部岩性为灰色、灰黑色中厚层状砂岩、泥质粉砂岩、浅灰色、黄绿色厚层状粉砂岩;上部为中粉砂质泥岩、泥质粉砂质泥岩、灰黑色薄层锰锰铁锰泥岩、含碳质粉砂质泥岩,包括竹矸石、中间形态化石等。岩性岩石韵律复杂,上部泥岩为碳酸锰矿泥岩。厚度超过656m。
榴江组(D3l)、石夹组(D3C2sj):岩性主要为灰黑色硅酸盐岩、硅酸盐页岩、硅酸盐泥岩、含磷粉砂岩、锰硅酸盐砂岩、含锰灰岩、菱锰矿。粉砂质页岩组成,凝灰岩、泥岩和锰磷结核在风化和淋巴过滤后可形成锰覆盖型或累积的锰沉积物。
该矿带位于钦灵褶皱带上,位于褶皱体系西南段。褶皱断裂发育。主要构造线由北西—南东展布。
矿带褶皱发育,特别是北、南、西褶皱发育,以线状双褶皱为主,形成一系列背褶皱和斜褶皱。轴面几乎垂直于北、西,褶皱向北、东略有上升,向南、西略有上升。
矿带构造的北扭转断裂伴生支撑的横向张拉断裂和衍生分支断裂。
东北扭断层分布于秦岭背斜的两翼,与东北方平行。局部断面出现波浪弯曲,最长50km,影响深度较大。旧地层覆盖在新地层上。
我国西北地区普遍存在横向断层,且大多为小断层。但由于后期应力方向的变化,部分横向断裂成为挤压扭转断裂,断裂规模大,延伸长度超过20km,影响深度大。
地处低纬度地区,受海洋和十万大山山脉的共同影响,雨量较充足,年降雨量2200~2800mm,是广西下雨最多的地方之一。矿化带为丘陵低山区,平均坡度15°~30°,山脉从东北到西南,地势北高南低,正向北部湾倾斜,总海拔约50~130m。该区域为冲积物和锰矿物的形成提供了有利的气候条件、地形条件。
第四纪风化壳层开发为累积的锰矿床提供了良好的存储空间,厚度为0~15m,平均厚度约为3m。
该区矿床可以分为风化锰帽矿床和海相沉积锰矿床(原生碳酸锰)。
锰矿体存在于含锰层风化层、层状、层状、透镜状体,与含矿层一致。矿石层与底板保持一致。众所周知,这里有许多中小型的锰矿床。矿体长度100~1000m,厚度0.5~20m,倾斜深度30~150m,最大控制深度210m。平均矿石含量为25.0%。矿石主要由硬锰矿、钾锰矿、软锰、锰铁矿组成;铁矿包括褐煤、尖铁矿、赤铁矿;脉石由玉髓、石英、绢云母、白云石、磷灰石组成。矿石含锰10.00%~46.2%,铁0.18%~24.18%,磷0~1.35%,硅1.45%~51.38%。产有块状矿石、条带状或脉状矿石、网格状矿石、角砾状矿石和松散状矿石、肾状矿石,具团块状、网格状、花斑状、条带状、角砾状,少数具有肾状、皮壳状及结核状、细脉状等构造,是本区目前主要开采矿床。
原生碳酸锰为含矿层中产生的层状、层状和晶状体。碳酸锰具有细质结构,细颗粒结构。其矿物成分包括水云母(59%)、碳酸铁(5%菱锰矿)、碳酸锰(25%)石英和氧化锰。锰矿的等级为10%~25%。底板为锰硅酸盐岩,边界清晰,与围岩产量一致。
关于本地沉积的碳酸锰体的数据较少,主要原因是在钦州—防城港锰带。过去,各勘探单位勘探的主要目的是氧化锰矿床,并不关注原生锰矿,勘探深度较浅。
本地晚泥盆时期属残留的槽沉积,为半深海槽盆地相带,受云开古陆地和越北部古地的长期风化作用带来了大量的锰。在腐殖酸的参与下,锰胶体在盆地迁移和富集。随着地壳的下降,海洋盆地的加深,富含锰的胶体溶液沉入海底。深水氧、有机碳分解二氧化碳和氢氧化锰凝胶,形成碳酸锰或硅酸锰。
东吴运动使本区隆起为陆地。含锰硅酸盐岩地表富氧化过滤,形成含锰氧化带,走向南西—北东,长约50km,宽5~10km。原生碳酸锰和含锰岩是风化锰帽氧化锰矿床的母岩。根据工作表面,氧化锰延伸较深,常形成锰硅质矿、含锰泥岩或原生碳酸锰矿,主要分布在防城滩营、钦州大直、灵山县太平镇。在防城滩营、钦州大直镇、灵山县太平等地发现深碳酸锰(金刚石锰矿)。
从钦州至防城港锰矿区西南部防城港平望区至钦州东北部小东镇,地表有十多个中小型锰帽型氧化锰矿床。整个矿带长近50km。锰具有优越的地质条件,含水层分布广泛。浅氧化锰矿体靠近地表,常形成含锰硅酸盐岩、含锰泥岩或原生碳酸锰矿,许多深钻孔碳酸锰体分布表明,该地区具有良好的碳酸锰资源勘探前景。