华南南华纪武陵锰矿成矿带松桃李家湾-高地-道坨地堑盆地研究新进展和潜力预测

沈红钱，张 遂，曾 飞，谢小峰，杨炳南，谢兴友，蔡国荣，沈小庆，2，朱 璞，姚希财，吴应值，杨 俊

(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

黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿床具有世界上独特的成矿环境和机制(张夏林 等，2018)，是一种新的矿床类型，即“内生外成”气液喷溢沉积型锰矿床(周琦 等，2012，2013，2018，2019)，形成于新元古代Rodinia超大陆裂解背景下的南华裂谷盆地(杜远生 等，2015)，扬子地块与华夏地块分离导致南华裂谷盆地形成，南华纪早期，南华裂谷盆地沿秀山、黔阳和金兰寺等壳-幔韧性剪切带再次发生裂陷，分别形成三个Ⅱ级构造单元，即武陵次级裂谷盆地、雪峰次级裂谷盆地和其间的天柱-怀化地垒等(周琦 等，2016a；2017)。武陵次级裂谷盆地控制形成了华南武陵锰矿成矿带，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(张遂 等，2015，2018)，已成为世界级锰矿资源富集区之一。Ⅳ级地堑则控制形成大型-超大型锰矿床，而在地垒区则无锰矿体分布。控制南华纪地堑盆地和锰矿形成分布的同沉积断层均为北东东向(袁良军 等，2016)，与地表燕山期北东向构造相差40°左右(谢小峰，2018；袁良军 等，2019)。松桃高地、道坨超大型锰矿床和松桃杨立掌、李家湾、大路等锰矿床均集中分布于南华纪李家湾-高地-道坨IV级含锰地堑盆地。

本次大精查(勘探)的贵州松桃高地(富)锰矿床，位于松桃县城南西260°方向，平距约37 km，辖属冷水溪镇、乌罗镇管辖。2014—2018年，贵州省地矿局103地质大队锰矿资源预测评价科技创新人才团队，运用团队创立的锰矿气液喷溢沉积成矿原创理论和隐伏新类型锰矿找矿勘查原创技术体系，通过贵州省铜仁松桃国家整装勘查区转化运用实践，成功发现的又一隐伏超大型(富)锰矿床。是该整装勘查区继普觉、道坨、桃子坪等三个隐伏超大型锰矿床之后找到的又一个隐伏超大型锰矿床，2018年贵州省地矿局103地质大队详查提交资源量1.61亿吨，其中富锰矿石资源量0.72亿吨，为亚洲第二大的锰矿床，同时也是我国首个特大型富锰矿床(袁良军等；2018)。为尽快将该矿产开发利用，贵州省决定对该矿进行大精查(勘探)。本文在综合分析该矿床勘探最新成果的基础上，结合道坨、李家湾、大路等锰矿床资料，介绍南华纪武陵锰矿成矿带松桃李家湾-道坨-高地地堑盆地研究新进展，并对该地堑盆地锰矿资源潜力进行预测，为该地区下步锰矿找矿工作部署提供依据。

2 地质特征

2.1 地层

图1 贵州松桃高地锰矿区地质简图

2.2 构造

表1 松桃李家湾-高地-道坨锰矿区构造特征简表

3 含锰地堑特征

3.1 含锰岩系厚度变化规律

3.2 锰矿体厚度变化规律

图2 松桃李家湾-高地-道坨南华纪地堑含锰岩系厚度等值线图

图3 松桃李家湾-高地-道坨南华纪地堑锰矿体厚度等值线图Fig.3 The thickness contour map of the manganese ores in Lijiawan-Gaodi-Daotuo Graben，Songtao area

3.3 富锰矿体厚度变化规律

菱锰矿矿体中具块状构造夹被沥青充填的气泡状构造的矿石，其Mn品位均大于25%，即富菱锰矿石。富锰矿体与含锰岩系、锰矿体呈正相关关系，均是以ZK2903为中心向四周逐渐变薄，处于高地地堑盆地中心(图4)。富锰矿产于锰矿体中部，无论走向上、倾向上均以上、下两层富锰矿的形式出现，间夹贫锰矿或少量碳质页岩，与气泡状菱锰矿的分布基本一致。

图4 松桃李家湾-高地-道坨南华纪地堑富锰矿体厚度等值线图

3.4 锰矿体品位变化规律

综上所述，在高地成锰地堑中，含锰岩系厚度、菱锰矿体厚度以及菱锰矿体品位三者的变化规律在空间位置上大致重合，从地堑中心到地堑边缘，菱锰矿体厚度逐渐变薄，含锰岩系沉积厚度逐渐减薄，锰矿体品位逐渐降低，三者的变化规律一致，呈正相关性(图5)，同时反映三者受相同的同沉积断层控制。气液喷溢口严格控制锰矿矿体的分布，越靠近喷溢口的位置，喷溢沉积成矿作用强烈，矿体厚度越厚、品位越富，从地堑中心往地堑边缘，含锰岩系厚度逐渐减薄，菱锰矿体层数减少，单层厚度变薄，菱锰矿体的品位逐渐贫化，直至尖灭。

图5 松桃李家湾-高地-道坨南华纪地堑矿体、含锰岩系厚度及矿石品位三者关系曲线图

3.5 气液喷溢矿石相特征

图6 松桃李家湾-高地-道坨南华纪含锰地堑与找矿预测图

4 潜力预测

5 结论

(2)通过对该地堑盆地气液喷溢矿石相特征研究分析，气液喷溢成矿过程中依次形成中心相、过渡相、边缘相三个矿石相，气液喷溢中心矿石相区面积可达5.5 km2，喷溢成矿作用强烈，成矿规模大，矿体厚度大，矿体层数多，反映出大规模喷溢和多期次的锰矿成矿作用特征。松桃高地隐伏超大型锰矿正位于该地堑中心相区，故富锰矿资源量大，而松桃道坨隐伏超大型锰矿床主体位于该地堑的过渡相区。

(3)预测该地堑矿权空白区资源量还有2亿吨的潜力，加上已控制的锰矿资源储量3亿余吨，以致该地堑锰矿资源可突破5亿吨，是一个世界级的隐伏巨型锰矿田。