关于贵州松桃高地超大型锰矿床冷水犁式断层(F3)特征再认识

张 遂，沈红钱，冯开友，杨炳南，沈小庆，袁良军，谢兴友，姚希财，蔡国荣，2，曾 飞，吴应值

(1.贵州省地矿局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

贵州松桃高地超大型隐伏锰矿床位于贵州省松桃县乌罗镇。该矿床是2013—2019年，贵州省地矿局103地质大队“贵州省锰矿资源预测评价科技创新人才团队”，运用原创理论和隐伏新类型锰矿找矿勘查原创技术体系(周琦 等，2012，2013，2016，2017)，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。详查提交备案的锰矿石资源量1.61亿吨(其中富锰矿石资源量7 166万吨，达特大型规模)，为仅次于松桃普觉超大型锰矿床的亚洲第二大的锰矿床。该矿床产于南华裂谷锰矿成矿区、武陵锰矿成矿带、石阡-松桃-古丈锰矿成矿亚带(图1)、李家湾-高地-道坨IV级地堑盆地中心(周琦 等，2016)，该IV级地堑盆地控制形成了松桃高地、道坨2个超大型锰矿床和李家湾、杨立掌、大路等大中型锰矿床和关口坳、锅厂等小型锰矿床，提交的锰矿资源储量近4亿吨(图2)。为了尽快将资源优势转化为产业优势、经济优势，贵州省决定开展该锰矿床大精查(即勘探)工作。

谢小峰等(2018)以松桃高地超大型锰矿床为例，对黔东松桃地区燕山期构造特征进行了研究，初步认为高地锰矿区内主要为燕山期构造，断层断距小、延深浅，对区内矿体影响较小。但认为F3犁式正断层断距大且深，越往矿区北西侧的深部，分析该断裂应切断锰矿体，造成锰矿的不连续，形成拉空带(谢小峰 等，2018)。

图1 华南南华纪武陵锰矿成矿带成矿亚带分布图(周琦，杜远生 等，2016)

图2 松桃李家湾-高地-道坨南华纪大塘坡期Ⅳ级含锰地堑盆地矿石相图(袁良军 等，2019，略有修改)Fig.2 Songtao Lijiawan-Gaodi-Daotuo Nanhua Period Datangpo Stage IV Manganese Graben Basin Ore Facies Diagram(YUAN Liang-jun et al.，2019，slight modification)

2 矿区地质

2.1 矿区地层

图3 松桃高地锰矿区地质简图

2.2 矿区构造特征

3 冷水犁式断层(F3)特征及对 锰矿体的保存作用

3.1 平面展布特征

3.2 剖面展布特征

冷水犁式断层(F3)的形成与断层通过上部脆性及相对脆性沉积岩层段和下部韧性层有关。在上部的碳酸盐岩脆性层及相对脆性层中较陡，进入泥页岩等韧性层迅速变缓并滑脱，特别是下部韧性岩层泥页岩在断层面往下变缓中起着重要的作用。由于韧性，降低了岩层的内摩擦力，使断层面的角度变缓，同时，由于泥页岩具有异常压力，降低了沉积剖面岩层上覆的负荷强度，使断面变缓并沿沉积层面滑动(袁良军 等，2013)。通过音频大地电磁测深与宽频大地电磁测深资料的融合处理与解释，AMT31剖面北西段F3断层上盘一侧地下电性结构为“高-低-中低”的三元结构，与“碳酸盐岩-碎屑岩-变质岩”的地层结构相吻合。剖面南东段地下电性结构为“低-中高”的二元结构，与“碎屑岩-变质岩”的地层结构一致(图6)。对AMT25和AMT31反演剖面综合分析，两条剖面的断层形态特征一致(图7)，F3断层在浅部倾角约60°，随着断层向深部发育，倾角逐渐变缓，该断层在大塘坡组软弱岩层中有可能尖灭，对深部隐伏锰矿体可能没有造成破坏。

图4 松桃高地锰矿区冷水犁式断层(F3)D6148地质点素描图Fig.4 Sketch Diagram of D6148 geological point of Lengshui Listric Fault(F3)in Songtao Gaodi manganese mining area

图5 松桃县高地锰矿床31号勘查线剖面图

图6 松桃高地锰矿区AMT31号剖面NLCG反演成果图(沈小庆 等，2021)Fig.6 result map of NLCG inversion and AMT31 section in Songtao Gaodi manganese mining area(SHEN Xiao-qing and so on，2021)

图7 松桃高地锰矿区AMT剖面反演综合成果图(沈小庆 等，2021)Fig.7 Comprehensive results map of AMT profile inversion in Songtao Gaodi manganese mining area(SHEN Xiao-qing et al.，2021)

3.3 犁式断层对锰矿体的保存与找 矿预测

高地锰矿冷水断层(F3)为典型的犁式正断层，平面展布规模大，地表及浅部断距大，致使断层通过处缺失了部分地层。F3犁式正断层上陡下缓，断层越往深部滑脱面越趋于平缓，断层延伸至大塘坡组地层后可能已经尖灭，可能并未对含锰岩系造成破坏，使深部锰矿体得以较好保存，故预测矿床北西深部仍具有较大的找矿潜力。

4 结论

(2)通过音频大地电磁测深与宽频大地电磁测深资料的融合处理与解释，认为该断层进入南华系大塘坡组地层后可能逐渐尖灭，可能使深部隐伏锰矿体得以较好保存，如这一认识成立，则高地锰矿床北西深部仍具有较大的找矿潜力。

(3)黔东及毗邻地区的“大塘坡式”锰矿区，普遍发育犁式正断层，其对锰矿体的破坏和后期保存有重要的影响。在今后的锰矿勘查过程中，除了要考虑锰矿成矿期地堑盆地的原始展布方向外，还应加强后期构造特征的研究，特别是犁式正断层等构造对深部隐伏锰矿的影响。