广西大新下雷锰矿成矿地质条件及控矿特征

邓显殿

(广西锡山矿业有限公司，广西 南宁 530022)

广西大新下雷锰矿所处大地构造位置属南华准地台、右江再生地槽、桂西坳陷的南西部，包括下雷—灵马坳陷及其两侧的靖西—田东隆起、西大明山隆起3个区域三级构造的一部分。工作区构造单元划分见图1、表1。

表1 区域构造单元划分表

1 二级构造单元界线；2 三级构造单元界线；3 四级构造单元界线；4 工作区位置

该区地质作用以下古生界和上、中生界以及新生界沉积作用为主，形成大面积沉积岩地层。而含锰岩系为泥盆系上统五指山组，是该地区研究的重点，其岩性主要有含碳硅质灰岩、硅质岩、钙质泥岩等。与上覆地层下统岩关阶薄层状生物碎屑灰岩呈整合接触，与下覆地层泥盆系上统榴江组薄层状灰岩、硅质泥岩夹泥岩呈整合接触。

矿区内断层甚多，对矿体形态起了程度不同的破坏作用，尤其是在南部矿段勘探范围的西段更为明显，使矿体受挤压扭曲而发生弯曲、破碎。褶皱构造发育，形成极为复杂的复式褶皱构造，北翼缓南翼陡，褶皱的总面貌是南强北弱。

1 地质特征

1.1 矿区地质特征

区域上桂西南地区是广西海相沉积型锰矿集中分布区，主要有湖润、把荷、南丹锰矿等，这些矿床均产于泥盆系中。研究发现泥盆系与区域上产出有大中型锰矿的同期沉积产物，均产于碎屑岩建造中，虽然含锰岩系岩性特征与南丹富罗组岩性存在有一定差异，但下雷锰矿与南丹富罗组锰矿成矿地质特征有可对比之处：①下雷锰矿含锰岩系为晚泥盆系的一套灰质硅质岩、硅质泥岩、含锰硅质岩组合，岩石呈微晶结构水平层理发育，大部分岩石含有碳质成分和黄铁矿，可见化石竹节石、牙形石、菊石等；②大新下雷锰矿含锰岩系以硅质岩为主，而南丹含锰岩系为泥岩；③同一时期南丹的含锰岩系为泥岩，下雷锰矿含锰岩系为硅质岩、硅质泥岩，不难发现在台沟沉积过程中，海底的温度较高，成矿前存在火山喷发活动，成矿物质来源丰富[1]。

可以看出下雷锰矿产于泥盆系五指山组灰质硅质岩、硅质泥岩、含锰硅质岩岩性组合。大新下雷锰矿为海相盆地沉积，以及受断裂热液喷发的影响，海进—海退的沉积旋回形成有利的成矿条件。

1.2 泥盆系五指山组下雷锰矿岩相古地理特征

大新下雷锰矿形成的环境与地质构造活动带有关，因火山喷发基性岩、喷出岩发育，含硅质较高，且台沟地区有利于硅质岩的沉积。台沟发育与断裂影响所引起的沟底变化，地形起伏，所形成的环境，又可分为盆地边缘斜坡与沟底亚相。

1)盆地边缘斜坡

位于碳酸岩相与沟底的过渡区，有浅水—深水沉积的过程，以较深水沉积为主。形成条带状与豆鲕状灰岩以及硅质岩。不难发现这是一个海进—海退的沉积旋回特征:砂砾灰岩—微晶灰岩—硅质岩。

2)沟底亚相

该亚相与上述边缘斜坡呈相变关系，以灰黑色硅质岩与薄层的微晶灰岩之间呈层序沉积旋回，一般在特定的位置夹有1～3层碳酸锰矿与含碳酸锰的灰岩、硅质岩，并且岩石含有机质，代表着深水还原环境。

2 成矿地层条件

2.1 岩相古地理条件

桂西南地区晚泥盆系是一个重要的成矿时期，锰矿的分布受沉积时环境的控制，如湖润锰矿就分布于海相台沟地区，受下雷—灵马深大断裂的影响，台沟断裂与矿体走向一致，走向北东60(°)～80(°)，倾向南东，倾角40(°)～60(°)。矿体呈薄—中层状发育，而岩相是沉积环境的反映，不同的沉积相中，矿石的质量、数量规模也有所不同。研究区主要为台沟相与台沟边缘相，目前所发现的锰矿床均位于东平—下雷台沟相内。锰矿赋存于硅质岩、硅质灰岩、硅质泥岩组合中，古地理位于浅海盆地深水台沟相，形成一种较为封闭的微咸化的相对稳定环境，而台沟地区为锰质聚集成矿的有利场所[2]。

2.2 地层条件

结合桂西南地区，湖润锰矿、南丹富罗组锰矿等矿床沉积特征，不难发现泥盆系地层产有大量锰矿。可总结出含锰岩系岩性组合主要为碳酸盐岩、硅质岩组合及豆鲕状泥质灰岩组合。岩石主要有泥质条带泥晶灰岩、扁豆状泥质泥晶灰岩、硅质泥岩、硅质页岩、硅质灰岩、硅质岩、钙质硅质岩、碳质硅质岩、黑色泥岩、暗色泥晶灰岩及锰质岩等，同时也是我国优质锰矿主要赋存岩质。局部断层发育，受构造影响，区内地层褶皱变形严重，从而形成复式褶皱、倒转等。

3 锰质来源

3.1 构造条件

构造与锰矿的关系主要表现为台沟环境，经后期大断裂影响、火山喷发基性岩、喷出岩发育，含硅质较高。而台沟地区更是有利于锰质成分富集，不同的构造部位成矿规模、质量都不一样，而该区的环境、构造有利于锰质的沉积，资源储量大。

3.2 锰质来源

锰质来源为锰矿成因的关键，主要受沉积环境和成矿条件的影响，根据下雷锰矿岩相古地理特征，海底火山喷发的热液为主要的锰质来源。

底部岩浆所带来的大量锰质沉积形成，主要证据为以下两点。

1)从矿物组合可以看出锰质成分来源于深源热液，锰矿成分组成极为复杂，区间见有菱锰矿，局部可见钙质成分、锰方解石等碳酸盐系列矿物之外，还有黑云母蔷薇辉石、阳起石、绿泥石等，以及局部少量的钾长石、褐锰矿、黄铁矿这些矿物的组合，说明该地区属于热液矿物。虽然碳酸锰矿在常温条件下也可形成，但因矿层中碳酸锰矿物是与蔷薇辉石等热液形成的矿物有着紧密关联的，形成薄层、条纹层分布于岩层中，可以看出两者均为热液条件下形成的矿物。

2)下雷锰矿石中有大量的豆鲕粒状分布[3]，豆鲕均由硅酸盐矿物组成，豆鲕粒状与热液矿物同步发育，与构造线方向一致，说明其成因与热液活动密切相关，高温的热液流动最有利于豆鲕的形成，尤其是矿层顶板、底板所夹的硅质岩中SiO2含量较高，由此可见该地区沉积时受热液作用影响较大。

4 锰矿控矿特征

该区目前有2处已知锰矿床，分别为下雷锰矿床和湖润锰矿床，处于同一岩相区内，其岩性组合特征类似。

下雷锰矿区位于东平—下雷台沟相内，锰矿产于泥盆系上统五指山组，含锰岩系硅质岩、硅质灰岩、硅质泥岩组合中。矿区处于下雷—灵马坳陷的南西部、向东至地州弧形构造带内，弧形构造带由一系列走向大致平行的向斜、背斜构造与相伴生的断裂构造组成，弧顶向南。

该区五指山组有3个含锰层，分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿层，3个矿层均位于硅质岩、硅质灰岩、硅质泥岩组合中，呈层状产出，矿层与岩层走向一致。据资料来看，矿区内3个矿层厚分别为：Ⅰ矿层0.56～7.34 m；Ⅱ矿层0.56～9.89 m；Ⅲ矿层0.56～8.90 m；Mn品位为10%～35.99%；且锰矿多以结核状、豆鲕状发育。

5 结 论

1)下雷地区成锰条件优越，五指山组是区内惟一的含锰岩系，属碎屑岩沉积型含锰建造，台沟相沉积；古地理位置处于桂西南地区大新县下雷—湖润，北起湖润，南至中越边界受下雷—灵马坳陷影响，海底火山喷发沉积所形成的锰矿床。

2)锰矿的形成及分布受层(岩石地层)、相(岩相)、位(构造部位)控制明显，后期地质构造作用对锰矿的次生变化和保存具有极重要意义。