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第 3 期贵州省六盘水市新发锰矿地质特征及找矿标志探讨夏敏（贵州省地质矿产勘查开发局一一二地质大队，贵州 安顺561000）冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 44 卷 第 3 期2024 年 3 月Vol.44 No.3Mar.2024摘要：贵州新发地区位于贵州省水城-纳雍锰矿带的分布区内，主要赋矿层位为二叠系中统茅口组二段顶部，矿石类型以氧化锰矿石为主；典型特点为辉绿岩以岩床形式顺层入侵后，覆盖层茅口组二段顶部含锰燧石灰岩受长期风化剥蚀及地表水和地下水冲刷、溶解作用，在原址处残积锰矿层富集于未完全风化的含锰燧石灰岩及辉绿岩体内。文章通过对研究区区域地质特征、矿区地质特征、典型矿床地质特征进行详细分析探讨，探寻研究区内的主要找矿标志，包括层控标志、岩性标志、岩相古地理标志、地理环境等。关键词：锰矿；地质特征；找矿标志；六盘水；贵州省作者简介：夏敏（1988），男，云南大理人，主要研究方向：矿产勘查、生态修复。贵州省作为矿产资源大省之一，已查明有资源储量矿种 89 种，其中锰矿作为重要战略矿产之一，资源储量位居全国第一咱1暂。贵州水城-黔西-遵义地区的贵州二叠系锰矿成矿带咱2暂是贵州典型锰矿成矿带之一，该成矿带形成于中二叠系时期，是由峨眉地幔柱活动影响形成的“黔北裂谷盆地（I 级）”演化而来，该成矿带在进一步构造运动中形成了遵义-黔西锰矿成矿亚带与水城-宣威锰矿成矿亚带。其中水城-宣威锰矿成矿亚带，矿带大致呈北东向展布，主要分布在二叠系中统茅口组二段中，矿石类型主要为氧化锰矿石，矿石矿物主要分为软锰矿、硬锰及偏锰硅酸盐矿物等三类咱3暂，其矿石结构以褐铁矿假象结构、隐晶质结构为主，矿石构造多呈致密块状、土状集合体，部分呈星斑状咱4暂。文章研究区位于水城县南部杨梅乡、米箩乡境内，属水城-宣威锰矿成矿亚带区域。区内主要出露第四系、三叠系及二叠系地层，其中三叠系地层出露中统关岭组、下统嘉陵江组、飞仙关组，二叠系地层出露上统龙潭-大隆组、峨眉山玄武岩组、栖霞组、茅口组、梁山组，石炭系上统马平组等地层咱5暂。区内以二叠系地层出露最多、发育最好，据陈登、刘志臣等研究发现咱6暂，该区域富存茅口组二段“白泥塘层”硅质灰岩和含锰灰岩咱7暂，现已在该区域内初步识别多条方向为北东东向约 75毅的同沉积断层8，并在断层方向发现含锰岩系和锰矿床展布咱9暂，已形成水城-格学成矿带咱10暂，具有较高的找矿潜力。1区域地质特征1.1区域地层研究区内出露地层由新到老分别为第四系、三叠系中统关岭组（T2g）、下统永宁镇组（T1yn）、飞仙关组（T1f），二叠系上统龙潭-大隆组（P3l-d）、中统峨眉山玄武岩组（P2茁）、茅口组（P2m）、栖霞组（P2q）、梁山组（P2l），石炭系上统马平组（C3mp）。其中以二叠系地层出露最多、发育良好、生物化石丰富为特征。1.2区域构造研究区区域上位于研究区位于羌塘-扬子-华南板块-扬子陆块-上扬子地块-六盘水裂陷槽（六盘水北西向褶皱带）南侧边缘的布坑底背斜北东翼，受水城-紫云-南丹深大断裂的影响，区内岩石破碎，构造发育，节理裂隙随处可见，发育的断裂构造主要为平行于水城-紫云-南丹深大断裂的一套断裂带。研究区区域上地层岩性以沉积岩为主，其次为岩浆岩，研究区内，二叠系中统茅口组（P2m）沉积岩地层为主要含矿地层。1.3区域矿产研究区区域内有铁、煤、锌、铅、硅砂、石灰石、大理石等 28 种矿产资源，其中煤、铁、铅、锌四类矿产为区内优势矿产，并且现已基本探明区内铁、煤、铅等 13 种矿产资源储量。在区内优势矿产资源中，已探明煤炭资源总储量 69 亿吨，可开采量 49 亿吨，已探明铁矿资源储量 1648 万吨，已探明铅锌矿产资源储量分别为 12.09万吨和 43.9 万吨。2矿区地质2.1地层矿区内由新到老出露的地层有：第四系（Q）地层、二叠系中统峨眉山玄武岩第二段（P2茁2）、辉绿岩（茁滋）地层，二叠系中统茅口组第二段（P2m2）地层和茅口组第一段（P2m1）地层及栖霞组（P2q）地层。具体地层岩性情况分析如下：2.1.1第四系区内第四系地层主要由耕表土及残坡积碎石土组成，厚度基本小于 10m，主要分布于谷沟槽底、岩溶洼地等地表低洼位置。183冶金与材料第 44 卷耕表土，发育于地表，厚度约 40cm，黑褐色，结构松散，含腐殖土，生物活动痕迹明显；残坡积碎石土，发育于耕表土之下，黄色-灰黄色，土质部分主要成分为红黏土，碎石成分为灰岩、硅质岩、辉绿岩和玄武岩风化残块，一般粒径 315cm，碎石含量约占 40%。2.1.2二叠系（1）二叠系中统峨眉山玄武岩第二段（P22）：深灰色，岩性为拉斑玄武岩，部分地区夹少量凝灰岩及熔岩角砾岩等火山碎屑岩。该层顶部多为红褐色、灰白色玄武岩或凝灰岩，地表主要出露于矿区北东磨盘山及以北、铜厂大山一带，该层与下伏茅口组二段地层呈假整合接触，厚度大于 80m。（2）二叠系中统辉绿岩（茁滋）：灰绿至黑灰色，岩性为拉斑玄武质辉绿岩，该层顶部为黄绿、黄褐色，呈橙黄色致密粘土状、显球状风化，表面为厚 0.5m 左右的风化层，见节理裂隙发育。辉绿岩体大致为顺层产出的岩床（见图 1），发育于茅口组一、二段之间和二段底部附近，厚度数十至百余米，地表主要分布于矿区北部铁厂沟-兴合大山-灯盏窝-至南东的打瞌睡垭口-野猪窝一线，总体呈北西-南东走向，产状与茅口组二段（P2m2）一致。厚度数十米至百余米。（3）二叠系中统茅口组二段（P2m2）：该层顶部为含锰燧石灰岩、硅质岩等，灰至深灰色，中厚层状构造；中上部为灰岩与燧石灰岩互层，深灰、灰黑色，薄至中厚层状构造，含燧石结核，夹泥质、炭质和锰质层；底部为燧石灰岩夹燧石，深灰色，薄至中厚状构造，层厚度260m 左右。该层在区内主要分布于矿区北西一带及北东角，为区内唯一含矿地层。（4）二叠系中统茅口组一段（P2m1）：该层上部为灰岩，深灰色，厚层块状构造，常见白云质斑块；下部为灰岩，浅灰色，厚层状构造，居中夹一层厚度约 400m 左右的白云质灰岩，地表主要分布于米家水井-古家梁子-上寨一带。（5）二叠系中统栖霞组（P2q）：该层上部为灰岩，浅灰、灰色，厚层块状构造，常含燧石结核；中下部为灰岩，深灰、灰黑色，中至厚层状构造，层间夹黑色薄层泥灰岩或钙质页岩。厚度大于 150m，地表分布于测区南西角。2.2构造研究区构造不甚发育，主要为单斜构造，岩层倾向30毅耀70毅，倾角为 8毅耀32毅，一般 10毅耀15毅。在矿区东部发育有 F1 正断层，倾向北西，倾角 70毅，北东-南西向展布，区内发育长度大于 1.5km；矿区西面外围发育 F2 断层，倾向南东，倾角不明，区内发育长度大于约 500m 左右。如图 2。图 2研究区区域地质图图 1辉绿岩体与茅口组灰岩顺层接触1-二叠系中统梁山组；2-二叠系中统栖霞、茅口组；3-二叠系乐平统峨眉山玄武岩第一段；4-二叠系乐平统峨眉山玄武岩第二段；5-二叠系乐平统峨眉山玄武岩第三段；6-辉绿岩；7-石炭系上统马平组；8-地质界线；9-正断层；10-逆断层；11-地层产状；12-研究区184第 3 期表 1新发锰矿厚度、品位统计表序号1 号矿体2 号矿体3 号矿体4 号矿体5 号矿体6 号矿体7 号矿体8 号矿体9 号矿体10 号矿体11 号矿体倾向延伸/m550220380480370165260120990440120厚度/m0.760.571.150.811.050.820.890.750.910.850.930.86品味/%34.3241.2729.3733.0129.8730.8727.3242.6625.6728.690.9329.45Mn+Fe/%37.1543.9830.45331.7535.8738.4229.6944.8029.4331.3924.9834.35P/Mn/%0.0010.000570.0026%0.004160.002070.000810.001810.000070.004800.003770.002640.00221SiO2含量/%21.3710.03531.7716.9420.7115.4532.686.8426.8627.5732.9422.11平均值走向延伸/m10耀15030耀8025耀1300耀11010耀4305耀300耀700耀250耀1508耀1000耀20平均值3矿床地质特征3.1矿床类型研究区锰矿矿床类型属于风化淋漓锰矿床。3.2矿床形态、产状、规模锰矿产出层位较稳定，均产出于二叠系中统茅口组二段（P2m2）顶部灰岩、含锰燧石灰岩夹硅质岩-燧石条带；整体走向北西-南东，倾向北东，倾角 8毅耀32毅，平均约 20毅；矿体与围岩产状基本一致，矿床严格受茅口组二段地层、地形及覆盖层控制，开挖至茅口组灰岩或在第四系覆盖层厚度小、地形切割较大的地段，矿层厚度渐薄甚至尖灭，仅在局部地段灰岩表面风化残留 530cm 矿层。如图 3、图 4 所示。3.3矿体特征通过山地、钻探工程资料综合分析，区内沿走向划分为 11 个矿体，矿层出露标高+2100m+2300m，矿体沿走向被冲沟切割剥蚀变得不完整，矿床局部缺失，矿床平均厚度 0.86m，走向延伸长约 0430m，倾向延伸约120550m；整体呈不规则条带状赋存，矿体平均品位29.45。大小不一、形态各异，呈层状、似层状产出；连续性较差、厚度较小、品位较差。如表 1。3.4矿石质量3.4.1矿物物质成分通过矿区系统鉴定结果，区内矿石矿物成分可分为4 类：第一类为氧化锰矿石，约占，第二类为硅酸锰矿物，第三类为片状粘土矿物，第四类为磁铁矿；矿石以氧化锰矿石为主，约占 19.45%62.05%，其次为硅酸锰矿物（组分主要是 SiO2）。3.4.2化学组分特征氧化锰矿石主要化学成分为 Mn、Fe、SiO2，三者总量达 27.83%76.32%，平均 57.33%，本文通过 6 组样品组合，对 Mn、Fe、SiO2进行简要分析，其分析结果：Mn 是矿石主要的有用成分，是工作中分析的重点，25.16%37.85%，平均含 Mn32.52%，变化系数 25.73，属变化均匀型。矿石中有害成分 SiO2含量 11.63%29.57%，平均 21.49%，Fe 含量 2.44%3.66%，平均含 Fe3.00%，Mn+Fe 35.52%，Mn/Fe为 10.84；P 含量 0.009%0.099%，平均 0.043%。图 3矿层至灰岩及灭失图 4灰岩表面残留锰矿 5耀30cm夏敏：贵州省六盘水市新发锰矿地质特征及找矿标志探讨185冶金与材料第 44 卷3.4.3矿石结构构造氧化锰矿石由细小的（多0.01mm）、半透明的微晶-隐晶的质点状矿物组成，呈粉状构造，偶见多孔状构造矿石。3.4.4矿石类型本区锰矿矿石属淋滤型氧化锰矿石。Mn 平均含量29.57%；Mn+Fe 平均为 32.55%。矿石工业类型属铁锰矿石类中的级品，局部地段可达到优质锰矿石的要求。3.4.5矿体围岩锰矿产于 P2m2顶部，经风氧化富集于辉绿岩顶，矿体顶板为第四系腐殖土、粘土岩夹风化的残留的燧石灰岩、灰岩碎块，底板除少部分为灰岩、硅质灰岩外，其余绝大部分均直接为辉绿岩体。4矿床成因研究区位于羌塘-扬子-华南板块-扬子陆块-上扬子地块-六盘水裂陷槽（六盘水北西向褶皱带）南侧边缘的布坑底背斜北东翼。锰矿层主要赋存于二叠系中统茅口组顶部含锰燧石灰岩中。中二叠世晚期，新发一带为浅海湖盆，总体地势坡降不大，北东低，南西高，并向北逐渐开阔，其沉积环境为滨海-浅海相。矿区得益于区内兴合大山-灯盏窝-野猪窝一线近岸地带富氧环境条件，其丰富的游离氧与含锰、铁的胶体溶液发生氧化还原反应，形成软锰矿、硬锰矿等四价锰的氧化物，并沉淀下来，随着气候逐渐变暖，析出的四价锰富集成矿，形成该区的含锰矿层，地表通过氧化、淋滤，受下伏辉绿岩体阻隔形成氧化锰矿。因此，矿区锰矿为海相沉积通过氧化、淋滤而形成锰矿床。5找矿标志5.1地层标志在玄武岩之下，茅口组顶部寻找含锰岩系，是寻找锰矿的一条捷径。5.2岩性标志在茅口组上部含锰岩系中，注意寻找含锰燧石灰岩、含锰硅质岩、含锰灰岩、硅质岩，锰矿即与这些岩石互层，寻找到这些岩石，就有可能找到锰矿。5.3岩相古地理标志在半局限台地范围内的台沟环境，这里水深较大（跃60m），岩石类型主要是含硅质条带的泥晶灰岩、含生物碎屑硅质岩和硅质泥岩等，岩石多具薄层构造，泥晶结构，生物化石主要由游泳生物、漂浮生物的分子组成。5.4地理环境锰矿产于 P2m2顶部，经风氧化后，易溶物质被冲走，锰矿富集存留。地形平缓、地表切割小的地段易形成锰矿体（床）。故在地形相对平缓、地表切割小、二叠系茅口组二段风化剥蚀较彻底和第四系覆盖层较厚地段有可能找到锰矿。参考文献1 吴昊，王自国，路萌.贵州锰矿资源现状简析及发展建议J.中国锰业，2022，40（2）：6-10.2 代启先，尚荣.贵州省水城区锰矿矿床地质特征及找矿潜力分析 J.矿业工程，2022，20（4）：5-10.3 宋卫华，杨光龙.黔西北水城锰矿地质特征及成矿作用 J.资源信息与工程，2018，33（1）：31-32+34.4 李沛刚.贵州水城-纳雍地区优质锰矿评价报告 R.天津：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心.2006.5 贵州省地质矿产局.贵州省区域地质志 M.北京：地质出版社，1987.6 陈登，刘志臣，颜佳新，等.贵州遵义-水城地区二叠纪锰矿成矿区带划分及找矿潜力分析 J.贵州地质，2018，35（4）：297-303.7 刘志臣，张远国，陈登，等.贵州遵义锰矿区白泥塘层硅质岩地球化学特征及其地质意义 J.矿物学报，2013，33（4）：665-670.8 陈登，刘志臣，颜佳新，等.贵州遵义-水城地区二叠纪锰矿成矿区带划分及找矿潜力分析 J.贵州地质，2018，35（4）：297-303.9 卢永.水文地质条件及辉绿岩侵入岩体在风化淋漓锰矿床形成过程中的地质环境影响分析 J.西部探矿工程，2016，28（5）：162-165.10 徐志刚.中国成矿区带划分方案 M.北京:地质出版社,2008.186