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        關(guān)于秀山大塘坡式錳礦風(fēng)化淋濾作用的探討

        2013-08-15 00:49:27凌云
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2013年5期
        關(guān)鍵詞:菱錳礦含錳大塘

        凌云

        (重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局607地質(zhì)隊(duì),重慶 400056)

        1 秀山大塘坡式錳礦地質(zhì)特征

        重慶“大塘坡式”錳礦主要分布在七曜山斷裂以東地區(qū),上揚(yáng)子陸塊南部被動(dòng)邊緣褶沖帶秀山穹褶束內(nèi)。從南華紀(jì)開始,經(jīng)歷晉寧運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一后羅迪尼亞超大陸開始裂解,揚(yáng)子古大陸和華南古大陸間縫合處再次破裂,并保留了古華南洋殘盆,裂解后揚(yáng)子古陸自東向西發(fā)生大規(guī)模海侵,在還原環(huán)境的條件下,古陸邊緣沉積了一套以含炭質(zhì)水云母頁巖為主的黑色含錳巖系地層,大塘坡錳礦即產(chǎn)于含錳巖系地層之底部。

        在還原環(huán)境的條件下,其形成原生礦石屬沉積菱錳礦石,原生菱錳礦石按其結(jié)構(gòu)構(gòu)造又可分為塊狀菱錳礦石、紋層狀菱錳礦石;其地表亦見硬錳礦、軟錳礦等次生氧化礦石。原生菱錳礦石和次生氧化礦石特征如下:

        原生碳酸錳礦的礦石礦物,主要為菱錳礦(MnCO3),少量錳方解石;脈石礦物主要為水云母(少量絹云母)、有機(jī)質(zhì),次為方解石、綠泥石、黃鐵礦、陸源的石英、長石等。

        2 碳酸錳礦的風(fēng)化淋濾作用

        在熱帶和亞熱帶地區(qū),由于氣候炎熱,雨量充沛,生物繁殖極快,因而化學(xué)風(fēng)化作用和生物風(fēng)化作用進(jìn)行得十分強(qiáng)烈并不斷向深部發(fā)展,巖石和礦物破壞和分解迅速,元素可發(fā)生大量遷移和富集,為錳礦的風(fēng)化淋濾作用創(chuàng)造了條件。

        自然大氣中含有大量的二氧化碳,二氧化碳在常溫時(shí)溶解與雨水中并達(dá)到氣液相平衡后,雨水之PH值約為5.6,再加上大自然中其他酸性物質(zhì)的影響,導(dǎo)致大自然的雨水是酸的。重慶是酸雨比較嚴(yán)重的地區(qū)。

        碳酸錳生成后,受區(qū)內(nèi)地殼運(yùn)動(dòng)的影響,曾先后數(shù)次被抬升進(jìn)入滲透帶,使當(dāng)時(shí)沉積物的上部受到風(fēng)化淋濾,天水為含氧的弱酸性介質(zhì),在弱酸性介質(zhì)中碳酸錳發(fā)生部分溶解:

        MnCO3+CO2+H2O=Mn(HCO3)2

        錳質(zhì)被溶解成Mn(HCO3)2后大量向下滲透。在沉積物又返回潛流帶變?yōu)槿鯄A性環(huán)境時(shí),一部分Mn(HCO3)2就沿被溶解的空隙充填及向粘土質(zhì)膠結(jié)碎屑層中擴(kuò)散、交代,形成櫛殼狀及似角礫狀構(gòu)造等;另一部分滲透到礦層下部,與含錳的CaCO3進(jìn)行交代和置換,生成含鈣高的菱錳礦-鈣菱錳礦:

        Mn(HCO3)2+CaCO3=MnCO3+Ca(HCO3)2

        3 菱錳礦風(fēng)化淋濾在找礦中的應(yīng)用

        由于錳礦的風(fēng)化淋濾作用,在滲透帶地表原生菱錳礦氧化成軟錳礦、硬錳礦等次生氧化礦石;同時(shí),在酸雨的作用下發(fā)生部分溶解,Mn(HCO3)2呈溶液狀態(tài)隨地表水下滲到潛水面附近,潛流帶為弱堿性還原環(huán)境,Mn(HCO3)2與含錳的CaCO3進(jìn)行交代和置換,重新生成菱錳礦。這樣就形成錳礦地表原地貧化,而深部潛流帶異地富集的錳礦風(fēng)化淋濾地質(zhì)現(xiàn)象。

        在秀山大塘坡式錳礦分布的小茶園礦區(qū)平溪錳礦北段普查、筆架山礦區(qū)大坳坡錳礦普查過程中,見到地表部分槽探工程不見礦或單工程品位達(dá)不到最低工業(yè)指標(biāo)要求的現(xiàn)象,但其深部鉆探工程揭示均見到工業(yè)礦體,此乃風(fēng)化淋濾作用造成地表錳礦原地貧化、深部異地富集的結(jié)果。

        按照礦產(chǎn)勘查的基本原則,一般遵循由已知到未知、由淺到深、由稀到密的原則。由已知到未知、由淺到深就是說地表工程見礦情況下,以此為依據(jù),再布置施工深部鉆孔,以降低勘查風(fēng)險(xiǎn)。但在大塘坡式錳礦勘查過程中,如果簡單的依據(jù)勘查原則,地表工程見礦不理想,就對(duì)工作區(qū)找礦前景加以否定,則往往造成漏礦。

        綜上所述,對(duì)于秀山大塘坡式錳礦的勘查,要因地制宜、全面研究工作區(qū)的古地理環(huán)境、沉積相、沉積建造、含錳巖系的巖性、厚度、Mn/Cr比值以及底板小冰磧層的地層結(jié)構(gòu)、厚度等等,綜合預(yù)測工作區(qū)的找礦前景,尤其是在地表工程部分見礦不理想情況下,綜合研究尤其重要,否則造成實(shí)地有礦而勘查結(jié)果無礦的結(jié)局。

        [1]郭亮,等.重慶市秀山縣平溪錳礦普查地質(zhì)報(bào)告 [R].重慶市地勘局607地質(zhì)隊(duì),2008.

        [2]高培德,等.重慶市秀山縣大坳坡錳礦普查地質(zhì)報(bào)告 [R].重慶市地勘局607地質(zhì)隊(duì),2010.

        [3]王慶生,等.貴州錳礦地質(zhì)[R].貴州人民出版社,1989.

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