彭仕華

(天雄集團(tuán)云南天雄礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司，云南 文山 663000)

廣南縣老龍錳礦產(chǎn)于下泥盆統(tǒng)蕉箐組碳酸鹽巖地層中部，屬淺海相的臺(tái)盆環(huán)境沉積碳酸錳，含礦巖性為黑色、黑色薄層狀硅質(zhì)巖、含碳硅質(zhì)巖[1]，主要礦石礦物為菱錳礦，在滇東南尚屬首次發(fā)現(xiàn)。此類型錳在滇東南多地有發(fā)現(xiàn)，但均未深入開(kāi)展工作。深入研究該礦床地質(zhì)特征與成礦作用過(guò)程，總結(jié)其成礦過(guò)程與找礦標(biāo)志，對(duì)指導(dǎo)滇東南及毗鄰地區(qū)碳酸錳礦的找礦勘查工作具有一定的理論與實(shí)際意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

滇東南處于華南造山帶西部邊緣，其西為揚(yáng)子板塊。晚古生代時(shí)期該區(qū)為華南洋盆或滇桂洋盆的一部分，發(fā)育了泥盆系、石炭系和二疊系以碳酸鹽巖為主的穩(wěn)定類型的沉積，長(zhǎng)期處于一相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造背景[3]。區(qū)內(nèi)錳礦成礦期為早泥盆世統(tǒng)芭蕉箐中期，此時(shí)期滇東南沉降區(qū)西北為牛首山古陸，南為越北古陸。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地 層

據(jù)1∶20丘北幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，區(qū)內(nèi)出露地層主要為上古生界及中生界的一套海相碳酸鹽巖地層，局部夾硅質(zhì)巖、碎屑巖(圖1)。礦體賦存于下泥盆統(tǒng)蕉箐組(D1b)碳酸鹽巖中部的黑色硅質(zhì)巖中，泥盆系下統(tǒng)為陸相、濱海相碎屑巖和碳酸鹽巖，中上統(tǒng)為淺海相碳酸鹽巖和次深海相硅質(zhì)巖。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，大致有SN、NW、NE及EW四組。礦區(qū)位于扣來(lái)大背斜西端，核部主要為泥盆系下統(tǒng)坡腳組、芭蕉箐組，中統(tǒng)坡折落組、東崗嶺組，上統(tǒng)溜江組和二疊系棲霞茅口組，兩翼均為三疊系地層，南翼傾角25°～46°。區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為受F2、F3切割控制的老龍破背斜和礦區(qū)東部的向斜[1]。

3 礦床地質(zhì)

3.1 含礦巖系特征

含礦巖系為下統(tǒng)笆蕉箐組(D1b)碳酸鹽巖中部的黑色硅質(zhì)巖，未見(jiàn)底，厚度>103.4m，依據(jù)其巖性特征分為三段。礦體賦存于第二段(D1b2)硅質(zhì)巖、含炭硅質(zhì)巖、炭質(zhì)泥巖中；其頂部為淺灰、灰色中—厚層狀白云巖、灰質(zhì)白云巖；底部為淺灰、灰色，中—厚層狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r互層。

圖1 廣南縣老龍錳礦區(qū)老龍礦段地質(zhì)簡(jiǎn)圖[2]

礦區(qū)出露地層由上至下簡(jiǎn)述如下：

泥盆系上統(tǒng)榴江組(D3l)為薄層狀、中厚層狀硅質(zhì)巖局部夾碎屑巖；中統(tǒng)東崗嶺組(D2d)為厚層—塊狀灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r，局部夾灰質(zhì)白云巖、白云巖，中統(tǒng)坡折落組(D2p)為硅質(zhì)巖、遂石條帶灰?guī)r夾碎屑巖；

下統(tǒng)笆蕉箐組(D1b)為礦區(qū)含礦層，厚度>103.4m。依據(jù)其巖性特征分為三段，礦體賦存于第二段(D1b2)硅質(zhì)巖、含炭硅質(zhì)巖、炭質(zhì)泥巖中[1]。

①第三段(D1b3)：淺、灰色中—厚層狀白云巖、灰質(zhì)白云巖，該層厚37.5m～86.4m。

②第二段(D1b2)：灰黑、黑色薄層狀硅質(zhì)巖、含炭硅質(zhì)巖，局部夾炭質(zhì)泥巖，巖石性脆、堅(jiān)硬。老龍錳礦體便產(chǎn)于該段硅質(zhì)巖中，該層厚8.20m～80.0m。

③第一段(D1b1)：灰色，中—厚層狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r互層。厚度30m～120m。

下統(tǒng)坡腳組(D1p)為黃綠、灰、深灰色薄層狀碎屑巖，局部夾泥質(zhì)泥晶灰?guī)r，含珊瑚、三葉蟲(chóng)等化石。

③第一段(D1b1)：灰色，中—厚層狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r互層。厚度30m～120m。

下統(tǒng)坡腳組(D1p)為黃綠、灰、深灰色薄層狀碎屑巖，局部夾泥質(zhì)泥晶灰?guī)r，含珊瑚、三葉蟲(chóng)等化石。

3.2 礦體特征

錳礦體產(chǎn)于泥盆系下統(tǒng)芭蕉箐組中段(D1b2)地層中，礦體呈層狀、似層狀，礦體頂板為硅質(zhì)巖、炭質(zhì)泥巖及白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r，礦體底板為硅質(zhì)巖、含炭硅質(zhì)巖(參見(jiàn)圖2)。碳酸錳礦層平均厚度為1.03m，TMn14.8ω%～23.93ω%，平均TMn19.49ω%。礦區(qū)目前控制的主要礦體一個(gè)(V1-1)，次要礦體一個(gè)(V1-2)。探獲V1-1、V1-2礦體332+333類資源礦石量18.87萬(wàn)噸，Mn金屬量39507噸，平均Mn品位20.94ω%，礦石為原生菱錳礦石[1]。

3.3 礦石特征

3.3.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造與礦石類型

3.3.1.1 礦石結(jié)構(gòu)：礦石顏色呈灰色、肉紅色、黑褐色、礦石結(jié)構(gòu)主要為碎裂泥—微晶結(jié)構(gòu)、碎裂微晶結(jié)構(gòu)、變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、斑狀變晶結(jié)構(gòu)、(破碎)角礫結(jié)構(gòu)、膠態(tài)結(jié)構(gòu)、粒狀變晶結(jié)構(gòu)、膠態(tài)隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)等[1]。

3.3.1.2 礦石構(gòu)造：紋層狀構(gòu)造(照片1、3、4)，為礦石的主要構(gòu)造；具體有細(xì)網(wǎng)脈狀、條紋狀、條紋狀構(gòu)造(照片2)；上述結(jié)構(gòu)構(gòu)造表明該礦石系沉積形成。

圖2 廣南縣老龍錳礦區(qū)老龍礦段O號(hào)剖面圖[2]

3.3.1.3 礦石自然類型

礦石自然類型主要為原生錳礦石，根據(jù)礦石礦物成分和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造可分為：泥晶菱錳礦夾角礫狀菱錳礦礦石；弱白云石化紋層狀粉—細(xì)砂屑狀菱錳礦礦石；泥晶菱錳礦巖夾泥質(zhì)、氧化錳、白云石條紋礦石；菱錳礦硅質(zhì)巖夾泥質(zhì)紋層礦礦石。

3.4 成礦階段的劃分與成礦作用過(guò)程

老龍錳礦成礦作用受多種因素的制約，大處可劃分為3個(gè)成礦階段：

(1)古風(fēng)化殼發(fā)育階段?？梢酝茢嘞履嗯柘档貙影沤扼浣M的碳酸鹽巖及其中產(chǎn)出的錳礦，成礦物質(zhì)來(lái)源于其下伏加里東不整合面上的古風(fēng)化紅土中的錳質(zhì)。

(3)表生階段。深埋地下的含礦巖系隨地殼的隆起，抬升暴露地表或接近地表，在表生作用下，受到風(fēng)化作用，被氧化成氧化錳礦。

4 找礦標(biāo)志

(1)礦體嚴(yán)格受地層控制，泥盆系下統(tǒng)笆蕉箐組第二段(D1b2)灰黑薄層狀硅質(zhì)巖、含炭硅質(zhì)巖為礦體頂?shù)装澹丛摴栀|(zhì)巖屬直接找礦標(biāo)志。

圖3 滇東南地區(qū)泥盆世巖相古地理圖[1]

(2)礦體分布于泥盆系下統(tǒng)笆蕉箐組(D1b)，而地層又受到古環(huán)境古陸(島)的控制。

(3)礦石中經(jīng)常保留了層理、紋理等沉積構(gòu)造，硅質(zhì)巖層含礦是深水沉積碳酸錳礦的標(biāo)志。

5地層沉積及巖相古地理特征

本區(qū)泥盆系及含礦地層發(fā)育較齊全，從早泥盆世開(kāi)始，以濱海—淺海相泥質(zhì)巖為主沉積，到中泥盆世淺海臺(tái)地相碳酸鹽沉積，以及晚泥盆世次深海相沉積，顯示本區(qū)泥盆紀(jì)為海侵?jǐn)U大沉積系列。下泥盆統(tǒng)坡腳組(D1p)由泥巖、鈣質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾粉—細(xì)砂巖、泥晶灰?guī)r組成，厚度基本穩(wěn)定，化石豐富，屬濱海—淺海陸棚粉砂泥質(zhì)相沉積；至下泥盆統(tǒng)芭蕉箐組(D1b)，沉積相即發(fā)生分異，芭蕉箐組(D1b)由白云巖、灰質(zhì)白云巖夾硅質(zhì)巖，泥質(zhì)灰?guī)r組成，產(chǎn)珊瑚、海百合莖等化石，屬淺海臺(tái)地相碳酸鹽沉積；至中泥盆統(tǒng)坡折落組(D2p)，由硅質(zhì)巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖夾泥質(zhì)灰?guī)r組成，產(chǎn)海百合莖、層孔蟲(chóng)等化石，為斜坡相沉積；至中泥盆統(tǒng)東崗嶺組(D2d)，由粉晶生物灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r組成，產(chǎn)珊瑚、腕足及海百合莖等化石，屬開(kāi)闊臺(tái)地相沉積；至上泥盆統(tǒng)榴江組(D3l)，由硅質(zhì)巖、鐵泥質(zhì)硅質(zhì)巖夾硅質(zhì)泥巖組成，產(chǎn)竹節(jié)石、牙形石等化石，屬盆地相沉積。老龍錳礦產(chǎn)于下泥盆統(tǒng)芭蕉箐組中，早泥盆世芭蕉箐期為海灣環(huán)境，芭蕉箐早期為灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r互層，顯示淺海相的臺(tái)盆環(huán)境；芭蕉箐中期沉積薄層狀硅質(zhì)巖、含炭硅質(zhì)巖，局部夾炭質(zhì)泥巖，顯示地殼略有下降，大量硅藻、浮游生物死亡，并伴有錳礦沉積，為錳礦體沉積期；芭蕉箐晚期地殼上升，沉積白云巖、灰質(zhì)白云巖，地殼運(yùn)動(dòng)相對(duì)平緩。從中泥盆世開(kāi)始海侵逐步擴(kuò)大，至中泥盆世晚期(東崗嶺期)到達(dá)頂峰，晚泥盆世開(kāi)始海退。

5 結(jié) 論

綜上所述，廣南老龍錳礦的礦體為碳酸錳礦體，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，屬海相沉積礦床，礦體受地層層位的控制；此類礦床的發(fā)現(xiàn)為滇東南尋找類似的礦床提供了方向，在滇東南地區(qū)有望進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)此類礦床。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]文山蔚鑫地礦工程勘察有限公司.云南省廣南縣老龍鐵錳多金屬礦老龍礦段普查報(bào)告[R].2010.

[2]唐云鳳等.滇東南地區(qū)斗南沉積型錳礦床礦物相變化及沉積模式[J].中國(guó)地質(zhì)，2011，38：(451～460).

[3]于蕾等.云南丘北縣大鐵地區(qū)鋁土礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志[J].地質(zhì)與勘探，2012，148：(518～523).

[4]云南省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì).1∶20萬(wàn)丘北縣幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].1980.