付勝云，劉邦定，唐分配，李大江

(湖南省地質(zhì)調(diào)查院，湖南 長沙 410116)

1 成礦地層背景

湖南省馬底驛組有含錳巖系，部分含錳巖系中賦存錳礦床，廣泛分布于新晃—溆浦—雙峰一線以北的湘中北地區(qū)［1］，厚度變化甚大，芷江一帶厚度508 m。該組下部為1套紫紅色塊狀含鈣質(zhì)團塊條帶板巖、條帶絹云母板巖、塊狀灰?guī)r、泥質(zhì)大理巖互層，多有孔雀石、黃銅礦星點;上部為紫紅色條帶狀粉砂質(zhì)板巖夾條帶絹云母板巖。該組為局限性碳酸鹽臺地和泥質(zhì)潮坪沉積。沅陵一帶，該組下部為1套灰綠色粉砂質(zhì)絹云母板巖與紫紅色條帶狀板巖互層，夾2～3層鈣質(zhì)團塊、鈣質(zhì)條帶狀板巖、透鏡狀灰?guī)r;中部為灰綠色板巖夾淺變質(zhì)砂巖;上部為紫紅色條帶狀粉砂質(zhì)板巖，厚度980 m。往東至安化、益陽一帶，該組下部為紫紅色條帶狀粉砂質(zhì)絹云母板巖夾灰紫色透鏡狀至似層狀白云質(zhì)大理巖;中上部為紫紅色粉砂質(zhì)板巖，灰綠色粉砂質(zhì)板巖與灰黃、黃綠色薄層淺變質(zhì)粉砂巖，厚度802.2 m。總體上反映了由西向東鈣質(zhì)巖減少、砂屑增多趨勢。而在沅陵—通道、鳳凰、新晃—溆浦、靖州的湘西南地區(qū)，中、上元古界為1套厚度近萬米的地槽型復(fù)理石建造，其內(nèi)的火山物質(zhì)豐富，馬底驛組第2段中發(fā)育100～200 m厚的含錳巖系。

2 馬底驛組地質(zhì)及錳礦資源概況

2.1 馬底驛組地質(zhì)特征

馬底驛組系湘、桂、黔3省(區(qū))前寒武紀(jì)地層工作組于1962年創(chuàng)建，命名地點在沅陵縣馬底驛。馬底驛組有兩個巖性段：上部(第1段)為黑色板巖段，厚120 m;下部為鈣質(zhì)片巖段，厚＞640 m，1974年湖南區(qū)測隊將這套紫紅色為主的絹云母板巖、鈣質(zhì)片(板)巖夾大理巖之層序稱馬底驛組第2段［1］。

與成錳有關(guān)的地層為馬底驛組第2段：鈣質(zhì)片巖段，其巖性自上而下又可分為3個亞段。石英云母片巖亞段：由石英、白云母與黑云母組成，具鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀、條帶狀構(gòu)造，厚度＞200 m;鈣質(zhì)片巖亞段：由黑云母鈣質(zhì)片巖、碳酸錳礦層與含錳鈣質(zhì)板巖組成互層，厚33.4～249.6 m;云母片巖亞段：厚度＞190 m。

2.2 礦床類型與礦石類型

湖南馬底驛組錳礦的礦床成因類型可分3類，海相沉積錳礦床及沉積變質(zhì)錳礦床，地表淺部多形成風(fēng)化礦床。

海相沉積錳礦床：含礦層位為上元古界板溪群馬底驛組。含錳巖系為板溪群馬底驛組二段紫紅色粉砂質(zhì)板巖夾泥質(zhì)灰?guī)r［2］，水平層理。礦石具細粒集合體及球粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。礦體呈薄層狀夾于紫紅色板巖中，有多層，單層厚幾厘米至幾十厘米，長幾十米至幾百米。礦石類型為碳酸錳礦石。

沉積變質(zhì)錳礦床：礦床原屬馬底驛組海相沉積錳礦床，產(chǎn)出部位為馬底驛組與花崗巖接觸帶，由于花崗巖體的侵入，產(chǎn)生接觸變質(zhì)作用，使礦石物質(zhì)成分與結(jié)構(gòu)構(gòu)造均有顯著變化。礦石類型為硅酸錳礦石。

風(fēng)化錳礦床：產(chǎn)于馬底驛組海相沉積錳礦床、沉積變質(zhì)錳礦床的地表淺部。形成表生氧化錳礦石及氧化錳帽型礦床，地層層位第四系。

2.3 資源儲量及分布

湖南錳礦資源豐富，截止2011年底，已查明有資源儲量的礦產(chǎn)地(礦床)63處，累計查明資源儲量1.48億t［3］。據(jù)湖南省國土資源廳發(fā)布的湖南省礦產(chǎn)資源儲量表，經(jīng)初步統(tǒng)計，馬底驛組中錳礦查明資源儲量約112.3萬t，占全省查明量的0.76%，礦石類型及主要有益組分含量詳見表1。

表1 湖南馬底驛組錳礦礦石類型

3 清源礦區(qū)錳礦床地質(zhì)特征

清源礦區(qū)錳礦床產(chǎn)于元古界板溪群下部馬底驛組變質(zhì)巖系中，其成礦過程為：在元古代江南古海槽中沉積含錳巖系與碳酸錳礦層;經(jīng)晉寧運動，形成板溪群變質(zhì)巖系，碳酸錳礦層變成以錳硅酸鹽為主的礦層;經(jīng)后期多次地殼運動，江南地盾隆起并遭受風(fēng)化剝蝕，原生礦層經(jīng)風(fēng)化改造成錳帽型風(fēng)化礦床［4］。該錳礦床是新型礦床，是尋找湖南省優(yōu)質(zhì)富錳礦的典型礦床。

礦區(qū)鈣質(zhì)片巖亞段，即含錳巖系，在鐵道界礦段自上而下可細分為9層：黑云母鈣質(zhì)片巖，厚22～40 m;V4錳礦層，含錳鈣質(zhì)片巖互層，厚 0.5～3.5 m;黑云母鈣質(zhì)片巖，厚5～30 m;V3錳礦層夾含錳鈣質(zhì)片巖，厚0.5～4.2 m;黑云母鈣質(zhì)片巖，厚30～85 m;V2錳礦層夾含錳鈣質(zhì)片巖，厚0.5～6 m;黑云母鈣質(zhì)片巖，厚8～42 m;V1錳礦層與含錳鈣質(zhì)片巖互層，厚0.6～3.9 m;黑云母鈣質(zhì)片巖，與下伏云母片巖亞段呈整合接觸，厚15～35 m。該礦區(qū)大坳頭礦段含錳巖系更復(fù)雜，由8層黑云母鈣質(zhì)片巖夾7層碳酸錳礦層、3層含錳鈣質(zhì)片巖扁豆體構(gòu)成。

礦區(qū)位于貓兒界背斜南端。地層走向近東西，傾向北，傾角 20(°)～30(°)，局部有次一級褶皺。礦區(qū)有兩條斷層，礦床具有多層、多礦體的特點。鐵道界礦段有4層礦(Vl～V4)，大坳頭礦段有7層礦(Vl～ V7)，其中，V2、V3是主礦層，見圖 1。礦體總數(shù)19個，最大埋深62 m，主要礦體長1 265 m，寬380 m，厚3.27 m，傾角32(°)，埋深15 ～350 m。

圖1 湖南省城步縣清源錳礦區(qū)大坳頭礦段地質(zhì)

4 馬底驛組錳礦找礦方向研究

馬底驛組中沉積變質(zhì)、風(fēng)化錳礦床—“清源式”錳礦床是在湖南境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的富錳礦床，該類型錳礦床主要分布于湘西南古北北東向構(gòu)造帶內(nèi)，并受馬底驛組地層控制。馬底驛組錳礦點遍布湘西南各縣，區(qū)域找礦方向主要在湘西南地區(qū)。

馬底驛組錳礦床的賦存地質(zhì)特征與其礦源層形成時巖相古地理密切相關(guān)，并受區(qū)域變質(zhì)作用及地表氧化環(huán)境的控制，故具體找礦方向為：a礦床具明顯層控性，應(yīng)該順層找礦，順含錳巖系找礦;b在區(qū)域變質(zhì)達到或接近綠片巖相階段的地層中找礦，否則“礦源層”富化成原生礦層是難以實現(xiàn)的，進而氧化成富礦亦有困難;c在地形地貌、氣候等有利形成風(fēng)化礦床的地質(zhì)環(huán)境找礦，如在北緯27(°)線以南，該區(qū)溫濕多雨、中高山區(qū)，水文地質(zhì)條件有利，可使原生礦及礦源層分解、淋濾、交代等作用得以順利進行;d在構(gòu)造運動發(fā)育的地區(qū)找礦，湖南、廣西一帶次級褶皺發(fā)育，錳礦富集地段往往在背、向斜軸部及近兩翼地段，這些地段是尋找富礦的有利部位。

馬底驛組錳礦目前以民采為主，地質(zhì)工作程度甚低，找礦前景良好，隨著勘查工作的不斷深入和對該類型礦床成礦規(guī)律認(rèn)識的逐步提高，找礦工作將會取得更大的突破。

5 結(jié)語

湖南馬底驛組中的錳礦開采勘查歷史悠久，在當(dāng)前國內(nèi)富錳礦資源趨于枯竭、錳礦供應(yīng)緊張的形勢下，研究省內(nèi)馬底驛組富錳礦床的地質(zhì)特征并總結(jié)其控礦條件，對推動省內(nèi)馬底驛組富錳礦的找礦勘查具有一定現(xiàn)實意義和經(jīng)濟意義。

［1］賈寶華，黃建中，劉耀榮，等.湖南省區(qū)域地質(zhì)志［M］.長沙：湖南省地質(zhì)調(diào)查院，2012.

［2］魏道芳.湘西南區(qū)氧化錳礦成礦規(guī)律及找礦方向［J］.湖南地質(zhì)，1996，15(3)：143－146.

［3］肖誠，崔先萬，羅為艾.湖南錳業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與對策研究［J］.中國錳業(yè)，2014，32(3)：5 －8.

［4］李德武.“清源式”錳礦床的地質(zhì)特征、成因及找礦前提［J］.冶金地質(zhì)動態(tài)，1991(3)：9－14.