盧　永

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局112地質(zhì)大隊(duì)，貴州安順561000）

水文地質(zhì)條件及輝綠巖侵入巖體在風(fēng)化淋漓錳礦床形成過程中的地質(zhì)環(huán)境影響分析

盧永*

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局112地質(zhì)大隊(duì)，貴州安順561000）

通過對(duì)貴州水城新發(fā)一帶風(fēng)化淋漓錳礦床形成的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查研究，對(duì)該帶水文地質(zhì)條件及輝綠巖侵入巖體對(duì)風(fēng)化淋漓錳礦床形成環(huán)境影響進(jìn)行分析，為本類型礦床找礦標(biāo)志提供依據(jù)。

水文地質(zhì)；輝綠巖；風(fēng)化淋漓錳礦床

貴州錳礦資源十分豐富，2012年度查明資源儲(chǔ)量已從全國第三位上升到第二位，2013年度資源量實(shí)際位居全國第二位，是全國最重要的錳礦產(chǎn)區(qū)，主要集中于銅仁—松桃錳礦礦集區(qū)、遵義—水城錳礦礦集區(qū)和從江—黎平錳礦分布區(qū)。其中水城—納雍地區(qū)為二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）中含錳巖系風(fēng)化淋漓后形成錳礦床，典型礦床有水城徐家寨錳礦，但規(guī)模小、變化大［1］。尤其水城新發(fā)一帶錳礦床，在水文地質(zhì)條件及輝綠巖侵入巖體影響下，礦體更是大小不一、形態(tài)各異。

1　區(qū)域地質(zhì)概況

1.1地層

貴州水城新發(fā)一帶位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆六盤水?dāng)嘞萃幈蔽飨驑?gòu)造變形區(qū)的黔西北北西向構(gòu)造帶南側(cè)邊緣的布坑底背斜北東翼［2］。區(qū)內(nèi)出露地層由新到老有第四系（Q）、二疊系中統(tǒng)峨眉山玄武巖第三段（P2β3）、峨眉山玄武巖第二段（P2β2）、峨眉山玄武巖第一段（P2β1）、中統(tǒng)茅口組（P2m）、棲霞組（P2q）、梁山組（P2l）、石炭系上統(tǒng)馬平組（C3mp）。

1.2構(gòu)造

區(qū)域上位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆六盤水?dāng)嘞萃幈蔽飨驑?gòu)造變形區(qū)的黔西北北西向構(gòu)造帶南側(cè)邊緣的布坑底背斜北東翼。區(qū)域上地層主要為沉積巖，次為巖漿巖。其中，二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）為一套海相沉積巖，是本區(qū)內(nèi)主要的含礦地層。見圖1。

2　礦區(qū)地層

2.1沉積巖

礦區(qū)內(nèi)出露地層有第四系（Q）、二疊系中統(tǒng)茅口組第二段（P2m2）和茅口組第一段（P2m1）及棲霞組（P2q）。

第四系（Q）：地表0～40cm為黑褐色腐殖土，其下為含大量礫石的殘坡積碎石土，碎石成份為半風(fēng)化的硅質(zhì)巖、灰?guī)r、玄武巖和輝綠巖，一般粒徑3～15cm。厚度一般小于10m，分布于巖溶洼地、溝谷斜坡、緩坡地帶及地表低洼處。

二疊系中統(tǒng)茅口組二段（P2m1）：為區(qū)內(nèi)唯一含礦地層。頂部為灰至深灰色中厚層含錳燧石灰?guī)r、硅質(zhì)巖等；中上部為深灰、灰黑色薄至中厚層灰?guī)r，與灰、灰黑色薄層燧石灰?guī)r互層，含燧石結(jié)核、泥質(zhì)、炭質(zhì)和錳質(zhì)；底部為深灰色薄至中厚層燧石灰?guī)r夾燧石層，厚度260m左右，有輝綠巖（βμ）侵入。

二疊系中統(tǒng)茅口組一段（P2ml）：上部為深灰色厚層塊狀灰?guī)r，常具白云質(zhì)斑塊；下部為淺灰色厚層灰?guī)r，居中夾一層白云質(zhì)灰?guī)r，厚度400m左右，有輝綠巖（βμ）侵入。

二疊系中統(tǒng)棲霞組（P2q）：上部為淺灰、灰色厚層塊狀灰?guī)r，常含燧石結(jié)核；中下部為深灰、灰黑色中至厚層狀灰?guī)r，層間夾黑色薄層泥灰?guī)r或鈣質(zhì)頁巖，厚度大于150m。

2.2火成巖

二疊系中統(tǒng)峨眉山玄武巖第二段（P2β2）：深灰色拉斑玄武巖，部分地區(qū)夾少量熔巖角礫巖、凝灰?guī)r等火山碎屑巖。頂部多為凝灰?guī)r或紅褐色、灰白色玄武巖，與下伏茅口組二段呈假整合接觸厚度大于80m。

輝綠巖（βμ，侵入巖）：區(qū)內(nèi)輝綠巖體為灰綠至黑灰色拉斑玄武質(zhì)輝綠巖，頂部為黃綠、黃褐色，呈橙黃色致密粘土狀、顯球狀風(fēng)化，表面為厚0.5m左右的風(fēng)化層，見節(jié)理裂隙發(fā)育。與茅口組底部順層侵入接觸（見圖2）。

圖2　輝綠巖體與茅口組灰?guī)r直接接觸

3　水文地質(zhì)條件

3.1地形地貌

該區(qū)分布于巴朗河左岸北西—南東向構(gòu)造水文地質(zhì)單元中。區(qū)內(nèi)地形起伏較大，地勢總體上由北西向南東一線高，北東、南西低及河谷地帶較低的特點(diǎn)。最高點(diǎn)標(biāo)高2508.2m，最低點(diǎn)標(biāo)高1880m，最大高差628.2m，一般150～300m。區(qū)內(nèi)出露較大面積的碳酸鹽巖，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，形成峰叢洼地、谷地等巖溶地貌。還出露有大面積的碎屑巖，在侵蝕作用下，形成中低山等侵蝕地貌。沖溝和洼地發(fā)育，往往補(bǔ)、徑、排條件皆具備。

3.2氣象水文

區(qū)屬亞熱帶的高原氣候，每年5～9月天氣較熱（月平均氣溫20.8℃～23.5℃），12月至第二年的2月氣候較冷（月平均氣溫0.8℃～2.8℃），降雨量多集中在6～9月，約占全年降雨總量的70%。工作區(qū)位于巴朗河左岸北西—南東向構(gòu)造水文地質(zhì)單元。最高點(diǎn)與最低點(diǎn)相對(duì)極限高差517.80m，一般海拔標(biāo)高1905～2200m，為黔西山地高原淺—中等切割的構(gòu)造、剝蝕中山—高中山侵蝕地貌?？傮w地勢為北東、南西兩邊低，中間高的中山—高中山山地地貌，錳礦分布于北東面偏中部的北西—南東山體斜坡上，錳礦層出露最低標(biāo)標(biāo)高1905m，最大標(biāo)高2312.5m。

區(qū)內(nèi)未發(fā)育較大河流，無地表山塘和大型水體。地表水以地表分水嶺分別向北東、南西流出。受下伏隔水層輝綠巖體影響，地表水入滲后，受輝綠巖體阻隔，地下水難以繼續(xù)下滲，沿茅口組灰?guī)r與輝綠巖體接觸面徑流，在輝綠巖體直接出露面上流出地表，沿途均有泉點(diǎn)補(bǔ)給，點(diǎn)多但水量不大，大部分溪溝常年有水，并整體由北向向南東徑流。本次工作地表水觀測點(diǎn)（溪溝）9個(gè)，用三角堰測量流量，平均流量一般0.043～0.98L/s，其中個(gè)別觀測點(diǎn)溪流流量達(dá)3.54L/s。

4　礦床地質(zhì)特征

本區(qū)錳礦的礦床類型屬于風(fēng)化淋漓錳礦床。產(chǎn)于茅口組二段頂部，礦床嚴(yán)格受茅口組二段地層控制，含礦地層巖性為灰至深灰色薄至中厚層灰?guī)r、含錳燧石灰?guī)r夾硅質(zhì)巖—燧石條帶；中部至下部為深灰色薄層含泥炭硅質(zhì)灰?guī)r。

4.1礦體賦存特征及水文地質(zhì)條件、輝綠巖侵入巖體對(duì)其形成環(huán)境的影響

工作區(qū)錳礦體產(chǎn)于茅口組二段（P2m2）頂部，為氧化錳礦石，含礦層厚度變化受茅口組二段（P2m2）頂部含錳燧石灰?guī)r風(fēng)化剝蝕程度控制，一些高地受到長期風(fēng)化剝蝕，易溶組分被地表水及地下水帶走，錳質(zhì)及硅質(zhì)物則在原地富積在一起形成錳礦層。根據(jù)工程，礦區(qū)除少部分地段殘積錳礦層富集于未完全風(fēng)化的含錳燧石灰?guī)r之上，其余大部分殘留于輝綠巖體之上（見圖3）。正由于輝綠巖體的存在，延緩地表溝谷向下切割的深度，使得風(fēng)化殘留的錳礦層不易被流水沖走，從而在平緩地段的輝綠巖上被保留下來。

圖3　礦層底板直接為輝綠巖體

區(qū)內(nèi)整體規(guī)律為上覆含錳燧石灰?guī)r風(fēng)化剝蝕越強(qiáng)烈，第四系覆蓋層厚度大、地形越平緩地段礦層厚度越大，上覆含錳燧石灰?guī)r風(fēng)化剝蝕程度不大或者完整、第四系覆蓋層厚度小、地形切割較大的地段礦層厚度薄甚至尖滅。其次，探槽工程中也均表現(xiàn)為槽尾流水沖走，無法富集富集較好只要開挖至茅口組灰?guī)r，礦層即尖滅，局部地段僅在灰?guī)r表面風(fēng)化殘留有5～30cm錳礦層（分別見圖4～圖7）。

圖4　地表覆蓋層薄，錳礦層被

圖5　地表覆蓋層厚，錳礦層

4.2礦體賦存

受底板輝綠巖體的控制，工作區(qū)錳礦層整體走向北西—南東，傾向北東，傾角8°～32°，平均約20°。各礦體根據(jù)風(fēng)化剝蝕程度，整體呈不規(guī)則條帶狀賦存，并沿走向被沖溝切割剝蝕變得不完整，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與上部灰?guī)r及底板輝綠巖一致，大致順層產(chǎn)出。并根據(jù)工程控制及礦體出露特征，工作區(qū)內(nèi)共劃分為出大小不一、形態(tài)各異的11個(gè)礦體（見圖8）。

圖6　礦層至灰?guī)r即滅失

圖7　灰?guī)r表面殘留錳礦5～30cm

圖8　礦體分布示意圖

5　結(jié)論與認(rèn)識(shí)

中二疊世晚期，貴州水城新發(fā)一帶為濱?！獪\海相的沉積環(huán)境，總體地勢是一個(gè)南西高，北東低，坡降不大、并向北逐漸開闊的淺海湖盆。為近岸地帶，游離氧多，與含錳、鐵的膠體溶液，形成四價(jià)錳的氧化物，如軟錳礦（Mn+4O2）、硬錳礦（mMn+4 H2O·Mn+4O2· H2O），并沉淀下來，隨著氣候逐漸變暖，析出的四價(jià)錳富集成礦，形成該區(qū)的含錳礦層（二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）頂部］。后地表經(jīng)風(fēng)氧化、淋濾作用，并在地表及地下水作用下，易溶物質(zhì)被沖走，因受下伏輝綠巖體阻隔，在地形平緩、地表切割小、第四系覆蓋層較厚地段富集存留形成氧化錳礦體（床）。故類似地質(zhì)環(huán)境下，地形相對(duì)平緩、地表切割小、有輝綠巖入侵巖體作用、二疊系茅口組二段風(fēng)化剝蝕較徹底和第四系覆蓋層較厚地段可成為有利的錳礦找礦標(biāo)志。

［1］貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局.貴州礦藏［M］.中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2014.

［2］貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局.貴州省區(qū)域地質(zhì)志［M］.地質(zhì)出版社，1987.

［3］DZ/T 0200-2002鐵、錳、鉻礦地質(zhì)勘查規(guī)范［S］.

P66

A

1004-5716（2016）05-0162-04

2015-04-30

2015-05-04

盧永（1980-），男（彝族），貴州盤縣人，工程師，現(xiàn)從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等方面工作。