胡樂宇

(貴州省地礦局一Ο二地質(zhì)大隊(duì)，貴州 遵義 563000)

0 前 言

遵義一帶為我國著名超大型錳礦床[1-4]，資源儲(chǔ)量約為1.9億t。主要分布在遵義銅鑼井、深溪、團(tuán)溪、共青湖和木杠臺(tái)地區(qū)，產(chǎn)于二疊系中統(tǒng)茅口組海相黑色巖系第3段(P2m3)，礦體長約1.6～20 km，寬約20 km，以似層狀產(chǎn)出且礦化連續(xù)、品位穩(wěn)定，成礦期后構(gòu)造不發(fā)育的特征。在-820～280 m標(biāo)高范圍內(nèi)共獲得(332)+(333)資源量2 654萬t，其中(332)資源量825萬t，占總資源的31%，(333)資源量1 829萬t，礦床平均品位為21.00%；其中富錳礦1 178萬t，平均品位為26.83%。自上世紀(jì)40年代發(fā)現(xiàn)遵義錳礦和新中國成立以來，區(qū)內(nèi)開展了一系列的基礎(chǔ)地質(zhì)、科學(xué)研究和礦產(chǎn)勘查開發(fā)工作，以往的地質(zhì)、科研和勘查工作為本次詳查工作提供了較豐富的基礎(chǔ)資料[1,5,6]。本次研究工作在調(diào)研區(qū)域地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，開展野外地質(zhì)調(diào)查，采集樣品并測試分析，通過研究礦床礦體特征、礦石特征、圍巖與夾石等方面研究，探討礦床成因和找礦標(biāo)志，以期服務(wù)于該地區(qū)錳礦整裝勘探與開發(fā)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

勘查區(qū)位于銅鑼井大型錳礦區(qū)、小金溝中型錳礦區(qū)深部延伸部位，北側(cè)緊臨小金溝中型錳礦區(qū)，南側(cè)緊臨永安錳礦普查區(qū)，位于遵義市約170(°)方向的遵義市紅花崗區(qū)深溪鎮(zhèn)，屬于濱太平洋成礦域揚(yáng)子成礦省上揚(yáng)子中東部(臺(tái)褶帶)磷鋁土礦硫鐵礦成礦帶(見圖1)。勘查區(qū)主要為淺切割低山侵剝蝕、深蝕高原山地地貌，以低中山丘陵和寬谷盆地為主，區(qū)域內(nèi)主要褶皺為銅鑼井背斜南東翼、蝦子復(fù)向斜，東部為一系列隔檔式褶皺。西部發(fā)育兩條區(qū)域性的斷層，西南部發(fā)育一組小斷層；東部和東南部為兩條區(qū)域性斷層和一系列次生小斷層；其余局部發(fā)育少量小斷層。區(qū)域內(nèi)地層主要為三疊系、二疊系、奧陶系、寒武系地層，無巖漿巖分布。

圖1 貴州遵義深溪錳礦區(qū)域地質(zhì)、構(gòu)造綱要和礦床分布

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)構(gòu)造

勘查區(qū)主要位于蝦子復(fù)向斜北翼，東南部位于蝦子復(fù)向斜南翼，西北部位于銅鑼井背斜南東翼。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造和斷層不發(fā)育，僅發(fā)育蝦子復(fù)向斜和2條斷層(F1逆斷層、F2正斷層)。區(qū)內(nèi)西部長壽山至坪橋、皇墳一帶(F1斷層)以西，地層較陡且大部分已倒轉(zhuǎn)，傾向120(°)～135(°)，倒轉(zhuǎn)后地層傾向285(°)～320(°)，傾角50(°)～86(°)；長壽山至坪橋、皇墳以東至香坪一帶，為蝦子復(fù)向斜的兩翼，地層產(chǎn)狀較平緩，傾角8(°)～30(°)。

2.2 礦區(qū)地層

區(qū)內(nèi)地層第四系(Q)、中三疊統(tǒng)獅子山組(T2sh)和松子坎組(T2s)、下三疊統(tǒng)茅草鋪組(T1m)及夜郎組九節(jié)灘段(T1y3)、玉龍山段和沙堡灣段(T1y1+2)、上二疊統(tǒng)長興組(P3c)、上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)、中二疊統(tǒng)茅口組(P2m)。其中含礦巖系位于中二疊統(tǒng)茅口組第3段(P2m3)，礦體位于含礦巖系中下部。

2.3 含礦巖系

本區(qū)的含礦巖系位于中二疊統(tǒng)茅口組頂部，其上為龍?zhí)督MC1煤層和粘土巖，接觸于中二疊統(tǒng)茅口組第2段硅質(zhì)灰?guī)r之上。深溪錳礦床含錳巖系為茅口組第3段，均為鉆孔揭露，由一套灰白色粘土巖、含錳粘土巖、錳礦層和凝灰?guī)r組成。錳礦層為深灰色、黑灰色塊狀菱錳礦，礦層中偶見含錳粘土巖夾石，見少量細(xì)粒黃鐵礦星點(diǎn)狀分布和團(tuán)塊狀黃鐵礦，厚0.28～4.19 m(見圖2)。

圖2 含礦巖系(ZK4007鉆孔)照片

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

勘查區(qū)內(nèi)錳礦層產(chǎn)于含錳巖系底部，以整合接觸于中二疊統(tǒng)茅口組(P2m2)硅質(zhì)灰?guī)r之上，為銅鑼井錳礦、小金溝錳礦的延伸部分。本區(qū)共施工鉆孔42個(gè)，其中普查施工鉆孔14個(gè)，11孔見礦；詳查施工鉆孔28個(gè)，26孔見礦，2孔不見礦(ZK807、ZK805)。揭露礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，夾石少見；沿走向控制礦體約7.8 km，傾向控制約2.6 km，見礦面積為8.70 km2，賦存標(biāo)高為-860～280 m。礦體總體呈一向斜產(chǎn)出，北翼傾向160(°)～230(°)，傾角為21(°)～32(°)，一般為25(°)；南翼傾向115(°)～225(°)，傾角為5(°)～12(°)，一般為8(°)。礦體厚度為0.50～4.19 m，平均厚度為1.46 m，變化系數(shù)為68.99%；礦體單工程品位為10.00%～28.27%，平均品位為17.53%，變化系數(shù)為26.76%。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石成分

據(jù)巖礦鑒定報(bào)告和物相分析化驗(yàn)結(jié)果可知：礦石礦物以菱錳礦為主，含少量鈣菱錳礦、錳方解石、水褐錳礦、錳白云石、水褐錳礦、鐵菱錳礦、錳菱鐵礦和軟錳礦等；脈石礦物主要以粘土礦物為主，次為硫化物和方解石以及少量炭屑、石英等。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

本區(qū)原生結(jié)構(gòu)主要為球粒結(jié)構(gòu)，其次是皮殼狀結(jié)構(gòu)、放射鮞結(jié)構(gòu)和纖維狀結(jié)構(gòu)。后生結(jié)構(gòu)：該區(qū)碳酸鹽錳礦常存在成巖后期重結(jié)晶和交代作用，錳礦物多不同程度的重結(jié)晶，粒度增大，主要為晶粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、殘余粒屑結(jié)構(gòu)。原生構(gòu)造主要有無定向構(gòu)造、層理構(gòu)造、與藻粘結(jié)有關(guān)的構(gòu)造、攪動(dòng)構(gòu)造及蟲孔構(gòu)造。在礦層的中下部，局部尚見小的沖刷面。后生構(gòu)造主要為網(wǎng)脈狀構(gòu)造，礦石受外力作用形成，切斷和破壞若干不規(guī)則碎塊，具角礫外形，常切斷和破壞原生結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，碳酸鹽錳礦物除呈脈狀充填外，同時(shí)還有交代溶蝕現(xiàn)象(見圖3)。

圖3 錳礦石典型結(jié)構(gòu)構(gòu)造(Rds菱錳礦、Cal方解石、Py黃鐵礦)

3.2.3 礦石組分

區(qū)內(nèi)錳礦石主要組分為錳、鐵、磷、硫、二氧化硅、氧化鈣和三氧化二鋁等，礦石主要有益組分為錳，單件樣品品位10.00%～39.81%；單工程品位為10.00%～28.27%，平均17.53%，變化系數(shù)26.76%，富錳區(qū)域位于蝦子復(fù)向斜南翼，平面上的變化表現(xiàn)為從南西至北東由富漸貧。鐵是礦石中主要礦物組分，在礦石內(nèi)分布較均勻，單工程品位為4.36%～18.71%,平均9.72%，變化系數(shù)為36.36%。ω(Mn)/ω(Fe)比值為0.61～5.71,平均2.18，變化系數(shù)為58.85%，區(qū)內(nèi)錳礦石屬于中—高鐵礦石。硫?yàn)橹饕泻M分，主要以黃鐵礦和白鐵礦的形式存在，單工程內(nèi)硫含量為0.62%～18.00%，平均為5.84%，變化系數(shù)為57.05%。磷是礦石中主要有害組分，單工程錳礦層內(nèi)含量一般為0.001%～0.40%，平均為0.060%，變化系數(shù)為111.09%。

3.2.4 礦石密度

區(qū)共采集錳礦石小體重樣45件，錳礦石體重為2.80～3.45 g/cm3，其中貧錳礦石平均小體重為3.08 g/cm3，富錳礦石平均小體重為3.19 g/cm3。

3.2.5 礦石類型

本區(qū)礦石自然類型主要為碳酸錳礦石。本區(qū)礦石工業(yè)類型主要為中硫、高鐵、造渣組分也較高的低磷、低硅的酸性貧錳礦石；西南部位于錳礦沉積中心相，屬于富錳礦石。

3.3 礦層圍巖及夾石

錳礦層直接頂板為含錳(鋁)、硫鐵質(zhì)粘土巖，厚約2～3 m，層位穩(wěn)定；礦物組分主要由粘土礦物、黃鐵礦、碳酸鹽礦物和褐鐵礦等礦物組成，主要為鮞粒結(jié)構(gòu)和塊狀構(gòu)造。間接頂板為C1煤層(線)或相對(duì)應(yīng)的炭質(zhì)泥巖以及之上的厚約0.1～2 m泥質(zhì)灰?guī)r或泥巖，該層之上為深灰至灰色中厚層狀灰?guī)r，厚5～18 m。礦層底板為茅口組第2段P2m2含(炭)硅質(zhì)灰?guī)r，此層一般厚46.76～63.81 m，平均厚57.44 m。巖石主要由硅質(zhì)、方解石、炭質(zhì)、泥晶方解石膠結(jié)生物碎屑和少量黃鐵礦組成。

勘查區(qū)局部(12個(gè)鉆孔)有夾石，夾石主要為綠泥石含錳粘土巖和綠泥石粘土巖，其次為含錳泥巖、泥巖和硅質(zhì)灰?guī)r(ZK201)；夾石厚度為0.05～0.86 m，平均厚度為0.30 m，大部分鉆孔夾石厚度小于或等于夾石最低剔除厚度(0.30 m)，夾石未對(duì)礦體的完整性造成影響(僅ZK201鉆孔有一定影響)。

4 礦床成因與找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

遵義錳礦礦床成因?yàn)閮?nèi)生外成的氣液噴溢沉積型錳礦床，其形成和分布受黔北裂谷盆地遵義次級(jí)裂谷盆地控制。遵義錳礦屬于內(nèi)生外成的氣液沉積成礦構(gòu)造系統(tǒng)，形成于貴州省二疊紀(jì)茅口晚期遵義裂谷盆地中，其形成過程為深部氣錳質(zhì)沿同沉積斷層上升到地塹盆地中，發(fā)生氣液噴溢沉積成錳而形成菱錳礦體。在轉(zhuǎn)龍廟、深溪和銅鑼井等礦床中均發(fā)現(xiàn)了典型的氣液噴溢沉積中心，噴流口長軸方向近80(°)展布；噴溢口中心表現(xiàn)為具有軟沉積變形紋理、角礫狀、斑雜狀構(gòu)造的富錳礦石，含礦巖系厚度中心與礦體厚度中心重合。

4.2 找礦標(biāo)志

通過本次詳查工作，共獲得(332)+(333)資源量2 654萬t，其中(332)資源量825萬t，占總資源的31%，(333)資源量1 829萬t，礦床平均品位為21.00%；其中富錳礦1 178萬t，平均品位為26.83%?？偨Y(jié)了其找礦標(biāo)志主要包括以下幾類：①地層標(biāo)志。包括了二疊系茅口組二段硅質(zhì)灰?guī)r建造、茅口組三段含錳巖系建造、硅化巖建造和生物灰?guī)r建造。硅質(zhì)灰?guī)r的分布范圍是錳礦體存在的必要地層標(biāo)志，硅化巖建造和生物灰?guī)r建造控制了聚錳的地塹盆地范圍，在該地塹盆地范圍內(nèi)存在含錳巖系就有錳礦存在的可能；②構(gòu)造標(biāo)志。本區(qū)的構(gòu)造找礦標(biāo)志為同沉積斷層，其形成和控制了Ⅳ級(jí)地塹盆地(聚錳盆地)和地壘；③礦石標(biāo)志。沉積中心相的富錳礦石具有紋層狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造和攪動(dòng)構(gòu)造，以及出現(xiàn)的灰綠色凝灰?guī)r層。

5 結(jié) 論

1)礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，礦體沿走向延伸7.8 km，傾向延伸2.6 km。區(qū)內(nèi)礦石單工程品位為10.00%～28.27%，礦體平均品位為17.54%；礦層厚度為0.50～4.19 m，平均厚度為1.46 m。礦石礦物主要為菱錳礦、水褐錳礦，脈石礦物為粘土礦物、黃鐵礦等；礦石結(jié)構(gòu)主要為球粒結(jié)構(gòu)、晶粒結(jié)構(gòu)和碎屑結(jié)構(gòu)，構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造和假角礫(網(wǎng)脈)狀構(gòu)造。礦石自然類型為碳酸錳礦石，區(qū)內(nèi)東部和北部礦石工業(yè)類型為貧錳礦石，南部為富錳礦石。

2)遵義錳礦為內(nèi)生外成的氣液噴溢沉積型錳礦床，其形成和分布受黔北裂谷盆地遵義次級(jí)裂谷盆地控制。存在地層、構(gòu)造和礦石3類找礦標(biāo)志。