贵州河坝锰矿矿床成因及找矿标志

2016-04-14 21:07贵州理工学院贵州贵阳550003
地球 2016年10期
关键词:泥塘岩系含矿

(贵州理工学院 贵州贵阳550003)

(贵州理工学院 贵州贵阳550003)

河坝锰矿位于扬子准地台黔北台隆之遵义断拱内,西邻毕节北东向构造变形区,东接凤冈北北东向构造变形区。锰矿体赋存于上二叠统龙潭组底部含矿岩系中,似层状、平行含矿层层理产出。矿区内由东向西已有2个工业矿体,两矿体的构造复杂程度和形态复杂程度均属中等,其矿体矿体规模均属小型。矿区处于较闭塞的海湾环境,矿床属海相沉积锰矿床中的产于黑色岩系中的碳酸锰矿床。

黑色岩系锰矿床矿床成因找矿标志

1 引言

河坝锰矿位于遵义县城南东约100°方向,平距约40km。矿区距205省道约5km,至矿区有公路相通,交通方便。矿区为构造剥蚀的中等切割中低山区,东、北、西三面环山,中部为较低的圆形堡连珠状山地,总的地势是西北高,东南低的向斜自流盆地。

2 区域地质、构造特征

矿区位于扬子准地台黔北台隆之遵义断拱内,西邻毕节北东向构造变形区,东接凤冈北北东向构造变形区。

区内出露的地层有中上寒武统、下奥陶统、二叠系、三叠系、侏罗系。其中除侏罗系为红色陆相碎屑沉积外,其余绝大部分为海相沉积碳酸盐岩,间夹少量碎屑岩、泥岩。

区域内缺失:奥陶系中上统、志留系、泥盆系、石炭系。地层分布表明:早奥陶世后的都匀运动使黔中古陆向北扩展至遵义以北,直至石炭纪,该区均为陆地遭受剥蚀,至早二叠世才复由栖霞海所覆盖。茅口组沉积之后受东吴运动影响,海水退出,本区又成为陆地,同时相邻的西、南、南东一带喷发了玄武岩,遵义处于玄武岩孤形包围中,晚二叠世龙潭期初,遵义一带为滨海泻湖区,周围的玄武岩及陆源物质为锰矿的沉积提供了物质来源。

区内构造以和尚场向斜为主,发育有北东向次级褶皱和断层,同时伴随有北北东向和近东西向的次级构造。

区内断层以北东向阶梯式正断层为主导,规模较大,延长多在1km以上,断距数十米至300余米。断距最大的约400m,长2600m,位于矿区西北部。次级断层较发育外,多为北东东,北北西向断层,长多在百米至数百米;断距数米至数十米。

区内褶皱、断层主要是成矿后构造,断裂构造致使局部地层(矿体)缺失或重复,同时断裂构造有利于地下水循环,给矿床次生富集提供了良好条件。对矿层(体)有程度不同的影响,有的使矿层(体)变形或使矿石类型改变,由原生矿石氧化为氧化矿石。

3 矿体特征

锰矿体赋存于上二叠统龙潭组(P31)底部含矿岩系中,似层状、平行含矿层层理产出,其产状与地层产状一致。

矿区内由东向西已有2个工业矿体,即I号矿体和II号矿体。两矿体的构造复杂程度和形态复杂程度均属中等,其矿体规模均属小型。现将其特征分述如下:

I号矿体(层):位于矿区南侧的中段,呈似层状产出,其产状与岩层一致,走向北东,倾向北西,倾角20°~45°,平均38°,矿体地表露头在矿界范围内沿走向延伸约450m后出矿界又延伸360m后尖灭。已知矿体沿倾向延伸≥180m。矿体厚度0.50m~2.68m,平均2.07m,厚度变化系数较大。根据地表露头和深部巷道观测,矿体基本连续。矿体中夹有少量不规则的粘土质、粉砂质及硅质条带,厚度0.01~0.10m,矿石品位11.89%~25.45%,平均18.14%。

II号矿体(层):位于I号矿体南西侧,呈似层状产出,其产状与岩层一致,走向北东,倾向北西,倾角20°~45°,平均:38°。矿体露头在矿区范围延伸116m后南西端出矿界,北东端与I号矿体相隔约46m处尖灭,沿倾向延伸≥170米。矿体厚度0.62~1.76m,平均厚度1.19m,厚度变化系数较大,矿体地表露头较为连续,深部只有两处对矿体进行了揭露,矿层的稳定性有待进一步了解。矿石品位16.84%~19.81%,平均19.00%。

4 成矿特点

从锰矿产出的岩相、古地理、构造、地貌特点来看,锰成矿有如下特点:(1)成矿介质物理化学特性:从含矿岩系的岩类组合及岩性序列看,从下至上,物理化学条件有着规律性的变化。矿层之下,以化学沉积为主,矿层之上,则以碎屑沉积为主;矿层之下,沉积速度慢,为酸性氧化环境;矿层之上,沉积速度快,为碱性还原环境。锰矿形成于诸条件的转折点上。(2)岩相变化:从含矿岩系的含锰序列看来,白下而上,岩相呈规律性的变化。即由锰质硅质岩相→碳酸锰矿相→含锰石灰岩相。走向上则为碳酸锰矿相→硫铁矿→高岭石粘土岩相。(3)古地理环境:据含矿岩性可知,锰矿形成于古陆隆起边缘较闭塞海湾中的浅海边缘,具泻湖潮坪相特征。(4)构造、地貌特征:本区构造发育,岩石破碎,促使地下水强烈活动,造成该区氧化带发育,锰质富集。加上该区属中低山区,地形较缓有利于氧化带的发育。

5 矿床成因

晚二叠世早期,本区处于较闭塞的海湾环境。由大陆风化剥蚀迁移来或海水从他处运移来的含锰质溶液,在有机质的保护下进入海湾。由于沉积物中的藻、菌类等生物开始腐烂分解,产生C02、NH3,在此碱性还原环境下,锰质溶液沉积形成碳酸锰矿和含锰其他岩石。大陆氧化阶段,由于构造发育,地表水强烈活动,地形甚缓,原生碳酸锰矿被氧化富集,形成氧化残留锰帽型氧化物矿床。综上,本区锰矿属海相沉积锰矿床中的产于黑色岩系中的碳酸锰矿床。

6 矿化富集规律

(1)锰矿富集程度与含矿岩系厚度一般成正比关系。含矿岩系厚度大,则矿体厚度增大,矿质较好。(2)锰矿形成与硅质岩紧密伴生,且锰质富集与下伏白泥塘层硅质岩的厚度一般成正比关系。(3)锰矿沉积于泻湖潮坪相中。

7 找矿标志

(1)地层标志:龙潭组底部的粘土岩夹碳酸锰矿地层(P3l)为本区含矿层。(2)岩相标志:锰矿沉积于泻湖潮坪相中。(3)岩性标志:含矿层底板白泥塘层与锰矿关系密切:凡有锰矿存在处必有白泥塘层(但有白泥塘层地方其上不一定有锰矿)。当白泥塘层顶部有黑色或深灰色含锰岩石存在的地段,其上或附近的龙潭组底部多有锰矿存在;当白泥塘顶部为淡灰色薄层条带状纯硅质岩时,其上多无矿。(4)矿物标志:含矿层中硫铁矿增多,锰矿质量变差。(5)化学成分标志:含矿层中SiO2增高时,矿将变劣,矿体逐渐尖灭。

《贵州省普通高等学校创新人才团队项目》

(黔教合人才团队字[2015]56号)

贵州河坝锰矿矿床成因及找矿标志

■黎春玲

P61[文献码]B

1000-405X(2016)-10-118-1

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