沈紅錢(qián),張 遂,謝小峰,袁良軍,楊炳南,朱 璞,謝興友,鄭 超,張平壹,3,張仁彪,姚希財(cái)
(1.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局103地質(zhì)大隊(duì),貴州 銅仁 554300;2.自然資源部基巖區(qū)礦產(chǎn)資源勘查工程技術(shù)創(chuàng)新中心,貴州 貴陽(yáng) 550081;3.貴州省錳礦資源預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)科技創(chuàng)新人才團(tuán)隊(duì),貴州 銅仁 554300)
1960年,貴州省地礦局103地質(zhì)大隊(duì)孫仁貴等在研究區(qū)發(fā)現(xiàn)黑水溪錳礦,1990年余洪云等提交黑水溪礦段錳礦資源量203.10萬(wàn)噸,2004年黃隆輝等提交三角坡礦段錳礦資源量110.89萬(wàn)噸,2011年楊勝堂等提交楊家灣錳礦床資源儲(chǔ)量2028.04萬(wàn)噸,找礦過(guò)程曲折艱辛。
黔湘渝毗鄰區(qū)南華紀(jì)“大塘坡式”錳礦床,是一種新的礦床類(lèi)型,即氣液噴溢沉積型錳礦床(周琦 等,2012;2013;2017;2018),形成于新元古代Rodinia超大陸裂解背景下的南華裂谷盆地(王劍 等,2000,2001;杜遠(yuǎn)生 等,2015),南華裂谷盆地(I級(jí))西段分別由武陵、雪峰次級(jí)裂谷盆地和其間的天柱-懷化隆起(地壘)三個(gè)Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元構(gòu)成(周琦 等,2016a;2017)。武陵次級(jí)裂谷盆地控制形成了黔渝湘毗鄰區(qū)錳礦成礦帶,內(nèi)部由3個(gè)Ⅲ級(jí)地塹、2個(gè)Ⅲ級(jí)地壘和至少16個(gè)Ⅳ級(jí)地塹組成(周琦 等,2016b)。其中,松桃-古丈Ⅲ級(jí)地塹是武陵次級(jí)裂谷盆地的裂陷中心,錳礦成礦作用強(qiáng)烈,形成的錳礦資源量巨大(楊勝堂 等,2013;張遂 等,2018),已成為世界級(jí)錳礦資源富集區(qū)之一。Ⅳ級(jí)地塹則控制形成錳礦床,其分布規(guī)律與裂谷盆地的展布規(guī)律具有一致性,為北東東向,與地表燕山期北東向構(gòu)造相差40°左右(謝小峰 等,2015;袁良軍 等,2018)。楊家灣-老木灣IV級(jí)含錳地塹控制形成了楊家灣大型錳礦床、黑水溪、三角坡等中小型錳礦床,其北為石梁-鐘靈地壘,南為木黃-牛峰包地壘(謝興友 等,2018)。
圖1 黔渝毗鄰區(qū)楊家灣-老木灣地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖
大塘坡組:根據(jù)巖性組合特征分為兩段。
研究區(qū)大地構(gòu)造單元位于上揚(yáng)子陸塊、鄂渝湘黔前陸褶斷帶,全國(guó)26個(gè)重要成礦區(qū)帶中的上揚(yáng)子?xùn)|緣成礦帶(陳毓川,2006;肖克炎 等,2016)。區(qū)域構(gòu)造上位于梵凈山穹窿構(gòu)造北東端外緣,鐘靈復(fù)式背斜中平穴背斜西翼。經(jīng)歷了武陵、雪峰、燕山、喜山等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),斷裂構(gòu)造發(fā)育,褶皺簡(jiǎn)單,主要構(gòu)造線走向呈北北東向和北東向展布。區(qū)域性斷裂主要有三陽(yáng)斷裂、楊立掌斷裂、冷水?dāng)嗔?、木耳斷裂、紅石斷裂等,褶皺構(gòu)造主要有梵凈山穹狀背斜、猴子坳向斜及涼風(fēng)坳背斜等。區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加,構(gòu)造作用強(qiáng)烈,形成了北北東-北東向的整體構(gòu)造格架(圖1)。礦區(qū)主要構(gòu)造特征如下(見(jiàn)表1)。
表1 黔渝毗鄰區(qū)楊家灣-老木灣地區(qū)構(gòu)造特征簡(jiǎn)表
北西往南東方向(地塹短軸方向),含錳巖系厚度具有由薄變厚、再由厚變薄的變化規(guī)律。在北西側(cè)TC158、TC157分別為30.20 m和39.45 m;往南東方向ZK001孔增厚至59.18 m;再往南東方向至ZK202孔增厚至72.99 m;繼續(xù)往南東方向ZK402孔達(dá)最大厚度82.09 m;繼續(xù)往南東方向至ZK503孔開(kāi)始減薄為61.64 m;往南東側(cè)至TC7減薄至3.20 m(圖2)。含錳巖系大厚度的分布區(qū)位于ZK202、ZK402即楊家灣一帶,為楊家灣-老木灣地塹的沉積中心位置,從北西往南東方向含錳巖系厚度變化情況反映地塹的沉積特征(沈紅錢(qián) 等, 2018)。
(1)北西往南東方向(地塹短軸方向),菱錳礦體厚度變化規(guī)律與含錳巖系厚度變化規(guī)律一致,同樣具有由薄變厚、再由厚變薄、從有到無(wú)的變化規(guī)律(圖3)。在北西側(cè)TC158礦厚1.16 m;逐漸往南東方向至TC157礦厚3.98 m;往南東至ZK001孔礦體增厚至4.53 m;再往南東方向至ZK202孔礦厚9.93 m,開(kāi)始出現(xiàn)氣泡狀富菱錳礦體;繼續(xù)往南東方向ZK402孔礦厚達(dá)到最大值15.41 m,且同樣見(jiàn)氣泡狀富菱錳礦體;繼續(xù)往南東方向的ZK503孔礦體開(kāi)始減薄至8.17 m,同樣見(jiàn)氣泡狀富菱錳礦體;往南東側(cè)的TC7不含錳礦體。大厚度錳礦體和氣泡狀富菱錳礦體集中分布在ZK202、ZK402、ZK503孔附近一帶,為含錳地塹的噴溢中心。
圖2 南華紀(jì)大塘坡早期楊家灣-老木灣地塹原型與錳礦體空間展布圖
(2)南西往北東方向(地塹長(zhǎng)軸方向),菱錳礦體厚度同樣具有由薄變厚、再逐漸變薄的變化規(guī)律(圖3)。在南西側(cè)的ZK101孔礦厚2.64 m;往北東方向的QZ6孔礦體急劇增厚至6.67 m;再往北東方向的ZK402孔礦厚達(dá)到15.41 m,開(kāi)始出現(xiàn)氣泡狀富菱錳礦體;繼續(xù)往北東方向的ZK203孔礦厚為14.49 m,且同樣見(jiàn)氣泡狀富菱錳礦體;往北東方向TC157礦體急劇減薄至3.98 m。大厚度錳礦體和氣泡狀富菱錳礦集中分布在ZK402、ZK203孔附近一帶,為含錳地塹的噴溢中心。
圖3 黔渝毗鄰區(qū)楊家灣-老木灣含錳地塹礦體厚度等值線圖
圖4 黔渝毗鄰區(qū)楊家灣-老木灣地區(qū)南華紀(jì)大塘坡早期含錳地塹與找礦預(yù)測(cè)圖
(2)通過(guò)對(duì)地塹流體噴溢礦石相特征分析,楊家灣大型錳礦床主體位于楊家灣-老木灣Ⅳ級(jí)地塹的中心相區(qū),礦體厚度大,品位高;黑水溪錳礦床位于該地塹的過(guò)渡相區(qū);三角坡小型錳礦床位于該地塹的邊緣相區(qū)。
(3)楊家灣-老木灣含錳地塹具備形成超大型錳礦床的條件,由于后期地質(zhì)作用,該地塹大部分已被被剝蝕掉,僅地塹中部、南部和南西部殘存小部分,還具有一定的找礦潛力,可望找到2-3個(gè)中小型錳礦床。