沈紅錢,張 遂,曾 飛,謝小峰,楊炳南,謝興友,蔡國榮,沈小慶,2,朱 璞,姚希財,吳應(yīng)值,楊 俊
(1.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局103地質(zhì)大隊,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 550081;3.貴州省錳礦資源預(yù)測評價科技創(chuàng)新人才團隊,貴州 銅仁 554300)
黔湘渝毗鄰區(qū)南華紀“大塘坡式”錳礦床具有世界上獨特的成礦環(huán)境和機制(張夏林 等,2018),是一種新的礦床類型,即“內(nèi)生外成”氣液噴溢沉積型錳礦床(周琦 等,2012,2013,2018,2019),形成于新元古代Rodinia超大陸裂解背景下的南華裂谷盆地(杜遠生 等,2015),揚子地塊與華夏地塊分離導(dǎo)致南華裂谷盆地形成,南華紀早期,南華裂谷盆地沿秀山、黔陽和金蘭寺等殼-幔韌性剪切帶再次發(fā)生裂陷,分別形成三個Ⅱ級構(gòu)造單元,即武陵次級裂谷盆地、雪峰次級裂谷盆地和其間的天柱-懷化地壘等(周琦 等,2016a;2017)。武陵次級裂谷盆地控制形成了華南武陵錳礦成礦帶,內(nèi)部由3個Ⅲ級地塹、2個Ⅲ級地壘和至少16個Ⅳ級地塹組成(周琦 等,2016b)。其中,松桃-古丈Ⅲ級地塹是武陵次級裂谷盆地的裂陷中心,錳礦成礦作用強烈,形成的錳礦資源量巨大(張遂 等,2015,2018),已成為世界級錳礦資源富集區(qū)之一。Ⅳ級地塹則控制形成大型-超大型錳礦床,而在地壘區(qū)則無錳礦體分布。控制南華紀地塹盆地和錳礦形成分布的同沉積斷層均為北東東向(袁良軍 等,2016),與地表燕山期北東向構(gòu)造相差40°左右(謝小峰,2018;袁良軍 等,2019)。松桃高地、道坨超大型錳礦床和松桃楊立掌、李家灣、大路等錳礦床均集中分布于南華紀李家灣-高地-道坨IV級含錳地塹盆地。
本次大精查(勘探)的貴州松桃高地(富)錳礦床,位于松桃縣城南西260°方向,平距約37 km,轄屬冷水溪鎮(zhèn)、烏羅鎮(zhèn)管轄。2014—2018年,貴州省地礦局103地質(zhì)大隊錳礦資源預(yù)測評價科技創(chuàng)新人才團隊,運用團隊創(chuàng)立的錳礦氣液噴溢沉積成礦原創(chuàng)理論和隱伏新類型錳礦找礦勘查原創(chuàng)技術(shù)體系,通過貴州省銅仁松桃國家整裝勘查區(qū)轉(zhuǎn)化運用實踐,成功發(fā)現(xiàn)的又一隱伏超大型(富)錳礦床。是該整裝勘查區(qū)繼普覺、道坨、桃子坪等三個隱伏超大型錳礦床之后找到的又一個隱伏超大型錳礦床,2018年貴州省地礦局103地質(zhì)大隊詳查提交資源量1.61億噸,其中富錳礦石資源量0.72億噸,為亞洲第二大的錳礦床,同時也是我國首個特大型富錳礦床(袁良軍等;2018)。為盡快將該礦產(chǎn)開發(fā)利用,貴州省決定對該礦進行大精查(勘探)。本文在綜合分析該礦床勘探最新成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合道坨、李家灣、大路等錳礦床資料,介紹南華紀武陵錳礦成礦帶松桃李家灣-道坨-高地地塹盆地研究新進展,并對該地塹盆地錳礦資源潛力進行預(yù)測,為該地區(qū)下步錳礦找礦工作部署提供依據(jù)。
圖1 貴州松桃高地錳礦區(qū)地質(zhì)簡圖
表1 松桃李家灣-高地-道坨錳礦區(qū)構(gòu)造特征簡表
圖2 松桃李家灣-高地-道坨南華紀地塹含錳巖系厚度等值線圖
圖3 松桃李家灣-高地-道坨南華紀地塹錳礦體厚度等值線圖Fig.3 The thickness contour map of the manganese ores in Lijiawan-Gaodi-Daotuo Graben,Songtao area
菱錳礦礦體中具塊狀構(gòu)造夾被瀝青充填的氣泡狀構(gòu)造的礦石,其Mn品位均大于25%,即富菱錳礦石。富錳礦體與含錳巖系、錳礦體呈正相關(guān)關(guān)系,均是以ZK2903為中心向四周逐漸變薄,處于高地地塹盆地中心(圖4)。富錳礦產(chǎn)于錳礦體中部,無論走向上、傾向上均以上、下兩層富錳礦的形式出現(xiàn),間夾貧錳礦或少量碳質(zhì)頁巖,與氣泡狀菱錳礦的分布基本一致。
圖4 松桃李家灣-高地-道坨南華紀地塹富錳礦體厚度等值線圖
綜上所述,在高地成錳地塹中,含錳巖系厚度、菱錳礦體厚度以及菱錳礦體品位三者的變化規(guī)律在空間位置上大致重合,從地塹中心到地塹邊緣,菱錳礦體厚度逐漸變薄,含錳巖系沉積厚度逐漸減薄,錳礦體品位逐漸降低,三者的變化規(guī)律一致,呈正相關(guān)性(圖5),同時反映三者受相同的同沉積斷層控制。氣液噴溢口嚴格控制錳礦礦體的分布,越靠近噴溢口的位置,噴溢沉積成礦作用強烈,礦體厚度越厚、品位越富,從地塹中心往地塹邊緣,含錳巖系厚度逐漸減薄,菱錳礦體層數(shù)減少,單層厚度變薄,菱錳礦體的品位逐漸貧化,直至尖滅。
圖5 松桃李家灣-高地-道坨南華紀地塹礦體、含錳巖系厚度及礦石品位三者關(guān)系曲線圖
圖6 松桃李家灣-高地-道坨南華紀含錳地塹與找礦預(yù)測圖
(2)通過對該地塹盆地氣液噴溢礦石相特征研究分析,氣液噴溢成礦過程中依次形成中心相、過渡相、邊緣相三個礦石相,氣液噴溢中心礦石相區(qū)面積可達5.5 km2,噴溢成礦作用強烈,成礦規(guī)模大,礦體厚度大,礦體層數(shù)多,反映出大規(guī)模噴溢和多期次的錳礦成礦作用特征。松桃高地隱伏超大型錳礦正位于該地塹中心相區(qū),故富錳礦資源量大,而松桃道坨隱伏超大型錳礦床主體位于該地塹的過渡相區(qū)。
(3)預(yù)測該地塹礦權(quán)空白區(qū)資源量還有2億噸的潛力,加上已控制的錳礦資源儲量3億余噸,以致該地塹錳礦資源可突破5億噸,是一個世界級的隱伏巨型錳礦田。