貴州黔北成錳沉積盆地中～晚二疊世錳礦成礦特征

李連支

摘 要：貴州二疊系錳礦主要產(chǎn)于貴州黔北成錳盆地，含錳巖系主要為二疊系中統(tǒng)茅口組，富錳建造主要為灰色、深灰色及黑色角礫狀、班雜狀及紋層狀錳礦層，局部夾褐紅色錳方解石，品位在25%～35%之間，礦體厚度大于2米。錳礦的形成與構(gòu)造與火山熱事件密切相關(guān)。

關(guān)鍵詞：黔北成錳盆地;中～晚二疊世;錳礦成礦特征

貴州二疊系錳礦產(chǎn)于中～晚二疊世黔北成錳沉積盆地。從滇東北格學(xué)經(jīng)水城—納雍到遵義一帶的所有錳礦床（點(diǎn)）都分布在北東向長約350km、寬約25-50km的茅口晚期黔中臺(tái)溝相帶內(nèi)[1]。該區(qū)中二疊世晚期-晚二疊世早期發(fā)生強(qiáng)烈的裂陷作用[2]，并伴隨峨眉山地幔柱的強(qiáng)烈活動(dòng)形成黔北裂谷盆地;盆地中形成了多個(gè)次級(jí)地塹盆地，并控制了錳礦床的形成。

1、黔北成錳盆地含錳巖系建造的區(qū)域特征

（1）區(qū)域大地構(gòu)造背景

本區(qū)屬于揚(yáng)子陸塊區(qū)（Ⅰ級(jí)）上揚(yáng)子陸塊（Ⅱ級(jí)）揚(yáng)子陸塊南部碳酸鹽臺(tái)地（Ⅲ級(jí)），處于上揚(yáng)子板塊的鄂渝湘黔前陸褶皺沖斷帶[3]。

（2）區(qū)域地層

按照貴州省地層綜合區(qū)劃，本區(qū)歸屬黔北、黔中、黔西北地層小區(qū)。黔北、黔西南地區(qū)的“遵義式”、“水城式”沉積型錳礦賦存于區(qū)內(nèi)二疊系茅口組。

區(qū)內(nèi)出露主要地層為上元古界南華系（Nh）、震旦系（Z）、古生界寒武系（∈）、奧陶系（O）、志留系（S）、二疊系（P）、中生界三疊系（T）和新生界第四系（Q）。

（3）區(qū)域構(gòu)造

黔北成錳盆地主要受NEE向黔中隆起帶核部張裂帶-沉積斷陷帶即黔中臺(tái)溝同沉積斷裂，以及NEE向的納雍-甕安、NW向的埡都-紫云等深斷裂帶共同控制。

（4）區(qū)域巖漿巖

主要巖漿巖為產(chǎn)于中二疊世晚期-晚二疊世早期的峨眉山玄武巖組（P2-3e或Pβ），夾于中二疊統(tǒng)茅口組（P2m）與上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）或宣威組（P2x）之間的火山巖。

2、黔北成錳盆地含錳巖系的建造特征

（1）遵義次級(jí)成錳盆地含錳巖系的建造特征

汪洋等（2019）對遵義地區(qū)深溪等典型錳礦床含錳巖系典型剖面進(jìn)行深入研究，認(rèn)為本區(qū)的含礦巖系為二疊系中統(tǒng)茅口組第三段，其與龍?zhí)督MC1煤層（炭質(zhì)泥巖）為頂界，整合接觸于二疊系中統(tǒng)茅口組第二段硅質(zhì)灰?guī)r之上。

上覆地層：龍?zhí)督MC1煤層（線）或炭質(zhì)泥巖層，厚度為0.02～0.30m，平均厚0.11 m。 C1煤層之下為灰色、灰白色粘土巖，含少量黃鐵礦和大量植物葉莖化石，含錳低于2%，含硫一般大于2%。

①灰色含黃鐵礦粘土巖：含大量黃鐵礦結(jié)核，局部含少量條帶狀菱鐵礦、白云石和褐鐵礦等礦物，厚度為 0.12～1.18m，平均厚度為0.32m。

②深灰色含錳粘土巖：含少量黃鐵礦，接近礦層錳含量變高，厚度為0.25～0.65m，平均厚度為0.40m。該建造分布于Ⅲ級(jí)斷陷盆地Ⅳ級(jí)地塹中。

③錳礦層：為灰、黑灰色、灰褐色、棕紅色碳酸鹽錳礦及灰褐色氧化錳礦，礦層中偶見夾石，夾石為含錳粘土巖和含錳泥巖。礦層厚0.28～4.19m，平均厚1.49m。含錳建造形成于Ⅲ級(jí)斷陷盆地Ⅳ級(jí)地塹（水下洼地）中，而呈相變關(guān)系的硅化巖建造則形成于Ⅲ級(jí)斷陷盆地Ⅳ級(jí)地壘（水下高地或水下隆起）中。

④凝灰?guī)r：含大量黃鐵礦結(jié)核，局部含錳較高甚至可達(dá)10%。平均厚0.17m。

下伏地層：為茅口組第二段灰黑色薄層狀含硅質(zhì)灰?guī)r，與綠泥石粘土巖接觸位置局部含錳較高，局部達(dá)到邊界品位10%?？煞譃槿N建造類型（汪洋等，2019）：

a富錳建造：主要為一套含富錳礦體的建造，該建造主要為灰色、深灰色及黑色角礫狀、班雜狀及紋層狀錳礦層，局部夾褐紅色錳方解石，品位在25%～35%之間，礦體厚度大于2米，分布于氣液噴溢口附近。

b貧錳建造：為灰色、深灰色塊狀構(gòu)造，粒屑結(jié)構(gòu)錳礦，為氣液噴溢沉積成礦系統(tǒng)中的過渡相的主要建造。

c含錳建造：該建造主要為淺灰、灰綠、暗灰至灰黑色的含黃鐵礦的粘土巖、含錳粘土巖、含錳灰?guī)r所組成，一般厚1.96～5.95m，鉆孔揭露該建造其下直接與茅口組第二段（P2m2）的硅質(zhì)灰?guī)r建造接觸。

（2）水城次級(jí)成錳盆地含錳巖系的建造特征

含礦層位為中二疊統(tǒng)茅口組第二段。根據(jù)其巖性特征和層序?qū)⑵浞譃橐韵聨讉€(gè)建造[4]：

①生物碎屑灰?guī)r夾泥灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r建造：淺灰-深灰色厚層至塊狀泥晶、亮晶生物碎屑灰?guī)r，局部夾炭質(zhì)泥灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、豹皮狀灰?guī)r。

②燧石灰?guī)r夾含錳粘土巖、硅質(zhì)巖建造：灰、深灰色薄至中厚層狀燧石灰?guī)r及含錳硅質(zhì)灰?guī)r，燧石呈條帶狀和團(tuán)塊狀，局部常夾含錳粘土巖及錳1.78m，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。礦體長649m～1179m，Mn含量10.1%～33.57%，平均22.45%。

③泥晶灰?guī)r夾生物碎屑灰?guī)r：淺灰-深灰色中至厚層狀泥晶灰?guī)r夾生物碎屑灰?guī)r，上部夾少量燧石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和硅質(zhì)灰?guī)r。

3、含錳建造形成條件

（1）構(gòu)造事件

東吳運(yùn)動(dòng)、峨眉山地幔柱的活動(dòng)，峨眉地裂運(yùn)動(dòng)等構(gòu)造事件形成了黔中臺(tái)溝-黔北成錳盆地及次級(jí)成錳地塹盆地，以及區(qū)域性的峨眉山玄武巖組;峨眉山玄武巖火山噴溢及早期峨眉山玄武巖的陸解、海解，提供了成錳盆地中的錳礦成礦提供了錳質(zhì)來源。

（2）火山熱事件

茅口中期以后，東吳運(yùn)動(dòng)沿早已存在的一些深大斷裂發(fā)生基性火山噴發(fā)活動(dòng)，形成了大面積的峨眉山玄武巖，是揚(yáng)子地臺(tái)巖石圈張裂延伸至上地幔，并發(fā)生橫向擴(kuò)張的產(chǎn)物。峨眉山玄武巖的噴發(fā)影響了當(dāng)時(shí)西南地區(qū)的海陸變遷、氣候變化、生物興衰、物種演化、沉積作用和成礦作用等（陳文一等，2003）。

本區(qū)錳礦正是在東吳運(yùn)動(dòng)時(shí)期， 在黔中臺(tái)溝相帶玄武巖噴發(fā)-噴溢過程中形成的[1]。這一時(shí)期，火山噴溢活動(dòng)前后，由于地幔柱的拱托作用，產(chǎn)生深大斷裂，大量的氣水熱液沿著深大斷裂噴流出海底，形成熱水噴流沉積，區(qū)內(nèi)錳礦是峨眉山玄武巖噴發(fā)前后的氣水熱液沿深大斷裂噴流作用的結(jié)果，其成礦作用受到峨眉山地幔柱活動(dòng)的控制[5]。

（3）成礦物質(zhì)來源

格學(xué)—水城—遵義一帶的錳礦，距離富錳巖石的古陸較遠(yuǎn)[6]，在錳礦形成過程中，錳質(zhì)來自大陸的可能性較小;黔北成錳盆地中白泥塘層錳質(zhì)主要來源于區(qū)域上中二疊世茅口沉積期玄武巖噴發(fā) （海底噴溢 ），以及該區(qū)白泥塘層錳質(zhì)、玄武巖中的錳質(zhì)因東吳運(yùn)動(dòng)受到大面積風(fēng)化剝蝕造帶入遵義次級(jí)成錳盆地，成為遵義錳礦的礦質(zhì)來源。

遵義錳礦石中見有火山碎屑結(jié)構(gòu)，殘余的玄武巖屑;在水城—納雍錳礦區(qū)，錳礦圍巖的硅質(zhì)巖中有長石斑晶（已被硅質(zhì)交代），說明在茅口組沉積中晚期臺(tái)溝相帶中，已有基性火山噴發(fā)活動(dòng)，因而水體中有玄武巖屑和凝灰?guī)r屑存在。據(jù)1∶ 20萬息烽幅資料，分布在茅口組第二段的玄武巖（P2β），平均含MnO為0.25%，高于貴州西部P2 -3β鈣堿性玄武巖MnO平均含量，說明茅口組沉積中晚期基性火山噴發(fā)活動(dòng)可能是黔中臺(tái)溝相帶內(nèi)錳質(zhì)的重要來源之一[6]。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉平，廖友常等.2008.與火山活動(dòng)有關(guān)的熱水沉積錳礦—以貴州二疊紀(jì)錳礦為例[J].中國地質(zhì)，35（5）： 992-1006.

[2]劉志臣，陳登等.2013.貴州遵義錳礦成礦物質(zhì)來源探討[J].地質(zhì)論評(píng).56（S）：307-308.

[3]王硯耕等.1989.貴州錳礦地質(zhì)[M].貴陽：貴州人民出版社.

[4]覃英，袁良軍等.2013.淺析黔東南地區(qū)南華紀(jì)錳礦地質(zhì)特征與找礦前景[J].礦物學(xué)報(bào)，增刊.

[5]楊瑞東，顏承錫.1993.貴州早二疊世茅口晚期成錳環(huán)境及錳礦遠(yuǎn)景預(yù)測[J].貴州科學(xué)，11（2）：65-71

[6]陶平，杜昌乾等.2005.貴州及鄰區(qū)二疊系錳礦地質(zhì)特征及成礦作用探討[J].貴州地質(zhì)，22（2）：102-108.