湖南湘潭地区南华系锰矿成矿地质条件分析及找矿预测

湖南湘潭地区南华系锰矿成矿地质条件分析及找矿预测
黄飞;唐星星;刘虎
【摘要】本文从岩相古地理、古构造、地层岩性、古气候及古生物条件等与锰矿
的关系进行了初步分析,结合已知锰矿床控制程度和已探获资源量对比分析,并开展
了锰矿找矿预测.
【期刊名称】《世界有色金属》
【年(卷),期】2017(000)020
【总页数】2页(P88-89)
【关键词】南华系锰矿;成矿地质条件;岩相古地理;找矿预测
【作者】黄飞;唐星星;刘虎
【作者单位】中国冶金地质总局湖南地质勘查院,湖南长沙410000;中国冶金地质
总局湖南地质勘查院,湖南长沙410000;中国冶金地质总局湖南地质勘查院,湖南长
沙410000
【正文语种】中文
【中图分类】P619.14
湘潭成锰盆地是我国重要的锰业基地。

湘潭地区地层出露齐全，其中南华系大塘坡组为本区含锰岩系，与锰矿关系密切；地处扬子陆块东南缘，与沿江盆地带的江南隆起和皖南断陷盆地相接，南东至板块拉张边界，与华南裂谷盆地（褶皱带）毗邻，南华系锰矿在湘潭地区分布较广，也是该区主要金属矿产。

区内有利的岩相古地理条件、古构造、古气候条件以及古生物组成四位一体，联合控制了锰矿的形成和发
展。

位于扬子陆块东南被东大陆边缘(图1)，地处湘桂断盆地带湘桂断陷盆地湘潭成锰
沉积盆地内，与沿江盆地带的江南隆起和皖南断陷盆地相接，南东至板块拉张边界，与华南裂谷盆地（褶皱带）毗邻，锰矿成矿地质条件好。

（1）地层：区内锰矿赋存于南华系大塘坡组下段(Nh1d1)黑色炭质页岩中，有锰
矿层分布地段均有黑色炭质页岩系，锰矿层的厚度与其呈正相关关系。

当黑色页岩厚度在5～15m，具有呈中型矿的可能，当大于25m以上，有呈大矿的可能，当黑色页岩大于40米以上，矿体厚度出现异常；含锰岩系厚度越大，锰矿层厚度越大，锰品位也增高，变化趋于稳定。

（2）构造：褶皱构造有仙女山、紫云山背斜、沩山穹窿背斜、青山塘-花明楼向
斜及乌田向斜，锰矿主要赋存于向斜构造内；断裂构造以北东向为主，并常见北东向断裂切割了北西向断裂，破坏了含锰岩系及锰矿层的连续性。

南华系“大塘坡式”锰矿为沉积型矿床，严格受地层岩性控制。

工作区内锰矿赋存于南华系大塘坡组下段(Nh1d1)黑色炭质页岩中，有锰矿层分布地段均有黑色炭质页岩系，锰矿层的厚度与其呈正相关关系。

（1）古构造控矿：地处扬子陆块东南被动大陆边缘，其北西侧为大庸-咸宁断裂
为界，北东侧以长沙-常德断裂为界，与沿江盆地带的江南隆起和皖南断陷盆地相接，南东至板块拉张边界，与华南裂谷盆地（褶皱带）毗邻(图1)，地处武陵断陷
盆地和湘桂断陷盆地。

雪峰运动早期因强烈的拉张作用，具有转换断层性质的断裂产生升降运动，形成拉张型断陷裂谷盆地和基底同生断裂，裂谷断陷盆地在富禄期形成小盆地皱型，在大塘坡期处于下降阶段的小盆地稳定但不协调发展，导致盆地规模不一，接受锰泥质物沉积速度不同，形成厚10-55m的黑色(含锰)炭质页岩；而同生断裂正好为深部锰质向沉积盆地迁移聚集提供了通道。

南沱期由于地壳上升，海水回退，气候寒冷，大范围接受了冰碛物沉积。

有利于古构造条件控制沉积盆地
的性质、锰矿床的规模。

（2）后期构造控矿：断裂构造破坏导致锰矿层不连续，局部剥蚀无矿；褶皱构造是锰矿层最终的存矿部位，背斜构造核部大部分已剥蚀，仅两翼保留，而向斜构造是保存锰矿层的主要有利部位，为今后寻找锰矿进行了构造定位。

（1）古地理条件：工作区位于稳定大陆边缘，南部为水系隆起，西北-东北界为湘桂浅海，盆地沉积环境相对稳定，沉积物组成趋向均一，并进行较好的分异，为海相沉积锰矿的形成创造了良好的地质环境；古断裂张裂带或与盆地同沉积断裂带控制的成锰盆地，是浅海中相对低洼的区域，为锰质的汇聚、浓集、沉淀提供了空间场所。

（2）含锰岩系岩相及岩性组合条件：锰矿形成于靠近大陆边缘的滨浅海、陆棚或次深海的古地理环境。

形成了一套碎屑岩、泥质岩、含藻碳泥岩、碳酸盐沉积。

成锰盆地边缘相由砂砾岩、砂岩、粉砂岩等组成，多形成规模小或工业意义不大的锰矿点或锰矿化点；盆地内部发育的内部相则由泥质碎屑岩、含碳泥岩、白云岩及碳酸锰矿组成，相对大矿好矿受内部相控制，多形成大-中型锰矿床。

锰矿层产于黑色炭质岩系岩性组合中,其必须以碳质页岩为主，自下而上岩性组合为：线理状黑色炭质页岩-碳酸锰矿层-叶片状黑色页岩-条带状碳酸锰矿-黑色炭质页岩，且岩比80%以上。

通过对矿山勘查，和开采成果综合研究表明，盆地内含锰岩系黑色碳质页岩炭质含量均达到或基本达到80%，对锰矿的富集有利的；同时碳酸锰品位与SiO2含量呈一定的负相关关系，当SiO2含量＜10%时，Mn品位较为稳定，一般＞20%，当SiO2含量在10%～30%，Mn品位明显降低，一般20%左右，当SiO2含量＞30%，Mn品位一般都＜15%。

工作区南华系含锰岩系为间冰期沉积，属温暖潮湿的中低纬度地带亚热带气候。

大量呈低价化合物的锰质为锰矿床的形成带来了充足的物源。

大塘坡早期古气候为一缺氧的还原环境，大气圈具有富CO2弱O2的性质，锰可以呈Mn(HCO3)2大量
溶于水中，从大陆搬运至海洋，在弱碱性还原的水介质中直接沉淀MnCO3形成碳酸锰矿床，对锰质从岩石中析出，经搬运、沉积、富集和形成锰矿床具有重要的作用。

本区锰矿石中有丰富的微生物化石，主要为蓝藻。

海水中Mn元素丰度为0.002，海生植物（菌类、藻类）Mn元素丰度为53，富集倍数可达2.6万倍，说明藻类有很强的锰质富集能力,虽然富锰菌藻堆积体的含量仅相当于0.0053%，不到一般岩石的二十分之一，但在藻类大量繁衍期间中，不断吸附和汲取介质中的锰质等养料，同时不断调节水体碱性沉积环境，在一定程度上加快了锰质富集。

根据区内成矿地质条件，物化探异常特征和矿产检查成果等综合分析和研究，区内矿产为锰矿，属“大塘坡式”沉积型锰矿，主要产于南华系大塘坡期，根据含锰岩系和已知锰矿床分布，将区内锰矿找矿前景分为了三个锰矿找矿远景区，即鹤岭-炭家仑锰矿成矿远景区、九潭冲-旗山锰矿成矿远景区和金石-磨子潭锰矿成矿远景区。

分述如下：
该区有已知锰矿床5处，主要分布于乌田向斜两翼。

南翼湘潭锰矿大型锰矿床1处，已控制锰矿层走向长约8km，倾向延深约1.2km，累计探获锰资源储量2582万吨；向斜北翼水井锰矿控制走向延伸约400m，倾向延深约500m。

整个远景区锰矿层控制程度较高，已累计探获了2616万吨锰矿资源储量，但具有很大找矿潜力的乌田向斜深部仅本次矿调开展了验证工程，根据钻孔情况分析，含锰岩系厚度大(上段厚超过180m)，推测深部岩相古地理为地堑，含锰岩系锰矿层也可能增厚。

找矿潜力大，预测远景超过2000万吨。

该区主要分布于歇马岩体东侧，紫云山背斜东翼，有已知锰矿床3处，其中北侧有九潭冲中型锰矿1处，中部有隐山和楠木冲小型锰矿床2处。

控制锰矿层走向断续延伸约5km,北段九潭冲锰矿已探获锰矿资源储量383万吨；中部隐山锰矿已探获锰矿资源储量7万吨；南部楠木冲锰矿已探获锰矿资源储量20万吨。

整个远
景区已累计探获410万吨锰矿资源储量，但仅浅部锰矿层控制较好，深部控制程度低，具有很大找矿潜力，预测远景超过2000万吨。

该区主要分布于沩山岩体东侧，青山塘-花明楼向斜西段两翼，其中向斜西南翼有金石中型锰矿1处，控制锰矿层走向延伸约2km，倾向延深约850m，累计已探获锰矿资源储量267.47万吨；向斜北西翼有磨子潭锰矿1处，控制锰矿层走向延伸约1.5km，倾向延深约200m，累计已探获锰矿资源储量21.1万吨。

整个远景区累计探获288.57万吨锰矿资源储量，仅浅部锰矿层控制较好，工作程度很低，具有很大找矿潜力，预测远景超过3000万吨。

综合分析认为：工作区成矿地质条件好，通过与已知锰矿床对比分析，认为均具有很大找矿潜力，特别是已知矿床深边部的主要的找矿区域。

【相关文献】
[1]姚敬劬等.扬子地台南缘及邻区及其邻区锰矿研究.冶金工业出版社，1995.12ISBN 7-5024-1800-8.
[2]侯宗林、薛友志.中国南方锰矿地质.四川科学技术出版社，1996ISBN 7-5364-3303-4.
[3]姚敬劬.舒长国.湘中湘南古构造成锰盆地及锰矿找矿.冶金工业出版社，1998.11 ISBN 7-5024-2252-8.。