奥陶纪锰矿概述

课
程
论
文
论文题目：奥陶纪锰矿概述
课程名称：矿床学进展
学院：资源与环境工程学院专业：三矿姓名：江冉学号：2013021230 年级：2013级任课教师：杨瑞东
2013年2月14日
奥陶纪锰矿概述
一奥陶纪锰矿资源量及分布
奥陶系锰矿分布面积小，储量较集中，均为低磷优质锰矿石和优质富锰矿石。

奥陶纪锰矿是我国重要的锰矿石生产基地之一。

奥陶纪锰矿主要储存在中奥陶统磨刀溪组和上奥陶统五峰组。

中奥陶统磨刀溪组是桃江式锰矿的赋存层位，主要分布于湖南安化—桃江一带。

矿体由上、下两个矿层组成,呈层状、似层状和透镜状产出。

矿石构造有条带状、致密块状、鲕状、砾状。

矿石结构为微屑—粉屑结构。

锰矿物主要为菱锰矿和钙菱锰矿。

矿石化学成分:Mn 21.48 %、P 0.0507 %、P/ Mn为0.0024，为优质锰矿石。

轿顶山式锰矿，分布于四川汉源县,产于上奥陶统五峰组。

矿体呈透镜状产出，碳酸锰矿石主要成分菱锰矿，其次是锰云石、含锰白云石、含锰方解石，局部可见褐锰矿、方锰矿、黑锰矿、蔷薇辉石。

锰矿石成分：Mn 34.35 %、P 0.049 %、P/ Mn 为0.10014 ,为优质富锰矿石。

因含Co0.1399 %，故称钴锰矿。

下面以响涛源锰矿、轿顶山锰矿、大瓦山锰矿为例，论述奥陶纪锰矿。

二响淘源锰矿
（一）响涛源锰矿所在地区的地质特征
响涛源锰矿矿区位于桃江县城204º方向28km处。

距长沙119km，内有公路相通。

该矿是湖南省优质锰矿石的生产基地。

①矿区地质概况
矿区包括木鱼山、南石冲、斗笠山和黑油洞等4个矿段，南北长6km，东西宽2-4km，面积18k㎡。

1、地层
矿区出露地层有寒武系中上统探溪群，奥陶系下统桥亭子组；奥陶系中统胡乐组和磨刀溪组；奥陶系上统五峰组，志留系下统周家溪群和第四系。

与成矿有关的地层为奥陶系中统磨刀溪组，分2个岩性段：上部粘土岩段，局部硅质增高，近矿层为黄绿色页岩，可作为标
志层，厚10-40m;下部岩性段由炭质页岩、含锰灰岩夹碳酸锰矿层构成，厚0.73-9.65m。

含锰岩系自上而下可分为8层：
⑧粘土岩，厚5-35m；
⑦含锰灰岩夹碳酸锰矿层(上层矿)，厚0-1.59m；
⑥粘土岩，可相变为炭质页岩，厚1.1~5 .3m；
⑤含锰灰岩，厚0.15-1.19m；
④碳酸锰矿层(下层矿)，厚0.25一2.44m；
③含锰灰岩，厚0.15一1.6m；
②黑色炭质页岩，厚0一2.7 1m；
①条带状页岩，厚0.45-5.79m。

2、构造
矿区以褶皱构造为主，自北而南依次出现六通公向斜、胡家仑背斜、斗笠山向斜与张家湾背斜。

褶皱轴向为北东东或近东西向。

六通公向斜核部出露志留系，两翼出现奥陶系，北翼地层倾向南，倾角32~65º，深部岩层倾角变缓为4~30º；南翼地层倾向北，倾角上陡下缓。

向斜两翼有次一级褶皱。

该向斜控制木鱼山、南石冲两矿段的展布。

斗笠山向斜控制斗笑山矿段的展布；张家湾背斜控制黑油洞矿段的展布。

规模较大的断层有2条。

F13断层，位于木鱼山矿段，长1400m，倾向北北东，倾角57~80°断层破碎带宽0.2-3m，有角砾岩，并被石英脉充填，垂直断距9-45m,属正断层，破坏矿体的连续性。

张家湾F3断层，走向近东西，是斗笠山矿段与黑油洞矿段的天然分界线，两盘有水平位移，其断距近500rn，破坏矿体的连续性。

六通公向斜两翼发育次一级小褶皱，其北翼木鱼山段有孟溪向斜和野鸭塘背斜。

孟溪向斜：位于4-54线之间，长900m，幅宽145-250m，幅高20-80m轴向近东西，轴面北倾，倾角80~87º。

南翼地层倾角21~34º，北翼地层倾角18~55º，矿层呈波状展布。

野鸭塘背斜：位于16-54线间，长900m,幅宽145-250m，幅高20-80m。

轴向近东西，轴面北倾，倾角78-85º。

南翼地层倾角25-50º，北翼地层倾角20-35º。

矿区小断层比较发育。

根据木鱼山段钻孔统计，在13个钻孔中的含矿部位见到小断层13条，断层垂直断距1-9m，水平断距0.5-6m，有破碎带，宽0. 02-2,22m ,倾向北或向南，倾角42-80º，除1条属逆断层外，其余12条均属正断层。

对南石冲南井100mm与150m中段的小断层进行调查，小断层也比较发育。

100m中段，坑道全长646m，有小断层17条，断层密度1.7-13条/百米，平均2.4条/百米;150m中段，坑道直全长366rn，有小断层44条，断层密度7.7-25条/百米，平均11条/百米。

这些小断层倾向各异，倾角42-88º，多属正断层，也有逆断层，断距0.2-1.8m。

对矿层起破坏作用
3.岩浆岩
矿区外围，北部有桃花山岩体，南部有伪山岩体。

矿区内六通公向斜袖部见煌斑岩脉2条，一条长560m，宽5-20m倾向南西，倾角71º;另一条长620m ,宽8-15m,倾向南西，倾角70º煌斑岩脉有分枝复合现象，均充填在张性断裂中，围岩无明显蚀变，切断矿层，但上、下盘无明显位移。

②矿床地质特征
1.矿体规模、形态与产状
矿体形态呈层状、似层状，与围岩整合产出，产状一致（见图1-1）
图1-1响涛源锰矿南石冲0线剖面线示意图
矿区内见有上、一下两层矿，矿层之间夹有1.3-5.3rn的粘土岩，下层矿是主矿层，在
全区均有分布，露头总长达11000m，其在北北西方向上稳定，在东西走向上有相变，由碳酸锰矿石相变成含锰灰岩。

其顶、底板均为含锰灰岩，厚0.19-1.6m,含Mn3.99% -5.6% 。

下层矿时有夹石，多为炭质页岩，也见含锰灰岩，夹石厚0.011-0. 5m。

各矿段下层矿的规模及产状如表1-1。

上层矿仅在南石冲、木鱼山两矿段局部地段见到。

矿体形态呈似层状，走向长388m ,倾斜延深756m，面积0.19㎡，厚0.45-0.67m，平均0.57m，念Mn18.94%。

上层矿不稳定，可相变成粘土岩。

上、下锰矿层位于含锰岩系的中下部。

菱锰矿相带组成矿层中富锰段，呈北北西方向展布，与含锰岩系厚大部分展布方向一致，受木鱼山一磨刀溪一毛腊水下洼地控制。

矿层底板富含有机质和笔石化石。

碳酸锰矿层含藻类、瓣鳃类、牙形刺、三叶虫、介壳类等古生物化石碎屑，表明生物也可能参与了成矿作用。

表1-1各矿段下层矿的规模及产状
2.矿石物质成分与结构构造
矿石自然类型有氧化锰矿石和碳酸锰矿石。

氧化锰矿石由碳酸锰矿层与含锰灰岩风化富集形成，呈锰帽状，分布在矿体近地表的头部，厚0.23―1.33m，氧化深度0―45m，平均10m左右。

氧化锰矿石的矿物成分以钠水锰矿为主(30%-50%)，偶见复水锰矿与恩苏塔矿，残留碳酸锰矿，还有石英、褐铁矿与粘土类矿物等。

氧化锰矿石具有隐晶胶状结构、交代结构。

矿石构造以土状构造为主，次为网格状、多孔状、蜂窝状与块状构造。

碳酸锰矿石由钙菱锰矿、菱锰矿、锰方解石、锰白云石、含锰方解石、含锰白云石、方解石、白云石、石英、绢云母二重晶石、有机炭与黄铁矿构成，还有极少最的磁费铁矿、方铅矿与闪锌矿。

矿石具有微粒、鲡状和生物碎屑结构。

菱锰矿、钙菱锰矿的粒径约0.01~0.05mm。

矿石构造有块状、条带状与砾状构造。

条带状构造由数层至10多层的细纹层碳酸锰与页岩组成互层，是矿区的主要矿石构造。

砾状构造由碳酸锰矿物组成豆(砾)状集合体，又被方解石胶结，砾石排列有序，具有同生沉积砾石特点。

矿石中，Al2O3、MgO、TFe等组分
比较稳定;Mn与SiO2、Mn与CaO均呈反相关关系；Mn在走向上，由东向西有变贫的趋势；P有增高的趋势。

（二）响涛源锰矿地区沉积环境分析
①矿石特点
根据矿石的结构构造和矿物成分的不同,可以分下列几种类型：
Ⅰ薄层致密块状碳酸锰矿石：一般为肉红色、浅杠色、灰白色,中粒花岗变晶桔构,薄层致密块状，性脆而坚硬。

组成矿石的矿物主要为菱锰矿,其次为锰方解石和方解石,以及少量的石英和黄铁矿星点。

Ⅱ条带状碳酸锰石：一般为灰色、灰黑色,中至细粒花岗变晶结构,具黑色和浅红色或灰白色相间的条带状构造。

矿物成分主要有菱锰矿,其次为锰方解石和方解石,以及少量的石英和黄铁矿星点。

Ⅲ致密块状含锰灰岩：一般为灰白色、浅灰色,中至细粒花岗变晶结构,致密块状,岩性脆而坚硬。

矿物成分主要为方解石和锰方解石,其次为菱锰矿和石英,以及少量的黄铁矿星点。

Ⅳ斑点状含锰灰岩一般为灰黑色、灰色，具黑色斑点似鲕状桔构,致密块状,坚硬性脆。

矿物成分主要为方解石,其次为锰方解石和菱锰矿，以及少量石英、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿。

黑色斑点是由细粒锰方解石和方解石集合成为核心,外面由一圈黑色锰盾泥质物包围而构成似鲕状桔构。

Ⅴ含锰硅质灰岩一般为黑色、灰色,细粒致密块状,坚硬性脆,具只壳状断口。

组成矿石的矿物,主要为方解石,其次为石英、锰方解石,以及少量的菱锰矿和黄铁矿星点。

②岩相特点
从中、上奥陶统的岩相来看，自下而上是由黑色泥质页岩、碳酸盐岩、粘土页岩、粉砂质硅质页岩所组成的一套浅海相地层,并且具有由海侵至海退一个沉积旋迥中所沉积的一套岩层。

③生物化石特点
从中、上奥中所含的生物化石来看,主要是笔石、三叶虫、腕足类、头足类和介形类等海相生物化石。

因此毫无疑问,原生锰矿是属海相沉积的。

但是值得注意的是，中、上奥陶统的下部为黑色页岩笔石相;中部含矿岩系为黑色页岩、碳酸盐岩和粘土页岩,是笔石和介壳类混合相;上部则为粉砂质硅质页岩笔石相。

因此从生物岩相来看,也说明在沉积锰矿的时候,海水是比较浅的浅海环境生成的。

在中、上奥陶状的上部已出现Dicellograptus szechuanensis 和 planadus ornatus,是晚奥陶世的标准化石。

并且，在锰矿下部的黑色真岩中有Nemagraptus gracilis,这是中奥陶世早期的标准化石。

这在锰矿夹层的黑色页岩中还未发现有这一种笔石，却大量出现了三叶虫Cyclopyge sp.。

根据钱义之鉴定结果，认为属中奥陶世晚期。

因此目前在盆矿层的下部和锰矿夹层中所含的生物化石，通过鉴定，不论是笔石或三叶虫，均属于中奥陶世生物化石，并没有早志留世的化石。

因此认为它的时代应属中奥陶世，并且趋向于中奥陶世的晚期。

而不是属早志留世。

但还需注意的是在中、上奥陶状的上部已出现了Dichuanensis和。

.complanadus ornatus,是晚奥陶世的标准化石。

④含矿岩石颜色
从含矿岩系中的黑色页岩、含锰灰岩、碳酸锰矿中均含黄铁矿，同时含锰灰岩中还含少量的黄铜矿、方铅矿等原生沉积的硫化物，而原生锰矿主要是由菱锰矿和锰方解石所构成的，尚未见有原生沉积的氧化锰矿物等事实来看，可以说明原生锰矿是在缺氧的还原环境中生成的。

综上所述，认为该区的锰矿，是属浅海相黑色页岩、碳酸盐岩和粘土页岩沉积建造的碳酸锰矿床。

锰矿生成的环境是在古陆边缘浅海地区的局限海盆。

锰矿是在海水介质由微酸性或微碱性向较张碱性的临界面上，是在还原性的趋向氧化性的过渡带中生成的。

三轿顶山钴锰矿
（一）轿顶山锰矿所在地区的地质特征
矿区位于汉源县北偏东，直距22km。

距成(都)昆(明)线乌斯河站24km，有公路相通。

该矿床是“优质富锰矿”，为四川省重要的锰矿石生产基地。

①矿区地质概况
矿区由尖山子、羊角岭、梯子岩3个矿段组成，呈北北西一南南东向展布，长约4km，平均宽约2km，面权8k㎡（见图3—1）。

图3—1轿顶山锰（钴）矿区地质平面图
1、地层
矿区出露地层有奥陶系、志留系、二登系和第四系。

中奥陶统主要分布在轿顶山向斜的边缘，构成周围之陡崖。

按岩性之不同，中奥陶统可分为上下两层：下层为紫红色和灰绿色薄层状砂岩及页岩互层;上层为肉红色、白色、浅灰色厚层状结晶灰岩。

上奥陶统为含锰岩系。

下志留统主要分布于轿顶山四周与上奥陶统何的环形缓坡地带，与下伏地层呈假整合接触，底部为含碳质黑色页岩，上部为灰黑色、褐黄色页岩。

下二叠统由阳新灰岩、栖霞灰岩、茅口灰岩组成。

与锰(钻)矿有关的地层为上奥陶统五峰组到下志留统龙马溪组底部。

锰矿层产出层为上奥陶统。

含锰岩系与下伏中奥陶统呈整合接触。

含锰钻岩组多为一套碳酸盐岩一碎屑岩组
成，厚度较小，一般为0.3~4.83m，但变化较大。

矿区锰钻矿层剖面自上而下可细分为9小层:
⑨矿层顶板黑色页岩，厚度>10m；
⑧含钻碳质页岩，呈层状分布全区，具水平层理，厚0.15~0.30m；
⑦含钻砂岩，为中粒石英砂岩，具少量金属硫化物，含钻较高，厚0.2~0.70m—沉积间断一；
⑥含钻灰岩、不等粒结晶灰岩，主要成分为方解石，次为碳泥质，相变较大，含钻较高，厚0.3~0.8m；
⑤上含钻菱锰矿层，褐色块状菱锰矿，具球粒状结构，主要为菱锰矿、锰方解石，含锰品位高，含钻低，厚0.1~2.08m，一般厚＜1.0m；
④含钻锰“夹层页岩”层，为碳质水云母页岩，具微波状层理，富含金属硫化物，含铭较高，厚0.1~0.8m，一般厚0.2~0.3m；
③下含钻菱锰矿层，中厚层致密状菱锰矿，质量好。

北段局部地区底部间夹赤铁矿一磁
铁矿透镜体。

含钻低。

厚0.1~1.46m，一般厚0.2~0.8m；
②含钻泥灰岩，厚0.1~0.8m；
①含矿层底板，为泥灰岩。

2.构造
矿区位于瓦山断块中部，西邻康滇地轴，东为峨边褶皱束，四周被断层切割而成一孤立的断块。

矿区为一东高西低的不对称盆形短轴向斜，长轴近南北向，短轴近东西向，其东部倾角稍陡，多在20~40º；西部较缓，仅10~20º，一般边缘部分倾角都较小，中心稍陡。

向斜核部由下二登统组成。

两翼由志留系、奥陶系组成。

此外，由于受后期构造运动的影响，形成很多的小褶皱，尤其是志留系页岩因岩性软面脆，在褶曲厉害处受张力的影响而发生一些小的错动，但均未影响到矿层。

断裂：均是向斜形成后所产生的次一级断裂。

主要断裂如下:
F1逆断层：上盘的志留系与下盘的二叠系接触，断层呈北西一南东向，倾向北东，延长约270m，垂直断距约10m。

F2正断层:断层线在地表呈“弓形”，南北向延长达400m，产状150º∠30º，断距约40m.
②矿床地质特征
含矿岩组赋存于奥陶系与志留系接触面上下，由一套碳酸盐岩一碎屑岩组成，钻矿富集在沉积断面的上下部位，即前述地层的②~⑧层中，共有6种钴矿石类型。

而锰矿层只富集在间断面之下，上奥陶统的碳酸盐岩相中，即③、⑤两层中，其上锰品位突然变贫或含量极少。

钴矿体呈透镜状产于钴矿层中。

矿区北段(14线以北)为主矿体;南段(14线以南)为贫钴矿体。

锰矿体主要分布在北段。

1.矿体规模、形态与产状
锰矿体呈透镜状产于钴矿层中，由尖山子、羊角岭、梯子岩矿段组成，共计有大小6个透镜体。

其中以钴锰矿共生的主矿体分布于6线以北，即尖山子矿段。

矿体为一较完整的透镜体，中间厚，两边薄，似圆状，长轴1100m短轴700m。

其中富锰地段南北长约600m，东西平均宽约550m,矿体厚0.3 ~02.66m，平均厚1.36m。

锰品位变化于25%~45%之间，平均31.55%。

由于矿体产于向斜中，故矿体产状常随向斜产状而变化;褶皱强烈处，矿层起伏也大，但层位相当稳定。

矿体倾角变化范围为15~25º（见图3—2）。

图3—2轿顶山锰（钴）矿区P4号勘探线剖面图
羊角岭矿段由两个较小的不完整的透镜体组成。

透镜体的东部已被切割，目前露头所见为透镜体的中心部分。

透镜体长短轴之比约为3：1第一个小透镜体长约300m，厚1.5 ~ 2.0m，平均1.88m。

锰品位为9.70% ~41.63%，平均33.98%。

矿体产状与向斜一致，矿体倾角一般大于25º。

第2个透镜体规模更小，长约25m，中心最大厚度仅1. 0rn ,锰品位变化很大。

梯子岩矿段由3个透镜体组成，长25~ 100rn，长轴一般呈南北向排列，沿倾斜方向变化剧烈。

如ⅢT2号坑道，地表锰矿层厚0.97m，沿倾斜掘进5m。

ⅢT1号即尖灭，地表锰矿层厚0.74m ,沿倾斜掘进12m即变贫到不可采品位。

各小透镜体产状也有变化，倾角10~35º，厚0.2~1.0m，平均厚0.47m。

锰品位10. 44%~32.63%，平均16.59 %夹层页岩一般厚0.2~
0.30m，含锰品位为8.81%。

当夹层页岩尖灭时，上下层菱健矿合二而一。

锰矿体顶板为含钻灰岩，底板为含钻泥灰岩。

综上所述，各矿段矿体的变化规律如下：
（1）矿体都呈中心厚、两边薄的透镜体，矿的厚度或品位，都是中心富厚，两边贫薄，沿短轴变化亦如此。

(2)锰矿层层位稳定，都是赋存于石英砂岩或灰岩与泥岩之间。

(3)矿层产状多与向斜产状一致，局部可有小的变化。

2矿石物质成分与结构构造
矿石类型可分为锰矿石和钴矿石。

锰矿石以碳酸锰矿石占绝对优势，氧化锰矿石仅地表偶见。

碳酸锰矿石：主要成分是菱锰矿，其次是锰白云石、方锰矿，含锰白云石、含锰方解石等少量，局部可见褐锰矿、黑锰矿、蔷薇辉石和少量赤铁矿、水针铁矿、黄铁矿。

脉石矿物有方解石、重晶石、绿泥石、绢云母、玉髓等。

(1)菱锰矿：为矿石中的主要锰矿物成分，占含锰矿物的50%~90%，呈粒状集合体，颗粒界线不明显，粒度0.01~0.1rnrn。

有的具波状消光、十字消光，在透射光下用低倍显微镜或放大镜可看出藻体或藻群体组构。

在藻群体之间为清亮的含锰碳酸盐充填物。

(2)锰白云石、含锰白云石:产于混浊状菱锰矿之藻颗粒或藻群体之间，为较清亮的含锰碳酸盐矿物。

(3)方锰矿(MnO)：新鲜断口为翠绿色，在空气中经数日变为黑色。

在矿石中常呈条带状产出，有时呈不均一的斑块状。

矿石多呈非晶质状(似胶状)。

在块状方锰矿集合体边缘，见有少量方形晶粒，有的已变成黑色氧化锰矿。

(4)揭锰矿：局部见与黑锰矿伴生。

(5)黑锰矿：呈晶质之他形粒状晶体，粒径1~2mm以上。

(6)蔷薇辉石：:分布不普遍，在羊角岭矿段可见，呈板状、细小粒状，粒径0.1~0.3mm
(7)磁铁矿：与石英脉共生，呈致密块状或星散状分布。

局部见褐锰矿、黑锰矿、褐铁矿伴生。

(8)针铁矿：:分布于菱锰矿的藻集块、藻凝块、藻缅、藻球粒之间，与铁锰碳酸盐伴生，为成岩期产物。

(9)重晶石：为矿石中分布较普遍的脉石矿物，含量由微量至5%左右。

板粒状集合体，最大粒径2mm。

（10)其他非金属矿物：常见粘土矿物，多产于条带状矿石中。

其次是绿泥石，局部有少量玉髓。

氧化锰矿石：仅在地表附近才有，一般氧化深度1~3m。

由软锰矿、硬锰矿组成。

主要是菱锰矿、锰白云石、方锰矿的次生产物，分布于这些矿物的边缘或风化面上。

钴矿石：主要矿物是硫钻镍矿，呈星点状分布。

其他矿物有黄铁矿、白铁矿、方铅矿、闪锌矿，有6种钻矿石类型，以夹层页岩含钻最高，Co0.399%，Ni0.142%。

次为灰岩、砂岩和碳质页岩含钻。

菱锰矿含Co0.067%，Ni0.046%.。

全层钻矿石(即6层含钴总和)含Co0.091%，Ni0.067%。

碳酸锰矿石具鲡状、他形粒状、隐晶质、球粒、藻缅、藻球结构。

块状、条带状、放射纤维状构造。

氧化锰矿石在显微镜下呈非晶质，一般具网脉状、海绵状、蜂窝状、钟乳状构造。

钴矿石呈胶玻环带、显微包含、交替、溶蚀等结构。

呈浸染状、细脉状、层纹状构造.
4.矿石质,量与储量
矿区(尖山子)累计探明锰矿石储量125.5万吨，其中，A+B级储量53.0万吨。

截至1991年底，保有锰矿石储量33.8万吨，其中，A+B级储量8.2万吨，A+B+C级储量33. 8万吨。

锰矿石分富矿(含Mn＞25%，占76%)、中矿(含Mn15%~25%，占14%)和贫矿(含Mn8%~15%，占10%)3个品级。

锰矿石中普遍含铁，一般为1%~5%，平均锰铁比为8。

锰矿石属酸性矿石，一般(SiO2+Al2O3)/(CaO+MgO)为0.39~2.63，平均为1.16。

若在冶炼前进行配矿，可得到造渣组分适当而不必增加熔剂。

矿石品位在水平方向上变化不大，垂直方向变化较大。

多数工程中皆可见如下规律:矿体底部为含锰5%~8%或8%~15%的含锰灰岩贫矿石，矿体中部为优质品位的菱锰矿，顶部有时见无工业价值的含锰砂岩。

此外，在矿体变薄或尖灭部位，一般品位变贫。

矿层层位稳定，一般分为上下两层矿，·中间被一薄层页岩所隔(一般厚度不超过0.5），有时局部地段见灰岩夹层，但不稳定，因此，矿石夹层分布不复杂，易选。

钴矿石平均Co品位0.126%，Ni0.072%(尖山子)，二者呈正消长关系，其含量北高南低，变化程度为不均匀至很不均匀，钴含量最高为3.2 75%，最低为0. 04%;以夹层页岩含Co、Ni最高，其次为灰岩、砂岩、碳质页岩、菱锰矿。

因钻矿层厚度薄，只能与锰矿石一起混采，钴锰混合矿石为不均匀复杂浸染矿石，属于难选矿石。

（二）轿顶山锰矿地区沉积环境分析
①轿顶山钴锰矿地区古地理特征分析
五峰期本区处于成都隆起与康滇古陆之间的海湾环境(见图3-3)。

海水流通不畅，整个海域大多处于滞流还原状态之中。

图3—3晚奥陶世五峰期区域岩相古地理图
轿顶山在五峰期形成了一套以灰黑色为主的碎屑岩一粘土岩一碳酸盐岩一硅质岩沉积组合。

海湾内地形起伏，有隆有凹，形成了较复杂的岩相古地理景观。

根据岩石组合、古生物群和沉积构造等，可将汉源一金口河一带的沉积划分为2个相区、8个相带(见图3—4、表3—1)。

1.台地相区为本区的主要沉积，可划分为4个相带。

(l)台盆相(I)：从古地理及生物、岩石组合特征来看，该相相当于海湾中心沉积。

据岩石组合分为台盆中心亚相(Ⅰ11I)和台盆边缘亚相（Ⅰ21）。

台盆中心亚相分布于峨边柏村一洪雅老矿山一带，沉积厚度一般10—30m，以深灰色薄层硅质岩为主，夹硅质白云岩和黑色笔石页岩，具水平纹层一条带状层理，普遍含星散状、结核状黄铁矿。

底部有时夹铁锰质条带及小透镜体，在洪雅老矿山一带构成了铁锰矿体。

在含锰岩系中，还夹有沉凝灰岩，表明在成矿期伴有火山活动，地层中的生物化石反映为一套较深水的滞流还原环境下的沉积组合。

而台盆边缘亚相水体变浅，为灰至灰黑色硅质灰岩、泥灰岩及笔石页岩沉积组合，常出现“球状”和“流状”构造。

它们是由钙质与粘土在成岩过程中发生物质分异，CaCO3集中固结成结核，在上翟沉积重荷下，与周围泥质产生差异压实作用而成。

(2)藻礁相(Ⅱ2)：位于开阔台地外缘的水下隆起附近礁体类型主要为点礁和小环礁。

点礁大小20至数百米，小者仅2 m。

发育好的点礁可明显区分出礁核和礁翼。

当礁体呈串珠状排列时，还可区分出礁前、礁后等微相。

组成礁体的岩石主要是菱锰矿、锰白云岩和含锰灰岩。

岩(矿)石中含大量蓝绿藻和绿藻，并具大量隐藻组构(核形石、迭层石、层纹石、凝决石、藻纤、藻丝休等)。

小环礁呈环形分布，最大者直径>1000m。

轿顶山尖山子礁休成礁后期受强烈侵蚀作用，只有仔细观察才能区分出礁本休、礁则塌积和礁内泻湖微相。

其生物r 特征与点礁相似。

藻礁各微相化学成分如表3-1。

其中锰含量达8.25—32.24％,可构成矿体。

小环礁滩内泻湖沉积物含钴已达富矿要求。

(3)开阔台地相(I3)：分布于金口河一轿顶山以南，沉积物一般厚3—7m，为浅灰、灰及深灰色泥晶灰岩、生物碎屑灰岩夹砂页岩。

泥晶灰岩中含较多保持着原地生长状态的珊瑚、腕足等化石;生物碎屑灰岩中含大量棘皮类、腕足、珊瑚、三叶虫、腹足类等碎屑，有时可见完整的三叶虫及介壳。

砂岩具砂纹层理和小型交错层。

(4)半闭塞台相（Ⅰ4）：分布于水体浅、循环受限制的藻礁群之后及水下隆起附近。

地层厚1—5m,岩性为灰黑色白云岩、含泥炭质硅质白云岩夹含泥炭质砂岩和少量黑色页岩，局部夹生物碎屑灰岩透镜体。

岩石巾含较多的结核状、条带状及星散状黄铁矿，见少量笔石化石。

2.陆地边缘相区分布于古陆边缘，按岩石组合可分为4个相带。

(1)沿岸滩坝相(II1)：分布于汉源石板沟泻湖东北侧，地层厚2—16m，岩性单一，主要为亮晶—泥晶骨屑白云岩，中下部可见'亮晶豆状、鲕粒白云岩。

骨屑主要为棘皮类，含量可达70%以上。

胶结物为锰白云石，氧化后呈混浊状。

岩石中见小型双向交错层理、砂纹层理，局部夹具交错层理的白云质砂岩。

(2)泻湖相(Ⅱ2)：见于汉源石板沟一带，位于沿岸滩坝之后。

沉积厚5—12m，岩性为灰黑色薄层泥炭质硅质含锰白云岩，具水平层纹构造，含较多的星散状、条带状黄铁矿;有时。