湘潭锰矿田地质特征及找矿潜力分析

湘潭锰矿田地质特征及找矿潜力分析

湘潭锰矿田是国内最重要的碳酸锰矿基地之一，下震旦世莲沱组黑色岩系含锰建造是区内”湘潭式锰矿床”的主要赋矿层位，仙女山、鹤岭复式背斜和北北东组压扭性断裂是区内一级构造，控制了区内多个锰矿床的产出，岩相古地理环境、化探异常显示、含矿岩系的稳定等条件均对成矿十分有利，都指示湘潭锰矿周边和深部找矿潜力巨大。分析研究此类矿床成因对寻找类似锰矿床具重要意义。

标签：湘潭锰矿碳酸锰成矿地质条件找矿前景

湘潭锰矿田位于原始江南古陆中段南缘，城步—桃江断裂带东侧的古海湾东部，沩山古岛东缘。区内锰矿区（点）成群成带展布，有沿沩山古岛边缘分布的宁乡—涟源—湘潭锰矿带，和近古陆边缘呈东西向方向展布的桃江—安化锰矿带。湘潭锰矿田是国内最重要的碳酸锰矿基地之一。

1地质特征

1.1地层特征

区内前震旦系板溪群至第四系地层除志留系外均有出露。其中下震旦世莲沱组黑色岩系含锰建造是区域内“湘潭式锰矿床”的主要赋矿层位，地表含矿岩系走向延长达6.2km。含锰岩系岩性主要为炭质页岩、碳酸锰矿、长石石英砂岩，厚30-50m，常见有1-3层锰矿体。莲沱组黑色岩系的存在，可以做为寻找湘潭式锰矿床的标志。

1.2构造特征

褶皱及断裂构造极为发育（如图），褶皱构造与矿化关系密切，矿体厚度在不同的构造部位有所不同。仙女山、鹤岭复式背斜、乌田向斜，控制了区内黄丰寺、乌田、桑树坳、白衣庵、水井等多个锰矿床的产出。

仙女山背斜：轴向北东68°，轴长18km，平均宽约4km。其与鹤岭背斜一道构成本区内矿田构造核心。由于构造扭动关系，背斜北翼保存完好，与乌田向斜相接，所以北翼赋存了品位、厚度较高的黄丰寺锰矿、石冲锰矿等；南翼仅出露白衣庵锰矿区一段。该褶皱为区内重要的控矿构造。

鹤岭背斜：位于仙女山背斜北东端，与仙女山背斜近平行。且两翼均被断裂破坏，保存不全。湘潭锰矿主矿段—鹤岭区位于本背斜西段。

乌田向斜：位于仙女山背斜北西面，且次一级褶皱发育，在其南西仰起端的南翼赋存了乌田锰矿、桑树坳锰矿，北翼有水井锰矿、蚌壳山锰矿等，为区内重要的控矿构造。

区内断裂构造主要有北东组（NE）、北西组（NW）、近东西组（近EW）三组，其中以北东向断裂构造规模较大，对矿层的影响也最大，破坏了矿体的连续性。

1.3矿体特征

湘潭式錳矿矿体形态呈层状、似层状、或呈透镜状成群出现。碳酸锰矿体赋存于下震旦统莲沱组黑色岩系含锰岩段的下部中间，底板为线理状黑色页岩，顶板为叶片状黑色页岩。主矿体一层，层位稳定，产状与围岩一致，主矿体上部的互层状和透镜状矿体深部少见。矿体的产状形态及埋藏条件与当时的古地理环境及成矿后的构造变动密切相关。

区内矿体受次级褶皱控制，其形态产状变化很大，在较大的正断层上盘厚度大，下盘厚度薄；在次级向、背斜核部厚度大，翼部薄；在产状波状起伏的平缓地段矿体厚度大，倾角陡的地段厚度薄。后期断裂构造破坏了矿体的连续性，但区内矿层出露稳定，走向和倾向上无沉积缺失现象，矿体走向北东，延长约1800m，倾向北西。含矿岩系厚度为8.53-42.91m，平均19.73m，矿体厚度变化不大，最薄为0.61m，最厚为2.2m，平均1.18m，厚度变化系数为51%。

碳酸锰矿石中碳酸盐矿物约占85-95%。主要含锰矿物为菱锰矿和锰方解石，其次有少量钙菱锰矿。脉石矿物主要有石英、黄铁矿、方解石、有机物和绢云母，其次为少量粘土矿物和硅质。区内碳酸锰矿石质量较好，属中富碳酸锰矿石。锰品位最高为24.09%，最低15.88%，平均20.08%，品位变化系数为27.7%。SiO2最高为21.11%，平均为15.57%；CaO最高为18.54%，平均为13.31%；P平均为0.163%。

从整体看，矿石质量在走向上或倾向上均有高低起伏变化。锰品位的高低与SiO2、CaO的含量呈负相关。P的含量浅部高于深部，与锰品位高低无明显关系。

2成矿地质条件

2.1岩相古地理环境

区内在早震旦世湘潭式锰矿成矿期，处于江南古陆南麓的湘潭海湾东部突出部位的局限海盆中，盆地面积大于3430km2。富含锰质的前震旦系地层组成的扬子古陆及沩山周边古岛为海盆提供着充足的锰质来源。富含腐植酸的还原环境，藻类生物大量繁殖，长期的风化剥蚀，温湿的气候，适宜的水动力条件等多方面的岩相古地理、古构造、古气候条件均有利于碳酸锰矿的富集和沉淀。湘潭地区优质富碳酸锰矿均产于莲沱冰期到南沱冰期之间的间冰期所形成的具有完整“含矿岩系”沉积旋迴地段，所以这个完整旋回的沉积建造可以做为寻找优质锰矿的标志。且古沉积相分析同时说明，海盆核部是沉积厚大优质锰矿的最有利部位。这也说明区内深部具有巨大的找矿潜力。

2.2化探异常

区域（1/20万）分散流资料，表明区域内锰元素异常主要沿扶王山—棠甘山—三尖峰—金石（谭家冲）—湘潭锰矿和九潭冲—新桥二个带呈串珠状发育。异常带具异常分布面积广、规模大，与区域内出露的湘潭式锰矿含矿岩系（震旦系莲沱组）和已知矿床（点）叠合性好，峰值高的特点。

在已知的湘潭锰矿周边的多个矿段、金石锰矿、九潭冲锰矿等地，不但在含矿岩系出露附近发现了较好的锰矿体，多条剖面显示在地表没有含矿岩系出露但有化探异常显示的地段，钻孔揭露了优质的碳酸锰矿体，如黄丰寺矿段40线、白衣庵锰矿12线、金石锰矿29线等，且矿体厚度大、质量好并继续向深部延伸。这也说明湘潭锰矿深部、外围及异常显示的部位，都存在较好的找矿前景。如九潭冲锰矿东部异常、新桥异常、湘潭锰矿东部、乌田向斜核部、金石锰矿北西及沩山岩体北缘异常等处。

2.3含矿岩系

区内震旦系下统莲沱组下部碳酸锰矿，是几十年来湘潭锰矿的开采对象。虽然在很多地方含矿岩系地层地表出露并不理想，断裂构造对矿层有一定的破坏，但据钻孔资料，区内含矿岩系层位稳定存在，矿体继续延伸。

3找矿潜力分析

区内含矿岩系出露面积广，矿床（点）多、分布面积广，特别是在湘潭锰矿—沩山，存在棠甘山—湘潭锰矿富锰矿聚集带，在该锰矿富集带内已探明了湘潭锰矿、棠甘山、三尖峰、金石等多个中型以上规模的碳酸锰床，综合研究表明区内具有较大的找矿潜力。

如湘潭锰矿田黄丰寺段，通过2007年度开始的危机矿山接替资源找矿项目的实施，查明矿区往深部向斜核部含矿岩系产状变平缓，矿体连续延深至-560m 标高，且品位及厚度稳定，新增332+333资源量矿石量450万吨；金石锰矿以往勘查时仅探明锰矿资源储量192万吨，但矿山生产勘探使资源储量增加到了817万吨（省储量平衡表），且矿体向深部渐趋平缓，并继续向盆地核部延伸。这都说明湘潭锰矿田边深部仍有很大的找矿潜力。

参考文献

[1]《湖南锰矿地质特征及找矿》（236队赵君可1978.7）.

[2]《湘中地区湘潭式锰矿沉积古地理特征及找矿标志》（246队张湛年1979.4）.

[3]《湖南湘潭锰矿田早震旦世成矿期岩相古地理》（236队罗灿辉1983.6）.

[4]《湖南早震旦世沉积碳酸锰矿床（岩）相与沉积环境及成矿条件研究》（湖