黑水县巴阿泽锰矿床地质特征及成矿规律

刘波，张姚，梁宇，肖博之



黑水县巴阿泽锰矿床地质特征及成矿规律

刘波，张姚，梁宇，肖博之

（四川省冶金地质勘查局水文工程大队，四川郫县611730）

巴阿泽锰矿位于瓦钵梁子—四美沟复背斜东部倾没端。通过对黑水县巴阿泽锰矿床的综合研究，该矿床的含矿层位为菠茨沟组中段（PTb2）。矿区共圈定2条矿体。同时对该区的矿床地质特征及成矿规律进行了分析，认为该矿床属于沉积-受变质型矿床，并归纳总结出三条找矿标志。

锰矿；地质特征；成矿规律；四川黑水

矿区处于巴颜喀拉褶皱带东部，石大关弧形构造带西段之瓦钵梁子—四美沟复背斜东部倾没端。属扬子地台西缘之松潘—甘孜地槽马尔康拗陷盆地，系重要铁、锰成矿带之一。巴阿泽锰矿成因类型属沉积—受变质锰矿床。锰矿体产于中生界二叠系～三叠系菠茨沟组中段（PTb2），展布于瓦钵梁子复背斜西部北翼。

1 区域地质构造

1.1 大地构造位置

在1∶20万区域地质龙日坝、松潘、马尔康和茂汶图幅的接图部位。矿区处于巴颜喀拉褶皱带东部，石大关弧形构造带西段之瓦钵梁子—四美沟复背斜东部近倾没端。属扬子地台西缘之松潘—甘孜地槽马尔康拗陷盆地，系重要锰成矿带之一[1]。

1.2 区域构造及控矿构造

该区具变质基底和沉积盖层二元结构，基底由震旦系和下古生界地层，盖层为各种形态的褶皱，以带状、斜列式、弧形等组合形式出现。黑水地区褶皱构造带属松潘—金汤—甘孜弧形构造的组成部分，区域构造多属印支运动发展起来的线型—紧密褶皱。区域构造可划分为四组：Ⅰ知木林弧形构造，Ⅱ石大关弧形构造，Ⅲ四美沟—瓦钵梁子复背斜，Ⅳ北北西向褶皱构造带（图1）。

与成矿关系密切的是四美沟—瓦钵梁子复背斜，该背斜构造呈北西向展布，全长45km。复背斜西段倾没端呈指状裙边褶皱，其核部为古生界（D、C+P）地层，两翼对称分布三叠系（PTb、T及T）地层。该背斜控制了黑水地区含锰层位的空间分布，是区内主要控矿构造[2]。

在瓦钵梁子复背斜中—西段，低序次断裂较多，以反扭斜切地层走向的逆断层为主。巴阿泽锰矿受区域瓦钵梁子—四美沟长垣状复式背斜控制。该背斜展布于黑水县的瓦钵梁子四美沟一线，由上古生界地层（D等）构成背斜核部，中生界三叠系中、上统底层为翼部“裙边”。背斜总体呈长垣状，其两向延长的倾伏端，东部为色尔古，西部为德石沟的草地梁子，全长45km。地质构造沿轴线延伸可分为三段，即西段呈北西西向，中段呈东西向，东段呈南东向，总貌呈平卧式“S”形。背斜北翼宽3～5km，展布于黑水县芦花、红岩、木苏、维古、热河和瓦钵梁子，区内已知的16个锰矿床（点）均受控其间；背斜南翼的主体展布于茂汶县赤不苏境内。轴面产状：西段向南西倾斜，倾角60°～80°；中段倾向北，倾角15°左右；东段倾向北北东，倾角12°～20°。枢纽脊线总貌：中段高，向东西两端递降，褶皱主轴呈波状蜿蜒伸展。

1.3 地层

该地区按1984年版龙日坝幅区测报告，区域地层属马尔康地层分区金川小区。本区地壳总厚度46～55km。出露地层有上古生界泥盆系危关组（Dw）、石炭系西沟组（Cx）、二叠系三道桥组（Ps）、二叠系～三叠系菠茨沟组（PT）及扎尕山组（T）（扎尕山组在矿区缺失）、杂谷脑组（T）、侏倭组（T^z）及新都桥组（T）、新生界第四系（Q）（表1）。其中菠茨沟组（PT）为本矿区含铁锰岩系[3]。

表1 黑水区域地层简表

1.4 岩浆岩

本区岩浆活动总体不强烈。矿区外围，有印支晚期的花岗岩，岩体呈岩基或岩株产出，最大者为羊拱海—三打古岩体，出露面积达980km2。在瓦钵梁子—四美沟复背斜的边缘地带，如北部地区的木须坝、泽盖等地有燕山期花岗岩侵入，西边及南部地区有峨太基和道公花岗岩（γ51-2、γ52-1）侵入。岩体呈岩株（体）状产出，与三叠系地层呈侵入接触。岩体年龄为205～65百万年，相当于松潘甘孜地槽系褶皱回返时的区域变质期。

值得注意的是，位于“复背斜”南翼上的印支晚期道公花岗岩与扎尕山组含锰岩系的接触带中，有可能出现岩浆改造型富锰矿。

1.5 区域矿产

黑水地区矿产除锰矿、铁矿外，还有金矿、白钨矿、石灰石矿、花岗岩建筑石材等。区内的Cu、Pb、Zn、B、Ba、V、Ni等元素异常和相应的矿物重砂异常[4]。

2 矿区（床）地质

巴阿泽锰矿成因类型属沉积—受变质锰矿床。锰矿体产于菠茨沟组中段（PTb2），锰矿展布于瓦布梁子复背斜北翼西部近转折端。

2.1含锰地层特征

锰矿体（层）赋存于菠茨沟组泥砂质碎屑岩层中，按岩性组合及单层锰矿出现频率，由下至上分为三层：

第一层菠茨沟组下段（PTb1），由两个含铁锰质、泥质和粉砂质沉积韵律层构成，即下部为褐绿色铁锰矿层过渡为浅肉色贫锰矿，中上部为磁铁绿泥岩夹肉红色锰质条纹、条带的粉砂岩。

第二层菠茨沟组中段（PTb2），为含矿层，工业矿体（层）赋存其间，厚度19.47～74.44m，全长大于3 000m，由上、下两个含锰韵律层构成，下部韵律层中赋存工业锰矿体。

第三层菠茨沟组上段（PTb3），为含锰岩系顶部地层，中、下部为紫色含锰粉砂岩灰绿色含锰绿泥千枚岩，上部为浅灰、绢云钙质粉砂岩与千枚岩互层，厚2.41～60.27m。

2.2 构造及岩浆岩

矿区内褶皱构造及断裂构造不发育，对矿体影响较小。矿区内没有岩浆岩出露。

2.3 变质作用

矿区属于印支松潘—甘孜褶皱系的组成部分，变质作用表现强烈，泥盆系—三叠系各套地层均发生变形或变质，主要变质岩类有：变长石石英粉砂岩类、绢云母板岩、千枚岩类、结晶碳酸盐岩类。岩石中除少量石英（岩屑）外，其余矿物经变质出现新生矿物，如绢云母、绿泥石等。岩石具变余砂状结构，显微鳞片变晶结构、鳞片变晶结构、微粒镶嵌结构，及碳酸盐的重结晶。构造上有定向条带状、块状、板状及千枚状构造。

该区岩石组合多为变砂岩、千枚岩、板岩及结晶灰岩。变质作用形成的新矿物主要有绢云母、石英、绿泥石和锰铝榴石，偶见蔷薇辉石和红帘石，由变质热液形成的石英—方解石（锰方解石）脉发育（锰矿与石英脉伴生出现富锰矿）。变质矿物组合为绢云母—绿泥石。故变质（矿物）带应属绢云母—绿泥石带。为此，区域变质岩相为低绿片岩相。该区菠茨沟组含锰沉积岩系中的铁、锰、硅、铝等基本组分，在区域变质过程中曾发生迁移，出现“脱硅、聚铁、聚锰”作用，特别是在地应力集中的断裂破碎带，往往有变质石英脉和锰、铁的局部富集，甚至形成锰的变质矿物系列。

松潘—甘孜地槽变质岩系，以形成绢云母、绿泥石等新生矿物为主体的浅变质岩石，遭受劈理化和重结晶的程度大体一致，以北西西向为主主体的线型构造及各种弧形构造，显示以褶皱变形为主。变形与变质同步发生，从地层的时代和花岗岩的同位素年龄（205.9百万年）可以大致判定，区域变质—岩浆活动时期发生于三叠纪诺利期之后，侏罗纪沉积之前。这是一期十分强烈的构造岩浆运动，由此而形成区域变质岩。

2.4 矿体特征

矿区共圈定2条矿体，通过地表探槽解剖追索Ⅰ、Ⅱ号矿体，分别揭露Ⅰ号矿体长1 120.93m；Ⅱ号矿体长1 401.80m，探获（334）锰矿资源量165.97万吨（表2）。

表2 资源量估算总表

Ⅰ号矿体施工探槽3条，矿体品位15.38%～22.30%，矿体平均品位16.96%，厚度0.73～1.71m，平均厚度1.10m，控制矿体长度1 120.93m；探获资源量（334）76.45万吨。

Ⅱ号矿体施工探槽4条，矿体品位18.44%～23.47%，矿体平均品位20.99%，厚度0.60～1.49m，平均厚度 1.03m，控制矿体长度1 401.80m，探获资源量（334）89.52万吨[5]。

3 成矿规律

巴阿泽锰矿在区域变质过程中，经受了强烈的改造作用形成的沉积-受变质型锰矿。其成矿规律为：

1）锰矿层产出在固定层位菠茨沟组中段（PTb2）中，且沿层位矿体走向及倾向延伸稳定。

2）磁铁矿、锰矿在沉积序列上关系密切。磁铁矿层常构成锰矿层的顶、底板或二者互层出现，构成复合矿体，但二者的边界十分清楚。

3）锰矿石质量随碳酸盐岩的厚度增大而增大，且品位较富的变化趋势明显。

综上所述，巴阿泽锰矿不但严格受层位控制，而且还受含锰岩系厚度及磁铁矿层的制约。

4 找矿标志

1）地层及岩性：锰矿赋存于菠茨沟组中段（PTb2），泥砂质碎屑-碳酸岩层建造中。

2）控矿构造：锰矿展布在瓦布梁子复背斜北翼西部近转折端。

3）地表：由于磁铁矿层与锰矿层关系密切，因此，磁铁矿露头是矿区内寻找锰矿的直接找矿标志。

5 结论

通过对黑水县巴阿泽锰矿床的综合研究，并对矿床成因、成矿演化进行了分析，黑水县巴阿泽锰矿为沉积-受变质型矿床。受中生界二叠系～三叠系菠茨沟组中段（PTb2）含锰地层控制，巴阿泽锰矿矿层层位稳定，矿体内部结构及顶底板在走向和倾向上均很稳定，矿体品位和厚度变化系数均较小，说明矿体较稳定。并在野外路线地质调查的基础上，归纳总结出找矿标志，为该矿区以后扩大找矿范围提供依据。

[1] 徐开礼，朱志澄．构造地质学［M］．北京：地质出版社，1997．

[2] 姚冬生，方飞龙，李朝阳．四川省区域地质概况及特征[J]．中国区域地质，1990，1．

[3] 赵友年，陈斌.四川省主要构造单元及其特征[J]．四川地质学报，2009，29（1）：88～94.

[4] 王晓刚，邓霜岭，等．四川黑水县徐古锰矿徐古矿段成矿地质特征及成因[J]．四川地质学报，2009，29（4）：431～434.

[5] 李晨亮，刘春．四川省黑水县巴阿泽锰矿预查年度总结[R]．四川省冶金地质勘查局水文工程大队，2009.

Geological Features and Ore-forming Regularities for the Bar Azeri Mn Deposit in Heishui, Sichuan

LIU Bo ZHANG Yao LIANG Yu XIAO Bo-zhi

(Hydrogeological and Engineering Geological Party, Sichuan Bureau of Metallurgical Geological Exploration, Chengdu 611730)

Bar Azeri Mn deposit occurs in the plunging end of the Waboliangzi-Simeigou composite anticline. The deposit consists of 2 orebodies which are confined to the Lower Triassic Bocigou Formation. This paper deals with its geological features and believes it is a sedimentary-metamorphosed deposit.

Mn ore; geological feature; Heishui, Sichuan

P618.32

A

1006-0995（2015）01-0030-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.007

2014-02-12

刘波（1987-），男，四川资阳人，硕士研究生，从事固体矿产工作