张家山锰矿地质特征及找矿标志

张 律，颜 玲

张家山锰矿地质特征及找矿标志

张 律1，颜 玲2

（1.四川省国土勘测规划研究院，成都 610045；2.四川省地政地籍事务中心，成都 610045）

四川张家山锰矿是近年来新发现的锰矿床，位于松潘—甘孜推覆造山带和扬子陆块的结合部位。在成矿地质背景及矿区地质特征系统研究的基础上，对矿床成因及找矿标志做了探讨，确立其成因类型为海相沉积型锰矿床。张家山锰矿地质特征、成因及找矿标志探讨，对于研究该地区沉积型锰矿床不仅具有理论研究价值，而且对于实践指导找矿有一定的借鉴意义。

锰矿；地质特征；找矿标志；张家山

平武县张家山锰矿位于四川省平武县城112°方向平距约42km处。属平武县南坝镇石坎、水观乡管辖。矿区自然条件较差，主要为构造浸蚀地貌，属中高山深切割区。2013年，经四川省地质矿产勘测局109地质队的工作，共圈出锰矿化体12个，在矿化体中共圈出26个矿体［10］，证明其具有较好的找矿前景。

图1　张家山锰矿构造纲要图［10］

1　区域地质特征

矿区位于松潘—甘孜推覆造山带和扬子陆块的结合部位，后龙门山推覆构造带的轿子顶复式背斜南侧、北川—映秀断裂附近（图1），出露震旦系胡家寨组（Zbh）类复理石碎屑岩、元吉组（Zby）海相碳酸盐岩，震旦系邱家河组（∈1q）和油房组（∈1y）浅变质含锰岩系、浅变质碎屑岩系等，其中的邱家河组（∈1q）是该区的含矿地层，已知平武平溪锰矿床、石坎、陶坪山、简竹垭锰矿点分布于该区及其附近。

1.1区域地层

区域上出露的地层计有马尔康分区金川社区的震旦系、寒武系、志留系、第四系；由老到新简述如下：

震旦系（Z）：在勘查区及其北部地区大面积出露，有下统木座组（Zm）、蜈蚣口组（Zw）、上统水晶组（Zs）。木座组（Zm）为一套碎屑岩，以含砾为特征；蜈蚣口组（Zw）为一套泥质岩，水晶组（Zs）以碳酸盐岩为主，角度不整合于前震旦桂花桥沟组之上。

寒武系（∈）：勘查区及其附近出露，有下统邱家河组（∈1q）和油房组（∈1y），为一套海退式浅变质岩系。邱家河组（∈1q）含铁锰，是该区含矿地层，与下伏水晶组整合接触。

志留系（S）：分布于勘查区南部南坝断裂以南的韩家店组（Sh），为一套变质地层向沉积地层过渡的岩性组合。

第四系（Q）：分布于缓坡及沟谷地带，主要由残坡积层及冲积层组成。

1.2区域构造

矿区处在后龙门山推覆构造带的轿子顶复式背斜南侧、高庄复向斜之东北、北川-映秀断裂之南坝断裂以北、石坎断层附近［10］，受北东向构造的影响，区域构造亦呈一系列东西向排列的复式褶皱、断层，计有红马公平卧背斜、土地梁倒转残破向斜、南坝断层、石坎断层等。

1.3区域岩浆岩

区内岩浆活动频繁，火成岩分布甚广，已查明有晋宁、加里东、华力西、印支及燕山各期。出露的主要有晋宁期基性—中酸性喷出岩，加里东期中性侵入岩，印支期酸性侵入岩和燕山期酸性侵入岩。

勘查区以北的轿子顶一带有一规模较大的晋宁晚期的花岗岩岩基出露，但距勘查区较远，在附近区域则仅见有辉绿岩脉。

2　矿区地质

2.1矿区地层

出露震旦系、寒武系、第四系地层［10］。由老到新分述如下：

1、震旦系（Z），在勘查区及其北部大面积出露，包括蜈蚣口组（Zw）和水晶组（Zs）：

1）蜈蚣口组（Zw），岩性为灰色、绿灰色，风化面显褐黄色的绢云千枚岩、石英千枚岩夹砂岩条带，出露厚度45～56m；蜈蚣口组（Zw）与下伏地层整合接触层。

2）水晶组（Zs），岩性为深灰色中—厚层状硅质白云岩、薄板状结晶灰岩，夹千枚岩及硅质岩透镜体。岩性自上而下分为三段：第一、三段均为硅质白云岩，第二段薄板状结晶灰岩夹千枚岩，出露厚度101～133m。与下伏蜈蚣口组（Zw）整合接触。

2、寒武系（∈），在该区出露的是邱家河组（∈1q）和油房组∈1y）：

1）邱家河组（∈1q），主要由变质砂岩、炭硅质板岩、灰岩、铁锰矿（化）体、绢云母千枚岩组成，具明显沉积韵律特征：炭硅质板岩、绢云母千枚岩、铁锰矿（化）体、含铁锰硅质岩、碳酸盐岩以韵律层的型式反复出露三次，每个含矿体厚1.0～4.14m不等，每个韵律层出露厚度259～416m，与下伏水晶组（Zs）假整合接触，是区域及勘查区的含矿地层。

2）油房组（∈1y），分布于勘查区东南部，岩性为深灰色粉砂质板岩夹厚层状变质细砂岩及凝灰质砂岩，顶部为10m余厚中粒岩屑砂岩，底部常为黑色含炭质砂质板岩，出露80～312m，与下伏邱家河组（∈1q）整合接触。

3、志留系（S），在勘查区及其南西部大面积出露，出露地层为韩家店组，岩性为褐灰色绢云母板岩、灰黑色中厚层状灰岩。出露厚度大于30m；韩家店组（Sh）与下伏地层为假整合接触。

4、第四系（Q）、为粘土、亚粘土、腐植土及坡残积物组成，分布广，厚0～4m不等。

2.2矿区构造

矿区构造发育，总体呈北东向展布，有红马公平卧背斜、土地梁倒转残破向斜、石坎断层等。

1）红马公平卧背斜：分布于勘查区北部，长约15km，轴迹走向北东东，总体倾向北北西，倾角20°～30°，变形面为蜈蚣口组与水晶组间的顺层韧性滑脱面，变形建造蜈蚣口组与水晶组两个褶叠层经滑覆叠置而形成反复重叠的“三明治”构造，核部为蜈蚣口组、两翼水晶组地层。

2）土地梁倒转残破向斜：分布于勘查区南部，长约23km，轴面倾向北西，倾角60°～70°，属于倒转向斜，核部为油房组、北翼产状平缓，为邱家河组、水晶组组成，南翼被南坝断层破坏断失。

3、石坎断层：分布于勘查区中部，总体北东向展布，长大于21km，由两条次级断层分支复合形成，倾向北西，倾角大于60°。北西上盘为水晶组、邱家河组，南东下盘为油房组，少量邱家河组，分支断层夹邱家河组，分支断裂带宽10～15m，由破劈理、构造透镜体和炭质泥砾组成，为顺扭走滑—逆冲断层。矿区内马鞍石—窑沟里—苟老洼—龙王包位置为一明显向斜构造，两侧岩体对称出露均为硅质板岩，倾角8°～15°。

除上述褶皱和断层外，次级褶皱、断层十分发育，矿（化）层中多出现次级褶皱、断层等构造现象，发育的构造为成矿物质富集成矿提供了有利条件，并控制矿（化）层。

3.3岩浆岩

矿区内未见有岩浆岩出露，矿区以北的轿子顶一带有一规模较大的晋宁晚期的花岗岩岩基出露，但距矿区较远。

3.4变质岩

矿区经过多次的区域变质作用，变质岩系为中压绿片岩相变质作用，岩石主要有千枚岩、板岩、变质砂岩等。

3　矿床特征

3.1矿体特征

含矿层主要位于寒武系下统邱家河组地层中，主要由含锰灰岩、铁锰矿（化）体、含锰板岩、含铁锰硅质岩等组成，其上下部多为硅质板岩、碳硅质板岩。其中铁锰矿（化）体多为黑色、半自形粒状结构、网格状、网脉状、隔板状构造，分布稳定，顶部为厚0.2～0.5m的灰白色薄层状含铁锰硅质岩。

按照工业指标和地质规律圈定26个矿体。矿体一般受褶皱控制，呈层状或似层状产出，产状与围岩一致，走向、倾向变化大，倾角变化小，均为缓倾斜矿体，直接顶底板一般为硅质板岩、含锰硅质板岩。主要的矿体有Ⅰ-①-15、Ⅲ-②-12号矿体、Ⅰ-⑦-20号矿体和Ⅲ-②-5号矿体四个矿体。其中Ⅰ-①-15矿体：长1 106m，平均厚1.68m，工程控制延伸59m，矿体呈“蛇形”层状，总体走向东北，倾向北西，倾角5°～24°，总体产状：倾向332°，倾角10°，Mn平均品位22.13%。，矿体品位变化之特点是：锰品位由中部向西、南东逐渐变贫，地表向深部由富变贫变成矿化。

3.2矿石特征

锰矿石主要有氧化矿石和原生矿石两类。氧化矿石矿物成分主要有软锰矿、硬锰矿、水锰矿、褐锰矿、水羟锰矿（偏锰酸矿）微量；脉石矿物为石英、玉髓，绢云母，方解石，少量石膏、褐铁矿、重晶石、炭质、粘土质矿物等。原生矿石矿物以菱锰矿为主，含锰灰岩、磁铁矿次之，少量软锰矿、硬锰矿，有时含锰铝榴石，脉石矿物为石英、绿泥石、绢云母少量等。

3.3矿石组构

矿石构造主要以网格状、网脉状、隔板状、条带（纹）状等，次为块状、脉状、团块状等构造，结构主要为隐晶结构、粒状、块状、稀疏浸染状、粒状、板状、柱状及不规则状等。

3.4矿石化学成分

矿石有用组分为锰，氧化锰矿石其品位Mn 18.05%～34.81%，平均21.02%，其他有益组分含量少。矿石有害组分主要是铁和磷，矿石中的铁含量一般介于2.51%～12.39%，平均6.68%。

4　矿床成因及找矿标志

4.1矿床成因

通过分析认为张家山锰矿为海相沉积矿床，证据如下：

1）含矿层主要位于寒武系下统邱家河组地层中，含矿层中铁锰矿（化）体顶底板均为棕黑色、灰黑色硅质板岩。其含矿岩系为海侵序列的一部分。

2）原生碳酸盐锰矿，矿体具有固定层位，层状或似层状，与顶底板围岩产状一致，整合接触，显示典型的沉积特征。

3）矿石矿物组显示菱锰矿、软锰矿、硬锰矿、水锰矿、褐锰矿等组合，脉石矿物主要有石英、玉髓、绿泥石、绢云母、石膏、粘土质矿物等组合。这些都是直观的海相沉积特征。

4）矿石构造主要为网格状、网脉状、隔板状、条带（纹）状等，矿石结构主要有隐晶结构、粒状、块状、稀疏浸染状、粒状等，亦显示了沉积特征。

4.2找矿标志

1）寒武系邱家河组是区域重要的含矿地层（锰矿），该地层是该区找矿的重点层位。

2）借鉴“平溪式”铁锰矿成功经验，特定的含矿体位和铁帽、锰帽是寻找铁锰矿的线索，也是直接找矿标志。

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［10］四川省地质矿产开发局1 09地质队.四川省平武县石坎矿区张家山锰矿详查报告［R］.2013.ZHANG Lü1YAN Ling2

（1-Land Survey Planning Institute of Sichuan Province，Chengdu610045；2-CadastralCadastralAffairs Centerof Sichuan Province，Chengdu 610045）

Geological Featuresand Prospecting Criteria for The Zhangjiashan M n Deposit

The Zhangjiashan Mn deposit lies in the junction of the Songpan-Garzênappe orogenic beltwith the Yangtze landmass.This papermakes an approach to marine sedimentary origin and prospecting criteria of theMn depositbased on its regionalgeologicalsetting and geological features.

Mn deposit；geological feature；prospecting criteria；Zhangjiashan

P618.32

A

1006-0995（2015）02-0201-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.02.010

2015-05-25

张律（1979-），女，凉山州昭觉县人，硕士，主要从事地质勘查管理、矿权登记审查、矿业权评估管理等工作