湖南省锰矿成因类型及找矿方向探讨

刘峻峰，刘邦定，谭仕敏，周立同

(湖南省地质调查院，湖南 长沙　410116)



湖南省锰矿成因类型及找矿方向探讨

刘峻峰，刘邦定，谭仕敏，周立同

(湖南省地质调查院，湖南 长沙410116)

摘要：根据矿体产出地质部位、形态特征及与围岩的关系，结合大量的实际地质资料，对矿床的控矿地质因素进行了探讨。在对该区矿床成因及成矿条件进行对比分析的基础上，明确该区深部找矿潜力巨大。提出今后找矿方向应以沉积型锰矿为主攻目标，运用地质、物探相结合的方法在含锰岩系深部进行找矿，通过以点带面的突破来带动全省锰矿的找矿工作。

关键词：锰矿；地质学；成因类型；找矿方向

湖南省锰矿开采勘探历史悠久，长期为地质学者所重视。通过收集及深入研究湖南省内有代表性的锰矿地质普查及勘探资料、论文专著资料、近年潜力评价及成矿预测等资料，结合野外找矿实践经验及野外调研，对湖南锰矿成因类型及找矿方向有了进一步认识。

1地质背景

湖南省整体属羌塘—扬子—华南板块。划分为扬子陆块和华南新元古代—早古生代造山带等两个二级构造单元，其分界沿川口—双牌一线。地壳演化遵循威尔逊旋回，目前比较一致的观点是晚前寒武纪至古生代，全球大陆地壳由两次分裂和两次汇聚形成巨型超大陆。综观华南陆块大地构造演化历史，自晚元古代至今，总体上经历了“两聚两离”的手风琴式运动过程，且“聚少离多”，拉张的离散过程远远长于挤压的聚合过程[1]。

湖南省具有含锰岩系的地层及岩性如下：新元古界板溪群[1]，中部和南部地区的碳酸盐岩及炭质板岩；南华系、震旦系的碳酸盐岩、硅质岩、板岩，其中南华系锰矿赋存于间冰期板岩、含锰碳酸盐岩中；泥盆系碳酸盐岩夹页岩；石炭系碳酸盐岩夹少量不纯碳酸盐岩和硅质岩；二叠系碳酸盐岩夹少量含煤的砂、页岩及硅质岩；白垩系陆相湖盆沉积的紫红色砂、泥岩；第四系陆相沉积砾、砂、粘土、草炭、砂土、泥炭或湖积的砂质粘土。

根据湖南全省1∶20万水系沉积物测量数据：以0.1%为Mn异常下限，异常面积较大的有花垣—石门、安化—桃江、邵阳—双牌和耒阳—临武4个异常区；大于0.25%的异常主要分布在有石炭—二叠地层分布的邵阳—双牌、耒阳—临武和已知锰矿床分布区。锰异常的分布与含锰地层分布及其被氧化的难易程度有关。

2含锰地层特征和锰矿分布规律

2.1含锰地层特征

湖南省含锰地层见表1。

湖南省具有6大类含锰岩系，对应有6大类含锰岩相：黑色炭质泥岩系(相)；硅质岩系(相)；泥质(碎屑)岩系(相)；碳酸盐岩系(相)；红色泥砾岩系(相)；钙硅泥岩系(相)。

含锰黑色碳质泥岩相主要分布于湘中、湘西及湘西北地区，为最重要的含锰岩系。主要产出层位为板溪群马底驿组、下南华统大塘坡组、中奥陶统烟溪组，以黑色页岩、含锰灰岩、粘土岩夹碳酸锰矿层为特征。

含锰硅质岩相主要分布于湘南地区，产出层位下二叠统孤峰组，主要为一套硅质岩、硅质泥页岩、含锰灰岩和钙质页岩，局部可富集成矿。

含锰泥质(碎屑)岩相，主要分布于湘中、湘南地区，产出层位为晚奥陶统天马山组，为一套灰—灰绿色条纹状粉砂质板岩、绢云母粘土板岩、板岩、斑点状板岩夹浅灰色浅变质石英粉砂岩(石英杂砂岩)，局部板岩与粉砂岩形成韵律层。浅变质石英砂岩多为粉砂结构，含少量石英微细脉或网脉，板岩中多见黄铁矿化及绿泥石化等蚀变[2-3]。

含锰碳酸盐岩相，岩性组合主要为灰岩或白云岩，泥盆系棋梓桥组即为此含锰岩系，其锰矿床主要为后期热液改造富集而成，代表性矿床有后江桥及玛瑙山矿床。

含锰红色泥砾岩相主要是矿胚层通过红土化作用形成的含锰质结合的红色、砖红色、棕黄色粘土、亚粘土层，岩石组合为红土岩屑、红色泥土、岩屑、砾石，广布于各类型含锰岩系分布区，形成表生氧化锰矿石，为风化型矿床，地层层位第四系。典型矿床柳塘岭、宝山。

含锰钙硅泥岩相的岩性组合主要为硅质灰岩、硅质页岩、含锰灰岩、炭质页岩等，二叠系大隆组即为此含锰岩系。

原生锰矿层的岩类组合较多，但是属于优质锰矿床的岩类组合大体可以归纳为3类：锰矿层同泥质岩类为主的组合类型，如“桃江式”锰矿床；锰矿层同碳酸盐岩类为主的岩类组合；锰矿层同泥质、钙质岩夹硅质岩类为主的岩类组合。上述3种岩类组合当中，当泥质岩类、钙质岩类和碳酸盐类被硅质岩类或砂质岩类所代替时，则预示着锰矿层变劣质至尖灭[4-5]。

2.2锰矿分布规律

湖南省锰矿的成矿时代可分为前寒武纪、寒武纪、奥陶纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、白垩纪、第四纪共8个地质时代。沉积型锰矿的时空因素相互依存，在成锰期并不是所有的地方都成矿，只有在一定的地层、构造、岩相、古地理、古气候、藻类生物分布等条件下才会成矿，物质的运动与演化必定同时具有时间和空间两个方面。

湘潭式沉积型锰矿的成矿时代为加里东成矿期的南华纪大塘坡期，例如民乐组含锰岩系经铷—锶法同位素地质年龄测定，全岩等时线年龄为(728±27)Ma[6]。主要分布于民乐、洞口、湘潭3个矿田。

响涛源式沉积型锰矿的成矿时代为奥陶纪烟溪期及天马山期，主要分布于湘中响涛源矿田。

东湘桥式沉积—堆积型锰矿的原生碳酸锰矿成矿时代为二叠纪孤峰期及大隆组，氧化锰矿的成矿时代为第四纪，主要分布于邵阳、永州、常宁、桂阳。

沉积—变质型锰矿的成矿时代为燕山期，矿源层为板溪群马底驿组及下南华纪大塘坡组，主要分布于湘南、湘中一带。

“玛瑙山式”沉积—改造型铁锰铅锌多金属矿的成矿时代为燕山期，矿源层为棋子桥组，主要分布于湘南、湘中的道县—郴州一带。

风化型锰矿主要分布于其他类型锰矿的浅表部，成矿时代为第四纪，含锰地层为第四系，含锰岩系为红色泥砾岩系。

3锰矿成因分类及矿床地质状况

3.1成因类型及矿化特征

根据湖南省锰矿成矿地质条件、成矿作用、矿物组合等特征，将湖南锰矿按成因类型分4类：海相沉积锰矿床、沉积变质锰矿床、沉积—改造锰矿床和风化锰矿床，其中，沉积型锰矿是最重要的锰矿类型。锰矿成因类型及矿化特征如下。

3.1.1海相沉积锰矿床

省内海相沉积锰矿床的主要含矿层位为南华系下统大塘坡组、奥陶系中上统烟溪组和二叠系下统孤峰组，次要层位为二叠系上统大隆组、上元古界马底驿组、晚奥陶统天马山组。成锰期锰成矿古地理环境有滨海相、浅海陆棚相、棚缘盆地相、次深海台缘斜坡相、深海海盆相等。沉积相受古地理、古构造、古气候控制，他们三位一体联合控制了锰矿床的形成和空间展布。

南华纪大塘坡期形成的锰矿称为“湘潭式”锰矿，主要地质特征如下：成锰盆地属被动大陆边缘拉张裂谷的离散环境，锰质来源于古风化壳及海底火山喷发热水活动；含锰岩系为黑色页岩、粘土岩、含锰碳酸盐岩岩石组合，含微粒黄铁矿；矿石自然类型主要为碳酸锰类型，地表可出现氧化锰矿石；矿石为菱锰矿型或钙菱锰矿—锰方解石型，多为酸性矿石，含磷中至高；矿体呈层状或似层状，局部透镜状，一般有2~3层矿；主要矿物为菱锰矿或硬锰矿、软锰矿；具假鲕状、鲕状、粒状、微晶—泥晶、兰藻生物结构，条带状、块状、互层状、碎裂状构造。主要分布于湘中、湘西地区，典型矿床有湘潭鹤岭锰矿、花垣县民乐锰矿。

奥陶系烟溪期(磨刀溪组)形成的锰矿称为“桃江式”锰矿，主要地质特征如下：成锰盆地属陆缘斜坡拉张断陷环境；含锰岩系为黑色页岩、含锰碳酸盐岩、泥岩组合，厚15~35 m，页岩含黄铁矿、笔石化石等，局部粘土岩中发现有火山凝灰岩、火山灰及长石和石英晶屑、玻屑等，以响涛源为中心，含矿岩系向东、西两侧变薄；矿石自然类型主要为低磷低铁低硅碳酸锰矿石，同时有少量氧化矿石和硅酸锰—碳酸锰混合矿石；主要矿石为钙菱锰矿—锰方解石型，具有低磷低铁高钙的特点，为冶金优质锰矿；矿体呈层状、似层状、透镜状、豆荚状；厚达2~3 m，一般有两层矿；矿石矿物主要为菱锰矿，锰方解石、白云石；具隐晶质结构、泥晶—粉晶粒屑、生物碎屑、微粒结构，同生砾状、斑点状、环带状、条带状和致密块状构造。主要分布于湘中，典型矿床有桃江响涛源锰矿。

二叠系下统孤峰组形成的锰矿称为“东湘桥式”锰矿，主要地质特征如下：含锰岩系为硅质岩系，为一套硅质岩、硅质泥页岩、含锰灰岩和钙质页岩、铁锰硅质岩等组合，一般厚十几米到一百多米，含菊石、有孔虫、头足类、腕足类等生物化石；矿体呈似层状、透镜状，含锰品位一般为12%~27%，厚2 m以内，一般有3层矿；主要矿物组合为菱锰矿、硬锰矿、软锰矿、隐钾锰矿；具泥质、球粒状、镶嵌结构，细纹条带构造；为一套浅海裂陷台盆—半深海细碎屑岩—化学岩相，属半封闭海湾还原环境的沉积产物。主要分布于湘南地区，且集中于绥宁—邵阳及郴州—衡阳地区，典型矿床有永州市东湘桥锰矿。

二叠系上统大隆组(长兴组)形成的锰矿有3个岩性段：下段为中厚层硅质灰岩；中段为炭质页岩、硅质页岩、含锰灰岩和碳酸锰矿层；上段为薄层硅质灰岩。矿床有两层矿，矿体呈层状或似层状。矿石自然类型有氧化锰矿石和碳酸锰矿石。碳酸锰矿石矿物成分为锰方解石、含锰方解石、含锰白云石。典型矿床有芦山坳锰矿。

上元古界马底驿组海相沉积锰矿床：含锰岩系为板溪群马底驿组二段紫红色粉砂质板岩夹泥质灰岩，水平层理。矿石具细粒集合体及球粒状结构、块状构造。矿体呈薄层状夹于紫红色板岩中，有多层，单层厚几厘米至几十厘米，长几十米至几百米。矿石类型为碳酸锰矿石。主要分布于湘西南及湘中北地区。

晚奥陶统天马山组：2011-2013年新发现的沉积氧化锰矿床，该矿床沉积相属外陆棚、次深海陆缘斜坡相浊流沉积。含锰岩系为粉砂—泥质岩岩系。矿区可见北东向断裂和近东西向断裂两组，在NE-NNE向同沉积断裂西部发育NE-NNE向断陷槽，断陷槽呈纺缍形、椭圆形，其中有锰矿产出。断陷槽这种区域离散拉张环境对锰成矿作用至关重要，茶潦凹陷带就发育于这种区域离散环境，且营造了相对缺氧的、滞流的安静环境。矿石矿物主要为褐锰矿，见少量软锰矿，微量水锰矿和针铁矿，偶见黄铁矿。呈他形粒状结构、晶质结构、粉砂状结构、泥质结构，块状、条纹状、条带状构造。主要分布于湘中，典型矿床有茶潦锰矿。

3.1.2沉积变质锰矿床

省内沉积变质锰矿床：矿床原属南华系下统大塘坡组或上元古界板溪群马底驿组海相沉积锰矿床，产出部位为地层与花岗岩接触带，由于花岗岩体的侵入，产生接触变质作用或区域变质作用，使矿石物质成分与结构构造均有显著变化。

大塘坡组“棠甘山”锰矿床主要矿物为硫锰矿和菱锰矿，并含有少量锰硅酸盐矿物，矿石为硫锰矿—菱锰矿型，具显微粒状结构和变晶结构，条带状构造；马底驿组“清源式”锰矿矿石自然类型有氧化锰矿石与碳酸锰—硅酸锰矿石。主要分布于湘中和湘南地区，典型矿床有棠甘山锰矿、清源锰矿。

3.1.3沉积—改造锰矿床

省内沉积—改造锰矿床：矿床原生矿石为方铅矿—菱锰矿型和闪锌矿—锰菱铁矿型，经次生氧化后，锰显著富集，形成含多金属的锰矿石或铁锰矿石，共生、伴生元素，可综合利用；产出部位为中泥盆世碳酸盐含锰岩系中，具有沉积—改造特点，周边见有花岗岩侵入；主要矿物组合为褐铁矿、赤铁矿、菱铁矿、硬锰矿、软锰矿、锰菱铁矿、方铅矿、闪锌矿、白云石、方解石；具半自形—他形粒状结构、交代结构，块状、浸染状、条带状构造。该类矿床有人认为是热液改造型锰矿。主要分布于湘南、湘中地区。典型矿床有后江桥、玛瑙山。

3.1.4风化锰矿床

省内风化锰矿床：是由各种成因类型的锰矿床或含锰岩系经表生风化作用形成的，是富锰矿的主要来源。矿床规模多为小型，具有埋藏浅，易开采等特点，是民采的主要对象。主要分布于湘南、湘西南及湘中地区。

3.2成矿条件分析

3.2.1控矿地层

湖南锰矿床赋存的层位较多，控制锰矿分布的地层层位共19个。其中，赋存锰矿床的层位8个，未发现锰矿床但具有含锰岩系，可为风化矿床提供锰质来源的层位11个(见表1)。

原生沉积锰矿赋存于地层含锰岩系中，严格受层位控制。沉积变质型及沉积改造型锰矿亦严格受层位控制。风化型锰矿中的原生沉积锰矿(质)是次生氧化锰矿成矿的物质前提，因此，含锰岩系的存在与否是寻找风化型锰矿存在的先决条件。

基本上符合优质锰矿石标准的矿床主要集中在两个成锰时代：即中奥陶统烟溪组(磨刀溪组)的桃江式锰矿床，这类锰矿床的大部分锰矿石属于低磷、低硅、低铁自熔性或碱性锰矿石；第四系成锰期主要是泛指次生氧化型的锰矿床，有多种类型的氧化锰矿床，大部分锰矿床由原生的贫矿石经过氧化富集以后，品位提高，开采方便，成为当前的优质锰矿床，如城步县赋存于前震旦系地层中的“城步式”锰帽型氧化锰矿床[7]。

3.2.2控矿构造

锰成矿均完成于离散拉张环境下或聚合过程中的局部离散拉张环境。基性岩的活动集中于第1次聚合过程中，基性岩浆活动反映了幔源物质的参与，而地幔作为锰的丰富储库，为锰成矿提供了矿源准备。区域深大断裂为岩浆上涌提供了通道，同时，这些深大断裂控制着区域岩相古地理环境的发育。

在不同的构造演化阶段的锰成矿各具特色，但是锰矿的分布却仅局限在与离散的拉张环境有关的沉积盆地中，拉张构造控制了沉积型锰矿的形成。拉张环境对锰成矿的贡献至少体现在两个方面：造就了容矿的成锰盆地，为锰的沉淀创造了有利的相对滞流的、较为平静的环境；深部乃至幔源物质上涌，为成矿提供矿质来源，主要表现为各成锰期成锰盆地或近盆地的热卤水或海底火山活动。

原生碳酸锰矿的形成受古构造的影响较大：古板块构造活动控制着成锰盆地的形成、发展和消亡，古板块构造运动形成的原始拗陷和基底同沉积大断裂是控制锰矿的Ⅰ级古构造，Ⅰ级古拗陷控制成矿带，基底同沉积大断裂不仅是形成沉积盆地的边界条件，而且还是深部锰质向沉积盆地聚集的重要通道；Ⅱ、Ⅲ级古拗陷控制矿田和矿床，成锰盆地控制着沉积体系的空间展布和含锰建造的形成[8]；盆内同沉积凹陷带控制着沉积相、亚相和微相的分布；凹陷带内的局部构造洼地控制着锰矿床的定位。

“民乐式”锰矿床与古构造的空间关系：湘、黔、川、鄂边境民乐式锰矿床(点)的分布大部分受扬子准地台东南边缘之武陵台陷的控制，尤其是工业意义较大的锰矿床，多集中分布于该台陷的各种东北向台凹所造成的半局限海盆地中，如民乐小盆地、大塘坡小盆地、古丈小盆地，其东南侧都有构造小凸起充当障壁岛，而与外海隔开，海水不很畅通，使盆地处于半封闭状态，有利于锰质聚集，因而形成一些大、中型锰矿床。而南面的雪峰台拱的控矿条件则逊于武陵台陷，该台拱在早震旦世是处于开阔的滨海、浅海地带，缺乏封闭条件，不利于锰质聚集，目前仅发现一些工业意义不大的锰矿点。总之，武陵台陷中各种北东向台凹所造成的半局限海盆地控制着民乐式锰矿床的分布，民乐小盆地中的未补偿(充填)凹地直接控制着民乐锰矿的形成。

表生氧化锰矿的形成受古构造的影响也较大：断裂破碎带及层间剥离、节理、裂隙是地下水活动使碳酸锰矿发生淋滤、次生氧化和聚集的必要空间，构造越发育、岩石越破碎，氧化带就越发育，氧化锰矿体规模也就越大。

3.2.3岩相古地理条件控矿

相对缺氧的、滞流的安静环境在诸多古地理环境中都可以形成，湖南沉积锰矿中3个主要成锰期锰成矿古地理环境就有滨海相、浅海陆棚相、棚缘盆地相、次深海台缘斜坡相、次深海海盆相等。大塘坡期成锰沉积盆地为民乐盆地、凤凰盆地、湘潭盆地及黔阳盆地；烟溪期成锰沉积盆地为桃江盆地；孤峰期成锰沉积盆地为邵阳盆地、永州盆地、桂阳盆地及衡东盆地。沉积相受古地理、古构造、古气候控制，他们三位一体联合控制了锰矿床的形成和空间展布。

优质锰矿的沉积同古地貌有关，一般多是受各类凹陷区中的次级洼地所控制，如“桃江式”锰矿床受岛间湖盆中的次级洼地控制。曾孟君[9]认为：仅有一般次级洼地还不一定能沉积锰矿，必须同时构成较好的障壁环境才能沉积形成有工业意义的锰矿层。岩相方面，不同的锰矿区受不一样的沉积相控制，如“桃江式”锰矿的响涛园锰矿区受岛间湖盆相中的浅湖亚相所控制。

3.2.4生物成矿作用控矿

生物对锰矿成矿作用主要表现在两个方面：一种是由钙质藻类生物吸食和粘结锰质而经过漫长复杂的成岩成矿作用后构成锰矿床[9]，如“桃江式”锰矿床属于此种为主的类型；另一种是在浅海碳酸盐台地上由生物或生物碎屑构成生物丘或生物碎屑滩，在丘、滩后构成一些障壁环境，给藻类生物生活和水体中的锰质沉淀创造适宜的环境而形成锰矿床，这种作用主要是以间接成矿作用为主。

3.2.5古气候带控矿

气候的控矿作用：炎热、潮湿的气候有利于化学风化和生物风化作用的进行，从而有利于次生氧化锰矿的形成。气候潮湿且较炎热，植被发育，生物活动能力强，腐植酸丰富，导致了较强烈的化学风化作用，使地表及一定深度内的岩石、矿物遭到强烈的溶解、分解破坏作用，对次生氧化锰矿的形成较为有利。

地貌的控矿作用：地貌条件不仅控制着侵蚀和堆积作用的进行，同时还决定着地下水的动态和风化产物的状态及保留程度。中低山坡缓，地形切割小，对氧化锰矿的保存是一个有利的因素，反之，地形切割较深的部位或较陡的坡地，氧化锰矿往往难于保留。

气候的变化对氧化锰矿床形成影响最为明显，依据实际资料，湘桂地区在北纬27(°)线以北地区只有少量次生氧化锰矿床形成[9]，如桃江县的响涛园锰矿区，氧化矿不发育，矿层氧化深度很小，有的地段基本没有被氧化；在北纬27(°)~24(°)线之间的地区，主要形成一些以锰帽型为主的次生氧化锰矿床，残坡积和堆积型及淋积型等次生氧化锰矿床较少，如湘南“城步式”次生氧化锰矿床是以锰帽型为主的锰矿床；在北纬24(°)线以南地区，不仅锰帽型氧化锰矿床发育，其他各类次生氧化锰矿床都比较发育。

3.2.6表生作用

表生风化作用是锰质富集的关键因素。含矿层出露地表，经表生风化成矿作用，形成风化型锰矿，风化型氧化锰矿的形成不仅受地层、岩性、含锰建造、地质构造控制，还受物理化学条件、气候和地貌等多种因素制约。地下潜水面的活动同地壳的升降活动有不可分割的依存关系[9]。当锰矿层露头接近于当地潜水面而被地表氧化带氧化的锰质随溶液移至潜水面附近的还原或弱还原介质时，则被溶液带来的锰质沉淀富集形成较好的次生氧化锰矿层，特别是介质属于碱性或弱碱性时，则反应更加完全，当地壳缓慢抬升，则潜水面逐渐缓慢下降，在这种条件下锰质不断沉淀，氧化锰矿的深度随潜水面下降不断加深，形成质量好、延深大的氧化锰矿床。

另外，从本区产于地层与花岗岩体接触带中的热接触变质型锰矿分析，后期的热液活动对成矿元素的活化富集起了一定作用。岩浆热液或热水对中泥盆世棋梓桥期沉积的铁锰矿源层叠加改造，最终形成“玛瑙山式”沉积—改造型铁锰铅锌多金属矿床。花岗岩体的岩浆气液对南华系下统大塘坡组或上元古界板溪群马底驿组海相沉积锰矿床—碳酸锰矿进行叠加改造，最终形成“棠甘山式”、“清源式”沉积—受变质锰矿床。

3.2.7矿化富集规律

碳酸锰矿在地表条件下可产生一系列有规律的变化，矿体的地表或近地表部分一般变贫，形成黑色锰土，甚至形成浅黄色、褐黄色纹层状板岩或黄土；矿体浅部或附近围岩中，一般淋滤变富，形成质量较好的氧化锰矿石，从地表向下，具垂直分带次生富集规律。

表生氧化锰富集成矿，必须经过两个过程[10]。首选是锰从矿源层中解离出来，碱金属及碱土金属元素水解流失，锰(铁)元素进行预富集。其次在红土化过程中，预富集的锰(铁)短距离的淋滤再富集形成矿床。

4找矿方向和建议

4.1找矿方向

湖南省锰矿床受多种地质因素控制。除受地层、古地理环境控制外，一些锰矿床尚受岩浆岩活动和褶皱、断裂构造、古气候等因素所制约。但是，在锰矿床分布上，具有明显的分带性和区域性。含锰岩系、岩相古地理以及岩浆岩的分布是普查找矿的重要依据。初步认为可将湖南锰矿床划分为以下7个成矿预测区。

有望寻找“湘潭式”沉积型锰矿的预测区有3个：a民乐—凤凰—万岩成矿预测区，深大断裂带控制了民乐凹陷、古丈凹陷和凤凰凹陷带的分布，同时，带来了地球深部的成矿物质；b湘潭—七星街成矿预测区，走滑拉张断裂控制湘九凹陷、金磨凹陷、三尖峰凹陷和扶王山凹陷分布，在湘潭成锰盆地范围内沿这些凹陷带发育了省内许多重要的锰矿床；c江口—苗儿山成矿预测区，锰矿沿深大断裂带控制的黔阳三江凹陷区内的黔城凹陷、江口凹陷分布。该a、b、c 3个预测区内锰矿为大塘坡间冰期形成的沉积型锰矿，控矿的岩相为盆地边缘相，含锰岩系为黑色页岩建造，一般来说，岩层厚度大，含矿性好。矿床的形成主体上受古地理、古气候条件所控制，与沉积岩相关系密切。成矿时代为南华纪大塘坡期。

有望寻找“响涛源式”及“茶潦式”沉积型锰矿的预测区有沩山—板溪成矿预测区，是一种特殊的受海底浊积扇控制的矿床，例如天马山组锰矿床沉积相属外陆棚、次深海陆缘斜坡相浊流沉积。锰矿床的形成、展布与盆地中断陷槽的控制作用密切相关。成锰盆地北部由同沉积断裂演化而成的同沉积断陷槽(凹陷)主要有5条：南坝断陷槽、万家洞断陷槽、响涛源—祖塔断陷槽、木瓜溪—枚子洞断陷槽及泗里河—高明断陷槽。锰矿床沿着这些断陷槽的走向分布。成矿时代为中—晚奥陶纪烟溪组、晚奥陶纪天马山组[2-3]。

有望寻找“东湘桥式”堆积沉积型锰矿(原生碳酸锰)的预测区两个：a隆回—东湘桥成矿预测区，城步—新化—桃江断裂带、连云山—衡阳断裂带控制了邵阳、永州两个成锰盆地与岩相的分布，锰矿成矿盆地为泻湖；b耒阳—蓝山成矿预测区，连云山—衡阳断裂带、南东文家市—永兴—郴州断裂带控制了桂阳、常宁两个成锰盆地与岩相的分布。锰矿分布于成锰盆地内，严格受孤峰组控制，与硅质页岩建造密切相关，成矿时代为二叠纪孤峰期。

有望寻找“玛瑙山式”沉积改造型铁锰铅锌银矿的预测区有后江桥—太平—玛瑙山—长城岭成矿预测区。棋梓桥期地层中铁、锰、铅、锌的丰度高，是矿源层。基性—超基性岩火山岩、燕山期花岗岩中钨、锡、铅、锌等成矿物质丰富，为本区叠加改造成矿物质的来源。断裂构造既是岩浆上升的通道，同时又是深部成矿热液上升的通道，控制了岩体和矿床的分布，与岩浆有关的成矿物质沿断裂构造运动，对沉积型铁锰铅锌矿进行叠加改造，提高了矿石品位，也丰富了元素种类。成矿时代为中泥盆世、燕山期叠加。

沉积变质锰矿床的找矿方向：矿床数量少，规模中小型，研究程度低，长期不为地质学者重视，但仍有其价值。马底驿组的沉积变质锰矿床的找矿方向如下：矿床具明显层控性，应该顺层找矿；在区域变质达到或接近绿片岩相阶段的地层中找矿，否则矿源层富化成原生矿层是难以实现的，进而氧化成富矿亦有困难；在北纬27(°)线以南，湖南—广西一带次级褶皱发育地段找矿，该区温湿多雨、中高山区，水文地质条件有利，可使原生矿及矿源层分解、淋滤、交代等作用得以顺利进行而成矿，该区锰矿富集地段往往在背、向斜轴部及近两翼地段，这些地段是寻找富矿的有利部位。大塘坡组的沉积变质锰矿床的找矿方向如下：顺层位找矿，顺含锰岩系找矿，顺老矿山深边部找矿。

风化锰矿床—第四系锰矿的找矿方向：历史上风化锰矿，规模有矿点、小型、大型矿床，品位一般较富，锰矿床受多种地质因素控制，主要找矿方向为：顺第四系地层、盆地及含锰岩系寻找；顺矿源层寻找，风化型锰矿主要分布于其他类型锰矿的浅表部；在有利于风化成矿的地形地貌、气候、物理化学条件寻找，在构造发育区寻找。

4.2找矿建议

湖南省锰矿找矿前景良好，应注意以下几个方面的勘探和开发工作。

加强老矿区深部资源的勘探和开发。湖南省已探明和开采的几个碳酸锰矿区，过去都是勘探、开采地下500 m以上的储量，而在500 m以下，仍蕴藏有一定的资源可供勘探和开发。今后的找矿应以工作程度稍高的锰矿区作为突破口，以沉积型锰矿为主攻目标，在含锰岩系深部进行找矿。值得指出的是，深部找矿方法为：在锰矿区进行重力测量工作，重力异常的规模和强度，磁法和电法成果可能指示深部铁锰矿体的存在，然后展开深部验证，取得矿区深部找矿突破的经验，可以推广应用到相似矿区，不仅能大大拓展本区找矿空间，同时将对全省锰矿找矿工作产生积极影响。

加强低品位的碳酸锰矿开发研究和勘探。例如二叠系孤峰组的锰矿，即使锰品位低到8%~12%，因为含钙较高，可作为炼钢的溶剂用于初步的脱氧和脱硫，只要其他组分符合工业指标要求，也是可以为钢铁工业利用的锰矿。

加强富锰矿及优质锰矿的勘探。在我国找富锰矿、优质富锰矿，是一项难度很大的工作，具有很大的探索性和风险性，需认真总结富矿成矿规律，重视矿石物质成分研究，改进取样方法等，按照实际情况改进工作方法。

5结语

近年来锰矿资源紧缺，价格提升，湖南省锰矿找矿工作吸引了更多投资者的目光。本文针对湖南省锰矿成因类型及矿床地质特征进行综合研究，提出今后的找矿方向及工作建议，认为该地区锰矿成矿条件优越，潜在经济价值巨大，开发利用前景广阔。

参考文献：

[1]石少华, 陈剑锋.湖南省沉积型锰矿评价与找矿方向研究[M]. 长沙: 湖南省地质调查院, 2011: 33-37.

[2]付胜云, 樊晖, 田磊, 等. 湖南奥陶纪天马山组中沉积型氧化锰矿的发现[J]. 中国锰业, 2014, 32(2): 12-15.

[3]付胜云, 石金江, 杜云. 湖南奥陶纪天马山组中沉积型氧化锰矿成矿地质条件[J]. 中国锰业, 2014, 32(3): 13-16.

[4]傅群和. “桃江式”锰矿床地质特征及其地球化学特征[J]. 湖南地质, 2001, 20(1): 15-20.

[5]匡清国, 赵银海, 吴永胜, 等. 构造对“桃江式"锰矿空间分布的影响及其找矿意义探讨[J]. 地质与勘探, 2003, 39(1): 32-35.

[6]付胜云. 湘西及邻区早震旦世锰矿成矿规律探讨[J]. 中国锰业, 2010, 28(3): 30-34.

[7]李德武. “清源式”锰矿床的地质特征、成因及找矿前提[J]. 冶金地质动态, 1991(3): 9-14.

[8]魏道芳. 湘西南区氧化锰矿成矿规律及找矿方向[J]. 湖南地质, 1996, 15(3): 143-146.

[9]曾孟君. 湘桂优质锰矿矿石利用及成矿规律[M]. 宜昌: 中南冶金地质研究所, 1991: 59-62.

[10] 李雪, 钟运鄂, 朱恺军. 湘南地区表生氧化锰矿地球化学行为及成矿机理研究[J]. 湖南地质, 2001, 20(1): 9-14.

A Prospecting Direction of Mn-ore Genesis in Hunan

LIU Junfeng,LIU Bangding, TAN Shimin, ZHOU Litong

(HunanInstitudeofGeologySurvey,Changsha,Hunan410116,China)

Abstract:According to ore geology, we have made an analysis of morphology and its relationship to surrounding rock to combine with a number of geological data in the ore-controlling geological factors are discussed. We, in this area have found that the genesis and ore-forming conditions of comparative analysis based on deep ore prospecting in the area clearly has great potential. Future prospecting sedimentary type manganese ore should be the main target, the use of geological and geophysical methods of prospecting in the manganese-bearing rock of deep. Through the break-through point, we know it is important to lead manganese ore prospecting in the whole province.

Key words:Manganese ore; Geology; Genetic types; Prospecting direction

中图分类号：P618.32

文献标识码：A

doi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.01.003

作者简介：刘峻峰(1986-)，男，湖南常德人，助理工程师，研究方向：矿产地质调查，手机：13787157003，E-mail：453970953@qq.com.

基金项目：中国地质调查局地质调查工作项目(12120114074901)

收稿日期：2015-12-20