黔渝毗邻区杨家湾-老木湾南华纪含锰地堑特征与找矿预测

沈红钱，张 遂，谢小峰，袁良军，杨炳南，朱 璞，谢兴友，郑 超，张平壹，3，张仁彪，姚希财

(1.贵州省地质矿产勘查开发局103地质大队，贵州 铜仁 554300；2.自然资源部基岩区矿产资源勘查工程技术创新中心，贵州 贵阳 550081；3.贵州省锰矿资源预测评价科技创新人才团队，贵州 铜仁 554300)

1 引言

1960年，贵州省地矿局103地质大队孙仁贵等在研究区发现黑水溪锰矿，1990年余洪云等提交黑水溪矿段锰矿资源量203.10万吨，2004年黄隆辉等提交三角坡矿段锰矿资源量110.89万吨，2011年杨胜堂等提交杨家湾锰矿床资源储量2028.04万吨，找矿过程曲折艰辛。

黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿床，是一种新的矿床类型，即气液喷溢沉积型锰矿床(周琦 等，2012；2013；2017；2018)，形成于新元古代Rodinia超大陆裂解背景下的南华裂谷盆地(王剑 等，2000，2001；杜远生 等，2015)，南华裂谷盆地(I级)西段分别由武陵、雪峰次级裂谷盆地和其间的天柱-怀化隆起(地垒)三个Ⅱ级构造单元构成(周琦 等，2016a；2017)。武陵次级裂谷盆地控制形成了黔渝湘毗邻区锰矿成矿带，内部由3个Ⅲ级地堑、2个Ⅲ级地垒和至少16个Ⅳ级地堑组成(周琦 等，2016b)。其中，松桃-古丈Ⅲ级地堑是武陵次级裂谷盆地的裂陷中心，锰矿成矿作用强烈，形成的锰矿资源量巨大(杨胜堂 等，2013；张遂 等，2018)，已成为世界级锰矿资源富集区之一。Ⅳ级地堑则控制形成锰矿床，其分布规律与裂谷盆地的展布规律具有一致性，为北东东向，与地表燕山期北东向构造相差40°左右(谢小峰 等，2015；袁良军 等，2018)。杨家湾-老木湾IV级含锰地堑控制形成了杨家湾大型锰矿床、黑水溪、三角坡等中小型锰矿床，其北为石梁-钟灵地垒，南为木黄-牛峰包地垒(谢兴友 等，2018)。

2 地质特征

2.1 地层

图1 黔渝毗邻区杨家湾-老木湾地区地质简图

大塘坡组：根据岩性组合特征分为两段。

2.2 构造

研究区大地构造单元位于上扬子陆块、鄂渝湘黔前陆褶断带，全国26个重要成矿区带中的上扬子东缘成矿带(陈毓川，2006；肖克炎 等，2016)。区域构造上位于梵净山穹窿构造北东端外缘，钟灵复式背斜中平穴背斜西翼。经历了武陵、雪峰、燕山、喜山等多期构造运动，断裂构造发育，褶皱简单，主要构造线走向呈北北东向和北东向展布。区域性断裂主要有三阳断裂、杨立掌断裂、冷水断裂、木耳断裂、红石断裂等，褶皱构造主要有梵净山穹状背斜、猴子坳向斜及凉风坳背斜等。区内经历了多期构造运动叠加，构造作用强烈，形成了北北东-北东向的整体构造格架(图1)。矿区主要构造特征如下(见表1)。

表1 黔渝毗邻区杨家湾-老木湾地区构造特征简表

3 含锰地堑特征

3.1 含锰岩系厚度变化规律

北西往南东方向(地堑短轴方向)，含锰岩系厚度具有由薄变厚、再由厚变薄的变化规律。在北西侧TC158、TC157分别为30.20 m和39.45 m；往南东方向ZK001孔增厚至59.18 m；再往南东方向至ZK202孔增厚至72.99 m；继续往南东方向ZK402孔达最大厚度82.09 m；继续往南东方向至ZK503孔开始减薄为61.64 m；往南东侧至TC7减薄至3.20 m(图2)。含锰岩系大厚度的分布区位于ZK202、ZK402即杨家湾一带，为杨家湾-老木湾地堑的沉积中心位置，从北西往南东方向含锰岩系厚度变化情况反映地堑的沉积特征(沈红钱 等， 2018)。

3.2 锰矿体厚度变化规律

(1)北西往南东方向(地堑短轴方向)，菱锰矿体厚度变化规律与含锰岩系厚度变化规律一致，同样具有由薄变厚、再由厚变薄、从有到无的变化规律(图3)。在北西侧TC158矿厚1.16 m；逐渐往南东方向至TC157矿厚3.98 m；往南东至ZK001孔矿体增厚至4.53 m；再往南东方向至ZK202孔矿厚9.93 m，开始出现气泡状富菱锰矿体；继续往南东方向ZK402孔矿厚达到最大值15.41 m，且同样见气泡状富菱锰矿体；继续往南东方向的ZK503孔矿体开始减薄至8.17 m，同样见气泡状富菱锰矿体；往南东侧的TC7不含锰矿体。大厚度锰矿体和气泡状富菱锰矿体集中分布在ZK202、ZK402、ZK503孔附近一带，为含锰地堑的喷溢中心。

图2 南华纪大塘坡早期杨家湾-老木湾地堑原型与锰矿体空间展布图

(2)南西往北东方向(地堑长轴方向)，菱锰矿体厚度同样具有由薄变厚、再逐渐变薄的变化规律(图3)。在南西侧的ZK101孔矿厚2.64 m；往北东方向的QZ6孔矿体急剧增厚至6.67 m；再往北东方向的ZK402孔矿厚达到15.41 m，开始出现气泡状富菱锰矿体；继续往北东方向的ZK203孔矿厚为14.49 m，且同样见气泡状富菱锰矿体；往北东方向TC157矿体急剧减薄至3.98 m。大厚度锰矿体和气泡状富菱锰矿集中分布在ZK402、ZK203孔附近一带，为含锰地堑的喷溢中心。

图3 黔渝毗邻区杨家湾-老木湾含锰地堑矿体厚度等值线图

3.3 地堑气液喷溢矿石相特征

图4 黔渝毗邻区杨家湾-老木湾地区南华纪大塘坡早期含锰地堑与找矿预测图

4 找矿预测

5 结论

(2)通过对地堑流体喷溢矿石相特征分析，杨家湾大型锰矿床主体位于杨家湾-老木湾Ⅳ级地堑的中心相区，矿体厚度大，品位高；黑水溪锰矿床位于该地堑的过渡相区；三角坡小型锰矿床位于该地堑的边缘相区。

(3)杨家湾-老木湾含锰地堑具备形成超大型锰矿床的条件，由于后期地质作用，该地堑大部分已被被剥蚀掉，仅地堑中部、南部和南西部残存小部分，还具有一定的找矿潜力，可望找到2-3个中小型锰矿床。