安徽池州竹塘—南冲锰矿区矿体成因及找矿标志

何云花

(安徽省地质矿产勘查局324地质队，安徽 池州 247100)

在现代工业中，锰及其化合物广泛应用于国民经济的各个领域。许多单位在竹塘—南冲地区开展了金、多金属矿勘查，圈定了锰矿、铁矿、金矿等一批矿产地[1-2]。

安徽池州竹塘—南冲锰矿区大地构造位置处于扬子准地台(Ⅰ)北缘、下扬子台褶带(Ⅱ)的中部，沿江拱断褶带(Ⅲ)、安庆断褶带(Ⅰ)，属下扬子台坳与江南隆起带之间的过渡带，是长江中下游铜、铁、金成矿带贵池东南部银多金属矿化区[3]。

贵池地区锰矿均形成于早二叠世，时空位置与二叠系孤峰组一致，锰矿层严格受孤峰组含锰岩系控制。一般地表至当地地下水水平面之上多为氧化锰矿，氧化锰之下为碳酸锰矿。

贵池地区锰矿资源早在20世纪五六十年代起已有少量利用，沿主要含锰岩系常见有老窿、古采坑，据了解当时只利用35%以上的富氧化锰；至20世纪80年代后随国民经济的发展，开采范围渐渐扩大，经营方式以乡镇集体和部分个体私营企业为主，一般开采规模较小，仍以开采地表浅部氧化富锰矿为主，锰品位一般大于25%；近年来随着国内锰矿需求量的剧增和国际市场价格的高涨，18%～20%的贫氧化锰矿已开始被开采利用，矿石主要销往钢铁厂用于冶金用锰，是华东地区重要的锰矿资源产地之一。

研究区成矿区划属扬子北缘安徽东至—贵池—泾县成矿带，找矿前景良好[4]。文章通过分析总结竹塘—南冲锰矿区矿体成因，并指出找矿标志，为今后该地区找矿工作提供依据。

1 地质情况

1.1 地层

研究区属下扬子地层分区贵池地层小区。自志留系至下三叠统均有出露，其中二叠系孤峰组为研究区锰矿赋矿层位，沿山地边缘及谷地覆盖第四系残、坡(冲)积松散砂砾层。

研究区位于葛仙欧家—许家坦向斜南西段北西翼，区内出露地层有古生界志留系—三叠系及新生界第四系，总体呈NE向展布。矿床范围内出露地层为三叠系下统南陵湖组(T1n)、和龙山组(T1h)、殷坑组(T1y)，二叠系上统大隆组(P2d)，龙潭组(P2l)，二叠系下统孤峰组(P1g)，栖霞组(P1q)，石炭系船山组和黄龙组(C2h+c)，泥盆系上统五通组(D3w)及第四系(Q4)。

1.2 构造

研究区位于葛仙欧家—许家坦向斜南西端北西翼，总体呈单斜构造，地层走向NE，倾向SE，倾角50°～65°。断裂构造发育，主要有NE、NNE、NNW和近东西四组：NE向断层为层间断层，纵贯全区，分布在五通组顶部，断层倾向SE，为逆断层性质，断层往往造成石炭系地层部分或全部缺失，对锰矿层(体)未造成破坏；NNE及NNW向断层归属横向断层组，主要分布在查区中部，该组断层切截NE向断层，并破坏锰矿层(体)的连续性，矿区内由南至北分别是F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8和F9断层，以平移断层为主，段距大小不等，其中F9断层切割距离最长也是切割地层最多断层，其余断层以在二叠系地层中切割为主；近东西向断层分布于研究区西南部，断层错切，东端被截，断层倾向北，为逆断层性质。

除上述者外，在F3与F11断层之间可能还存在有其他横向断层未曾发现。

1.3 岩浆岩

研究区未见有岩浆岩分布及脉岩穿插破坏矿体。

1.4 变质作用及围岩蚀变

研究区内变质作用不发育，局部受小岩体及脉岩影响，具弱黄铁矿化和硅化蚀变现象，对锰矿体没有影响。

图1 研究区地质图

1.5 放射性特征

矿区地层放射性强度一般为20～40 μR/h之间，其中炭质硅质岩较高，一般在30 μR/h左右，而灰岩、白云质灰岩类放射性强度较小，一般为10～15 μR/h。

矿区主要地层孤峰组，岩性组合为硅质页岩、硅质岩，通过对部分钻孔岩心的放射性测量，矿体及其附近地层放射强度一般为20 μR/h左右，炭质硅质岩平均为27 μR/h，最大值35 μR/h；钙质硅质页岩一般为15～20 μR/h，平均为17 μR/h。故区内无放射性异常现象，对后期的矿山建设及采矿及运输等过程中不存在放射性污染问题。

2 矿体成因

2.1 区域成矿规律

贵池地区锰矿形成于早二叠世，时空位置与二叠系孤峰组一致，锰矿层严格受孤峰组含锰岩系控制[5]。锰矿形成于早二叠世开阔台地相与陆棚相过渡地段，基底断层两侧或不同方向断层交汇部位往往是沉积中心，含锰岩系相对较厚，有利于锰矿床的形成。在二叠系稳定地块的边缘，相对构造稳定的拉张构造背景盆地，既能从盆地海域周围汲取陆源或海解物质，容易造成有利于锰在海水中高浓度蕴集，形成以黑色页岩类、硅质—硅泥质岩类等含锰建造岩石组合。后期一种能促使锰在盆地水域中不断蕴集，并有利于形成实现 Mn-Fe 分离、沉积的海水动力学和海水沉积地球化学体制，是海相锰矿得以生成的重要条件。在诸多因素相互关联的动态体制中，海洋环境各种要素，如水动力、水化学、生物、热液和火山作用等，都可能参与锰的成矿作用过程。研究区锰矿主要产于二叠系下统孤峰组下段含锰岩系中，严格受层位控制，呈层状、似层状、透镜状，分布于含锰页岩夹硅质岩与含锰硅质页岩、含锰灰岩间，属海相沉积锰矿床。

研究区位于断裂交汇处，与区域上孤峰组地层厚度自东至香隅经唐田、牌楼孤逐渐增厚后，这对本区找矿具有重要意义。

2.2 矿床成因探讨

皖南地区早二叠世早期处于台地与海盆地交接(陆棚)地段，为水体循环条件很差的半还原环境，有利于锰质沉积成矿[1,3,5]。在整个二叠纪，区内出现两次海侵，海水进退方向主要为西和东南方向，地壳活动性较大，主要表现为差异升降运动。沉积环境仍然主要受南、北古陆(岛)及同沉积断裂的控制，同时与之相交的横向基底同沉积断裂也起了一定的控制作用，导致沿东西向多处沉积中心的出现。研究区含锰岩系沉积过程经历了海侵—海退的过程，海侵达到高峰时发生锰矿层的沉积，该时期的海侵—海退过程变化较快，锰矿层接受沉积的时间短，沉积厚度较薄。同时认为锰的物质来源主要来自于风化古陆，经剥蚀、搬运、沉积形成锰矿层。此观点与矿区含锰岩系的岩性变化特征相吻合，另矿石中含有大量的砂屑、瘤状灰岩的瘤体内部生物碎屑含量，较周围的钙质硅质集合中的少也验证锰的来源为陆源物。

从本区更新统下蜀组黏土中发现铁锰结核和花斑状铁锰质被膜等地质事实，证明本区氧化锰矿为新生代以来的表生作用条件下形成产物。

3 找矿标志

裸露地表锰矿层，往往出现锰帽或土状褐色氧化锰矿。因此，锰帽及土状褐色氧化锰矿是直接找矿标志。有孤峰组下段含锰岩系的分布是寻找同类型锰矿的间接标志。

池州市贵池区是我国二叠系孤峰组锰矿的重要成矿远景区之一，但就研究区而言，含锰地层断续出露在竹塘—南冲一带，总长6.5 km，除上述两个详查工作靶区(合计长2.42 km)外，其余地段应是扩大矿床远景的找矿有利地段。

(1)二叠系孤峰组下段地层是含锰岩系的存在是其直接找矿标志，在锰土、锰灰出现的上、下层位是富锰矿层存在的主要标志；在地表残坡积物中有锰矿转石，或在黏土层中有铁锰结核出现，也是找矿的重要标志之一。

(2)孤峰组以页岩为主，易风化，多呈低山、丘陵出现，界于二叠系栖霞组与三叠系南陵湖组灰岩形成的巨大山体之间，在地貌景观上易确定其大致位置。

(3)断层及次级裂隙发育地段，是寻找富氧化锰矿的有利地段。

4 结论

(1)安徽池州竹塘—南冲锰矿区位于断裂交汇处，与区域上孤峰组地层厚度自东至香隅经唐田、牌楼孤逐渐增厚后，具有重要找矿意义。

(2)研究区含锰岩系与孤峰组地层存在密切联系，是重要找矿标志。

(3)研究区寻找富氧化锰矿有利地段多为断层及次级裂隙发育地段。