四川省核工业地质调查院四川成都610061
摘要:矿区位于云南省西北部的滇、川、藏“大三角”区域,大地构造位置上位于青藏高原东南部的滇西北高原、欧亚和冈瓦纳两大板块的交接部位、特提斯-喜马拉雅构造域东缘。成矿物质主要来源于源于二叠系上统聂尔刀堂组含锰岩系,尤其是聂尔刀堂组第二段中含锰炭质板岩,而富矿体赋存与该岩层的氧化带地段,属风化淋滤型铁锰矿床。
关键词:铁锰矿;矿体特征;成因类型;云南香格里拉。
1区域成矿地质背景
矿区位于云南省西北部的滇、川、藏“大三角”区域,是国家“三江并流”风景名胜区的一颗明珠。大地构造位置上位于青藏高原东南部的滇西北高原、欧亚和冈瓦纳两大板块的交接部位、特提斯-喜马拉雅构造域东缘。既是青藏高原向东南的自然延伸部分,又是连接云南西部和东南亚地区的纽带。
区域地层发育的是一套不均匀的二叠系、三叠系的浅变质组合。二叠系代表了拉张期陆缘至洋盆的基性火山岩、碳酸盐岩、碎屑岩及硅质岩建造,总体具“混杂”叠置的特征,岩层总体来说变质程度高;三叠系局部存在“混杂”,弱变质,主要为弧后盆地碎屑岩建造,中间局部夹杂碳酸盐岩建造、基性火山岩。
2矿床地质特征
2.1矿体特征
本次工作共发现4条锰矿体,矿体编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(图1)。矿体位于普查区东北部的油炸坊片区,赋存于二叠系上统聂尔刀堂组第二段(P2n2)地层中,在地表第四系地层中局部堆积富集。矿体走向与地层的走向基本一致,走向北东东、倾向北北西。地表出露长约60m,厚约0.50~6.53m,Mn含量10.28%~43.28%,TFe含量2.77%~39.23%。
矿石为褐色、暗褐色、黑色块状或多孔状、蜂窝状矿石;矿石主要由铁锰氧化物金属矿物和少量的石英组成,金属矿物主要为褐铁矿,次为赤铁矿和软锰矿;矿石具隐晶非晶结构,多孔构造。石英多为粒状集合体,呈梳状结构条带状零星分布于金属矿物中,石英颗粒呈粒柱状;金属矿物在隐晶非晶质中网状分布,金属矿物以非晶质为主。
含矿岩性主要为聂尔刀堂组第二段(P2n2)的炭质板岩,在地表第四系地层中局部堆积富集。其揉皱、构造变动及蚀变都较强。含矿地段构造发育,石英脉较多,围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸岩化、绿泥石化。
矿化体围岩主要为泥质板岩、含炭质泥质板岩、含炭质千枚岩,以及硅质板岩、粉砂质板岩。主要矿体产出特征如下:
2.1.1Ⅰ号矿体
Ⅰ矿体位于二叠系上统聂尔刀堂组第二段(P2n2)的地表第四系中。地表由BT02控制。矿体走向与地层的走向基本一致,走向北东东、倾向北北西,倾角33°~45°。Ⅰ号矿体地表出露长约60m,厚约6.06m,Mn含量10.28%~41.08%,TFe含量1.37%~15.96%。
赋矿岩性为炭质板岩、含炭质绢云母化板岩,围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸岩化、绿泥石化。矿石为黑色、黑褐色,呈块状、蜂窝状、肾状,地表氧化较为严重,以氧化锰矿石为主。
2.1.2Ⅱ号矿体
Ⅱ号矿体位于二叠系上统聂尔刀堂组第二段(P2n2)的地表第四系中。地表由BT02控制。矿体走向与地层的走向基本一致,走向北东东、倾向北北西,倾角33°~45°。Ⅱ号矿体地表出露长约35m,厚约6.53m,Mn含量19.55%~43.28%,TFe含量7.51%~42.45%。
2.1.3Ⅲ号矿体
Ⅲ号矿体位于二叠系上统聂尔刀堂组第二段(P2n2)的地表第四系中。地表由BT01控制。矿体地表出露长约9m,厚约0.50m,Mn含量13.31%,TFe含量2.91%。赋矿岩性为炭质板岩、含炭质绢云母化板岩,围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸岩化、绿泥石化。矿石为黑色、黑褐色,呈块状、蜂窝状、肾状,地表氧化较为严重,以氧化锰矿石为主。
2.1.4Ⅳ号矿体
Ⅳ号矿体位于二叠系上统聂尔刀堂组第二段(P2n2)的地表第四系中。地表由BT01控制。
矿体地表出露长约12m,厚约0.53m,Mn含量24.57%,TFe含量0.05%。赋矿岩性为炭质板岩、含炭质绢云母化板岩,围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸岩化、绿泥石化。矿石为黑色、黑褐色,呈块状、蜂窝状、肾状,地表氧化较为严重,以氧化锰矿石为主。
2.2矿石质量
2.2.1矿石结构、构造
矿石结构主要为碎屑状、鲕豆状,泥晶粒状、粉末状、生物碎屑结构次之。矿石构造主要为松散土状、蜂窝状、页片状、网格状、团块状,局部为肾状、葡萄状。
2.2.2矿石的矿物组成
矿石的矿物组合由矿石矿物和脉石矿物两部分组成。其中矿石矿物主要由各种次生的锰的氧化物、氢氧化物组成,常见软锰矿、褐铁矿等组成铁锰矿石;脉石矿物主要为绿泥石、方解石、锰方解石为主,少量高岭石、石英等。
软锰矿、褐铁矿:呈褐色、灰黑色,蜂窝状、土状,有时呈皮壳状,不透明。
2.2.3矿石类型
根据地表揭露情况,矿石自然类型主要为此生氧化锰矿石,主要矿物为软锰矿、褐铁矿为主,少量、绿泥石、粘土矿物。由于深部情况不明,目前尚无法定论有无碳酸锰原生矿石。
分析结果显示,矿石除含锰外,还含少量铁,根据《铁锰铬地质勘查规范》,将矿石的工业类型暂定为铁锰矿石。
2.3矿体围岩及蚀变
锰矿主要产于二叠系上统聂尔刀堂组第二段(P2n2)中,地表风化、氧化较为明显,赋矿围岩主要为炭质板岩、含炭质绢云板岩、含炭质泥质板岩。在BT01位置处,矿体出露于第四系堆积层中,矿体顶、底板主要为粘土岩,具土状、块状构造,隐晶结构、碎屑状结构。矿物主要成份为:粘土矿物90%,褐铁矿5%,锰矿5%。
普查区内圈定的四个锰矿体中,均含有夹石,其中见有夹石的工程为BT02,夹石厚度0.30m~0.41m,主要为含铁锰质的粘土岩。
围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸岩化、绿泥石化。
3矿床成因及找矿标志
3.1成因类型
本区锰矿的锰质均来源于二叠系上统聂尔刀堂组含锰岩系,尤其是聂尔刀堂组第二段中含锰炭质板岩,其锰含量是地壳克拉克值的几十~几百倍,而富矿体就赋存与该岩层的氧化带地段。普查区位临北回归线之亚热带,气候炎热潮湿多雨,锰质在地下水运动中被溶解、携带至构造破碎带、层间剥离带、裂隙等适合部位积聚而成;矿体呈脉状、透镜状、囊状;矿石主要由次生氧化锰、氢氧化锰矿物组成,具胶状、网脉状、空洞状、土状构造,因此推断该矿床位为淋滤型锰矿床。
3.2找矿标志
1)地层标志:二叠系上统聂尔刀堂组为主要的赋矿地层,目前仅在聂尔刀堂组第二段中发现有锰矿出露。
2)岩性标志:黑色含锰岩系是主要的赋矿岩层,在普查区炭质板岩中,或含炭质较高的岩层中有望找到含锰矿石。
3)构造蚀变标志:在构造发育地段,常见岩层褶皱变形,石英、燧石条带发育,硅化、褐铁矿化强烈,沿构造裂隙常见淋滤铁锰帽。
4)地球化学标志:浓集中心突出分带齐全的Mn地球化学异常晕及Mn-Cu-Ag-Zn组合异常晕分布地段。
参考文献:
[1]云南省地质局滇西北队完成了中甸洛吉普查区普查地质报告[R].北京:地质出版社,1959.
[2]云南地矿局区调队开展1/20万古学幅、永宁幅区域地质报告[R].北京:地质出版社,1978-1981