华南南华纪武陵锰矿成矿带松桃举贤地堑盆地特征与潜力预测

张 遂，沈红钱，袁良军，潘 文，谢小峰，谢兴友

(1.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；2.贵州省地质矿产勘查开发局103地质大队，贵州 铜仁 554300；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

华南扬子陆块东南缘是我国南华纪锰矿的重要富集区，黔湘渝毗邻区具有世界上独特的“大塘坡式”锰矿成矿环境和成矿机制，“大塘坡式”锰矿是一种新的锰矿床类型-气液喷溢沉积型锰矿床(周琦 等，2012，2013，2018，2019，2022)，并建立了气液喷溢沉积型锰矿床成矿模式与找矿模型(周琦 等，2012，2013，2016，2017；Zhou et al.，2022)。

图1 黔渝湘毗邻区南华纪早期武陵次级裂谷盆地结构与构造古地理图(周琦 等，2016)Fig.1 Structural and tectonic paleogeographic sketch of the Early Cryongenian Wuling Secondary Rift Basin in the Guizhou-Hunan-Chongqin Border Area(after Zhou Qi et al.，2016)1—控制Ⅲ级地堑盆地和隆起的同沉积断层；2—控制Ⅳ级地堑盆地和隆起的同沉积断层；3—Ⅳ级地堑盆地及所控制的锰矿床名称；4—Ⅲ级地堑盆地范围；5—Ⅲ级隆起范围；6—勘查区大地构造位置；7—同沉积断层编号；8—研究区范围

2 地质特征

2.1 地层

研究区出露的地层有青白口系红子溪组，南华系两界河组、铁丝坳组、大塘坡组、南沱组，震旦系陡山沱组、留茶坡组，寒武系九门冲组、变马冲组、杷榔组、清虚洞组、高台组、石冷水组、娄山关群等(图2)，主要地层特征如下：

图2 贵州松桃举贤地区综合地质图Fig.2 Comprehensive geological map of Juxian area in Songtao，Guizhou1—娄山关组；2—石冷水组；3—高台组；4—清虚洞组；5—杷榔组；6—变马冲组；7—九门冲组；8—牛蹄塘组；9—震旦系；10—南沱组；11—大塘坡组第二段；12—大塘坡组第一段；13—铁丝坳组+两界河组；14—清水江祖；15—红子溪组；16—地层界线；17—角度不整合界线；18—背斜轴线；19—正断层；20—逆断层；21—性质不明断层；22—见矿钻孔；23—矿化钻孔；24—未见矿钻孔；25—地层产状；26—控制Ⅳ级地堑盆地和隆起的同沉积断层及编号；27—预测气液喷溢过渡相带；28—预测气液喷溢边缘相带；29—剖面位置及编号；30—探矿权范围

两界河组(Nh2l)：研究区南东侧的秦家一带缺失两界河组，厚度为零，往北东方向出现两界河组沉积，且厚度迅速增加。岩性主要为黄、灰黄色厚层长石砂岩，上部夹含锰白云岩透镜体，最大厚度大于142.90 m。

大塘坡组(Nh2d)，根据岩性特征，分为两段：

(7)黑色碳质页岩，偶见顺层状含星点状黄铁矿条带，条带宽多为1 mm，同时可见方解石细脉杂乱分布。厚度：3.84 m；

(6)钢灰色、黑色薄层条带状、块状菱锰矿，局部可见顺层分布的星点状黄铁矿及少量杂乱分布的方解石细脉(上层矿)。厚度：1.88 m；

(5)黑色碳质页岩、页理清晰，发育星点状黄铁矿。厚度：0.14 m；

(4)钢灰色、黑色薄层块状菱锰矿，发育少量的

方解石细脉分布。厚度：0.64 m；

(3)黑色碳质页岩，可见顺层分布的星点状黄铁矿，杂乱分布大量的方解石细脉。厚度：5.03 m；

(2)钢灰色、黑色薄层块状菱锰矿(下层矿)。厚度：0.32 m；

(1)黑色薄层含锰碳质页岩，发育顺层分布的星点状、细线状黄铁矿，为矿层直接底板。厚度：0.27 m；

2.2 构造

研究区具有双层“立交桥式”构造特征，上层(表层)为燕山期北东向断裂、褶皱构造，构造复杂；下层为雪峰期近东西向控制锰矿形成分布的地堑、地垒和同生断裂。

2.2.1 雪峰期构造

2018年矿产地质调查工作，于邓堡北东约2 km处施工ZK001钻孔，该孔在大塘坡组第一段为盖帽白云岩，为地垒；棉花坪一带大塘坡组第一段为黑色碳质页岩且见矿化，为地堑盆地边缘相。即ZK001钻孔与棉花坪之间(靠近棉花坪一带)在南华纪大塘坡早期发育有一条同生断裂，其方向为北东东70°左右，与地表燕山期主要构造存在40°左右的夹角(图2)，控制着举贤地堑盆地的形成。

2.2.2 燕山期构造

研究区地表燕山期构造主要为北东30°左右，对后期锰矿的保存造成不同程度的影响和破坏。主要构造有茶子湾背斜、红石断层(F1)、赵家断层(F2)、寨英断层(F3)、寥家庄断层(F4)，主要构造特征见表1。

表1 松桃举贤地区燕山期构造特征简表Table 1 Tectonic characteristics of the Yanshanian in Juxian area of Songtao

3 举贤地堑盆地特征

3.1 两界河组厚度、岩性变化规律

举贤地区两界河组从南西往北东从无到有、由薄变厚。在秦家缺失两界河组、铁丝坳组、大塘坡组第一段，板溪群红子溪组直接与大塘坡组第二段接触，说明秦家一带，在两界河期为一古隆起(地垒)；往北东由文家的58.79 m，至沙田增加到97.91 m(未见底)，再到举贤增加到142.90 m(未见底)。在岩性组合方面，从南西往北东由未出现白云岩透镜体，逐渐开始出现白云岩透镜体(图3)。

图3 松桃举贤地区A-A′两界河组柱状对比图Fig.3 Columnar comparison map of A-A ′Liangjiehe formation in the Juxian area of Songtao1—大塘坡组；2—铁丝坳组；3—两界河组；4—红子溪组；5—砾岩；6—含砾砂岩；7—含砾石英砂岩；8—含砾长石石英砂岩；9—含砾长石砂岩；10—含砾白云岩；11—粉砂质页岩；12—碳质页岩；13—板岩；14—角度不整合界线；15—地层对比线

3.2 含锰岩系厚度、岩性变化规律

南华纪大塘坡早期，举贤地区大塘坡组第一段(含锰岩系)从南西往北东同样具有从无到有，由薄变厚的变化规律，南西侧的文家剖面含锰岩系厚度为零，总体反映在大塘坡早期为隆起(地垒)的古地理背景；往北东至落满开始出现含锰岩系，岩性为深灰色页岩，厚度为2.40 m，不含菱锰矿体；再往北东的沙田含锰岩系厚5.18 m，夹含锰白云岩透镜体；而至举贤剖面，含锰岩系厚9.67 m，出现菱锰矿体(图4)。

图4 松桃寨英地区B-B′大塘坡组第一段(含锰岩系)柱状对比图(据张遂 等，2015)Fig.4 Columnar comparison map of the first member of the B-B′ Datangpo formation(manganese-bearing rock series)in Zhaiying area of Songtao(after Zhang sui et al，2015)1—大塘坡组第二段；2—大塘坡组第一段；3—铁丝坳组；4—粉砂质页岩；5—碳质页岩；6—含砾砂岩；7—锰矿体；8—大塘坡组第一段厚度(米)；9—地层对比线

北西往南东方向，含锰岩系和菱锰矿体总体亦具有从无到有、由薄变厚的变化规律(图5)。南东侧举贤锰矿床的ZK701钻孔含锰岩系厚6.24 m，含菱锰矿体厚0.45 m；往南东至ZK1101钻孔含锰岩系厚度增厚至10.67 m，菱锰矿体厚度增厚至1.18 m；再往南东至ZK002钻孔含锰岩系厚11.93 m，菱锰矿体厚1.14 m；再往南东至ZK203钻孔含锰岩系增厚至21.64 m，菱锰矿体增厚至1.30 m。

图5 松桃举贤地堑盆地北西-南东向大塘坡组第一段(含锰岩系)柱状对比图Fig.5 Columnat comparison of the first section manganese-bearing rock seriesl in Datangpo formation of NW-SE Juxian graben basin in songtao1—大塘坡组第二段；2—大塘坡组第一段；3—铁丝坳组；4—粉砂质页岩；5—碳质页岩；6—含砾砂岩；7—锰矿体；8—钻孔编号；9—大塘坡组第一段厚度(米)；10—锰矿体厚度(米)；11—地层对比线

3.3 举贤地堑盆地的圈定

(1)邓堡北ZK001钻孔的大塘坡组第一段为盖帽白云岩，为地垒。即举贤Ⅳ级地堑盆地位于ZK001钻孔之南。

(2)举贤地区南西部的落满、沙田地段未见矿，大塘坡早期为地垒，其东部的ZK002、ZK006、ZK203钻孔均见矿，位于地堑盆地内。棉花坪一带ZK701见矿化0.45 m，为盆地边缘相。即棉花坪一带为盆地北西部边界，举贤Ⅳ级地堑盆地位于棉花坪之南，落满、沙田之东。

(3)研究区东部木龙山地段QZ003见矿化0.43 m、QZ004见矿化0.64 m，为盆地边缘相，可能是举贤盆地东端蚂蝗冲地段被水银厂断裂破坏并向南平移错位而至。即举贤盆地东端应为蚂蝗冲地段一带。

4 锰矿潜力预测

图6 松桃举贤南华纪大塘坡早期地堑盆地与锰矿找矿预测图Fig.6 The prospecting map of the graben basin and manganese ore in Datangpo，Nanhua period of Juxian，Songtao1—气液喷溢中心相带；2—气液喷溢过渡相带；3—气液喷溢边缘相带；4—见矿钻孔；5—矿化钻孔；6—未见矿钻孔(见地垒上的白云岩)；7—锰矿体厚度(米)

5 结论

(1)在黔东地区南华纪早期地质背景研究的基础上，通过进一步对研究区两界河组、含锰岩系分布特征、岩性及厚度变化规律的系统研究，认为在南华纪早期，位于石阡-松桃-古丈Ⅲ级地堑盆地中的举贤地区存在一个Ⅳ级地堑盆地。

(2)举贤地区具有双层“立交桥式”构造特征，表层为北东向的燕山期构造，对锰矿有一定的破坏作用；下层为北东东向的雪峰期构造，控制着举贤地堑盆地的形成，两者存在40°左右的夹角。