浅析广西防城区锰矿成矿条件及找矿方向

[摘要]本文分析了广西防城区锰矿区域地质地层、构造，探讨本区风化沉积型锰矿的成矿条件，提出新一轮的找矿方向，为将来地质找矿提供了依据。

[关键字]锰矿 防城区 成矿条件

[中图分类号] P611 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-99-2

上世纪末中国锰矿保有储量中基础储量仅占世界基础储量1.81%。广西是我国锰矿的富产区，该区已将锰矿列为鼓励勘查矿种之一。随着《国土资源部关于构建地质找矿新机制的若干意见》的下发，我国将掀起新一轮的地质找矿高潮，在广西找锰矿成为地质工作队伍重要的任务。钦州-防城锰矿带是广西次生氧化锰矿的重要产地之一，其含锰岩系为上泥盆统含锰硅质岩，属风化沉积型锰矿床。

1 锰矿床的分类

我国锰矿床的主要类型有海相沉积锰矿床、沉积变质锰矿床、层控铅锌铁锰矿床、沉积—热液锰矿床和风化锰矿床等。其中风化锰矿床又分为：由沉积岩含锰岩系或锰矿床经风化形成的锰帽矿床如广西东平锰矿床；由沉积—热液锰矿床经风化形成的锰帽矿床如广东小带锰矿床；由热液型贵金属、多金属矿床经风化形成的锰帽矿床如湖南七宝山铁锰矿床；淋滤型锰矿床如广西钦州碗窑锰矿床；第四纪堆积锰矿床如广西思荣锰矿床。防城区锰矿的类型主要为风化锰矿床，又以其中的淋滤型和第四纪堆积锰矿床为主。

2 防城区主要含锰地层

钦州-防城区锰矿带处在华南地层区雪峰山分区（XII2）和云开分区（XII4），属中国华南成矿域，受晚加里东运动和印支运动的影响较大。区内第四系发育基岩出入不良，地质构造复杂，含锰地层发育，分布广泛，是寻找氧化锰矿和碳酸锰矿成矿远景区域。区域内主要出露地层有二迭系、泥盆系、志留系，其中二迭系地层分布最为广泛，现将各时代主要含锰岩层特征简述如下：

2.1 志留系上统防城组（S3f）：

下部为长石石英砂岩夹页岩，中上部为浅灰-绿色泥质粉砂岩，粉砂质页岩、页岩及长石粉砂岩，局部为含锰质灰岩及钙质粉砂岩。厚度970～1593m。

2.2 泥盆系下统钦州组（D1q）：

灰黑、黑色薄层泥岩，浅灰色薄层粉砂质泥岩、薄—厚层状粉砂岩，泥质粉砂岩、泥质硅质岩、硅质岩。局部夹含锰、含磷层。厚度约825-515m。该组与下伏地层防城组呈整合接触，与上伏地层小董组呈角度不整合接触。

2.3 泥盆系中统小董组（D2xd）：

岩性主要为灰、灰黑色薄至厚层状泥岩、粉砂质泥岩、浅灰色、黄绿色厚层状粉砂岩，局部含铁锰质泥岩，厚度147-656m，与下伏地层钦州组为整合或角度不整合接触，与上伏地层石夹组呈整合或断层接触。

2.4 泥盆系上统石夹组（D3C1sj）：

岩性为灰黄、灰绿、深灰—灰黑色硅质岩、泥质硅质岩、硅质岩、泥岩，常夹含锰硅质岩及含锰硅质页岩。

2.5 泥盆系上统榴江组（d3l）

岩性以灰色、灰黑为主，结核、团状、扁豆状灰岩、硅质岩、泥岩，局部含碳酸锰矿多层、含磷结核。厚度及不均匀在66-1974m不等。

2.6 二迭系上统彭久组（P2p）：

该组厚度较大，据岩性特征可分为四个段，其中a段为浅灰色块状砾岩、砾状砂岩、含砾砂岩夹细砂岩。b段为薄—中厚层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹细砂岩。c段为中厚层状泥岩、粉砂岩夹细砂岩。d段以浅灰色薄—厚层状泥质粉砂岩，粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩为主。

2.7 第四系（Q）

出露于地表，为残坡积层。主要由粘土、亚粘土及硅质岩、含锰硅质岩、含锰硅质岩、泥岩等碎块及部分氧化锰矿石组成。

3 风化型锰矿成矿条件分析

3.1 我国氧化锰矿的主要成矿带

氧化锰矿主要分布在我国南方，尤其是在北纬23°带[以北纬23°为中心，南到北纬21°，北至北纬24°，东起福建沿海，西止云南边界的地域，其东西长1500km，南北宽200km，面积约300000km2的范围，氧化锰矿床分布最多，在此地域内已探明的锰矿资源/储量占全国探明的锰矿资源/储量的41.28%，其中氧化锰矿资源/储量占全国氧化锰矿资源/储量的70%。因此，北纬23°带是我国氧化锰矿的主要分布地带。

3.2 防城区锰矿成矿条件

广西防城区锰矿区地理位置坐标范围东京108°00'～108°45'北纬21°40'～21°60'内，处在小董-防城活动褶皱带上，属我国氧化锰主要分布带“北纬23°带”内。

3.2.1 区域地质构造

防城区处在云开隆起西南端，十万大山向斜盆地，构造比较复杂，褶皱以复式背斜为主，主要构造线方向呈北东向，复式背斜两壁的次一级褶皱和断裂发育，产状变化较大，岩层倾向北西、倾角40°～90°，较大的断裂有大洞——滩营、那洋——天岩等断层，受印支运动影响广为发育的次一级北东及北西向断裂和层间破碎带破坏了含矿层的完整性，却又有利于含锰质岩的风化，有利于锰质的次生富集，形成有价值的工业矿体。本区是广西泥盆系含锰地层较发育的地区之一，在广西占有一定地位。含锰地层为一套含锰的硅质岩建造，厚度约1229-1947m，岩性以硅质岩、泥质硅质岩、生物碎屑硅质岩，夹硅质页岩、泥岩、粉砂岩，含锰硅质岩、含锰泥岩为主。

3.2.2 古地理及成矿物质来源

沉积矿床的成矿物质有多种来源，但是陆源物质是大多数矿物的最主要来源。这些矿成矿的物质来源主要由大陆和矿石的风化产物提供，在长期的沉积间断期间，由于风化作用，岩石中铁锰等物质被释放出来，在流水、风等营力作用下被搬运到湖、海盆地沉积形成矿床。锰矿矿化富集主要受矿源层、地层岩性、构造运动、地貌、气候及水文等因素控制。

在早古生代志留纪本区是一个半封闭的浅海槽，沉积了相当厚的含铁锰元素的复理式碎屑岩建造。缺氧海盆地环境使得陆源和海源锰彻底水解呈离子状态蕴集在水盆地中。

泥盆系早期为浅海碳酸盐夹硅质岩建造，该地区就处在浅海区域，古地理沉积环境为陆棚边缘盆地相，主要的岩石为硅质岩、泥质灰岩等；中期（罗富组）有锰质沉积，形成了碳酸盐类和碳酸锰矿，此期让小董-防城区狭长的半深海区沉积了巨厚的含锰、磷建造；晚期由于地处的半封闭半深海，从而导致水流循环不畅，水动力条件差，水介质偏碱性，水中富含炭质、硫化氢的稳定的还原性沉积环境，从而形成本区的含锰硅质岩有夹含锰灰岩。

3.2.3 外生环境--风化作用

小董-防城区狭长的半深海区经东吴运动、海陆变迁的影响，形成滨海相环境，当大陆开始上升（云开隆起）的过程开始，再加上在23°带内亚热带气候，天气炎热多雨，年积温高、年积雨量大，同时该区褶皱和断裂作用强烈，含锰地层遭受破坏，裂隙发育，有利于渗流水的活动，使得含锰岩石遭受比较强烈风化作用作用，使晚泥盆遭受自然风化、切割、剥蚀，含锰灰岩夹含有锰硅质岩中的矿物和含锰矿物被分解，随地下水向下渗透至下部，聚积而形成层状、似层状氧化锰矿床。之后经过印支运动的影响锰磷层位产于海进岩系中部，给地质找矿带来较大的难度。

4 防城区锰矿找矿方向

4.1 找矿标志：

目前区内大多矿体主要产于泥盆系的硅质岩建造中，其成因类型属风化沉积型矿床，矿体断续地产于含锰硅质岩层中，多为层状、似层状、透镜状或沿裂隙充填成网格状，分布深度受氧化带发育所控制，矿体产状大多数与围岩一致，由于受到构造因素、风化作用、渲染作用的影响，矿体在地表上的标志比较明显，往往形成粽褐色、灰色的土壤。

在矿区内的冲沟、民采坑发现的锰矿层露头，是直接的找矿标志。

在冲沟中或地表上发现有锰矿石转块，标志着附近有含锰地层或锰矿层存在。

本区锰矿层赋存于泥盆系含锰岩系中，其顶、底板岩性有含锰硅质岩（灰黑色），在这标志层上下可能存在风化型氧化锰矿层。

本区锰矿层赋存于层间破碎带中，层间破碎带可能存在锰矿体。

4.2 找矿方向

研究古地理条件对沉积型锰矿床的形成十分必要，由于沉积建造对成矿的控制，锰矿在本区的分布有一定的规律。地质工作者应当在充分研究本区古地理的基础上结合现代高新技术，根据防城区特有的地质依据地质异常理论进行锰矿等矿产预测，利用获取的综合信息，在查明各种地质因素形成地质异常的分布范围、发育强度和组合特征的基础上进行评价区域的含矿远景情况。

本区本区含锰地层较多，但氧化锰主要含矿层为泥盆系的石夹组（D3C1sj）、榴江组（d3l）、小董群（D2xd）、钦州群（D1q），石炭-二叠系板城组（C2P1n）。找矿的位置方向应该在北纬21°到23°之间主要在以上的含锰地层中。地质工作人员可利用地球信息系统（GIS）的空间检索功能查寻出志留系到二叠系含锰地层分布情况进行分析，从而形成新的“含锰地层”区的地质锰矿分布的图谱；运用地球物理化学方法圈定异常区，为锰的找矿工作提供科学数据和理论指导。

5 结论

地质成矿条件复杂，成矿地层包含从志留系到三叠系的各类地层比较复杂，亚热带炎热多雨的气候都是有利于锰的富集的因素，从而形成本区风化沉积型锰床，大多数为淋滤型氧化锰矿床。建议从志留系到三叠系进行全面综合的研究，运用现代新技术确定更多成矿远景区，将更加有利于本区地质找矿的新突破。为广西锰矿的可持续发展提供远景找矿规划依据。

参考文献

[1]广西壮族自治区地质矿产局.广西区域地质志[M].北京：地质出版社，1985.

[2]薛春纪，祁思敬等.基础地质学[M].北京：地质出版社，2007.

[3]王钰等.华南泥盆纪生物地层[J].地层学杂志，1979.