作者简介：黄㊀飞（１９８４－），男，贵州遵义人，本科，中级工程师，研究方向：地质勘查矿㊂
黄㊀飞
（中国冶金地质总局湖南地质勘查院，湖南长沙４１００００）
摘㊀要：本文主要对湖南省蓝山县毛俊矿区铁锰矿（ 蓝山式 铁锰矿）的地质特征及成因进行分析研究，总结铁锰矿分布㊁形态㊁结构构造和矿石质量，通过矿源层分析，初步确定其成因类型为风化林虑型㊂关键词：铁锰矿；矿体地质特征；成因；矿源层中图分类号：Ｐ６１８
文献标识码：Ａ
文章编号：２０９６－２３３９（２０１８）０１－００４５－０２
㊀㊀毛俊锰铁矿为 蓝山式 锰铁矿（黑土状锰铁矿），属于风化淋滤型氧化锰铁矿床，赋存于第四系残坡积层下段，矿体呈层状㊁似层状，产状近似水平㊂矿床矿石自然类型为黑土型锰铁矿，工业类型为 低硫磷㊁高铅锌之氧化贫锰铁矿石 ，属 难选型矿石 ㊂矿石主要由针铁矿㊁赤铁矿及粘土矿物组成；伴生矿产有铅矿和锌矿㊂
１㊀矿区地质特征
１．１㊀矿区地质特征
（１）地层：矿区地层主要为第四系残坡积层，沿河流
分布有少量洪冲积橘子洲组砂砾石层，零星出露泥盆系中统黄公塘组跳马涧地层㊂其中第四系残坡积层下部加黑土状铁锰矿层㊂
（２）构造：毛俊矿区构造位置属新嘉复背斜与袁家
凹向斜过渡部位㊂矿区总体为一单斜构造，总体倾向北东东，倾角３５ʎ左右，沿地层倾向及走向，小型波状褶曲发育，地层走向局部近东西向，倾向北，倾角１０ʎ ５０ʎ不等；矿区基岩断裂构造有近ＮＷＷ向和近ＳＮ向断裂㊂其中近ＳＮ向的有Ｆ８㊁Ｆ１５两条断层；ＮＷＷ向的有３条，分别为Ｆ１㊁Ｆ２和Ｆ３断层；近ＥＷ向有Ｆ１６断层（图１）㊂
图１㊀太平⁃毛俊矿区基岩断裂分布示意图
（３）岩浆岩：矿区未见岩浆岩，但有热液活动㊂紧邻
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矿区北东面的太平铅锌矿，结论为低温热液矿床㊂矿区土状锰铁矿石中见有铅锌矿㊁辉锑矿等低温热液矿物，说明矿区伴生金属矿物与区域岩浆热液活动密切相关㊂
２㊀矿体地质特征
２．１㊀含矿岩系地质特征
矿区含矿岩系为第四系残坡积层，黑土状锰铁矿体（层）赋存于其下部㊂可划分为上㊁下两段：
上段：上部为红（黄）褐粘土，植物根系发育，厚度
０ ５ｍ；下部为红褐含锰铁粘土层，局部出现结核状㊁鲕状㊁豆状㊁球粒状㊁肾状等锰铁矿，含矿率一般为６％
１２％，含矿率低，未形成规模矿体，厚０ ２２．８ｍ㊂下段：以黑褐土状锰铁矿层为主，局部有少量含锰 铁粘土夹层，厚度为０ ３１．４０，平均厚度８．１３ｍ㊂２．２㊀矿体地质特征
（１）矿体规模㊁形态特征㊂黑土状锰铁矿体赋存于第四系残坡积层下段，不整合灰质白云岩之上㊂以Ｆ４断层为界分为Ⅰ㊁Ⅱ两个矿体，主要特征分述如下：
Ⅰ号矿体：位于Ｆ４断层西南部，总体呈东西向展布，
矿体东西长约２５００ｍ，南北宽约２２００ｍ，展布面积１．５２ｋｍ２㊂矿体呈层状㊁似层状，总体产状近于水平，不整合于灰质白云岩之上，随基底起伏而变化㊂矿体厚度２．００
３１．４０ｍ，平均厚约１０．５５，厚度总体由南向北㊁由西向东由厚变薄；ＴＦｅ平均品位３４．２７％，Ｍｎ平均品位７．０９％，Ｐ平均品位０．０８８％㊂
Ⅱ号矿体：位于Ｆ４断层东北部，矿体东西长约３７００
ｍ，南北宽约３０００ｍ，展布面积２．３５ｋｍ２㊂矿体形态不规则，总体呈北西展布，平面上为哑铃状㊂矿体厚度２．００
２４．００ｍ，平均厚约８．５３ｍ；总体表现为呈中间厚，四周薄的特点㊂ＴＦｅ平均品位平均３１．１１％，Ｍｎ平均６．７２％，Ｐ平均０．０６９％㊂
（２）矿石质量㊂①矿物组成及结构㊁构造：矿石矿
物均主要由针铁矿㊁赤铁矿组成，含少量软锰矿㊁硬锰矿等；脉石矿物为粘土矿物㊁石英㊁绿泥石㊁白云母等组
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成；矿石结构，以微 细㊁它形不规则粒状结构；构造为土状构造㊂
②矿石化学成分：据光谱半定量结果表明，矿石有用组分为铁㊁锰，伴生组份为铅㊁锌等㊂有用组分为铁平均品位为３２．６３％㊁锰６．９０％，伴生铅０．３８％㊁锌０．６９％，为 低硫磷㊁高铅锌之氧化贫锰铁矿石 ㊂③铁㊁锰的赋存状态：物相分析查明铁㊁锰主要为微细粒的铁锰氧化物，赋存状态较单一，铁几乎以氧化态为主，主要存在于针铁矿和赤铁矿中；锰主要为高价氧化锰，主要以软锰矿的形式存在；岩矿鉴定结果显示，同象替换铁存在于针铁矿㊁赤铁矿及绿泥石中，部分呈吸附态形式吸附在粘土矿物表面或无定形（非晶态）铁氧化物及硅酸盐胶体形式㊂④伴生铅㊁锌的赋存状态：组合样品对锰铁矿矿石中伴生铅㊁锌的赋存状态进行分析表明，铅主要以氧化物形式存在，而锌则是主要以硫酸锌及硫化物形式存在㊂⑤矿石类型：自然类型为黑土状锰铁矿；工业类型，据 冶金工业部长沙矿冶研究院 １９９２年所作 湖南蓝山太平黑土型锰铁矿石选矿探索性试验报告 ，结论为 低硫磷㊁高铅锌之氧化贫锰铁矿石 ，属 难选型矿石 ㊂
３㊀成因分析
该区锰铁矿体为表生黑土型氧化锰铁矿床，成矿控制因素主要是受矿源层内的铁㊁锰质等含量，矿源层基岩地质构造的发育程度，水文地质和自然地理条件等因素的控制㊂
３．１㊀矿源层分析
本区残破积黑土状锰铁矿直接覆盖在黄公塘组碳酸盐岩基岩表面上，黄公塘组含锰㊁铁白云质灰岩㊁白云岩（矿胚层）经后期热液蚀变改造使其元素初步富集，在红土化作用中通过表生风化淋滤富集，沉积凝聚而形成；从表１中可以看出，铁㊁锰㊁铅㊁锌的含量，均达到了矿源层条件㊂夯实系数
表１㊀矿源层化学分析统计表
矿区名称ＴＦｅ／％Ｍｎ／％Ｐｂ／％Ｚｎ／％备注
毛俊锰铁矿区０．５７ ３．７４
平均１．５８
油水冷却器０．０３ ３．７４
平均０．２
０ ０．３０
平均０．０２
０ ０．１４
平均０．０３
本次
详查
３．２㊀表生锰铁矿与矿源层构造的关系分析
对矿区内采场的调查发现，矿体厚度大，品位高的大型矿体赋存部位，基岩呈现出一片丛林状塔峰，高３ ５
ｍ，说明岩溶作用较为强烈㊁构造发育的地段才能形成优质锰铁矿体；基岩出露平缓，溶蚀作用弱，喀斯特地貌不显著，所形成的矿体厚度不大，品位相对较低㊂说明该区地质构造对矿源层的岩溶速度㊁成矿富集程度，起到了控制作用㊂３．３㊀新构造运动与土状锰铁矿的关系
黑土状锰铁矿的发育与风化形成的黑土厚度有密切的关系，据韦启番等（１９８３年）计算，在石灰岩区形成１ｍ厚的风化红土，需１．３ ３．２万年㊂这说明由碳酸盐岩风化积累形成红土风化壳需要相当漫长的历史，同时亦说明能形成较厚的红土层的地区，其地壳的构造运动是相对稳定的，以及具有缓慢的上升速率和厚大的原岩和长期的湿热气候㊂据此，我们根据本地区平均红土层发育
３０ｍ推算，其形成时间３９ ９６万年，而年上升速度为０．０１９ ０．０４８ｍ／ａ，说明本区第四系更新世以来，地壳是相当稳定的，有利于该类型锰铁矿的形成㊂
３．４㊀水文地质因素
表生氧化作用中，水的存在及流动是非常重要的㊂大气水溶液具有较强的氧化或还原能力㊂在流动过程中，生物腐烂而形成的腐殖酸和岩石中矿物质逐渐溶入㊂流经的途径不同，其溶液中的ｐＨ㊁Ｅｈ值亦不同，因此它对基岩的溶蚀能力和迁移富集的情况各有所异，是影响地表氧化铁锰矿的形成和富集的主要因素㊂
防爆钟３．５㊀自然地理条件大鼠灌胃
（１）气候条件：矿区全年平均气温１７．５ １８．７ħ，全年蒸发量为１４００ １６００ｍｍ，在这种条件下，有利于本地区基岩（包括矿源层及矿胚层）的物理㊁化学风化㊂蒸发量与同期的降水量的相互变化，引起潜水面上下波动，使得风化壳及岩石中元素上迁下移来回淋滤㊁分异㊁富集，对形成本区层状红土型锰铁矿床很有利㊂（２）地貌㊁水系及植被因素：矿区地处南岭山系，为低山㊁丘陵岩溶地貌景观，其特点是三面环山，中部丘陵㊂表生氧化锰铁矿均分布在丘陵岩溶区内，其地貌特征是由红土或砖红粘土组成的丘陵山包，形似长条形馒头状，波状起伏㊂山间凹地相连，有时发育小溪或泉水，局部地区有孤峰岩溶裸露㊂这种地貌条件有利于大气降水垂直渗入，加速对碳酸盐基岩
及矿源层的生物化学风化，潜水上下迁移流动使残留红土中易溶碱性元素的迁出和难溶铁锰元素垂直淋滤分层富集，形成具有规模的红土型锰铁矿床㊂
综上所述：毛俊矿区表生氧化锰铁矿的形成条件和富集因素，最为重要的条件是矿源层中锰铁含量㊁矿源层后期溶蚀氧化作用，其次是后期构造对矿源层的破坏程度以及气候因素㊂矿床成因类型为风化淋滤红土型氧化锰铁矿床㊂
参考文献：
［１］㊀姚培慧．中国锰矿志［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，１９９５．［２］㊀地质矿产部区域地质矿产地质司．中国锰矿地质文集［Ｍ］．北京：地质出版社，１９８５．
［３］㊀姚敬劬，舒长国．湘中湘南古构造成锰盆地及锰矿矿［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，１９９８．方艺蒙
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