简析广西大新下雷锰矿的矿物质来源
大新锰矿地下采矿方法及技术探析
qiyekejiyufazhan0引言随着社会的不断发展，国家对于矿产资源的需求量日渐增多，而我国大部分矿产资源赋存规模比外国资源要小很多，为了减少矿产资源的进口量，只有通过合理的采矿技术尽可能地开采矿石资源。
现今，我国的采矿技术水平相对较低，缺乏技术创新，部分矿山矿石回采率远不能满足国家要求，严重影响我国的经济建设。
因此，大新锰矿提高采矿工艺势在必行，必须通过高效合理的采矿方法，尽可能地对规模小的矿石进行回收，解决矿石资源日益枯竭的问题。
大新锰矿近几年对于采矿工作做了较多的项目研究，开采技术也不断提升，采矿技术某些方面有突出成效，开采效率及回收率也有所提高，特别是机械化开采领域的提出，大大地解决了人工出矿的效率问题。
在矿石开采现场，矿石贫化指标和损失指标都出现了大幅度的降低[1]。
1大新锰矿矿区基本概况中信大猛大新锰矿分公司位于广西崇左市大新县西部，是一座大型锰矿资源矿山。
行政区划属大新县下雷镇管辖，矿区有公路通大新、天等、靖西等县城，交通便利。
矿区位于左江流域（珠江水系），西部为珠江与越南红河两水系分水岭地带，属低山丘陵地形。
地形地貌受地层、构造控制，层次分明，主要表现如下：较大片出露的碳酸盐类地层组成独立的岩溶地貌，峰丛、洼地、坡立谷及孤峰谷地等地貌景观，非碳酸盐类地层则组成低山丘陵，矿区地处亚热带，气候温暖潮湿，雨量充沛。
大新锰矿系大型浅海相沉积型锰矿床，受长期风化作用而形成浅部氧化带和深部原生带两个部分。
南部矿段矿体，矿层大多陡立或呈急倾斜状（倾角为45°～70°），转折端以北为缓倾斜（倾角为25°～45°）与平缓（倾角＜25°）矿层。
2采矿方法介绍根据大新锰矿矿体基本情况，结合安全、经济的手段选择合理有效的采矿方法，井下使用的采矿方法主要有中深孔浅孔分段留矿法、空场采矿法及充填采矿法。
2.1空场房柱法空场采矿法主要应用于矿区背部缓倾斜矿段，该采矿方法的主要特点为在矿石回采过程中暂时留存或永久留存保安矿柱以支撑顶部岩层，该采矿方法空区内处于空置状态。
浅析矿山地质工作在大新锰矿矿山生产中的重要作用
浅析矿山地质工作在大新锰矿矿山生产中的重要作用文章通过阐述大新锰矿地下开采目前存在的问题，提出加强运用地质技术对地下开采指导作用，矿山的地质管理工作对矿山资源合理开发利用的意义。
从而更好的达到服务生产、延长矿山服务年限的目的。
标签：矿山地质; 地下开采; 大新锰矿大新锰矿于1958年被发现，并被当地组织开采。
广西锰矿公司于1963年进行了改造，1985年实施了年产30万t采矿工程。
1992年建成投产。
20世纪90年代后期，形成了年产30万t的露天矿开采和加工。
1999年地下开采试验，经过技术改造和扩建实现年产60万t的地下开采项目。
2014年矿山开展地采项目150万t/a的可行性研究，矿山生产能力不断扩大，2017年年度开采矿石总量达176万t。
大新锰矿矿山的生产规模也逐年扩大，在矿山开采阶段，矿山地质工作得到了规划和继续正常生产，合理利用了矿山资源。
为扩大矿山开采规模、延长矿山服务年限起着重要作用。
1.矿山区域地质概况大新锰矿矿区位于大新县西部，行政区域划属大新县下雷镇管辖。
矿区有公路通往大新、靖西、崇左等县城。
矿区至大新县城61公里，至靖西县城58公里，合那高速至崇左站约110公里。
交通尚方便。
本区域出露地层从老至新有寒武系、泥盆系，石炭系、二叠系、三叠系及第四系。
以泥盆系分布最广，石炭系次之，第四系不发育。
其中五指山组第二段为含锰岩段，由三层碳酸锰矿和二个夹层组成。
底部为Ⅰ矿层，以棕红色为主，部分灰绿、铁黑色。
矿石构造下部多为条带状、豆状、鲕状，上部多为块状。
风化后成为氧化矿，呈黑色、钢灰色。
厚0～3.23m。
下部为夹层一，为硅质灰岩及少量硅质岩夹钙质泥岩。
岩层呈浅灰至深灰色薄层状构造，厚0.09～29.17m，南翼为0.6～2.92m。
风化后为硅至夹泥岩。
中部为Ⅱ矿层，以棕红色、绿色为主，部分以致密块状、薄层状、条带状为主，上部以鲕状及条带状为主。
厚0～5.05m，平均2.38m。
风化后为黑色及钢灰色氧化锰矿，夹土黄色泥质岩。
广西靖西—大新地区含锰岩系地质特征及找矿方向
广西靖西—大新地区含锰岩系地质特征及找矿方向覃初礼【摘要】广西靖西—大新地区是我国重要的锰矿床聚集地.该区锰矿主要产于上泥盆统榴江组(D3l)、五指山组(D3w)和下石炭统鹿寨组(C1lz)含锰岩系中.含锰岩系受区域构造发展演化的影响,发育于下雷—灵马断裂走滑拉张作用形成的狭长凹陷成锰盆地及其发展和继续的浅海陆棚凹槽内.结合该区地质调查及相关找矿勘查成果,对区内含锰岩系地质特征、分布规律、矿床成因及找矿方向进行了探讨,认为该区含锰岩系分布规律、沉积环境与岩相古地理环境密切相关,含锰岩系控制了锰矿的分布、规模及品位,含锰岩系相应的地层层位及控矿构造部位的找矿潜力巨大.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2017(000)012【总页数】5页(P35-38,89)【关键词】锰矿;含锰岩系;成锰盆地;找矿方向【作者】覃初礼【作者单位】广西壮族自治区地质调查院【正文语种】中文广西靖西—大新地区锰矿资源丰富，已探明的大型矿床有下雷锰矿(包括南部、北中、新兴和菠萝岗矿段)、湖润锰矿(包括茶屯、团屯、巡屯、朴隆、波州和内伏矿段)，中型矿床有土湖锰矿、新湖锰矿，小型矿床有龙邦锰矿、地州锰矿、壬庄锰矿、达爱锰矿、志刚锰矿、把荷锰矿和通怀锰矿等，其中下雷锰矿的资源储量超1亿t，占广西锰矿资源储量一半以上[1-2]。
该地区成矿地质条件独特，含锰岩系发育，矿床分布密集且规模巨大，已成为国内锰矿找矿最有远景的地区之一[3-4]。
本研究结合广西靖西—大新地区矿产地质调查成果，通过查阅相关资料，对该地区含锰岩系地质特征及其分布规律进行研究。
1 区域成矿地质背景研究区大地构造位置位于滇黔桂被动陆缘富宁—那坡陆缘沉降带下雷坳拉谷和靖西—田东隆起，处于南盘江—右江裂谷盆地灵马坳陷的五级构造单元西南端(图1)。
灵马凹陷受NE向下雷—灵马隐伏深断裂控制，中间被NW向右江大断裂错移。
晚古生代早泥盆世之后，下雷—灵马同沉积基底断裂以走滑拉分活动为主开始发育活动，在该断裂之上形成了台间海槽，发育了一套台沟相硅质岩、泥质硅质灰岩、泥岩沉积地层[5]。
广西大新县下雷锰矿地质特征与矿床成因探讨
广西大新县下雷锰矿地质特征与矿床成因探讨金玺;陈显锋【摘要】大新县下雷锰矿是中国规模最大的锰矿,矿床形成与沉积盆地、沉积建造、构造环境及热液活动密切相关.对下雷原生硅酸锰-碳酸锰矿赋矿层位的岩石组合特征、构成矿石的矿物特征、元素地球化学、稳定同位素、稀土元素等研究,特别是典型矿物蔷薇辉石、透闪石等矿物的深入分析,认为下雷锰矿成为大型优质锰矿的重要原因是与海底火山喷发活动带来丰富的成矿物质参与密切相关,矿床成因属于热水喷流沉积矿床.【期刊名称】《矿产与地质》【年(卷),期】2018(032)003【总页数】5页(P404-408)【关键词】下雷锰矿;硅酸錳-碳酸锰;热水喷流沉积;广西【作者】金玺;陈显锋【作者单位】中国地质调查局发展研究中心,北京 100037;广西壮族自治区第四地质队,广西南宁 530033【正文语种】中文【中图分类】P618.320 引言我国南方滇黔桂地区是中国优质锰矿的重要产区，锰矿矿床主要分布于桂西南地区，沿NE向连绵分布约60余千米，矿床以下雷、湖润为中心，构成桂西南锰矿成矿带，其中广西大新县下雷锰矿是我国当前规模最大的锰矿床，已探明的储量规模巨大，目前累计查明锰矿资源储量1.37亿吨，其中碳酸锰矿1.29亿吨，氧化锰矿800亿吨[1]。
该锰矿床形成与沉积盆地、沉积建造、构造环境及热液活动密切相关。
然而就其成矿物质来源和矿床成因类型，专家们尚有不同见解，特别是关于锰矿物质来源存在陆源和热水深源两种不同意见。
本文通过研究锰矿的岩石学、矿物学等在成矿作用中反映各种信息，进一步探讨矿床成因。
1 矿区地质下雷锰矿区位于广西大新县。
区域构造位于华南褶皱系右江褶皱带南缘的大新凹陷带北西角，北侧与湖润锰矿区毗邻。
矿区为一NEE向的向斜构造，两翼出露地层为泥盆系中上统，轴部为石炭系下中统(图1)。
向斜两翼不对称，南翼以挤压构造为主，倾角一般在70°左右，局部倒转，褶皱及断裂发育，产状多变；北翼及向斜轴部产状平缓，倾角一般小于30°。
广西大新锰矿露天采区边坡安全治理探讨
假设边坡滑动面无限接近于单平面滑动，则边 坡面上存在着滑动力与抗滑力互相作用，影响边坡 稳定［１］，边坡修复后的稳定性分析如图 １所示。
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图 １ 边坡稳定性分析示意
当发生滑坡移动临界点时， η＝ＦＦｓｒ＝ＧｃｏｓβＧｔｇｓｉφｎｊβ＋ＣｊＬ＝ｔｔｇｇφβｊ＝１ 其中 η为边坡稳定系数，η＞１，则表示边坡稳
定，η＜１，则 表 示 边 坡 稳 发 生 移 动 滑 坡。 Ｆｓ为 抗 滑 力，当滑动发生 时，ＣｊＬ为 岩 体 内 聚 力，无 限 接 近 于 ０，Ｆｒ为滑动力，则 φｊ为摩擦角即为岩层倾角，β滑 动倾角，Ｇ为滑体重力。
如图所示，边坡修整后，边坡移动摩擦角 φｊ＝ ３８（°）大于滑动倾角 β＝３７（°），则修整后的边坡在 不受外力的作用下能够保持边坡稳定。
５ 边坡治理取得的效果
从 ２０１１年开始进行边坡修复至今，修整边坡完 成后，通过加强边坡管理，经常巡查有无边坡滑动情 况，及时清理水沟，保持水沟流水畅通，修补水沟以 及边坡冲刷缺口，防止雨水沿着缺口冲刷扩大，同时 加强植被覆盖种植工作，保持良好的水土，边坡再无 出现大面积滑坡情况。露天矿区已顺利开采结束， 也已经按照设计标高顺利开采到了最后一个台阶， 保证了矿石正常采出，顺利完成了矿山建设的目标。 自从探讨并实施了西南西北境界外边坡安全扩帮开 采技术方案以来，总共进行卸坡剥离量搬离运输约 ２００万 ｔ，投入了巨大的资金，保证了开采安全生产， 同时也将滑坡面积压的锰矿资源回收约 ７万多吨， 取得了一定得经济回报。总之通过设计采剥边界， 逐级分层剥 离，加 强 实 施 管 理，方 案 实 施 取 得 良 好 成果。
浅析广西防城区锰矿成矿条件及找矿方向
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。
桂西地区锰矿床成矿地质特征及找矿方案
桂西地区锰矿床成矿地质特征及找矿方案作者简介：覃瑞才（１９８５－），男（瑶族），广西大化人，本科，工程师，主要从事矿产普查与勘探工作㊂覃瑞才，覃良朝（广西壮族自治区地质调查院，广西南宁５３００２３）摘㊀要：针对桂西地区现有锰矿床，以大新下雷锰矿床㊁靖西新兴锰矿床和巴马锰矿床为例，首先对这些矿床的成矿地质特征进行分析，同时结合矿床的形成原因，应做好现有矿山附近的地质工作在内的区域找矿方案，为地质找矿工作提供有效方法，推动地区锰矿资源开发可持续发展㊂关键词：桂西地区；锰矿床；成矿地质特征；矿床成因；找矿方案中图分类号：Ｐ６１８．３文献标识码：Ａ文章编号：２０９６－２３３９（２０１８）０５－００４５－０２㊀㊀桂西地区的锰矿资源十分丰富，目前位置有湖润㊁大新㊁土湖等，广西是我国锰矿总储量排名第一的省份㊂锰对我国战略发展有重要作用，是一种极为重要的物资，现今已经探明的锰矿总量，还无法满足实际要求㊂基于此，找寻更多可开发的矿产资源具有重要现实意义的，应得到地质工作者高度重视㊂掌握锰矿的基本地质特征，明确成矿特点，从而制定合理的找矿方案，降低找矿难度㊂１㊀桂西地区主要锰矿床典型成矿地质特征分析现以大新下雷锰矿床㊁靖西新兴锰矿床和巴马锰矿床为例，对其典型成矿地质特征分析如下㊂１．１㊀大新下雷锰矿床典型成矿地质特征该矿床大部分处在右江再生地槽上映 下雷向斜区域中，其出露地层主要包括第四系㊁泥盆系㊁二叠系㊁三叠系与石炭系等㊂（１）泥盆系：下统郁江组（Ｄ１ｙ）的岩性主要为页岩㊁粉砂岩与泥质粉砂岩；上泥盆统五指山组（Ｄ３ｗ）为矿区内的含锰岩系，最主要的含锰地层，下雷㊁新兴㊁朴龙㊁茶屯㊁巡屯㊁把荷㊁龙邦㊁壬庒㊁地州等矿床均产于该组地层中㊂五指山组岩性比较复杂，主要有硅质岩㊁硅质灰岩㊁泥岩㊁泥灰岩㊁扁豆状灰岩等，夹含锰灰岩㊁含锰硅质岩及碳酸锰矿２ ３层，厚约２００ｍ㊂含锰岩段位于该组的中㊁上部㊂深部为沉积型碳酸锰矿床，浅部为锰帽型氧化锰矿床㊂以下雷㊁湖润的锰矿层发育最好，矿床规模也大㊂向东西两侧岩性发生了明显变化，硅质岩㊁硅质泥岩等的含量减少，而扁豆状灰岩㊁泥质条带灰岩的含量增加，地层的含锰性变差，仅局部地段夹含锰层㊂产Ｐａｇｒａｏｉｌｉｓ．ＳＰ（细掌鳞剌）㊁Ｐａｌｍａｔｏｌｅｐｉｓ（牙形剌）㊁Ｒｉｏｈｔｅｒｉｎｅ（Ｒｉｃｈｔｅｉｎａ）㊁ＰｏｒｙｔｏｇｎａｔｈｏｄｕｓＳＰ（多鄂剌）等化石㊂与下覆上泥盆统榴江组（Ｄ３１）和上覆下石炭统鹿寨组（Ｃ１ｌｚ）地层整合接触㊂上统融县组（Ｄ３ｒ）的岩性主要为灰岩，同时夹有白云岩㊂（２）二叠系：其岩性主要为铁铝岩和灰岩㊂（３）第四系：其主要由三部分构成，从上到下依次为黏土㊁砂砾与砾石㊂矿床所在地区的褶皱与断裂均较为发育，以上映下雷向斜为区域内主要向斜㊂对于碳酸锰矿层，其产生形态和断裂构造有直接关系，即断裂构造会对矿层造成破坏，但对氧化锰却有一定积极作用㊂在矿区周围的岩浆岩，其主要有加里东期花岗岩与中生代基性⁃超基性侵入岩，也有火山岩与次火山岩㊂总体上看，区中的岩浆活动并不活跃㊂该矿床由两大部分组成，分别为原生沉积矿与次生矿，这两个矿层的实际产状和围岩基本保持一致㊂矿床地球化学特征如图１所示㊂图１㊀矿床地球化学特征１．２㊀靖西锰矿床典型成矿地质特征该矿床主要处在右江再生地槽上映 下雷向斜西南端，其出露地层主要包括第四系和泥盆系㊂（１）泥盆系：中统东岗岭组（Ｄ２ｄ）主要岩性为白云质灰岩以及灰岩，此外还可见部分白云岩㊂（２）第四系：分布在沟谷与洼地中，厚度在０ ３１．８ｍ，和下伏地层一定角度接触，属典型的不整合接触㊂其上部为亚黏土与黏土；中部主要为堆积形态的锰矿；下部５４则主要为黏土，含有一定岩屑㊂该区中的断层较为发育，除了对含矿地层分布有控制作用，还容易对矿体造成不同程度的破坏㊂与之前提到的矿区相同，该区岩浆岩活动同样不活跃，只有小规模岩脉㊂这一矿区的矿床种类根据形成原因和次生变化能分成以下三类：第一类为碳酸锰矿床；第二类为氧化锰矿床；第三类为堆积锰矿床㊂其中，第二类与第三类的规模都相对较大㊂１．３㊀巴马锰矿床典型成矿地质特征该矿床主要处在箱状背斜犁头山内，出露地层主要为石炭系，下统岩关组有大规模氧化锰矿体，含矿岩系主要为硅质㊁泥质和灰质三种，且北东向的断裂较为发育㊂２㊀锰矿成因分析从以上矿床典型成矿地质特征可以看出，矿体赋存岩系以泥质㊁硅质和灰质为主，同时含有一定生物化石，水平方向上的层理较为发育㊂整体区域角度看，岩性向南东侧及北西侧主要为碳酸盐地层，可见动物化石，还有藻类植物的化石㊂经进一步调查可知，区域内矿石为鲕状或豆状，说明硅质岩区水位较深，据此能推测出锰矿属于近滨海之浅海盆地或台间盆地沉积㊂此外，矿层的顶㊁底板分别为硅质岩和钙质泥岩，其中，硅质岩有明显的水平方向层理，可见生物化石，说明海进序列当中有锰矿沉积和形成㊂在沉淀环境当中，其ｐＨ值为７．８，Ｅｈ为０，属盐质保持正常的沉积环境㊂矿区矿石当中，其平均含量在１０６粒／ｋｇ左右；南区印支地块缺失法门期沉积地层，说明真越北古陆风化主要剥蚀物向背部发生迁移，这为成矿能够提供良好物质来源㊂通过硫同位素相关测试可以看出，Ｓ３４实测结果在－３２．６ ＋３２．２范围内波动，且主要分布于０ ７范围内，具有明显的地壳硫基本特征，说明成矿过程中周围尽管有火山活动，但主要成矿物质与火山的联系并不大㊂对于沉积碳酸锰矿而言，其找矿的标志为泥盆系上统硅质㊁泥质与碳酸盐质等的组合㊂无论是堆积锰矿㊁沉积锰矿还是氧化锰矿，其找矿标志存在一定联系，这是因为氧化锰矿实际上是由其它两种锰矿通过氧化得到的，在空间分布上，有着十分紧密的关系㊂３㊀找矿方案根据上述成矿地质特征以及成矿原因的分析，可提出以下找矿方案和建议：（１）尽可能确定新的靶区，将以上成矿地质特征与物化探检测成果等作为依据，能进一步推测出对找矿十分有利的新靶区，包括第四系底层㊁二叠系㊁石炭系㊁深层断裂带与上泥盆统等，主要含锰岩系为五指山组㊂（２）针对品位相对较低的锰矿，应予以重新认识㊂如今，我国工业技术不断发展和提高，过去品位较低的矿石，其身价可能大幅提高，所以在找矿过程中必须对此予以全新的认识，确保资源能够得到最大程度的开发与利用㊂（３）做好现有矿山附近的地质工作㊂在实际工作中，为有效延长现有矿山服役年限，必须做好其附近地质工作，这能在为生产及管理提供可靠依据的同时，为寻找新矿床奠定良好基础，应引起相关人员的高度重视㊂４㊀结语综上所述，桂西是我国锰矿总储量十分丰富的地区之一，为我国的经济发展与工业建设提供了充足的锰矿资源，但现有矿床日渐枯竭，要满足生产需要，必须对既有矿床的地质特征进行深入分析，从中挖掘相同点和特征点，并在此基础上充分结合矿床形成原因，采用各项新兴技术，进行合理㊁高效的找矿，提供一套合理可行的找矿方案，为新矿床资源的开发与生产奠定坚实基础㊂参考文献：［１］㊀周㊀琦，杜远生，袁良军．古天然气渗漏沉积型锰矿床找矿模型 以黔湘渝毗邻区南华纪 大塘坡式 锰矿为例［Ｊ］．地质学报，２０１７（１０）：２２８５－２２９８．［２］㊀区洪威，宫㊀研．广西靖西县湖润锰矿接替资源勘查报告［Ｒ］．广西地质调查院，２０１６．［３］㊀刘㊀波，张㊀姚，梁㊀宇，等．黑水县巴阿泽锰矿床地质特征及成矿规律［Ｊ］．四川地质学报，２０１５（１）：３０－３３．［４］㊀刘㊀波，刘士良，张㊀姚．四川省黑水县卡尔寺地区锰矿床地质特征及成矿地质条件［Ｊ］．四川有色金属，２０１４（２）：９－１２．［５］㊀朱和书．水城徐家寨锰矿床地质特征及成矿模式［Ｊ］．四川地质学报，２０１４（２）：２０８－２１１．［６］㊀杜发永，杨泽刚．云南大箐锰矿床成矿地质条件综合分析［Ｊ］．矿产与地质，２００６（１）：１９－２２．６４。
浅谈广西大新下雷锰矿沉积环境特征及成矿物质来源分析
浅谈广西大新下雷锰矿沉积环境特征及成矿物质来源分析黄明富;杨妍
【期刊名称】《科技与企业》
【年(卷),期】2014(000)008
【摘要】广西大新下雷锰矿是我国最大的存在锰矿资源库，在广西大新下雷锰矿中，储存量超过亿吨。
做好对下雷锰矿的研究对于在我国寻找大型超大型锰矿具有重要意义。
基于此，文中笔者就广西大新下雷锰矿区域的地质背景进行了简要的介绍，并对其成矿物质的来源进行了综合分析。
【总页数】2页(P147-148)
【作者】黄明富;杨妍
【作者单位】广西壮族自治区第三地质队广西钦州 535000;广西壮族自治区第三地质队广西钦州 535000
【正文语种】中文
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简析广西大新下雷锰矿的矿物质来源
一、前言
广西大新下雷锰矿主要位于华南褶皱系右江褶皱带下雷—灵马坳陷的西南部，矿区西北侧与湖润锰矿区相邻。
整个矿区的向斜构造呈东高西低走向，南北长约有215Km，东西长约9Km。
由于矿区的向斜构造使得其两翼不对称。
南翼产状陡峻，倾角一般在70°以上，并伴有倒转，北翼产状正常，倾角平缓，一般在25°左右；向斜西部仰起部分构成次级复式向斜构造，褶皱及断裂发育，岩层产状多变。
下雷矿区内分布有泥盆系、石炭系、二叠系和三叠系，其中泥盆系最为发育，分布面积最广。
矿区出露中、上泥盆统及下、中石炭统，向斜轴部的下中石炭统灰岩形成了相对高度在400m左右的峻拔的岩溶山地，向斜两翼上泥盆统硅质岩构成较低矮的山地丘陵。
矿区的锰矿类型主要有2种：风化型和沉积型锰矿，已探明储量1.356亿t以上，约占全部锰矿总量的30%。
二、区域地质背景
1、晚泥盆世沉积相
泥盆纪发展到晚世，沉积相发生明显变化，与早中世相比，有2个显著的特点：a陆源碎屑沉积减少，广大地区主要发育碳酸盐岩和硅质岩类，及两者的过渡类型；b沉积分异进一步加强，台—盆地分割局面比较明显，不仅体现在不同沉积相带之间的岩石组合差别很大（如台地相区以碳酸盐岩为主，盆地相区则以硅质岩为主），而且生态环境也有显著的差别，盆地相区以浮游生物组合为主，而盆地相区和台地边缘相区则以底栖生物占主导地位。
一般认为广西晚泥盆世沉积相可分为5个沉积相区，即从滨海—台地—盆地—槽盆之间过渡的几个相带，这在业界已经达成共识。
在台地及台地边缘沉积区基本上不形成锰矿层，锰矿一般只在浅海盆地沉积区形成，但作者认为在浅海盆地沉积相带中还可细分，针对下雷锰矿成因研究，认为更准确的定性下雷锰矿沉积相应为浅海盆地深水台沟相，这是由盆地内断陷裂谷成因的一种沉积相。
浅海盆地深水台沟相是与台地相邻地盆地内的深水台沟区域。
相带内地质构造复杂，褶皱叠加，断层纵横，基性岩和喷出岩发育，为地质构造活动带。
沉积物主要为含浮游生物的硅质、泥质和碳酸盐岩沉积。
岩石组合主要包括碳酸盐岩—硅质岩组合、硅质岩—碳酸盐岩组合、硅质岩组合、硅质岩—硅质页岩组合及扁豆状泥质灰岩组合等5类组合。
岩石类型主要有泥质条带泥晶灰岩、扁豆状泥质泥晶灰岩、硅质泥岩、硅质页岩、硅质
灰岩、硅质岩、钙质硅质岩、碳质硅质岩、黑色泥岩、暗色泥晶灰岩及锰质岩等，岩石水平微细层理、水平层理、微波水平层理、透镜状层理发育。
碳质和星散状黄铁矿是常见的标志矿物。
生物群以浮游性组合为主，有菊石、竹节石、牙行刺、海绵骨针及浮游介行类等。
腕足类和珊瑚等底栖类生物少见。
之所以细分为浅海盆地深水台沟相，更多的是从矿物质的来源方面考虑，这是其他浅海盆地内沉积物所没有的特征。
2、沉积环境
（1）沉积相特征
由于裂谷的拉张作用，在台盆间形成了下雷锰矿特殊的沉积基底，该地带为浅海域深水地带，最具代表性地岩石为硅质岩和扁豆状灰岩，这2种岩石不但分布广，密切相生，而且对成矿有重要意义。
硅质岩一般包括石英硅质岩、钙质硅质岩、泥质硅质岩和少量的碳质硅质岩，其岩石具有明显的水平层理。
硅质岩中缺乏底栖生物，以浮游生物相为主。
硅质岩及其伴生岩的岩石特征、生物面貌及沉积序列表明，硅质岩是位于氧化界面以下，且水动力条件微弱的深水环境的产物。
与硅质岩密切伴生的硅质灰岩和泥质灰岩为泥晶结构，微层状的构造特征表明他们形成于弱水动力环境。
泥质灰岩呈扁豆状或条带状，分布范围与硅质岩大致一样。
岩石一般呈灰、深灰、灰绿色，局部有紫红色，由灰质条带和泥质条带相间组成，条带形态极不规则。
灰质条带主要由泥晶和粉晶方解石组成，一般呈条带状和扁豆状。
泥质条带由绢云母及泥晶方解石组成，部分地区条纹构造发育，常因灰质条带和扁豆的形态变化而弯曲，但仍保持清晰而连续的纹层状层理，并可见各种变形构造和滑动构造，在泥质条带灰岩和豆鲕状灰岩中，也缺乏底栖生物化石，目前所见均为浮游生物相。
根据以上特点分析，条带状、豆鲕状泥质灰岩形成的环境和条件比较复杂，岩石的成份和结构表明岩石周围是微弱的水动力环境，生物特征与深水相生态环境中生存的生物的特征类似。
某些变形构造常见于下部盆地硅质岩相和上部台地碳酸盐岩相之间，可能与特定的古地形（盆地边缘斜坡）、岩性和成岩作用有关。
由此可见，条带状和扁豆状泥质灰岩的形成是由深水向浅水过渡的沉积过程，但以较深水沉积为主。
（2）沉积剖面分析
就沉积相中最具代表性的2种岩石特征及成岩环境分析，可得出下雷沉积盆地的剖面结构，即下部是以硅质岩为主的盆地相，上部是以扁豆状泥质灰岩为
主的盆地兼盆地边缘相的二元结构剖面。
这是浅海盆相带中最典型的剖面结构，代表了一种向上变浅的海退相序。
但沉积序列并不是单向的，而是旋回式的，包括2个次级旋回，每1个次级旋回的沉积层序都为1个二元机构剖面，均表现出向上变浅的特点，也表明了晚泥盆世早期为海侵层序，到了晚期为海退层序，总的变化趋势是1个海侵—海退的沉积旋回。
（3）沉积化学环境
锰的沉积主要取决于本身的浓度以及介质的pH值和Eh值。
①在pH值<7的酸性介质中，Mn以离子化合物的形式溶解于溶液中；在pH>8的碱性介质中，Mn沉淀形成锰矿。
②Eh值为负时，Mn可形成2价锰矿；当Eh值为正时，Mn形成3价、4价的矿物。
③pH在8～10之间时，存在硫锰矿的1个小稳定区。
三、成矿物质来源
1、Co：Ni比值
下雷碳酸锰矿，矿床有1号、2号、3号矿层，Co2Ni比值3号矿层最高（0.90），2号矿层最低（0.52），平均值为0.73，矿床钴镍含量表见图1。
钴、镍是基性，超基性岩的特征元素，说明了碳酸锰矿质有岩浆来源，如果以Co：Ni=1为界线，>1判断为远程火山来源，那么下雷锰矿的Co：Ni=0.73可推测矿物质为中远程火山来源，为与海底火山作用有关的沉积矿床。
2、碳酸锰豆鲕粒同位素测定
一般认为，碳酸盐岩中的δc13=0，碳质来至海水，测定不同层位2颗碳酸锰豆粒的δc13分别为-7.65%和-6.82%，与矿层中碳酸锰矿物的δc13平均值-7.06%基本一致，属于深部岩浆来源的碳。
豆鲕粒的发育及构造线方向与热源矿物的规律是一样的，以海底火山作用环境分析，火山热气喷溢出口及其附近，具有丰富的矿物质及高温的热液条件，非常有利于豆鲕粒的生成，而一般的浅海低温水地带不易形成豆鲕粒。
此外锰矿质的陆源来源也有着很重要的意义，古风化作用使得地壳表层岩石和比较早沉积的矿石发生崩解，强烈改造部分元素迁移，经搬运再沉积成矿。
值
得研究的是下雷锰矿在晚泥盆世沉积时，正好也是越北地区同沉积缺失之时，两者之间在晚泥盆世华力西地区发生海退时，此消彼长，理应存在成矿上的联系，或者可以这么理解，晚泥盆世下雷锰矿的沉积得益于先期越北古陆形成的锰矿或含锰矿石矿床的风化、搬运、再沉积，下雷锰矿沉积存在不可忽视地陆源特点。
3、矿床成因
综合上述，根据对下雷锰矿沉积环境及成矿物质来源的论述，推测出下雷锰矿成矿模式如图2。
四、结语
综上所述，下雷锰矿是与海底火山作用有关的浅海盆地深水台沟相沉积的沉积矿床，矿物质的来源主要有以下两个方面：（1）海底深水台沟下覆火山喷溢的侵入岩，钴、镍等稀有元素便是最直接的证据，此外豆鲕粒状碳酸锰矿石的形成也进一步证实了海底火山作用成矿这一说法，这是在浅海盆地内其他次级沉积相条件下所不能形成的。
（2）越北古陆早期锰矿床的风化、搬运、再沉积，具陆源特点。
参考文献
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