广西壮族自治区第六地质队 广西贵港 537100
摘要：本文介绍矿产地质勘查现状及以湖润锰矿区深部碳酸锰矿床地质特征为例，通过研究基性岩浆活动标志、矿层及顶底板常量元素分析、矿层钴镍元素分析、碳同位素，认为矿区原生碳酸锰矿的成矿物质来源主要为海底基性岩浆岩，陆源为矿床提供重要的非矿物质来源，矿床为海底基性岩浆岩热液和陆源沉积共同作用形成。
关键词：矿产地质勘查现状；湖润锰矿区；地质特征；成矿物质来源
一、地质矿产勘查现状及对策分析
1、新形势”下的过剩产量
当前，我国产能过剩已呈现出行业面广、过剩程度高、持续时间长的特点。“去产能”已经成为新常态下中国经济破解结构之困的重要突破口。地勘单位，则应牢牢把握市场形势，运用市场机制，经济手段和法治办法稳妥处置，主动减量，化解产能过剩，引导增量，培育新的增长动力，提供有效供给，是化解产能过剩的牛鼻子。
1.1 准确定位，建立各自的主导产业，增强地质工作资源保障和综合服务功能。地勘专业门类丰富，地勘单位大部分属于技术力量分散的、以地质勘查为主的综合服务性单位。目前，没有自身优势，不能突出亮点的居多。这些都需要我们对地质工作结构进行调整。地勘经济要实现可持续发展，走科学发展道路，要求我们深刻领会结构调整内涵、实质和目的，明确发展方向并准确定位，需要大力推进地矿产业结构调整和发展方式的转变，来强化固有的矿产地质工作，发展基础地质、能源地质、环境地质和工勘岩土等方面的服务工作，培育全局的事、企业单位独具特色的核心竞争力。
1.2 改革创新。改革是发展的根本动力，在目前条件下，地勘单位无力变更体制属性，却可搞活机制。搞活机制就成为深化改革的重点和突破口。地勘单位的改革，就是要打破“等靠要”思想，即废除平均主义的分配观念，干好干坏一个样的时效观念，能上不能下、能进不能出的用人观念，无过既是功的功过观念。在分配制度上，向优秀人才、关键岗位和管理骨干倾斜，要重实绩、重贡献。对特殊的领军人才，要大胆借用市场成熟经验来解决相关待遇问题。
1.3 转型发展。要充分发挥在工勘、岩土、勘查、测绘、钻探、地质环境等方面的传统优势，保持稳中有进的发展态势。要从过去单一的以服务找矿转向多目标服务，进一步优化产业结构，加快大地质业务的拓展。从以往经验来看，矿权优劣不在量而在质。若量多而质劣反而会累积负担。
2 、进一步提高矿产资源调查评价工作质量
近年来，矿产资源调查评价工作领域不断扩展，项目也在逐年增加，项目承担单位也不断增多。相应的标准和要求等尚在制定、修订和完善中。从以往设计审查和野外质量抽查情况来看，尽管绝大部分的质量是过关的，但是仍存在对相关要求理解有偏差、执行不到位、控制精度达不到要求等诸多问题。
2.1 成立专业精尖部门，在全面系统收集分析、综合整理针对不同时间、不同单位在项目取得资料的基础上进行矿产资源调查和评价工作。应坚持突出重点的原则，紧紧围绕项目的目标任务，将调查结果与现代科技手段有机结合，指导勘查工作部署。
2.2 做好全面工作部署，全面搜集并分析基础地质调查、物化探、矿产勘查、科研及区划等不同专业在调查区以往开展的工作，遵循由表及里、由浅入深的工作程序。总体工作部署思路应具有较强的针对性和可操作性。重点突出、层次清楚、工作阶段划分合理，对所取得的主要成果和结论进行全面梳理和分析。
2.3 加强项目承担单位内部质量管理体系建设，保证质量管理体系运行正常有效。承担单位应高度重视野外现场质量监控工作，做好项目质量自检、互检、抽检三级检查。同时应对设计初审、地质编录、工程质量、样品采集、分析测试等主要环节的质量监控应到位并留有过程记录，并做到质量管理工作的经常性、及时性。
二、以靖西湖润锰矿区为例，对地质特征及成矿物质来源分析
大新下雷-靖西湖润位于广西西南部，该地区已探明的锰矿资源量过亿吨，是我国锰矿的主要富集区。通过研究探获的深部碳酸锰矿床地质特征并分析其成矿物质来源，对推动寻找碳酸锰矿资源并取得找矿新突破具有重要意义。本文通过在勘查过程中对地质现象和岩性特征的观察和研究，参考相邻矿区的地质和文献资料并对其进行综合分析研究后，对湖润锰矿区深部碳酸锰矿床地质特征和成矿物质来源进行探讨并提出了一些自己的看法。
1、 矿床地质特征
1.1 含锰岩系
碳酸锰矿层主要赋存于上泥盆统内的五指山组（D3w），该组于与下伏榴江组整合接触。根据不同岩性组合特点，该组分为四个岩性段，简述如下：
1）第一段（D3w1）：为条带状、扁豆状灰岩及泥灰岩，含硅质条带状灰岩、局部为条带状泥质灰岩，顶部夹少量硅质岩。厚度20～126m。
2）第二段（D3w2）：为矿区的含矿段，由底部Ⅰ矿层、夹层及顶部Ⅲ+Ⅱ矿层组成。矿层在地表为氧化锰矿，向深部逐渐转变为碳酸锰矿。该段岩性主要为灰～浅灰色微～薄层状含钙硅质岩、硅质岩夹浅灰绿色的硅质泥岩、泥质硅质岩、含钙含锰硅质岩、灰质白云岩等。厚度41～49m。
3）第三段（D3w3）:该段岩性在矿区主要为浅灰白色、浅灰绿色、灰色微--薄层状含钙硅质岩、硅质岩、灰质白云岩、含碳含钙硅质岩等，局部为含锰含钙硅质岩。厚度30～50m间。
4）第四段（D3w4）:该段岩性主要为薄-厚层状浅灰色-灰白色薄-中层状硅质灰岩、泥质灰岩。厚度40～70m。
1.2 矿层特征和矿石类型
碳酸锰矿层在矿区呈层状赋存于泥盆系上统五指山第二段岩层中，由Ⅲ+Ⅱ和Ⅰ两层碳酸锰矿层和期间的夹层构成。
Ⅲ+Ⅱ碳酸锰矿层呈浅灰色、浅灰绿色，厚度0.74～4.15m，平均厚约1.32m，连续性好，规模大，为矿区的主要矿层，Ⅲ矿层Ⅱ矿层之间有时见0-0.3m的含钙硅质岩夹层。Ⅰ碳酸锰矿层只有极少量钻探工程揭露到，厚度0～0.68m不等，连续性差且规模小，不具有工业意义。因此，Ⅲ+Ⅱ矿层是勘查工作的主要研究对象，对Ⅰ矿层只做一般性了解。矿层内的岩性主要为浅灰～浅灰绿色微～薄层状含锰硅质岩、含钙含锰硅质岩、含泥锰质硅质岩。Ⅲ+Ⅱ矿层与Ⅰ矿(化)层之间夹层为灰～浅灰色微～薄层状含钙硅质岩、硅质岩夹浅灰绿色的硅质泥岩、泥质硅质岩等。
1.3 矿石质量
1.3.1 矿石矿物组成
锰物相分析结果显示矿石矿物成份主要由菱锰矿组成，含量占99%以上，其次含极少量的水锰矿、褐锰矿和软锰矿；脉石矿物主要为方解石，其次为石英，另有微量黄铁矿、褐铁矿和粘土矿物。
1.3.2 矿石结构构造
碳酸锰矿结构以隐晶-微晶结构为主，偶见粉晶结构。构造以微层状构造为主，次为块状构造，偶见微脉状构造和豆状构造。
1.3.3 矿石的化学组成
矿区内的Ⅲ+Ⅱ碳酸锰矿层主要化学成分平均含量为Mn为17.05%；TFe为6.26%；P为0.115%；SiO2为25.99%。Mn/Fe为2.72；P/Mn为0.0067，属高铁高磷贫锰矿石。
2、 成矿物质来源分析
成矿物质来源主要受沉积环境和成矿条件的影响。通过综合研究本矿区基性岩浆活动标志、矿层及顶底板常量元素、矿层钴镍元素、碳同位素，认为矿区原生碳酸锰矿的成矿物质主要来源于海底基岩浆岩，陆源物质则主要提供非矿物质。分述如下。
2.1 基性岩浆活动标志
距离矿区约10km的新兴出露有面积约1.4km2的基性辉绿岩体，与勘查区西侧交界的下卜屯一带也出露有面积约0.66km2基性辉绿岩体。这些基性岩体主要通过侵入上泥盆统地层出露至地表，其时代属印支期，说明在早泥盆世至晚泥盆世期间该地区存在较为强烈的岩浆岩活动。辉绿岩分布与地层走向基本一致，呈北东走向，带状展布。受同沉积断裂活动控制[2]。基性火山岩浆岩富含Mn和Fe，其沿断裂的喷发和侵入活动为本区域盆地内原本主要依靠陆源物质沉积硅质岩-碳酸岩-泥岩岩系的环境中提供了丰富的成矿物质，最终在本区域的浅海较深水盆地内形成碳酸锰矿层。
2.2 常量元素分析
本矿区位于下雷-湖润锰成矿带上，该成矿带上的锰矿床皆为典型的海相沉积型锰矿床，前人通过对下雷和湖润两个著名锰矿床的研究认为锰矿物的沉积一般还与热液有关。为了查明本矿区锰矿床是否也与热液有关，选取了矿区3个样品进行了常量元素分析和，其结果如表1。
表1 湖润矿区外围深部碳酸锰矿层及顶底板主要元素含量
序号 层序 岩石 名称 Mn (%) TFe (%) P (%) SiO2 (%) CaO (%) MgO (%) Al2O3 (%) 灼失量(%) SiO2/ Al2O3 Al/(Al+ Mn+TFe)
1 顶板 石英硅质岩 1.14 2.5 0.029 89.45 1.66 0.26 0.85 2.42 105.24 0.11
2 Ⅲ+Ⅱ矿层 碳酸 锰矿 17.89 6.26 0.125 23.58 9.03 4.43 2.34 25.58 10.06 0.05
3 底板 含泥含钙硅质岩 2.07 2.49 0.12 66.12 12.77 1.03 0.96 5.62 68.88 0.10
表1中Al/(Al+Mn+TFe)这一比值在碳酸锰矿层中为0.05，比值低，接近热液喷口处的金属软泥质。说明原生锰矿在沉积时确实受到了热水作用的影响；而顶底板围岩中的岩石此值分别为0.11和0.10，明显要高于锰矿层，因此锰矿层在形成过程中注入的热水要多于岩石形成注入的热水。锰矿层中SiO2/Al2O3比值为10.06，而顶底板围岩中的比值也分别达到105.24和68.88，均远高于地壳中SiO2/Al2O3的比值3.6。一般来说与地壳中此比值接近的岩石其物源应以陆源为主，超过此值的则多是由于生物或热水作用的补充[3]。根据矿区地球化学特征排除受生物作用的补充，由此推测本矿区锰矿层中的矿质来源和成矿作用是在陆源沉积过程中受到海底热液的影响和控制。
2.3 钴镍元素分析
钴、镍是基性、超基性岩浆岩的特征元素，可以用来说明了碳酸锰矿质是否有岩浆岩来源，本次选取了Ⅲ+Ⅱ矿层和Ⅰ矿层各一个样品用于分析钴、镍元素含量，结果如表2
表2 碳酸锰矿层钴镍元素含量表
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备注:地壳丰度Co :0.001;Ni:0.0044
从表2可以看出，碳酸锰矿层中钴镍元素的含量均要高于地壳中钴镍元素的丰度值数倍，说明矿层中钴镍元素是因受到基性岩浆岩的补充。若以Co/Ni=1为界线，大于1判断为远程岩浆岩来源，本矿区内Ⅲ+Ⅱ锰层的Co/Ni值为0.45，而Ⅰ矿层的Co/Ni值为0.80，根据该值可推测成矿物质为Ⅲ+Ⅱ近中程岩浆岩来源，Ⅰ矿层为中远程岩浆岩来源。此外，从Ⅲ+Ⅱ矿层无论厚度还是连续性都要远优于Ⅰ矿层还可以推测出与基性岩浆岩活动距离较近更利于锰矿的沉积。因此，矿区内的碳酸锰矿床形成与海底基性岩浆岩作用有关，推测锰质主要来源于海底热液喷溢或火山喷发。
2.4 碳同位素地球化学特征
本矿区与下雷属同一成矿带，地球化学特征与下雷近似。一般认为,碳酸盐岩中的δc13=0,碳质来至海水,根据收集整理前人对下雷矿区锰矿层采集样品进行碳同位素分析数据，显示δc13值大多集中在-4.23‰～9.5‰,平均值-7.06‰[4]。其值与岩浆源碳酸岩中或热液矿床中碳酸盐矿物的δ13C值非常相似,再次证实碳酸锰矿物的δ13C主要来自深部基性岩浆源。
三、结论
湖润外围深部碳酸锰矿是产于上泥盆统五指山组内的锰矿床，其具有海底热水沉积的地质特征，受同沉积断裂的影响和控制。锰矿层具有深源和陆源双重特征，陆源物质主要为古陆风化和剥蚀后通过河流进入海洋，为沉积提供重要的非矿物质来源，其岩相主要为硅质、泥质和钙质。在正常陆源沉积时由于又受到海底深水台沟隐伏的富含锰质的基性岩浆活动的影响，基性岩浆岩通过同沉积断裂这个通道向原本沉积硅-泥-钙质的岩相输送了大量的含锰矿物质，为矿区原生碳酸锰矿的形成提供了矿物质来源。所以，推测本矿区的碳酸锰矿床是海底基性岩浆岩热液和陆源沉积共同作用形成的。
参考文献：
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