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如何寻找锰矿  

2012-04-15 13:25:29|  分类: 冶金知识 |  标签: |举报 |字号 订阅

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如何寻找锰矿  

如何寻找锰矿 - 张佩辰 - 张佩辰之家

我国已知锰矿的成因类型,有内生矿床和外生矿床两大类,但具有工业价值的多是外生矿床,主要是海相沉积矿床和风化矿床,现仅就这两种的找矿前提条件及找矿标志,简介如下:

1、找矿前提地质条件

(1)地层条件 沉积锰矿常呈层状产出,层数不等,受一定层位控制,赋存于若干成矿时期的含锰地层中。在我国南方主要含锰是下震旦统、上震旦统、上泥盆统、下石炭统、下二叠统、上二叠统、中三叠统、上三叠统;北方主要含锰地层是下震旦统、上震旦统,次为下寒武统及下石炭统。此外,在我国的前震旦系、上奥陶统、下侏罗统、第三系,也有含锰层位存在,都是值得注意的。

风化矿床的成矿时期主要是第四纪,但它赋存的层位并不是都在第四纪地层中.不同类型的风化矿床所赋存的层位多不相同。残积型锰矿(又称锰帽矿床)位于沉积锰矿层或含锰层的氧化带内,与原生带的层位完全相间,只是矿石类型不同而已。淋积型锰矿是各时期的含锰岩系风化后,锰质淋滤出来,经过次生富集而成。由于含锰岩系厚度绞大,含锰不均匀,虽然大致有一定层位,但是顶底界限不大明显,所形成的矿体又大小不一,形态很复杂,有的矿体仍赋存于含锰岩系中的不同部位,有的可分布到下伏地层的溶洞裂缝内,因此淋积型锰矿的层位是不大稳定的。堆积型锰矿是残积型每矿或淋织型锰矿继续遭受风化作用,矿体被破坏,矿石就在原地或稍经移动,堆积起来形成了新的矿体,赋存于第四.系的红土层或褐土层中,呈似层状产出,一般有一至两层。尽管各种类型风化矿床赋存的层位不同,但是锰质的来源,无论是直接还是间接,均来自附近的含锰地层,因而一切风化锰矿的分布,仍然受一定层位的控制。如果没有含锰地层分布的地区,也就没有风化锰矿的存在。有风化锰矿分布的地区,在其附近就有可能找到沉积锰矿,特别是有残积型锰矿分布的地区,找到沉积锰矿的可能性就更大。

(2)岩相古地理条件 我国海相沉积锰矿常富集于古陆边缘的浅海陆棚、潜丘上,并且主要分布于硅质岩相带及硅质岩--碳酸盐岩相带中,是沉积锰矿的重要成矿条件。组成锰矿层的矿石以碳酸锰矿石为主,氧化锰矿石和硅酸锰矿石次之.。

    2、直接找矿标志

(1)锰矿层露头    矿作层状产出的锰矿露头是最重要的直接找矿标志,通常在地表发现的是层状次生氧化锰露头,矿石主要由硬锰矿、软锰矿、偏锰酸矿组成,具明显的次生组织结构,常混杂有大量的硅质、泥质物,质地疏,矿层的顶底板界线比较清楚,矿石的排列尚保持断续层理,层位稳定,根据这些特征完全可以确定这是残积型锰矿露头。此类锰矿床走向延伸可达几公里到几十公里,沿倾向可延深到地下水面附近。在我国南方热带及亚热带地区,氧化带较发育, 垂深一般为30----50米,最深可达百余米,在北方温带地区,氧化带发育较浅,一般垂深仅有几米到十几米。矿床规模从大型到小型均有,以中小型居多。矿石都是可选的,大部分可用简单选矿方法,获得工业富矿石。

残积型锰矿,不仅本身具有较大的工业价值,而且可作为寻找沉积锰矿的主要标志。在残积锰矿床的深部,即位于地下水面以下部分,多可能是原生沉积锰矿层或沉积变质锰矿层,或是目前尚无工业价值的含锰层,如含锰灰岩、含锰硅质灰岩、含锰硅质岩等。我国已知的锰层,一般是由菱锰矿、锰方解石等碳酸盐矿石组成,少数也有由水锰矿、菱锰矿组成,或由菱锰矿、钙菱锰矿、锰铁叶蛇纹石、蔷薇辉石等混合型矿石组成。沉积型锰矿的规模较大,一般都是大中型。但贫矿多富矿少,贫矿经过焙烧选矿可以使用。层状的碳酸盐锰矿有时可直接出露于地表,如在沟谷中易受冲刷的地方,偶而可见到菱锰矿的露头,菱锰矿矿石在野外是可以辨认的,因为它具有浅灰、灰绿、浅棕、肉红等多种颜色,质地坚硬致密,断口平滑,手掂较重,常具线理构造等特征,不难同其碳酸盐岩石区别开来。

残积矿床的锰矿石既然是沉积的锰矿层或含锰岩层次生富集形成的,次生矿石的锰含量自然比原生矿石为高,一般可高半倍到五倍,因此按照残积锰矿原矿含锰量的高低,常可初步判别原生沉积的是锰矿石还是含锰岩石,在正常情况下,残积矿原矿的含锰量达到30%以上的,原生沉积的多是锰矿石,低于30%的多是含锰岩石。

(2)锰矿转石 有锰矿体常被表土覆盖,不易直接观察到它的天然露头,但是矿体风化后易于破坏,形成大小不一的锰块、锰粒不均匀地散布在地表上或溪流中,这些锰块锰粒粒常见的都是硬锰矿或软锰矿,也是良好的直接找矿标志。在在沉积岩分布地区,发现锰矿转石,标志着附近可能有含锰地层存在,在山坡岭顶上发现锰矿转石密集成堆,或见有块度较大的锰矿块,都标志着邻近就有风化锰矿床存在。者在崖锥上或冲积层中发现锰矿转石,本身很难富集成工业矿休,但要注意在附近的山坡、崖壁上可能有矿体分布。

3、间接找矿矿标志

(1)土壤标志   含锰岩系风化后常形成红土、黄棕土或黑褐土。但中国南方广泛分布的红土,又多是碳酸盐岩石和"红层"的风化残余产物,部分含有机质较多的泥质灰岩风化后也会变成黑褐土,此不是所有的红土或黑褐土都可以做为寻找锰矿的标志,必须加以区分开来。飞凡是普遍含有像绿豆、黄豆般大小的浑圆状锰粒的红土,或含有锰矿碎屑的黑褐土,才可以作为寻找风化锰矿床的重要标志,也是寻找沉积锰矿的间接标志。在这种含锰红土中常可找到堆积型锰矿,,在这种含锰红土层下面有时可找到淋积型锰矿,在含锰黑褐土中可找到残积型锰矿或淋积型锰矿。凡不含锰粒、锰屑的红土、黑褐土,都不能作为找矿标志。

(2)岩性标志    沉积锰矿层因容易风化或被上覆岩层遮盖,在野外调查时很难发现它的露头,但可借助于矿层围岩所具有的比较明显的特征作为找矿标志,以岩性比较坚硬,分布稳定的岩层作为标志层。如上、下震旦统锰矿的黑色页岩、冰碛层;上泥盆统锰矿的含锰扁豆状灰岩,下石炭统锰矿的薄层硅质灰岩与硅质灰岩互层;下二叠统锰矿的含锰硅质岩,以及上二叠统锰矿的含煤岩系,都可作为标志启。在这些标志层的上面或下面,有可能找到相应时期的沉积锰矿。但是,由于锰矿沉积环境有一定的局限性,只能在局部地区成矿,因此,标志层虽然分布比较稳定,并不能指望凡有标志层分布的地方都能找到锰矿。通常在沉积锰矿层的上下围岩中都含有相当数量的锰,一般为百分之几,组成了含锰岩系,当发现有含锰岩系分布的地区,不管有无其他岩性标志层,都应认为是很好的找矿标志,必须进行详细检查,方可对这一地区是否有锰矿存在作出正确评价。

(3)构造标志    各种类型锰矿的分布及赋存状态,常受地质构造的控制,所以地质构造也是锰矿的重要找矿标志。我国已知的含锰建造和沉积锰矿的分布,多受东西向构造体系和华夏系构造带所控制。成矿后,沉积锰矿在向斜构造中保存比较完整,在背斜构造中,因轴部易受侵蚀和强烈割切,矿层不易保存,故多分布于背斜两翼。残织型锰矿多分布于受侵蚀的向斜两翼的浅部,即地下水面以上的氧化带内,矿体作狭长带状分布。如果在平缓褶皱轴部的低品位锰矿层或含锰岩层埋藏不深,可以氧化富集,则仍可能有本类型分布。淋积型锰矿多分布于含锰岩层遭受强热挤压和发生褐皱、断裂、破碎的局部地方,在这些构造复杂的地方,空隙较多,被淋滤出来的锰质易于凝聚富集,在构造间隙中形成形态复杂多变的矿体,厚度、品位、含矿率的变化都很大,矿床规模多为中小型,以小型为主。堆积型锰矿产于第四系红土层中,一般与构造无直接关系,但它是淋积型或残积型锰矿的矿体遭受破坏,原地堆集而成的。所以堆积锰矿的分布,间接受地质构造制约,常分布于向斜盆地两翼,也有分布于开阔背斜中的,当其他类型风化锰矿床接近地表、反复出露,经长期风化作用后,也可以孕育成分布较广、规模较大的堆积型锰矿。

(4)地貌标志    各种类型锰矿的分布,往往与一定的地貌有密切关系。我国已知的沉积锰矿,大多数分布于低山丘陵地区,少数分布于岩榕峰丛洼地或溶丘洼地地区。风化型锰矿也是这样,所不同的只是其分布范围一般都在地下水面之上,其产状形态与地貌的关系更加密切而已。

残积型锰矿有明显的顶底板,如果上覆的岩层大部分被剥蚀掉,又伴随着沟谷下切,则锰矿层会出露在较高的山坡或山顶上,沿走向可延伸较远,并且在垂直矿层走向的切割沟谷中可见到矿层沿倾斜出露。若矿层沿山麓沟谷出露,则因地下水位高,侵蚀作用快,矿体沿倾向延伸就很浅。在峰丛石山地区,氧化带较浅,残积矿就不多。无论在岩溶地区还是在低山丘陵地区,若原生沉积的锰矿层或含锰层埋藏较浅,高出地下水面之上,其产状与山坡的坡度和倾向大体一致时,次生富集的残积矿分布面积就较宽广,反之,其产状与山坡的倾向相反,则则氧化带的深度浅,特别是倾角越陡,氧化带就越浅,所形成的残积矿其分布面积就越浅窄。

淋积型锰矿的矿体常分布于低山丘陵地区构造复杂的局部地段,与地形坡度陡缓关系不大,与地下水关系较密切,矿体多分布于地下浅部,但也有的分布于地下水面以下比较深的地方。

堆积型锰矿主要分布于坡度平缓的低山丘陵地区,且绝大多数的矿体分布于缓倾斜的山坡和比较平坦的山顶上,但坡度大于二十度的山坡或低平的谷地以及岩溶峰丛地区是很少有矿体存在的。矿体常呈似层状产出,因受地貌细节的支配,矿体的分布常随山梁而凸出,随山沟而凹入,形态极不规则,矿体大小悬殊。一个矿区常由十几个到几十个矿体组成;矿石多为硬锰矿、软锰矿,块度不等,品位不均匀,含矿率变化大;规模自大型到小型都有,易于采选,全部可露天开采;矿石可用简单的水洗手选、筛分方法获得净矿石。这个类型是我国南方的锰矿床重要工业类型。

在区域矿产调查时,要注意在一个矿区内往往可能有几种类型锰矿同时存在,密切共生。因此,在里外实践中,须全面考虑,综合研究

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