摘要：本文通过对长村锰矿成矿作用研究，得出了锰矿体主要受到北北东向的断裂控制；对赋存矿体的二叠系地层进行地球化学分析，认为当冲组和栖霞组是矿床形成的矿源层。通过对锰矿矿床地质和地球化学特征进行深入的研究，得出了原生锰矿和坡积锰矿的成矿机理，加深了我们对锰矿床的认识，对下一步的找矿有着很大的指导作用。
关键词：长村锰矿 矿床地质特征 地球化学特征
1区域地质
1.1大地构造
长村锰矿位于南方板块中部，地处华南褶皱带的湘桂褶皱带和赣粤褶皱带结合部位，在成矿带上属于我国重要的锰成矿区湘南氧化锰成矿带[1]。
1.2区域地质特征
区内地层出露较为齐全，从寒武系到第四系均有出露，褶皱和断裂较发育，花岗岩少量出露。
1.2.1地层
区域内出露的地层由老至新主要包括寒武系塔山群，泥盆系中统跳马涧组、棋梓桥组和上统佘田桥组、锡矿山组，石炭系下统岩关组、大塘组及中-上统壶天群，二叠系下统栖霞组、当冲组和上统龙潭组、长兴组，三叠系下统大冶组及上统出炭垅～唐垅组，白垩系下统神皇山组和上统南雄组，第四系。
1.2.2构造
区域构造中近南北向和北北东向紧闭型线状褶皱、复式褶皱及大型走向断裂最为发育。还发育有近南北向的线状褶皱、小型复式褶皱及近南北～北北东向大型挤压断裂构造与近东西的大型复式褶皱构造。
1.2.3岩浆岩
区内岩浆岩较发育，主要以印支期黑云母花岗岩和燕山期钠长石化细粒斑状花岗岩最为发育。岩浆带来了Pb、Zn、Ag等多金属成矿元素，从而叠加形成锰多金属矿床。
1.2.4区域变质作用
在侵入花岗岩侵入过程中，内外接触带发生的热接触或交代变质的变质作用。寒武系塔山群的轻度区域性变质，其它沉积地层有轻度中低温蚀变变质作用。
2矿床地质特征
2.1矿区地质特征
2.1.1地层
区内出露地层较简单，石炭系下统大塘组（C1d）的灰岩和石英砂岩，中-上统壶天群（C2+3）的白云质灰岩和白云岩，二叠系下统栖霞组（P1q）的灰岩、当冲组（P1d）的含锰硅质岩和含锰硅质岩泥岩，二叠系上统龙潭组（P2l）的泥岩、页岩和炭质页岩，白垩系上统南雄组（K2n）的碎屑岩和第四系（Q）的残破积层。
2.1.2构造
1、褶皱
矿体发育在由一系列近东西向的向斜与背斜组成的天塘复向斜上。褶皱在产状上南陡北缓，南翼倾角50°～75°，北翼倾角30°～55°。沿褶皱两翼发育有次级褶皱构造和走向断裂构造。锰矿体主要沿向斜近核部两翼平行排布并顺地层走向分布。
2、断裂
区内的断裂构造较发育，其中含矿断裂构造7条。
F1沿岭背～靛山锰矿带转折端分布，长约2500m，走向南南东～北北东，倾角23°～52°，两端缓、中段较陡。断裂属层间滑动性质，具压性特征，层间破碎较发育，断层产状与当冲组围岩产状一致，破碎带内赋存２号氧化锰矿体。
F2位于岭背～靛山锰矿带北部中段，具压扭性特征，长约1750m，走向北东东～近东，倾角35°～65°，东西两端陡、中段缓，上陡下缓。为一层间断裂破碎构造，赋存６号氧化锰矿体。在平面上断层呈缓波状延伸，其旁侧次级小褶皱发育。
F3：位于F2东部500m，长约800米，产状较稳定，走向北东，倾角31°～36°。断层产状与顶底板当冲组岩层产状相同，属挤压破碎性质，破碎带中赋存有７号氧化锰矿体。
F4为一走向断裂构造，发育于岭背～靛山锰矿带北部东段，长约1500m，走向北东～北东东，倾向变化较大，倾角45°～52°。F4中除赋存10号氧化锰矿体外还含大量岩石碎块并夹杂泥质物及含锰粘土。
F5位于F4北西侧，与F4近平行延伸，产状与围岩产状一致；长2150m，走向北东，倾向西北，倾角18°～55°，中段缓、两端陡。赋存9号氧化锰矿体。
F11位于汤家村北，长约480m，断层走向北东东，倾角50°～70°，东陡西缓。该断层属层间挤压破碎性质，岩层呈碎裂状，极松散，其中夹透镜状、香肠状氧化锰矿，F11中赋存11号氧化锰矿体。
F20位于靛山村南东部，长约440m，走向北东东倾角79°，为高角度压扭性走向断裂构造。断裂破碎带较发育，其中赋存氧化锰矿体。
2.1.3岩浆岩
本区岩浆活动较弱，仅表现为局部花岗斑岩脉岩的侵入。岩浆活动与区内锰成矿无明显的成因联系。
2.2区域地球化学异常特征
通过对含锰层位当冲组及其上下层位龙潭组和栖霞组做了系统性的岩石地化分析。当冲组明显具有富Mn、Ni、Cu、Zn的特征，与沉积岩化学元素的平均含量（据:F.R.Siegtl.1974年）相比，其硅质岩、细碎屑岩含锰值是同岩性值的8～10倍，粉砂岩中高达66倍；含Ni、Cu、Zn则是同岩性值的5～15倍。栖霞组灰岩在化学元素含量上表现为高Mn、Ni、Cu、Zn的特点。其Mn、Ni、Cu、Pb、Zn元素平均含量值分别是同岩性值的7倍、9倍、8倍、3倍和4倍。
3矿体地质特征
3.1矿体特征
区内共圈定氧化锰矿体18个，其中堆积锰矿体6个。锰矿体主要呈层状、似层状和长透镜状产于下二叠统当冲组层间构造破碎带或走向断裂破碎带内。矿体产状与当冲组围岩产状一致，在走向延伸上锰矿体具明显尖灭再现特征。矿体顶底板岩性为当冲组薄层～中厚层状硅、泥质岩，矿化均匀，岩矿界线清晰且大多平直，二者呈突变关系。锰矿体中常见呈互层状产出的薄层状含锰硅、泥质岩夹层，夹层数一般为5～10层，夹层累计厚15～45cm。
北部矿体走向以北东为主，倾向南东或北西，倾角28°～60°；南部矿体走向以北西为主，倾向北东或南西，倾角16～65°。位于褶皱转折端的锰矿体走向近南北，倾向东或西，倾角23°～52°。
4号矿体：位于矿区北西部，呈层状、似层状赋存于当冲组层位中，矿体走向长1070m，厚1.00～4.50m。总体走向北东，倾角25～60°，上陡下缓。矿石质量沿矿体走向由南西～北东锰品位具逐步降低的趋势。
5号矿体：位于矿区北西部，呈层状、似层状赋存于当冲组中上部。矿体走向长1500m，厚1.00～2.00m，总体走向北东～北东东，倾角17～38°。在矿石品位沿矿体走向由西～东逐渐降低。
6号矿体：位于矿区中北部，矿体呈似层状赋存于当冲组层间断裂破碎带（F2）内，走向长1165m，厚0.6～2.20m。走向北东东～近东西向，倾角35～65°，上陡下缓；沿矿体走向锰品位变化特征为西低东高。
7号矿体：位于矿区北部，矿体呈层状、似层状赋存于当冲组下部层间构造破碎带（F3）中，走向长745m，厚1.20～1.70m。走向北东倾角31～41°，北东缓南西陡。在矿石锰含量变化上沿走向表现为北东低南西高。
8号矿体：位于矿区北部，矿体呈层状赋存于当冲组层位中部，走向长788m，厚1.40～2.00m。总体走向北东，倾角32～38°。在矿石锰品位沿走向明显表现为东高西低的特点。
9号矿体：位于矿区北部，矿体呈似层状赋存于当冲组走向断裂～层间断裂破碎带（F5）中。走向长2100m，厚1.25～4.60m。走向北东，倾角50～66°，南西陡、北东缓。沿矿体走向矿石品位变化不明显。
10号矿体：位于矿区北部，矿体呈似层状赋存于当冲组一走向断裂破碎带（F4）中，走向长1480m，厚1.20～4.30m。矿体产状变化较大，走向北东～北东东，北东段倾角48～52°，中段倾角近直立，南西段倾角52°。沿矿体走向锰品位变化呈现由高～低～高的特点。
坡积矿：区内坡积型氧化锰矿体6个，集中分布于矿区西～北西部当冲组层位区。矿体呈层状、似层状赋存于缓山坡～山坡脚处和平缓山包顶之坡积黄土层中下部，由块状锰矿石和部分砂粒状锰矿石间杂黄色粘土、含砂质粘土组成；锰矿块多呈次棱角状～次圆状，直径多为0.5～3.0㎝，矿石分布较均匀，矿体界线清晰。矿体直接底板为坡积土层，底部基岩为当冲组含锰硅、泥质岩或过渡为氧化锰矿体。
3.2矿体地球化学特征
表1矿体及坡积矿的相关参数统计表
3.3矿石类型
矿石结构构造：锰矿石呈深灰、钢灰～灰黑色，隐晶质结构为主，少数为细晶结构和胶状结构；矿石构造以块状为主，次为花斑状、角砾状，少数为多孔状、土状、粉末状、葡萄状、皮壳状、豆状和钟乳状构造。
矿石矿物组成：矿石矿物以软锰矿、硬锰矿为主，次为褐铁矿（原生含锰矿层中锰矿物主要为菱锰矿、锰白云石、锰方解石等含锰碳酸盐）。脉石矿物成分：主要为隐晶质玉髓、石英等硅质矿物，少量粘土矿物。
矿石化学成分：据电子探针和化学分析结果，锰矿石化学成分主要为MnO2、MnO、Fe2O3、FeO、SiO2、Ai2O3、CaO、MgO、Cr2O3等，以上9种组分占矿石总成分的97%以上。
矿石组分相关性变化表现为TFe、SiO2含量与Mn品位呈明显的负相关，随着矿石中Mn品位的递增，TFe与SiO2含量呈现逐步下降的变化趋势，而P含量则表现为先降后升的变化特点。
4矿床成因探讨
4.1矿物质来源
赋矿地层下二叠统当冲组是本区的主要含锰层位，其地层含锰丰度值是地壳同岩性丰度值的8～10倍，部分岩性段甚至达66倍，是形成锰矿床的主要物质来源。此外，当冲组下伏层位栖霞组上部含锰硅质灰岩，含锰平均值是地壳同岩性丰度值的7倍，是矿床形成的另一锰矿物质来源。
4.2控矿因素
锰矿床明显受控于当冲组含锰层位以及发育于当冲组层位中的层间断裂构造破碎带或走向断裂构造。坡积型锰矿亦主要分布于当冲组层位分布区。当冲组与锰矿化关系密切，是矿床形成物质基础——矿源层；而发育于当冲组中的各种断裂构造破碎带则为矿质沉积场所和赋存空间。总的来说，地层和构造条件为锰矿床形成的主要控制因素。
4.3成矿机理研究
区内锰矿床主要以淋积成矿作用形成，部分以残积成矿作用形成。矿床成因类型主要为淋积型，次为锰帽型。主要成矿机理为:当冲组含锰岩石在表生化学风化淋滤作用下，岩石中锰元素被水溶解并迁移到附近层间断裂破碎带等构造场所沉淀富集形成淋积型锰矿体。其次为当冲组中的高含锰夹层，在表生氧化作用下，岩石中Ca、Mg、Si等性质相对较活泼的元素被水溶解流失，而锰元素则被氧化形成难溶的高价氧化物残留于原地发生相对富集而形成锰帽型矿体。
参考文献：
[1]姚敬劬，苏长国.湘中湘南古构造成锰盆地及锰矿找矿[M].北京:冶金工业出版社，1998.
[2]武金阳.湘南长村优质锰矿成矿特征及找矿方向[J].地质找矿论丛，2005，20（z1）：114-118.
作者简介：
刘桂枝，女，1989年毕业于成都地质学院，河南省第二地质勘查院工作至今，中级工程师，研究方向：矿产勘探、地球化学；