新疆奧爾托喀納什-穆呼富錳成礦帶的發(fā)現(xiàn)及意義

查斌，謝志敏

(新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二地質(zhì)大隊(duì),新疆 喀什 844002)

我國(guó)錳礦資源豐富，礦床類型多樣，以沉積型礦床為主(約占80%)[1]，但區(qū)域分布不均衡(主要產(chǎn)于揚(yáng)子陸塊及其周緣地區(qū)、華北陸塊的燕遼地區(qū))，錳礦石的質(zhì)量較差，一是以貧礦為主，貧錳礦石資源量占全國(guó)的93.6%，富錳礦石(氧化錳礦石含錳大于30%、碳酸錳礦石含錳大于25%)僅占6.4%，符合國(guó)際商品級(jí)的富礦石(Mn≥48%)幾乎沒(méi)有，且部分富錳礦石在利用時(shí)仍需加工；全國(guó)錳礦石平均品位僅21%±。二是礦石物質(zhì)組分復(fù)雜，多為高磷、高鐵的錳礦石，粗度細(xì)、硅質(zhì)成分較高，影響選冶效果，此類礦石在我國(guó)錳礦儲(chǔ)量中占很大比例，如南方產(chǎn)于南華系下部的湘錳組/大塘坡組中的“湘潭式”錳礦約有1×108t儲(chǔ)量屬于高磷難用錳礦；又如下雷、遵義、瓦房子等大型錳礦床的原生礦石，有的屬于難用礦石，有的選礦難度高[2]。優(yōu)質(zhì)富錳礦一直被國(guó)家列為“緊缺礦種”。截止2012年底，錳礦石進(jìn)口量達(dá)1 238×104t，約占全國(guó)錳礦需求總量的60%，錳礦石已是繼石油、天然氣、鐵礦石等礦產(chǎn)后，又一涉及國(guó)家安全的戰(zhàn)略性資源。

新疆境內(nèi)以往發(fā)現(xiàn)的錳礦總體數(shù)量較少，主要集中在西、中天山一帶，規(guī)模均為中小型，多與鐵礦伴生，礦石品質(zhì)較差；西昆侖一帶以往發(fā)現(xiàn)的錳礦數(shù)量極少，多為礦點(diǎn)。奧爾托喀納什-穆呼一帶雖發(fā)現(xiàn)了一些錳礦床、礦點(diǎn)，但相關(guān)企業(yè)僅局限于在礦權(quán)范圍內(nèi)開(kāi)展工作，且礦山企業(yè)一般更注重礦體的規(guī)模、礦石品質(zhì)，對(duì)礦床的成礦條件、成礦規(guī)律和成礦遠(yuǎn)景等不甚關(guān)心，故難以從區(qū)域成礦帶的角度部署和開(kāi)展地質(zhì)工作。本文旨在介紹該錳成礦帶的大致情況，以期更多人關(guān)注并研究該大型富錳成礦帶。

1 區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)特征

瑪爾坎蘇一帶位于秦祁昆造山系之西昆侖弧盆系的昆蓋山晚古生代島弧?河南省地質(zhì)調(diào)查院.新疆1∶25萬(wàn)塔什庫(kù)爾干幅、克克吐魯克幅區(qū)調(diào)報(bào)告,2004，主要為晚古生代活動(dòng)大陸邊緣裂谷環(huán)境下的火山-沉積巖系。出露地層主要有志留系、石炭系、二疊系、下白堊統(tǒng)、古近系、新近系、第四系?河南省地質(zhì)調(diào)查院.1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，瑪里他巴爾山幅(J43E004007)、博托彥幅(J43E004008)、穆呼幅(J43E004009)，2013?河南省地質(zhì)調(diào)查院.1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，空貝利幅(J43E005008)、霍什別里幅(J43E005009)、闊勒阿依爾克幅(J43E006009)、木吉幅(J43E006010)，2012，受持續(xù)承接的陸內(nèi)俯沖擠壓應(yīng)力作用，區(qū)內(nèi)發(fā)育與區(qū)域主構(gòu)造線方向大體一致的斷裂和褶皺組合，并呈多期次、不同層次、不同性質(zhì)且相互疊加改造的特點(diǎn)。

本區(qū)處于塔里木成礦省-西南坳陷石油-天然氣-煤-鹽類(鉀鹽)-Pb-Zn帶和昆侖成礦省-北昆侖(裂谷帶)Fe-Cu-Au-硫鐵礦礦帶結(jié)合部位，位于西昆侖造山帶與西南天山造山帶交匯部位，經(jīng)歷了長(zhǎng)期、復(fù)雜的地質(zhì)演化歷史，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，是錳、銅、金、砂金礦產(chǎn)成礦有利地段。

2 錳成礦帶的發(fā)現(xiàn)及勘查過(guò)程

該成礦帶的發(fā)現(xiàn)最早源于礦山企業(yè)對(duì)奧爾托喀納什錳礦床的發(fā)現(xiàn)。新疆佰源豐礦業(yè)有限公司于2007年取得該礦床的探礦權(quán)，先后委托新疆天博勘查技術(shù)有限責(zé)任公司、新疆天山地質(zhì)工程公司、新疆有色地質(zhì)勘查局七〇三隊(duì)、中國(guó)冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院新疆分院等單位對(duì)其開(kāi)展了地質(zhì)勘查工作。位于成礦帶東端的瑪爾坎土錳礦于2010年1月由新疆蒙新天霸礦業(yè)投資有限公司取得探礦權(quán)，先后委托新疆華維地礦工程技術(shù)有限公司、湖南省核工業(yè)地質(zhì)局302大隊(duì)對(duì)該礦開(kāi)展了地質(zhì)勘查工作。

對(duì)錳成礦帶開(kāi)展系統(tǒng)工作始于2015年，由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心在該區(qū)設(shè)立的“新疆烏恰縣-阿克陶縣瑪爾坎蘇河一帶錳礦資源遠(yuǎn)景調(diào)查評(píng)價(jià)”和新疆國(guó)土資源廳設(shè)立的“新疆阿克陶縣奧爾托喀納什-穆呼一帶錳礦調(diào)查評(píng)價(jià)”兩個(gè)項(xiàng)目。新疆地礦局第二地質(zhì)大隊(duì)承擔(dān)的“新疆阿克陶縣奧爾托喀納什-穆呼一帶錳礦調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目于2015年在空白區(qū)首次發(fā)現(xiàn)并初步評(píng)價(jià)了穆呼大型錳礦床，于2016年度在空白區(qū)陸續(xù)又發(fā)現(xiàn)了莫北、卡拉特錳礦點(diǎn)。

3 成礦帶特征

通過(guò)新疆地質(zhì)勘查基金管理中心和中國(guó)地調(diào)局西安地調(diào)中心在瑪爾坎蘇一帶開(kāi)展的項(xiàng)目在該區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)了多處大型優(yōu)質(zhì)富錳礦床，并圈定了奧爾托喀納什-穆呼大型錳成礦帶。該成礦帶在中國(guó)境內(nèi)長(zhǎng)約40 km，向西延入塔吉克斯坦共和國(guó)境內(nèi)，成礦帶內(nèi)的含錳巖系為上石炭系喀拉阿特河組(圖1)。錳礦層嚴(yán)格受含錳巖系層位控制，礦帶總體具有兩端含錳巖系穩(wěn)定、厚度大、礦化強(qiáng)，中間含錳巖系斷續(xù)出露、厚度小、礦化弱的特征。其中西段已發(fā)現(xiàn)1處大型富錳礦床——奧爾托喀納什錳礦床，2處錳礦點(diǎn)(蘇薩爾布拉克錳礦點(diǎn)和瓊喀納什錳礦點(diǎn))；中段發(fā)現(xiàn)莫北、博托彥2處錳礦點(diǎn)；東段礦帶已發(fā)現(xiàn)1處大型錳礦床——穆呼錳礦、1處中型錳礦床——瑪爾坎土錳礦床和1處礦點(diǎn)——卡拉特錳礦點(diǎn)。從目前勘查成果來(lái)看，該成礦帶規(guī)模巨大、成礦條件好，礦床、礦點(diǎn)數(shù)量多，礦石品位富、質(zhì)量好，有望成為國(guó)內(nèi)最大的富錳礦基地。

圖1 新疆阿克陶縣奧爾托喀納什-穆呼一帶地質(zhì)礦產(chǎn)圖Fig.1 Regional geological and mineral map of Aoertuokanashi-Muhu,Aketao,Xinjiang

4 典型礦床特征

4.1 奧爾托喀納什錳礦

位于礦帶西段，礦床由2條礦帶組成，均產(chǎn)于上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組第三巖性段中，Ⅰ號(hào)礦帶共圈定4條礦體；Ⅱ號(hào)礦帶位于Ⅰ號(hào)礦帶的北側(cè)，共圈定3條礦體?中國(guó)冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院新疆分院.新疆維吾爾自治區(qū)阿克陶縣奧爾托喀訥什錳礦勘探地質(zhì)報(bào)告成果,2013—2016。

Ⅰ號(hào)礦帶斷續(xù)出露長(zhǎng)5.5 km，向東延出區(qū)外，整體走向90°～100°，傾角65°～80°共圈定4條礦體，呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖基本一致。Ⅰ-1礦體為區(qū)內(nèi)主礦體，長(zhǎng)約1 350 m，傾向350°～20°，傾角70°～80°，礦體平均真厚度5.08 m，礦石錳品位10.16%～50.25%，平均37.83%。Ⅰ-2礦體地表出露長(zhǎng)700 m，沿走向控制長(zhǎng)約1 150 m，傾向350°～30°，傾角75°～86°；礦體平均真厚度3.31 m，礦石錳品位10.63%～49.03%，平均36.88%。Ⅰ-3礦體地表出露長(zhǎng)700 m，沿走向控制長(zhǎng)1 300 m，傾向350°～10°，局部出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)，總體傾角較陡，一般70°～80°，礦體平均真厚度3.89 m，礦石錳品位14.5%～48.8%，平均33.37%。

Ⅱ-1礦體長(zhǎng)約100 m，傾向188°～200°，傾角70°，平均真厚度1.97 m，礦石錳品位38.34%～38.68%，平均36.88%。Ⅱ-2礦體地表出露長(zhǎng)320 m，傾向350°～10°，傾角一般68°～70°，平均真厚度2.56 m，礦石錳品位14.82%～40.71%，平均28.03%。Ⅱ-3礦體地表未出露，沿走向控制長(zhǎng)約250 m，傾向20°，傾角72°；礦體平均真厚度1.82 m，礦石錳品位11.52%～39.96%，平均30.37%。

和慕尼黑說(shuō)再見(jiàn)后，我們來(lái)到德國(guó)的首都柏林。柏林是一個(gè)復(fù)雜又經(jīng)歷了諸多傷痛的歷史名城，三十年前還處于分裂狀態(tài)。如今的柏林成了世界各國(guó)藝術(shù)家聚集的現(xiàn)代藝術(shù)之都，現(xiàn)代藝術(shù)治愈了這個(gè)曾承受無(wú)數(shù)重壓的城市。

奧爾托喀納什錳礦床邊界品位以上的樣品Mn平均品位35.07%，F(xiàn)e平均含量1.723 5%，P平均含量0.202 2%，SiO2平均含量12.36%,Cl-平均含量0.296 1，P/Mn平均為0.005 8，Mn/Fe平均為32.75，(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)值為0.74，礦石類型為酸性，燒失量均值為22.73%。據(jù)鐵、錳、鉻礦地質(zhì)勘查規(guī)范《DZ/T 0200-2002》的標(biāo)準(zhǔn)，按Ⅰ類優(yōu)質(zhì)碳酸錳富錳礦石指標(biāo)評(píng)價(jià)，該礦床錳礦石工業(yè)類型為低鐵中磷酸性優(yōu)質(zhì)富碳酸錳礦石[3]，目前該礦床資源量已達(dá)3×107t?中國(guó)冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院新疆分院.新疆維吾爾自治區(qū)阿克陶縣奧爾托喀訥什錳礦勘探地質(zhì)報(bào)告成果,2013—2016，遠(yuǎn)景資源量可達(dá)5×107～6×107t。

4.2 穆呼錳礦

位于東礦段，礦床內(nèi)共圈定7條錳礦帶、均產(chǎn)于上石炭統(tǒng)喀拉特河組中段(圖2)?新疆地礦局第二地質(zhì)大隊(duì).新疆阿克陶縣奧爾托喀納什-穆呼一帶錳礦調(diào)查評(píng)價(jià)成果,2015—2017。

Ⅰ號(hào)礦帶斷續(xù)出露長(zhǎng)約1 km，呈NE向展布，礦帶向西被第四系覆蓋，推測(cè)與Ⅴ號(hào)礦帶為一條礦帶。礦帶向東延入瑪爾坎土錳礦床，規(guī)模達(dá)5 km。Ⅰ號(hào)礦帶在區(qū)內(nèi)共圈出5條礦體，其中主礦體長(zhǎng)約1 km，地表出露厚度1.90～15.30 m，Mn品位10.67%～45.07%，深部控制厚度 1.35～7.47 m，Mn品位10.63%～42.9%，礦體平均品位29.41%。

Ⅱ號(hào)礦帶地表出露長(zhǎng)約778 m，寬2～30 m，共圈出2條礦體，其中Ⅱ-1礦體長(zhǎng)約640 m，地表出露厚度1.40～2.2 m，Mn品位16.31%～30.27%，深部控制厚度1.03～6.00 m，Mn品位10.04%～36.17%，礦體平均品位20.46%。Ⅱ-2礦體長(zhǎng)約350 m，地表出露厚度4.0～10.4 m，Mn品位14.60%～34.11%，深部控制厚度2.21 m，Mn品位23.16%～28.89%，礦體平均品位24.43%。

Ⅲ號(hào)礦帶地表出露長(zhǎng)約640 m，地表出露厚度1.2～1.7 m，Mn品位18.92%～26.58%，深部控制礦體厚度0.5 m，Mn品位14.31%，礦體平均品位20.49%。

Ⅳ號(hào)礦帶地表出露長(zhǎng)約482 m，地表出露厚度0.90～3.10 m，Mn品位10.16%～20.7%，深部控制礦體厚度0.43～2.0 m，Mn品位12.13%～25.6%，礦體平均品位15.34%。

Ⅴ號(hào)礦帶斷續(xù)出露長(zhǎng)約360 m，共圈出3條礦體，其中主礦體長(zhǎng)約330 m，地表出露厚度1.0～2.30 m，Mn品位14.52%～41.77%，深部控制厚度1.0 m，Mn品位10.84%～17.41%，礦體平均品位20.11%。

Ⅶ號(hào)礦帶斷續(xù)出露長(zhǎng)約340 m，寬12～20 m，共圈出3條礦體，其中主礦體長(zhǎng)約275 m，地表出露厚度0.7～1.50 m，Mn品位23.73%～32.40%。

圖2 穆呼錳礦地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of Muhu manganese deposit

穆呼錳礦床邊界品位以上的樣品Mn算術(shù)平均品位25%，F(xiàn)e平均含量1.806 5%，P平均含量0.127%，P/Mn平均為0.005 78，Mn/Fe平均為18.02；主要礦體SiO2平均含量為13.5%，低于冶金用碳酸錳礦石工業(yè)指標(biāo)(≤25%)，燒失量均值為27.467%，(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)的值為 0.78，小于 0.8，礦石類型為酸性。根據(jù)鐵、錳、鉻礦地質(zhì)勘查規(guī)范《DZ/T 0200-2002》的標(biāo)準(zhǔn)，按Ⅱ類優(yōu)質(zhì)富碳酸錳礦石指標(biāo)評(píng)價(jià)，該礦床錳礦石工業(yè)類型為低鐵中磷酸性碳酸錳礦石。目前，該礦床資源量已達(dá)2×107t?新疆地礦局第二地質(zhì)大隊(duì).新疆阿克陶縣穆呼錳礦新發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地申請(qǐng)報(bào)告,2016，遠(yuǎn)景資源量可達(dá)3×107t。

5 意義及價(jià)值

瑪爾坎蘇一帶大型優(yōu)質(zhì)富錳礦床的發(fā)現(xiàn)不但改變了新疆錳礦資源分布的格局，在自治區(qū)地勘基金相關(guān)項(xiàng)目部署、立項(xiàng)方面也將起到重要的參考作用。

（1）我國(guó)錳礦資源分布相對(duì)集中，資源主要分布在廣西、湖南、云南、貴州、重慶市和遼寧等省。截至2014年，全國(guó)有錳礦區(qū)400多處，查明資源儲(chǔ)量12.2×108t[4]。該成礦帶的發(fā)現(xiàn)將提高中國(guó)西北尤其是新疆在我國(guó)錳礦資源中的占比。

（2）新疆境內(nèi)以往發(fā)現(xiàn)的錳礦主要集中在天山褶皺區(qū)[5,6]，地理位置處于新疆的中部及北部地區(qū)，主要有位于昭蘇-和靜一帶的下石炭統(tǒng)阿克薩依組中的沉積型(鐵)錳礦[7]，位于中天山北緣的大水錳礦帶及位于新疆阿勒泰市的托莫爾特鐵(錳)礦等[8]，礦床多為中小型，礦體規(guī)模較小，礦石類型主要為氧化物-氫氧化物類且多與鐵礦共生。奧爾托喀納什-穆呼富錳成礦帶位于新疆南疆西部，且近期在位于該成礦帶北部的吉根一帶泥盆系中也發(fā)現(xiàn)了錳礦。這一系列新發(fā)現(xiàn)已經(jīng)改變了新疆境內(nèi)錳礦分布的格局，也為在新疆西部古生界中尋找錳礦提供了線索，同時(shí)在地勘基金相關(guān)項(xiàng)目選區(qū)、立項(xiàng)方面將起到重要的參考作用。

（3）我國(guó)錳礦床礦石以“貧、雜、細(xì)”為特點(diǎn)，目前90%以上的礦山錳品位在13%～23%[4]，而奧爾托喀納什-穆呼富錳成礦帶礦床錳平均品位在25%以上，奧爾托喀納什錳礦床錳平均品位更是超過(guò)35%。因此，該成礦帶的發(fā)現(xiàn)對(duì)優(yōu)質(zhì)富錳礦石在我國(guó)錳礦資源中占比很低的現(xiàn)狀得以改善。

（4）該成礦帶發(fā)現(xiàn)的錳礦主要為優(yōu)質(zhì)碳酸錳礦石，礦體規(guī)模大，采礦過(guò)程中貧化率低，主要采用電解方式提取金屬錳，回收率高，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

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