新疆阿克陶縣穆呼錳礦成因探討

鄧秋平，王肖杰，朱 輝

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)大隊(duì)，新疆喀什844000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)錳礦資源的需求極為迫切，已有的礦產(chǎn)資源已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足發(fā)展的需要，嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

新疆錳礦地質(zhì)條件優(yōu)越，其資源潛力和找礦遠(yuǎn)景巨大；本文通過(guò)錳礦成因探討，得出了有益結(jié)論，對(duì)同類礦產(chǎn)有一定的借鑒作用。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

穆呼錳礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于秦祁昆造山系之西昆侖弧盆系的昆蓋山晚古生代島弧(Ⅲ-2-1)中，成礦區(qū)劃位于昆侖成礦省—北昆侖（裂谷帶）Fe-Cu-Au-硫鐵礦礦帶。本區(qū)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。

本區(qū)處于近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的重要錳成礦區(qū)帶上，即西昆侖阿克陶縣木吉鄉(xiāng)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52km，向西延入塔吉克斯坦共和國(guó)境內(nèi)；石炭系為區(qū)內(nèi)最主要的錳礦賦礦層位，錳礦成礦條件良好，找礦潛力巨大。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

出露地層主要為上石炭統(tǒng)（C2）、下二疊統(tǒng)（P1）、上三疊統(tǒng)霍峽爾組（T3h）、下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群（K1K）、上新統(tǒng)阿圖什組（N2a）及第四系(Q)。

上石炭統(tǒng)（C2）：出露在工區(qū)中部，分布廣泛，與上覆地層（P1）呈整合接觸關(guān)系，與下伏地層（T3h）呈斷層接觸關(guān)系。該套地層為礦區(qū)內(nèi)唯一的賦礦地層，也是工區(qū)內(nèi)的找礦標(biāo)志層。

第一巖性段（C2a）：呈北東—南西向，巖性主要為黑色灰?guī)r，呈塊狀，層理不明顯，整體呈單斜產(chǎn)出，傾向南東，傾角33°～46°，與上覆（C2b）灰黑色細(xì)砂巖呈整合接觸關(guān)系。

第二巖性段（C2b）：呈北東—南西向，巖性主要為灰黑色砂屑灰?guī)r，呈單斜產(chǎn)出，傾向南東，傾角26°～47°，與上覆（P1d）紫紅色安山質(zhì)凝灰?guī)r呈整合接觸關(guān)系，與上三疊統(tǒng)霍峽爾組（T3h）呈斷層接觸關(guān)系。該巖性段為礦區(qū)內(nèi)唯一的含礦巖性段。

2.2 侵入巖及脈巖

見有角閃巖出露，周邊見有綠泥石化現(xiàn)象。

2.3 構(gòu)造

工區(qū)內(nèi)出露有3條斷層，分述如下：

（1）F1斷層：為一條平移斷層，位于工區(qū)中部偏南，走向呈北西—南東向，在工區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)450m，斷距約100m，斷裂通過(guò)處巖石局部較破碎。

（2）F2斷裂（區(qū)域上為烏赤別里山口—阿克徹依斷裂F48）：為一條正斷層，位于工區(qū)北東部偏南，走向呈北東—南西向，長(zhǎng)1375m，寬度5～10m，傾向160°～177°傾角18°～50°。切割上三疊統(tǒng)霍峽爾組（T3h）及下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群（K1K），地貌上呈線狀溝谷負(fù)地形。

（3）F3斷裂（區(qū)域上為闊什塔什溝南斷裂F47）：為一條逆沖斷層，位于工區(qū)北東部，走向近東西向，向西延出工區(qū)。工區(qū)控制長(zhǎng)度2900m，傾向166°～178°，傾角大多60°～67°。切割下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群（K1K）及上新統(tǒng)阿圖什組（N2a），西部呈向北凸出的弧形彎曲。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體形態(tài)與產(chǎn)狀

工區(qū)內(nèi)共圈定5條錳礦帶（圖1），具體特征分述如下：

圖1 穆呼錳礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

（1）Ⅰ號(hào)礦帶：位于工區(qū)北東部，呈北東—南西向展布，整體走向近79°。礦體形態(tài)復(fù)雜，呈似層狀、脈狀、透鏡體狀，厚度不穩(wěn)定，礦帶中礦體多處存在分支-復(fù)合、尖滅—再現(xiàn)和局部膨大、局部窄小等現(xiàn)象；該礦帶地表出露情況較好，連續(xù)性強(qiáng)，中部地段因偷采嚴(yán)重破壞，被大量崩落的石塊等所掩埋。礦帶地表出露長(zhǎng)約930m，視厚度1.90～15.30m，兩端未尖滅，西部被覆蓋，東部延出區(qū)外至蒙新天霸有限公司的探礦權(quán)證內(nèi)，礦帶呈現(xiàn)出西部最寬、東部次之、中間最窄的規(guī)模形態(tài)；礦石主要為菱錳礦，含礦巖性為灰黑色砂屑灰?guī)r，礦體產(chǎn)狀為146°～179°∠38°～66°，頂?shù)装寰鶠楹谏靶蓟規(guī)r，與礦體呈整合接觸。M n品位11.66%～45.07%，平均品位29.51%。深部由ZK0001控制，見礦孔深169.18～170.62m，視厚度1.44m，控制斜深114m，Mn品位19.93%。ZK0701見礦孔深102.16～108.82m，視厚度7.47m，控制斜深77m，Mn品位10.63%～35.87%，平均品位28.98%。

（2）Ⅱ號(hào)礦帶：位于工區(qū)北東部，呈近東西向展布，整體走向近86°，礦帶中圈出一條礦體，礦體形態(tài)復(fù)雜，呈似層狀、脈狀、透鏡體狀，厚度不穩(wěn)定，礦帶中礦體多處存在局部膨大、局部窄小等現(xiàn)象；礦體地表出露中等，連續(xù)性較差；東部出露連續(xù)，均能看到原生錳礦石露頭，礦體厚且大；西部次之，礦體窄薄，但是出露連續(xù)；中部出露較差，均被覆蓋。礦體地表斷續(xù)出露長(zhǎng)約660m，視厚度1.70～10.40m，西部尖滅，東部延出區(qū)外，礦石主要為菱錳礦，含礦巖性為灰黑色砂屑灰?guī)r，礦體產(chǎn)狀為151°～186°∠41°～64°，頂?shù)装寰鶠楹谏靶蓟規(guī)r，與礦體呈整合接觸，礦化整體較均勻；M n品位14.65%～30.27%，單工程平均品位17.21%～27.95%，礦帶平均品位21.71%。

深部由ZK0701控制，見礦孔深28.70～32.75m，視厚度4.05m，控制斜深24m，M n品位27.49%～36.17%，平均品位31.98%。

（3）Ⅲ號(hào)礦帶：位于工區(qū)北東部，呈北東—南西向展布，整體走向近68°，礦帶內(nèi)圈出一條礦體，礦體形態(tài)簡(jiǎn)單，呈似層狀、脈狀，厚度穩(wěn)定；礦體地表出露較差，連續(xù)性也較差，中部被覆蓋，屬推測(cè)界線。地表斷續(xù)出露長(zhǎng)約570m（其中330m覆蓋），視厚度1.20～1.70m，礦石主要為菱錳礦，含礦巖性為灰黑色砂屑灰?guī)r，礦體產(chǎn)狀為156°～174°∠39°～55°，頂、底板巖性均為黑色砂屑灰?guī)r，與礦體呈整合接觸，礦化整體較不均勻；M n品位18.92%～26.58%，單工程平均品位18.92%～23.80%，礦帶平均品位21.78%。

（4）Ⅳ號(hào)礦帶：位于工區(qū)北東部，呈北東—南西向展布，礦帶整體由一條礦體組成，整體走向近69°，礦體形態(tài)簡(jiǎn)單，呈似層狀、脈狀、透鏡體狀，厚度不穩(wěn)定，存在局部膨大、局部窄小等現(xiàn)象；礦體地表出露較差，連續(xù)性也較差，中部被覆蓋，屬推測(cè)界線。礦體地表斷續(xù)出露長(zhǎng)約460m（其中190m覆蓋），視厚度0.90～3.80m，礦石主要為菱錳礦，含礦巖性為灰黑色砂屑灰?guī)r，礦體產(chǎn)狀為151°～168°∠38°～41°，頂?shù)装寰鶠楹谏靶蓟規(guī)r，與礦帶呈整合接觸，礦化整體較差；Mn品位12.99%～13.48%，單工程平均品位12.99%～13.48%，礦帶平均品位13.21%。

（5）Ⅴ號(hào)礦帶：位于工區(qū)西南部，呈北東—南西向展布，整體走向近71°，礦帶由一條礦體組成，礦體呈脈狀、透鏡體狀，地表出露很差，連續(xù)性也差，大部分被覆蓋。地表斷續(xù)出露長(zhǎng)約330m(坡積物覆蓋160m)，視厚度1.00m，礦石主要為菱錳礦，含礦巖性為灰黑色砂屑灰?guī)r，礦體產(chǎn)狀為145°～177°∠35°～49°，頂?shù)装寰鶠楹谏靶蓟規(guī)r，與礦體呈整合接觸，礦化整體較不均勻，局部較為富集，M n品位14.52%。

工區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)錳礦品位高，規(guī)模大，前景可觀。對(duì)比可以看出，Ⅰ號(hào)礦帶長(zhǎng)930m，視厚度1.10～5.20m，M n平均品位26.20%～34.74%，在工區(qū)內(nèi)品位最高，規(guī)模最大；Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦帶長(zhǎng)570～660m，視厚度1.20～10.40m，厚度不穩(wěn)定，Mn平均品位21.71%～21.78%，品位中等，規(guī)模中等；Ⅳ、Ⅴ號(hào)礦帶長(zhǎng)330～460m，視厚度0.90～1.90m，M n平均品位13.32%～14.52%，品位最差，規(guī)模最小。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石成份特征

礦石礦物以菱錳礦為主，見少量軟錳礦、褐錳礦、硫錳礦、硅錳礦、黃鐵礦；菱錳礦呈淡紅黑色，風(fēng)化面呈褐黑色，半金屬光澤—玻璃光澤，呈細(xì)?！⒘＜象w，粒徑很細(xì)，0.002～0.03mm±，質(zhì)地細(xì)而致密，塊狀構(gòu)造，錳礦物含量較高。軟錳礦、褐錳礦和硫錳礦多分布在重結(jié)晶的碳酸鹽脈中或團(tuán)塊狀中，軟錳礦呈細(xì)—微粒狀，0.01～0.06mm±，沿裂隙分布。礦石中常見有微量黃鐵礦，另在裂隙中充填有白色顆粒狀可溶鹽類，脈石礦物以石英、方解石為主，石英一般為無(wú)色透明，呈他形粒狀集合體或被定向拉長(zhǎng)，粒徑0.01～1mm，含量10%。方解石為白色，菱面體完全解理，硬度不大，斷口處為玻璃光澤，含量在75%左右。

礦石結(jié)構(gòu)：主要為細(xì)粒結(jié)構(gòu)、球粒狀結(jié)構(gòu)，以細(xì)粒結(jié)構(gòu)為主。

礦石構(gòu)造：主要為致密塊狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、細(xì)網(wǎng)脈狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造和土狀構(gòu)造。

3.2.2 礦石類型

礦石自然類型按礦石的主要錳礦物種類分為氧化錳礦石和碳酸錳礦石。

3.3 礦體圍巖與夾石

3.3.1 礦體圍巖

礦體頂、底板巖性為灰黑色砂屑灰?guī)r，在東部鄰區(qū)平硐中礦體頂?shù)装鍘r層受構(gòu)造擠壓或錯(cuò)動(dòng)而形成平整光亮的巖層面，巖層中可以較多黃鐵礦分布，工區(qū)內(nèi)地表巖石因風(fēng)化、破碎未見到這一特征。巖石中裂隙發(fā)育，礦體中方解石脈發(fā)育、偶見有少量石英脈。

3.3.2 夾石

礦體內(nèi)方解石脈、石英脈發(fā)育，呈透鏡狀、團(tuán)塊狀、細(xì)脈條帶狀、不規(guī)則網(wǎng)脈狀，厚度從幾厘米到幾十厘米不等，近礦圍巖頂?shù)装逯袩o(wú)方解石、石英脈發(fā)育；其它夾石主要有灰黑色砂屑灰?guī)r、灰?guī)r。

4 礦床成因探討

4.1 礦床成因分析

穆呼錳礦產(chǎn)于上石炭統(tǒng)碳酸鹽巖建造中，含錳碳酸鹽巖帶常與泥質(zhì)巖密切伴生。礦體賦存于一定的層位，含礦巖性為灰?guī)r，頂?shù)装鍑鷰r均為灰黑色砂屑灰?guī)r，產(chǎn)狀與地層基本一致，與圍巖界線清楚，呈整合接觸。

礦體形態(tài)呈似層狀、團(tuán)塊狀、透鏡狀、雞窩狀，厚度不穩(wěn)定，多處存在分支—復(fù)合、尖滅—再現(xiàn)和局部膨大、局部窄小等現(xiàn)象。

根據(jù)區(qū)域大地構(gòu)造環(huán)境及區(qū)內(nèi)地層條件分析，礦床在兩板塊間裂谷盆地環(huán)境中形成，為深水裂谷噴硫沉積成礦，礦床成因與成礦期火山活動(dòng)，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、熱水噴硫作用及盆地的裂谷與裂解作用有關(guān)。

綜上所述，穆呼錳礦礦床成因?yàn)楹Ｏ嗷鹕絿娏驘崴练e礦床，整體受大的構(gòu)造活動(dòng)影響，與構(gòu)造和巖漿活動(dòng)關(guān)系密切，局部有二次搬運(yùn)成礦現(xiàn)象。

4.2 找礦標(biāo)志

（1）通過(guò)地質(zhì)草測(cè)尋找錳礦的原生露頭或轉(zhuǎn)石，是最直接的找礦標(biāo)志。

（2）以上石炭統(tǒng)（C2）作為找礦目標(biāo)地層，以灰黑色砂屑灰?guī)r及黑色灰?guī)r作為找礦目標(biāo)巖性，可作為間接找礦標(biāo)志。

（3）從已發(fā)現(xiàn)的錳礦體來(lái)看，未經(jīng)氧化或風(fēng)化的規(guī)模較大的原生錳礦體整體呈黑色，地表風(fēng)化或氧化的規(guī)模較小的礦體呈灰褐色，尤其是規(guī)模較大的礦體從遠(yuǎn)處就可見地表呈明顯黑色，可作為間接找礦標(biāo)志。

5 結(jié)論

綜上所述，穆呼錳礦礦床成因?yàn)楹Ｏ嗷鹕絿娏驘崴练e礦床，整體受大的構(gòu)造活動(dòng)影響，與構(gòu)造和巖漿活動(dòng)關(guān)系密切，局部有二次搬運(yùn)成礦現(xiàn)象。