新疆錳礦成礦規(guī)律研究

徐仕琪 薛春紀 馮京

摘 ? 要：最近新疆西昆侖地區(qū)錳礦勘查實現(xiàn)重大突破，伴隨大型優(yōu)質(zhì)錳礦的發(fā)現(xiàn)和勘查，錳已成為新疆區(qū)域優(yōu)勢金屬礦種之一。通過系統(tǒng)收集資料，總結(jié)新疆錳礦成礦類型及區(qū)域時空規(guī)律。指出寒武紀、二疊紀、石炭紀是新疆錳礦成礦的3個重要時代，西昆侖-昆蓋山裂谷帶、塔里木陸塊北部邊緣活動帶是新疆錳礦成礦的重要構(gòu)造單元，以海相沉積型錳礦為主要成礦類型。同時，對比中國南方重要錳礦成礦特征，指出新疆奧爾托喀訥什、穆呼錳礦與廣西下雷超大型錳礦在地質(zhì)構(gòu)造背景、成礦時代、含礦建造、礦石類型等方面均有相似之處，在成礦空間上具某種“親緣性”。新疆西昆侖穆呼-瑪爾坎蘇錳礦帶具超大型錳礦成礦潛力。

關鍵詞：新疆;錳礦;地質(zhì)特征;成礦條件;成礦規(guī)律

我國錳礦分布極不均勻，82%的錳礦資源集中分布于西南和華南地區(qū)[1]，以廣西下雷超大型錳礦、貴州遵義大型錳礦為典型代表[2-3]。錳礦石作為一種戰(zhàn)略性資源，特別是優(yōu)質(zhì)富錳礦（Mn品位>30%）是重要的合金原材料，冶金部門將其列入我國大宗緊缺金屬礦產(chǎn)[4]。我國錳礦地質(zhì)勘查研究熱點多集中在西南、華南地區(qū)[5]，新疆錳礦工作程度不高。新疆近二十多年來，僅發(fā)現(xiàn)6處中、小型錳礦，達不到富錳礦的指標（Mn品位>大于30%），且規(guī)模很小。近年來，西昆侖瑪爾坎蘇一帶取得了富錳礦找礦新突破，發(fā)現(xiàn)奧爾托喀訥什、穆呼、瑪爾坎土等大型錳礦床，引起很多學者的廣泛關注[6-10]。前人對莫托沙拉、大水、杜瓦等礦床開展了相關研究[11-12]，但尚未系統(tǒng)對新疆錳礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律系統(tǒng)總結(jié)。筆者有幸參與新疆地礦局開展的西昆侖瑪爾坎蘇錳礦綜合研究項目，結(jié)合我局第二地質(zhì)大隊近幾年在錳礦勘查方面取得的成果，在新疆錳礦潛力評價及錳礦礦產(chǎn)志成果的基礎上，對新疆錳礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律進行總結(jié)，以供參考。

1 ?新疆錳礦資源現(xiàn)狀

新疆錳礦勘查程度較低，20世紀50—60年代伴隨1：20萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作發(fā)現(xiàn)一批錳礦點，工作程度偏低[13]。21世紀以來陸續(xù)發(fā)現(xiàn)昭蘇縣加曼臺錳礦、和靜莫托薩拉鐵錳礦、皮山縣杜瓦錳礦等中、小型錳礦，尚未發(fā)現(xiàn)大型礦床。2015年以來，在西昆侖瑪爾坎蘇一帶取得優(yōu)質(zhì)錳礦重大找礦突破，新發(fā)現(xiàn)奧爾托喀訥什、穆呼、瑪爾坎土等大型錳礦床。截止2017年底，探獲300 m以淺富錳礦資源量達4 500×104 t以上[14]。有望成為絲綢之路經(jīng)濟帶最重要的億噸級優(yōu)質(zhì)錳礦資源勘查開發(fā)基地。

據(jù)新疆礦產(chǎn)資源潛力評價項目2012年統(tǒng)計?，全疆錳礦查明資源量僅為1 385.58×104 t，2017年西昆侖新發(fā)現(xiàn)奧爾托喀訥什、穆呼錳礦大型錳礦后，查明資源量躍升至6 264.8×104 t。目前，新疆錳礦已知礦產(chǎn)地共101處，大、中、小型礦床8處，礦點、礦化點93處。其中，海相沉積型、海相火山沉積型錳礦儲量約占全區(qū)錳礦總儲量的97.8%，是新疆最重要的錳礦類型，此外，還有少量熱液型錳礦（風化-淋濾型）[13]。海相沉積型錳礦，占查明資源量的87.7%，集中分布于阿克陶縣[15];火山巖型錳礦資源儲量偏小，占查明資源量的12.3%，主要集中分布在和靜縣、庫車縣、阿合奇縣（圖1）。

2 ?主要錳礦類型

主要包括兩種類型，海相火山巖型和海相沉積型錳礦（表1）。此外，有少量熱液型錳礦（風化-淋濾型）。其中以莫托薩拉為代表的海相火山巖型錳礦，主要產(chǎn)于泥盆紀、石炭紀火山碎屑巖建造中，礦石類型以氧化錳+碳酸錳為主，Mn品位低于30%，多為貧錳礦。海相沉積型錳礦以奧爾托喀訥什、穆呼錳礦為代表，多產(chǎn)于石炭紀碳酸鹽巖建造中，礦石類型以碳酸錳為主，Mn品位22%～35%，錳礦石品位多高于海相沉積型。

3 ?錳礦礦床地質(zhì)特征

3.1 ?海相沉積型錳礦

代表性礦床 ?阿克陶縣奧爾托喀訥什、穆呼;昭蘇縣加曼臺;皮山縣杜瓦[16-17];哈密市大水錳礦等[18-19]。

成錳條件 ?從區(qū)域成礦地質(zhì)背景看，海相沉積型錳礦多產(chǎn)于天山、西昆侖造山帶，以弧盆系、裂谷構(gòu)造帶為主，如西昆侖昆蓋山弧盆系、西南天山弧盆系、北山古生代裂谷帶、伊犁盆地石炭紀裂谷帶、塔里木盆地西南坳陷帶等。

賦礦層位 ?主要有下寒武統(tǒng)雙鷹山組、下石炭統(tǒng)阿克沙克組、上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組、古近系喀什群。

含錳建造 ?白云質(zhì)灰?guī)r-硅質(zhì)泥巖建造、灰?guī)r建造;含碳質(zhì)泥巖-頁巖建造;含錳灰?guī)r建造;生物碎屑灰?guī)r建造。

礦物組合 ?菱錳礦、錳鎂綠泥石、紅錳礦、硫錳礦、錳方解石（脈）及重結(jié)晶菱錳礦、薔薇輝石等，脈石礦物主要為方解石、石英、石膏、石墨、綠泥石、有機炭質(zhì)等。

礦石類型 ?菱錳礦、錳方解石為主，次為軟錳礦、硬錳礦、黑錳礦、水錳礦、水硅錳鎂礦等。

礦體形態(tài) ?層狀、薄層狀、似層狀等。

礦石品位 ?20%～35%，可達富錳礦（大于30%）。

礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造 ?碳酸錳礦石為泥-微晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造及層紋-條紋狀構(gòu)造。

3.2 ?海相火山巖型錳礦

代表性礦床有 ?和靜縣莫托薩拉、阿合奇縣開孜維克、拜城縣卡郎古爾等[20-22]。

成錳條件 ?從區(qū)域成礦地質(zhì)背景看，海相火山巖型錳礦多產(chǎn)于中天山、西南天山一帶，以多期復合陸緣巖漿弧為主，如東天山巖漿弧、南天山-羅雅楚山弧盆系、東阿萊-哈爾克山弧前增生帶等。

賦礦層位 ?主要有下泥盆統(tǒng)阿爾皮什麥布拉克組、下石炭統(tǒng)阿克沙克組等。

含錳建造 ?碎屑巖夾碳酸鹽巖沉積建造、含礫粗砂巖-細砂巖建造、生物灰?guī)r建造、粉砂巖-安山巖-灰?guī)r建造、長石巖屑砂巖-粉砂巖-粘土巖建造、玄武巖-輝綠玢巖建造等。

礦物組合 ?赤鐵礦、菱錳礦為主，有少量磁鐵礦、鏡鐵礦等、閃鋅礦、方鉛礦、黝銅礦、輝銅礦、斑銅礦等;氧化錳礦石主要由褐錳礦組成，次為黑錳礦、重晶石、綠簾石、綠泥石等熱液礦物。脈石礦物主要為砂屑（巖屑）、石英、方解石、重晶石、螢石等。

礦石類型 ?以硬錳礦為主，次為碳酸猛、硅酸錳礦石。

礦體形態(tài) ?層狀、薄層狀、似層狀等。

礦石品位 ?18%～28%，錳品位高于30%的較少。

礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造 ?菱錳礦具顯微球粒結(jié)構(gòu)、微粒狀結(jié)構(gòu);層狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造。

4 ?新疆錳成礦規(guī)律

4.1 ?主要錳成礦期

新疆錳礦成礦時代范圍較廣，自元古代至古近—新近紀均有成礦，礦床規(guī)模從高到低依次為：石炭紀、泥盆紀、志留紀、寒武紀、二疊紀。按成型礦床成礦時代分析，集中見于石炭紀、二疊紀和寒武紀。石炭紀礦產(chǎn)地數(shù)量為31個，查明資源量6 078.4×104 t，占查明資源量的97.02%;泥盆紀礦產(chǎn)地數(shù)量為28個，查明資源量17.5×104 t，占查明資源量的0.28%，礦產(chǎn)地數(shù)量較多，但查明資源量較少，礦床規(guī)模較小;志留紀礦產(chǎn)地數(shù)量為12個（包括晚志留—早泥盆世），查明資源量40.3×104 t，占查明資源量的0.64%;寒武紀礦產(chǎn)地數(shù)量為10個，查明資源量43.4×104 t，占查明資源量的0.69%;其它成礦時代礦產(chǎn)地數(shù)量及資源儲量情況見表2及圖2所示。

4.2 ?主要錳成礦帶

新疆錳礦床在8個成礦省內(nèi)的16個Ⅲ級成礦區(qū)帶內(nèi)均有分布，其中的10個區(qū)帶中有探獲資源儲量，其它5個成礦區(qū)帶中僅有錳礦化點分布。各成礦區(qū)帯錳礦產(chǎn)地規(guī)模及資源儲量見表3和圖3。

礦產(chǎn)地數(shù)量從高到低排列順序為：Ⅲ-12塔里木板塊北緣Fe-Ti-Mn-Cu-Ni-Mo-Pb-Zn-Sn-菱鎂礦-鋁土礦-石墨-硅灰石-紅柱石-白云母-磷灰石-石油-天然氣-煤-重晶石-泥炭成礦帶，分布有40個礦（化）點，礦點數(shù)最多但查明資源量僅有58.7×104 t，說明該成礦帶內(nèi)錳礦化線索最多;Ⅲ-11那拉提-巴倫臺-卡瓦布拉克Fe-Pb-Zn-Ag-Cu-Ni-Pt族-Cr-V-Ti-REE-MR-U-W-硅灰石-水晶-滑石-螢石-鹽類-白云母-磷灰石-寶玉石-煤成礦帶中，礦產(chǎn)地數(shù)量雖少，但多為中型礦床（包括加曼臺、莫托薩拉2個中型礦床，4個礦化點共6個礦產(chǎn)地，占總數(shù)的5.92%），查明資源儲量為809.4×104 t，占探獲資源的12.92%，是新疆最重要的錳礦帶;Ⅲ-27西昆侖Fe-Cu-Mo-Pb-Zn-Au -Ag-Cr-Ni-W-硫鐵礦-煤-石棉成礦帶中，分布有奧爾托喀訥什大型錳礦、穆呼大型錳礦、瑪爾坎土小型礦床和2個礦化點，查明資源儲量5078.3×104 t，占探獲資源儲量的81.06%，新疆錳礦產(chǎn)量最多的成礦區(qū)帶。

從表3可看出，上述6個Ⅲ級礦帶所占礦產(chǎn)地數(shù)量雖較多，但資源量所占比重卻不高，查明資源量最多的為Ⅲ-27西昆侖成礦帶和Ⅲ-11那拉提-巴倫臺-卡瓦布拉克成礦帶，也是最具潛力的錳礦帶。

5 ?國內(nèi)對比

中國錳礦資源與其它礦種資源一樣，分布范圍及品位很不均衡。空間上，中國錳礦主要產(chǎn)于揚子陸塊及周緣、華北陸塊，資源主要分布在廣西、湖南、云南、貴州、重慶市和遼寧等省[23]。新疆西昆侖瑪爾坎蘇錳礦帶的發(fā)現(xiàn)，提高了中國西北尤其是新疆在我國錳礦資源中的占比;成礦類型上，中國錳礦主要成因類型是海相沉積型（72.7%）、表生型（12.4%）、海相火山-沉積型（4.6%）為主[24]，分布于各成錳時期。新疆錳礦主要為海相沉積型，與全國成礦類型基本一致，但表生型（熱液型）較少;成礦時代上，我國錳礦床主要形成于中元古代薊縣紀（2處）、新元古代南華紀（1處）、早震旦世（1處）、古生代泥盆紀（5處）和二疊紀（1處）。新疆奧爾托喀納什、穆呼錳礦與廣西下雷超大型錳礦、貴州遵義大型錳礦[2-3]，在成礦地質(zhì)背景、成礦時代、含礦建造、礦石類型等方面均有相似之處（表4），均為大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境、淺水半封閉的滯留盆地，與晚古生代泥質(zhì)-灰?guī)r沉積建造為主要含礦建造，以碳酸錳為主。通過對比，作者認為新疆西昆侖穆呼-瑪爾坎蘇錳礦帶也具廣西下雷、貴州遵義等超大型錳礦成礦潛力。

6 ?結(jié)論

新疆錳礦床以含碳泥質(zhì)灰?guī)r-結(jié)晶灰?guī)r為主要含礦巖系，以海相沉積型菱錳礦為主要類型，大陸板塊邊緣沉積盆地是主要成礦環(huán)境，構(gòu)造-沉積控制特征明顯。

新疆區(qū)域錳礦礦床形成于寒武紀、石炭紀和二疊紀3個時期，以晚古生代最重要，相對集中分布于那拉提-巴倫臺-卡瓦布拉克、西昆侖瑪爾坎蘇-穆呼兩個成礦帶。

未來新疆具有找礦潛力的錳礦類型主要有：海相沉積型和海相火山巖型，主攻礦床類型是海相沉積型菱錳礦床，古生界已成為新疆最重要的含錳層位，石炭系最突出，以往工作尚未對錳礦加以關注，具有巨大的找礦潛力，其重點找礦層位為石炭系喀拉阿特河組和阿克薩克組。重點勘查遠景區(qū)為西昆侖瑪爾坎蘇錳礦帶，突出“優(yōu)質(zhì)富錳礦”勘查。

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Abstract：Based on the latest exploration results of manganese deposits in West Kunlun， the metallogenic age， metallogenic type， sedimentary environment， palaeogeography basin and manganese-bearing formation of manganese deposits are systematically analyzed.By systematically collecting data， the metallogenic types and regional temporal and spatial regularities of manganese deposits in Xinjiang are summarized.The author pointed out that the highest peak of manganese deposits in Xinjiang is Carboniferous， followed by Permian and Cambrian.Centralized distribution.The western Kunlun-Kungaishan rift belt and the northern margin active belt of Tarim paleocontinent block was the most deposits belt.Marine sedimentary type was the major type.Comparing the metallogenic characteristics of important manganese deposits in southern China， Ortokanash and Muhu manganese deposits in Xinjiang， are smilar with the Xialei super-large manganese deposits in Guangxi such as geological structure background， metallogenic epoch， ore-bearing formation， ore type etc. There is a certain "affinity" in the metallogenic space.The author viewed that the Muhu-Malkansu manganese ore belt in West Kunlun of Xinjiang also have the metallogenic potential of super-large manganese deposits.

Key words： Manganese deposits;Geological characteristics;Metallogenic condition;Metallogenic regularity.