新疆哈密三架山南錳礦的發(fā)現(xiàn)及礦床成因

孫耀鋒

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，新疆烏魯木齊830000）

1 概述

東天山是目前新疆礦床（點）分布最多、規(guī)模最大的地區(qū)，也是最具找礦潛力的地區(qū)，雖然工作程度較高，但主攻礦種主要為金、銅鎳、鉛鋅、鐵和磷釩等礦產(chǎn)，對于錳礦勘查的重視程度不夠。目前全國初步劃分出11個錳礦成礦帶，研究區(qū)位于西天山成礦帶與祁連成礦帶之間，錳礦找礦潛力巨大；東天山錳礦主要位于新疆、甘肅交界鹽灘—紅柳河一帶，自20世紀(jì)60年代初便先后發(fā)現(xiàn)大水、花坪、塔水北等多個錳礦（點），在雅滿蘇北側(cè)發(fā)現(xiàn)雅山東、思甜北、景峽西等多個錳礦，錳礦品位可達(dá)10%～40%之間，但因礦體規(guī)模小、形態(tài)不穩(wěn)定、錳礦石品位變化大、錳礦深部延伸不明等因素，一直制約著研究區(qū)的錳礦勘查工作，而近年來隨著三架山南錳礦點、隆鼓錳礦點、M1037東南等多個錳礦點的發(fā)現(xiàn)，對該區(qū)錳礦的研究再次進入一個新的熱潮，本次通過對三架山錳礦的研究，進一步梳理該區(qū)錳礦的成礦規(guī)律、找礦方法，對該區(qū)錳礦勘查提供一些新思路。

2 地質(zhì)概況

研究區(qū)大地構(gòu)造位置處于塔里木板塊（Ⅲ級）的結(jié)合部位（以紅柳河斷裂為界），由北向南依次分布康古爾（塔格）—苦水縫合帶，雅滿蘇晚古生代島弧帶，中天山地塊，塔里木微板塊之北山裂谷帶四個Ⅲ級構(gòu)造單元（圖1）。自震旦紀(jì)以來,本區(qū)經(jīng)歷多次的構(gòu)造運動,由南北向拉張或擠壓為主的構(gòu)造應(yīng)力場形成了以東西向為主的斷裂構(gòu)造體系。區(qū)內(nèi)紅柳河主斷裂呈北東東向展布,以逆斷層為主,構(gòu)成次級構(gòu)造單元的分界線。褶皺構(gòu)造也較發(fā)育,以近東西向排列的復(fù)背斜和復(fù)向斜為主。

區(qū)內(nèi)地層出露齊全，太古界、遠(yuǎn)古界、寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、古近系、新近系地層均有出露，賦礦地層主要為薊縣系平頭山組，下寒武統(tǒng)雙鷹山組，上石炭統(tǒng)梧桐窩子組，含錳巖系主要有含炭石英板巖、泥質(zhì)巖和黑色巖系,其次是硅質(zhì)巖—灰?guī)r和雜色泥巖等。目前具有進一步工作價值的錳礦點主要位于東天山東段，北起苦水混雜巖帶，南至塔里木古板塊塔北陸緣活動帶紅柳河裂陷槽—北山地塊均有涉及，出露地層較為復(fù)雜，在研究區(qū)疏密分布錳礦點（礦化點）25處，含礦巖石主要為變質(zhì)的碎屑巖及碳酸鹽巖等，由礦點分布位置及地質(zhì)背景的差異，可將這些錳礦（化）點劃分為景峽、鹽灘—紅柳河、磁?！苌?條錳礦帶（圖1）。

3 礦點特征

在三條錳礦帶中，鹽灘—紅柳河錳礦帶與磁?！苌藉i礦帶的地質(zhì)背景具有較大的相似性，均分布于北山地塊中，含礦巖石主要為寒武系深灰色石英板巖，而磁海—三架山錳礦帶內(nèi)多個錳礦點均為近年新發(fā)現(xiàn)的礦點，特別是三架山南錳礦因其礦體規(guī)模較大，錳含量較高（部分Mn＞30%，有形成富錳礦的潛力）,其位于三架山韌性剪切帶(次級斷裂)附近，出露地層為薊縣系平頭山組（Jxp），巖性為灰白色—灰黃色大理巖、硅化大理巖；寒武系上統(tǒng)雙鷹山組（∈1s），巖性為灰黑—黑色硅質(zhì)板巖、含炭硅質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖；巖石普遍具有明顯的變質(zhì)變形構(gòu)造；Mn地球化學(xué)背景值較高，蝕變帶沿三架山韌性剪切帶分布，長度大于1km，寬10～50m，具有良好的成礦前景。

初步認(rèn)為鈷錳礦（化）體分布沿三架山韌性剪切帶呈不規(guī)則囊狀、帶狀、串珠狀分布，韌性剪切帶為其提供了容礦空間，兩條探槽控制礦體三條，賦礦巖石為碎裂錳礦化碳酸鹽化硅質(zhì)巖、石英巖和錳礦化大理巖，礦體頂板為寒武系雙鷹山組深灰色石英片巖，底板為薊縣系平頭山組大理巖；礦體寬2.0～5.1m，礦體品位Mn：17.40%～30.70%，平均品位20.07%，鈷礦體1條，寬5.1m，Co含量0.011%～0.032%，平均品位0.023%，此外，Zn元素接近礦化品位，礦石礦物以硬錳礦為主，兼有少量軟錳礦、黃鐵礦、褐鐵礦，脈石礦物主要為方解石、白云石、石英；蝕變主要為硅化及褐鐵礦化；目前認(rèn)為該錳礦點為沉積變質(zhì)性錳礦或遭受次生氧化改造的海相沉積型錳礦床，礦化蝕變帶規(guī)模較大，具成大礦的潛力。

4 錳礦成因類型

通過野外地質(zhì)調(diào)查與地質(zhì)資料分析，礦體形態(tài)基本呈不規(guī)則狀、透鏡體狀、似層狀、帶狀、串珠狀等小夾層產(chǎn)于巖層中，錳品位變化大，一般在10%～35%之間。在成礦環(huán)境和成礦時代上，鹽灘—紅柳河錳礦帶與磁?！苌藉i礦帶相似，為寒武系黑色巖系形成的沉積變質(zhì)型錳礦，礦石礦物以硬錳礦為主，兼有少量的褐錳礦、軟錳礦、菱錳礦，以氧化環(huán)境為主，局部為還原環(huán)境；可以反映盆地邊緣向深海存在著由氧化過渡到還原的環(huán)境變化；化學(xué)成分上，除鐵錳外，還含有一定量的鈷、鎳、鉛、鋅等伴生有益元素，多種金屬元素的富集，可能由于成礦元素比重較大，在重力分選條件下形成富集。

錳礦床的形成是充足的成礦物源在重力的作用下，以一定的方式搬運至（水底）低洼處形成富集，再經(jīng)過一定的溫度、壓力（巖漿作用或構(gòu)造作用）下，形成的礦體或礦化體；而北山裂谷帶多期次的拉伸構(gòu)造運動對錳礦的成礦影響深遠(yuǎn)，對前期形成的沉積錳礦床進行改造，為次生富集階段提供條件，一方面為物源提供必要的容礦空間，同時，為錳礦的形成提供必要的能量，錳礦成礦模式見圖2。

5 結(jié)論

初步認(rèn)為三架山南錳礦為沉積變質(zhì)型錳礦，斷裂構(gòu)造為錳礦床進行改造、富集階段提供物源容礦空間及成礦時提供必要的能量，該區(qū)兩條錳礦帶依然具有一定的成礦潛力，特別是磁?！苌藉i礦帶的錳礦 點均為近年來新發(fā)現(xiàn)，在此提出錳礦4條下一步的找礦建議：①對成礦帶內(nèi)的次級斷裂構(gòu)造及韌性剪切帶重點開展調(diào)查，特別是雙鷹山組與薊縣系平頭山組的接觸斷層；②部分錳礦化在地表可見渾圓狀的轉(zhuǎn)石，一般深部可能存在錳礦（化）體，應(yīng)注意地表的這些錳礦轉(zhuǎn)石；③依據(jù)目前的資料，錳礦點的位置與化探錳異常套合程度較差，化探對錳礦的找礦效果一般；④對成礦有利部位，可以配合大比例重力測量與激電測量，對地表下部錳礦的現(xiàn)實效果較好。在科學(xué)、高效的工作方法的基礎(chǔ)上，扎實地開展地質(zhì)工作，期待在該區(qū)錳礦勘查工作有新的突破。