新疆雅滿(mǎn)蘇東方錳礦特征及其成因初探

殷長(zhǎng)江

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì) 哈密 839000）

1 成礦地質(zhì)背景

礦區(qū)大地構(gòu)造位于兩大板塊結(jié)合部位，以阿其克庫(kù)都克大斷裂為界，北部屬哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊（Ⅱ）-準(zhǔn)噶爾微板塊（Ⅱ1）-覺(jué)羅塔格晚古生代溝弧帶（Ⅱ111）；南部屬塔里木板塊（Ⅲ）-塔里木微陸塊（Ⅲ1）-星星峽地塊（Ⅲ11），主要發(fā)育晚古生代火山-沉積巖系，侵入活動(dòng)較強(qiáng)烈，阿其克庫(kù)都克大斷裂以北主要為二疊紀(jì)-三疊紀(jì)侵入體，以中酸性最為發(fā)育；以南主要為古元古代變質(zhì)深成巖、石炭紀(jì)中酸性侵入巖及三疊紀(jì)侵入巖。火山活動(dòng)以石炭紀(jì)基性-酸性火山熔巖、火山碎屑巖為主。成礦區(qū)帶為阿齊山-雅滿(mǎn)蘇-沙泉子（裂陷槽）Fe-Mn-Au-Cu 礦帶，區(qū)域上礦產(chǎn)主要為韌性剪切帶型金礦、火山巖型鐵銅礦、沉積型錳礦、熱液型錳礦和其它多金屬礦等，成礦條件好。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露的地層主要為下石炭統(tǒng)阿奇山組（C1a）的一套火山酸性噴出巖、火山碎屑巖及下二疊統(tǒng)阿奇克布拉克組（P1a）的一套沉積巖，礦區(qū)侵入巖主要為花崗閃長(zhǎng)巖和鉀長(zhǎng)花崗巖，阿奇克庫(kù)都克大斷裂分布于礦區(qū)南部。

2.1 地層

礦區(qū)出露的地層主要為下石炭統(tǒng)阿奇山組（C1a）的一套火山酸性噴出巖、火山碎屑巖及下二疊統(tǒng)阿奇克布拉克組（P1a）的一套沉積巖，在測(cè)區(qū)西部覆蓋了較厚的第四系洪沖積物。

阿奇山組巖性主要為流紋巖、凝灰質(zhì)砂巖、沉凝灰?guī)r，分布在勘查區(qū)中部及南部，出露厚度2400-3000 米，地層走向北東東向，地層整體南傾，礦區(qū)地層為單斜構(gòu)造，地層走向較為穩(wěn)定，為錳礦主要產(chǎn)出層位。

阿奇克布拉克組主要為陸源碎屑巖，巖性為鈣質(zhì)砂巖，分布于勘查區(qū)北部，出露厚度100-260米，地層整體南傾，走向北東東向，傾角61-75°，巖層普遍具褐鐵礦化。

2.2 構(gòu)造

F1：主要發(fā)育在勘查區(qū)中西部，地貌上為負(fù)地形沖溝，兩側(cè)基巖錯(cuò)斷較為明顯，走向近南北向，長(zhǎng)約3千米，斷距約150米，推測(cè)為走滑斷層。

F2：主要發(fā)育在勘查區(qū)北部，地貌上為負(fù)地形，影像上呈線性表象，地層錯(cuò)斷較為明顯，走向160°，斷距約為50米，性質(zhì)不明。

F3：阿奇克庫(kù)都克大斷裂，區(qū)域性大斷裂，巖層次級(jí)裂隙較為發(fā)育，巖石破碎較為普遍，破碎程度較高，由區(qū)域資料推測(cè)主要發(fā)育在勘查區(qū)南部，走向近東西向，貫穿勘查區(qū)。

2.3 侵入巖

侵入巖主要發(fā)育于勘查區(qū)東南部，巖性為花崗閃長(zhǎng)巖和鉀長(zhǎng)花崗巖，出露面積約2 平方千米，巖體地表巖石較為破碎，花崗閃長(zhǎng)巖中礦物部分略具定向。脈巖主要發(fā)育于勘查區(qū)北部，為輝綠巖脈，走向北東，脈寬約100米，巖石蝕變較為普遍。

2.4 蝕變特征

勘查區(qū)內(nèi)礦物蝕變主要有褐鐵礦化、綠簾石化、硅化，具體特征如下。

褐鐵礦化，黃褐色，他形粒狀，呈集合體產(chǎn)出，局部為薄膜狀，為后期熱液所致，巖層裂隙主要為淋濾所致，呈粉末狀與鹽堿物質(zhì)混合充填于裂隙。

綠簾石化，青綠色，主要為輝綠巖中斜長(zhǎng)石蝕變而來(lái)，裂隙面和熱液活動(dòng)處蝕變強(qiáng)烈，土狀集合體產(chǎn)出，蝕變不均勻。

硅化，在勘查區(qū)主要體現(xiàn)為石英細(xì)脈發(fā)育，呈灰白色，伴隨有褐鐵礦化，分布于巖石裂隙，少量發(fā)育。

3 礦床特征

通過(guò)本次工作，圈出錳礦體4 個(gè),K1 號(hào)礦體長(zhǎng)度約635 米，視厚度1 米，Mn 品位18.7%；K2 號(hào)礦體長(zhǎng)度約300 米，視厚度8 米，Mn 品位18-28.1%，平均品位23.1%；K3號(hào)礦體長(zhǎng)度約210米，視厚度2.5米，Mn品位23.2%；K4 號(hào)礦體長(zhǎng)度約210 米，視厚度1.5 米，Mn 品位18.4%；其中TC22-1 中見(jiàn)礦效果最好，錳礦體總體呈帶狀，礦體頂?shù)装寰鶠榱骷y巖，礦石新鮮面為鋼灰色，以致密塊狀為主，比重較大，初步斷定為火山巖型錳礦，礦區(qū)東北部有錳異常，與錳礦為同一層位。

礦石的構(gòu)造主要有團(tuán)塊狀構(gòu)造、層紋狀和帶狀構(gòu)造等，主要金屬礦物有硬錳礦；脈石礦物為隱晶質(zhì)。圍巖蝕變不發(fā)育。

鏡下金屬礦物主要為黑錳礦:黑錳礦、灰色、目估R=20±、非均性明顯、藍(lán)灰色偏光色、斜消光、無(wú)內(nèi)反射、硬度中等（用力鋼針可刻劃）、成條帶狀、透鏡狀分布，集合體粒徑0.5mm。

4 礦床成因分析

根據(jù)上述阿齊山組火山巖特征及其分布于其中的東方錳礦，分析其主要成礦物質(zhì)錳元素來(lái)源于下地殼或上地幔，依據(jù)為：

（1）東方錳礦形成于拉張階段沉積由陸源碎屑巖-鈣堿系列火山巖向雙峰式火山巖建造演化階段，錳礦體位于下石炭統(tǒng)阿其山組中，賦礦層位中有流紋巖及流紋質(zhì)凝灰?guī)r，與雅滿(mǎn)蘇鐵礦類(lèi)似，其流紋巖及流紋質(zhì)凝灰?guī)r與雙峰式火山巖建造有關(guān)，顯示錳礦及其賦礦層位巖石應(yīng)來(lái)源于下地殼或上地幔。

（2）礦床成因與火山活動(dòng)直接有關(guān)，礦床位于阿奇可庫(kù)都克深大斷裂北側(cè)及與火山機(jī)構(gòu)關(guān)系密切，礦石礦物主要為黑錳礦，黑錳礦多形成于高溫環(huán)境，多由褐錳礦經(jīng)還原作用形成，而褐錳礦（Mn7SiO12）,為硅酸鹽礦物，與巖漿結(jié)晶分異作用有關(guān)，因此錳礦物來(lái)源與雅滿(mǎn)蘇鐵礦類(lèi)似，應(yīng)來(lái)源于下地殼或上地幔。

（3）阿齊山組火山巖同位素及稀土元素配分模式特征：稀土總量變化較大，∑REE 為58.42×10-6～164.95×10-6，δEu 值為0.48～0.8，銪負(fù)異常明顯；輕重稀土之比LREE/HREE 為2.86～6.93，(La/Yb)N＝1.73～8.16，表明輕稀土較重稀土略富集；(La/Sm)N＝1.51～4.64，(Gd/Yb)N＝0.8～1.28，其輕稀土分餾程度較重稀土分餾程度高，左側(cè)曲線斜率大于右側(cè)曲線斜率；稀土配分曲線為輕稀土富集右傾海鷗型。在微量元素標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖中，大離子親石元素Rb、Ba、Sr 富集明顯，Sr虧損明顯；高場(chǎng)強(qiáng)元素Th、U、Zr、Hf 相對(duì)富集，Ta、Nb、P、Ti 相對(duì)虧損。阿齊山組火山巖Rb/Sr 為0.07～0.52，平均值為0.25，接近大陸地殼平均值（0.24）；Nb/Ta 為9.21～15.35，平均值為12.61，接近殼源巖石Nb/Ta（11±）；Zr/Hf 為27.05～34.58，平均值為30.52，接近殼源巖石Zr/Hf（33±），因此總體表現(xiàn)殼源巖漿的特征，說(shuō)明該礦床的成礦物質(zhì)和礦區(qū)火山巖漿同源于下地殼或上地幔在上侵的過(guò)程中混入了部分殼源物質(zhì)。

（4）地球化學(xué)特征：東方錳礦賦存于下石炭統(tǒng)阿奇山組中，阿齊山組地球化學(xué)特征顯示該套地層富集元素為Cu、Co、Mn、Cd、Cr、Mn、Ni 綜合異常，顯示出與中基性巖有關(guān)的元素富集特征，說(shuō)明尖山幅阿齊山組火山巖，有來(lái)自幔源物質(zhì)成分的加入。

（5）根據(jù)東方錳特征及其成因綜合分析，東方錳礦是成礦物質(zhì)來(lái)源于下地殼或上地幔的火山巖型錳礦。