張兆宏,侯繼亮
瑪爾坎蘇一帶錳、銅礦行政區(qū)劃隸屬新疆柯?tīng)柨俗巫灾沃莅⒖颂湛h木吉鄉(xiāng),位于西昆侖造山帶與西南天山造山帶交匯部位,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)期復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造演化,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較強(qiáng),具有較好的成礦地質(zhì)條件,是錳、金等多金屬成礦的有利地段。在該帶發(fā)現(xiàn)的中-大型沉積型礦床有奧爾托喀納什錳礦、恰爾隆錳礦、卡拉墩含銅鐵礦、特格里曼蘇銅礦等。
區(qū)域大地構(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?。á?2-1)中,分布地層為上石炭統(tǒng)-下二疊統(tǒng)喀拉塔什組、石炭系、二疊系、下白堊統(tǒng)等地層。其中上石炭統(tǒng)-下二疊統(tǒng)喀拉塔什組二段(C2-P1k2)為重要賦礦位置,分布于區(qū)域南部偏西的庫(kù)木別勒溝一帶,該套地層北、南、東側(cè)均為斷裂圍限,西端延出區(qū)外,總體呈不規(guī)則近北東向展布,受斷裂影響,未發(fā)現(xiàn)頂?shù)祝雎睹娣e約50km2。
調(diào)查區(qū)位于塔里木地塊與昆侖造山帶接觸部位的帕米爾逆沖前緣斷裂構(gòu)造帶上-江布布拉克斷裂帶南側(cè),整體巖漿活動(dòng)頻繁,構(gòu)造活動(dòng)發(fā)育,具明顯動(dòng)力變質(zhì)、熱接觸交代變質(zhì)。
調(diào)查區(qū)出露地層為上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組(C2k)、下二疊統(tǒng)瑪爾坎雀庫(kù)塞山組(P1m)和部分第四系(Q4)。
上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組(C2k):分布于北西部,呈北東至南西走向,為調(diào)查內(nèi)錳多金屬礦的主要含礦層位。上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組三段(C2k3):分布于F1與F2兩條斷層之間。上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組二段(C2k2):位于F2與F19兩條斷層之間。以底部出露角礫狀灰?guī)r為標(biāo)志層。該層分布3條錳礦帶、4條錳礦層(Ⅰ~Ⅳ號(hào)),巖石破碎,片理化強(qiáng)、節(jié)理裂隙發(fā)育、構(gòu)造帶發(fā)育。
調(diào)查內(nèi)受區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用,分布與區(qū)域主構(gòu)造線方向大致相同的構(gòu)造組合,并呈多期次、相互疊加改造不同性質(zhì)和特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)斷裂,按其性質(zhì)大致歸為兩組:北東向與地層方向一致斷裂8條、北東或近東西向剪切地層的斷裂10條。兩側(cè)及礦區(qū)普遍糜棱巖化,糜棱面理方向與斷裂走向相同,推側(cè)為順層逆推斷裂。擠壓應(yīng)力減弱,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)后期繼續(xù)活動(dòng)表現(xiàn)為左行走滑和脆性特征,斷裂帶內(nèi)剛性巖石呈碎裂角礫狀。斷裂性質(zhì)為韌-脆性斷裂。剪切斷裂早期形成糜棱面理、原生層理,且切斷順層斷裂。斷裂F18為右行走滑。它們的斷裂帶內(nèi)以破碎為主,為脆性斷裂。
區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育,少量侵入巖呈帶狀脈狀產(chǎn)出;巖性主要有斜長(zhǎng)石角閃巖、輝綠巖等。區(qū)內(nèi)火山巖在石炭系、二疊系中少量出露,巖性主要有蝕變安山巖、玄武巖、蝕變霏細(xì)巖等。
礦體圍巖蝕變較弱,礦體及近礦圍巖具弱碳酸鹽化,綠泥、高嶺土、水云母化等。錳礦體均賦存于含炭泥質(zhì)灰?guī)r中,圍巖主要硅化。礦層與圍巖界線明顯。
3.1.1 錳礦床
瑪爾坎蘇一帶錳礦床、礦(化)點(diǎn)均分布于晚古生代弧后裂谷盆地的碳酸鹽巖中,具有層控礦床較為明顯,沿帶狀分布。
整體分析來(lái)看,該錳成礦帶延伸方向穩(wěn)定、具有一定厚度、礦化較較為明顯,中間錳礦體整體呈斷續(xù)層狀似層狀出露、多呈薄層狀、弱礦化的特征,這一特征與礦點(diǎn)以及礦床規(guī)模一致;縱向上含錳巖系主體為上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組(C2k)。
含錳地層為上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組(C2k),總體呈北東-南西向,為錳礦床的主要賦礦地層(碳酸鹽巖建造),巖層呈南東傾向,傾角20°~75°。含礦地層與南部中二疊統(tǒng)昆蓋依套組呈逆沖式接觸。該段巖性主要由灰黑色片理化微晶、粗晶灰?guī)r,含陸源碎屑、含生物碎屑、含炭粉晶灰?guī)r,含陸源碎屑亮晶砂屑灰?guī)r組成,局部夾含粉砂含鈣質(zhì)炭質(zhì)泥巖、含炭泥質(zhì)粉砂巖、強(qiáng)片理化巖屑凝灰?guī)r、鈣質(zhì)綠泥石片巖;石英、方解石脈發(fā)育。根據(jù)成果大致分三個(gè)巖性段,由上而下為:
上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組三段(C2k3):分布于F1與F2兩條斷層之間。以底部出部灰質(zhì)礫巖、凝灰質(zhì)礫巖為標(biāo)志層,巖性主要為中厚層狀粉-細(xì)晶灰?guī)r-薄層狀砂屑灰?guī)r,底部見(jiàn)角礫狀灰?guī)r、安山質(zhì)凝灰?guī)r產(chǎn)出,相對(duì)喀拉阿特河組該層普通火山碎屑巖較為發(fā)育。
上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組二段(C2k2):位于F2與F19斷層中間。底部灰色角礫狀灰?guī)r為標(biāo)志層,斷續(xù)分布有2條細(xì)晶巖脈。該巖性段主要為一套深灰、灰黑色、薄層狀含炭微晶灰?guī)r,局部夾中厚層細(xì)晶、砂屑灰?guī)r,薄層炭質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖,巖屑凝灰?guī)r呈強(qiáng)片理化;發(fā)育石英、方解石脈,該層明顯特征為分布3條錳礦(化)帶、4條賦錳礦層(Ⅰ~Ⅳ號(hào)錳礦體),巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,整體較為破碎、具強(qiáng)片理化、糜棱巖化。進(jìn)一步還可細(xì)劃分為上、中、下部:
上部(C2k2~3):位于F3與F5斷層之間。巖性以灰色中厚層狀細(xì)晶灰?guī)r夾片理化或糜棱巖化中-薄層狀粉晶灰?guī)r為主,局部炭質(zhì)含量較高。
中部(C2k2~2):位于F2與F6或F5與F6斷層之間。巖性以深灰色糜棱巖化中-薄層狀含炭質(zhì)泥-粉晶灰?guī)r為主,頂部分布一套淺黃綠色火山碎屑巖,整體炭質(zhì)含量較高(局部見(jiàn)石墨化現(xiàn)象),巖石呈暗色調(diào),巖石節(jié)理裂隙發(fā)育較為破碎。為礦區(qū)主要賦錳礦層位,規(guī)模較大。
下部(C2k2~1):位于F19與F6斷層之間。巖性以灰色中厚層狀細(xì)晶含礫灰?guī)r為主,局部地段見(jiàn)安山質(zhì)凝灰?guī)r夾層,地表巖石較為破碎,局部可見(jiàn)褶曲發(fā)育。
上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組一段(C2k1):位于F19號(hào)斷層以北或Ⅰ2號(hào)錳礦帶以北、Ⅰ1號(hào)錳礦帶中部。巖性主要為淺灰-灰色中-厚層狀粉-細(xì)晶灰?guī)r、砂屑灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r等,局部呈薄-中層狀構(gòu)造,向北東部增多;巖石完整程度相對(duì)較高。
該組地層產(chǎn)優(yōu)質(zhì)碳酸錳礦石,含錳巖系為上石炭統(tǒng)上段灰黑色、灰綠色泥質(zhì)灰?guī)r夾薄層微細(xì)晶灰?guī)r,在瑪爾坎蘇河上游出露近65km。阿克陶縣奧爾托喀吶什錳礦產(chǎn)于該地層中,該礦床錳品位35%以上,具有質(zhì)量好、品位高、規(guī)模大的特點(diǎn)。該巖性組合大致反映了一個(gè)海進(jìn)旋回。其中礦體產(chǎn)于海進(jìn)沉積系列的上部。
另外,瑪爾坎蘇一帶的錳礦床、礦(化)點(diǎn)分布與區(qū)域地球化學(xué)錳異常分布、遙感錳異常分布也基本一致。
3.1.2 銅、鋅礦(化)點(diǎn)
瑪爾坎蘇一帶銅礦(化)點(diǎn)、銅鋅礦點(diǎn)分布在石炭系、二疊系地層、火山巖或出露于二疊系的侵入巖中,成因類型有多種,分布范圍較廣,銅礦化零星出露,但一般規(guī)模都不大。
中二疊統(tǒng)昆蓋依套組(P2k):下與下二疊統(tǒng)瑪爾坎雀庫(kù)塞山組(P1m)斷層接觸。昆蓋依套組在區(qū)內(nèi)僅發(fā)育一巖性段,大致可分為三部分,下部為一套灰黑色含鈣凝灰質(zhì)板巖、灰色鈣質(zhì)硅質(zhì)板巖、灰黑色薄板狀含鈣質(zhì)凝灰質(zhì)板巖,厚度約18.98m;中部主要巖性為灰色含炭質(zhì)大理巖、灰色片理化含砂質(zhì)大理巖、灰色片理化含硅大理巖、灰色巨厚層狀大理巖夾灰色中薄層變質(zhì)長(zhǎng)石巖屑雜砂巖,厚度約530.43m;上部主要巖性為灰黑色含炭粉砂質(zhì)板巖、灰黑色鈣質(zhì)板巖、灰黑色含鈣綠泥絹云千枚巖與灰色鈣質(zhì)板巖互層、灰黑色含鈣絹云千枚巖、灰黑色千枚狀凝灰質(zhì)板巖,層厚約269.3m;該套地層橫向變化不大,總體特征以淺灰色調(diào)細(xì)晶灰?guī)r為主,喀拉阿特河以西多被斷層截?cái)?,出露很少,多呈巖片狀產(chǎn)出;以東出露寬度較大,在喀拉阿特河一帶厚度大于1032.44m。該層位在區(qū)內(nèi)主要見(jiàn)銅鋅礦點(diǎn)及沉積石膏礦。
瑪爾坎蘇一帶錳礦床、礦(化)點(diǎn)由于賦礦層位、巖性和大地構(gòu)造位置的差異,礦體規(guī)模和礦石品位等特征存在差異。區(qū)內(nèi)瑪爾坎土-穆呼錳成礦帶,其空間賦存規(guī)律如下:出露地層有石炭系、二疊系、白堊系、新近系、第四系,褶皺和斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,火山巖和侵入巖發(fā)育,賦礦地層為上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組,礦床主體由3條錳礦帶組成,該段含錳巖系穩(wěn)定,賦礦巖性在穆呼錳礦床、瑪爾坎土錳礦床相同,但與卡拉特河錳礦化點(diǎn)有差異,礦體延伸穩(wěn)定,厚度較大,礦石品位較富,后期構(gòu)造對(duì)礦體的改造和破壞影響大。
瑪爾坎土-穆呼錳礦床主要由四個(gè)礦層組成,均位于瑪爾坎土山背向斜復(fù)式褶皺帶中,其分布在東西長(zhǎng)2800m,南北寬100m~560m,地表面積0.44km2的范圍內(nèi)。Ⅰ號(hào)礦層距Ⅱ號(hào)礦層80m左右;Ⅱ號(hào)礦層距Ⅲ號(hào)礦層2m~80m之間,西窄東寬;Ⅲ號(hào)礦層距Ⅳ號(hào)礦層100m左右。礦層總體走向90°~180°,傾角西陡東緩,地表緩深部稍陡的復(fù)雜形態(tài),一般在15°~85°之間;礦層受一定層位控制,呈層狀、似層狀產(chǎn)出,與圍巖產(chǎn)狀基本一致。根據(jù)主要礦體地表分布情況,每個(gè)礦層又細(xì)劃分了四條礦體,共計(jì)16條錳礦體。
Ⅰ號(hào)礦層圈出4個(gè)礦體,礦體長(zhǎng)100m~590m,厚度0.35m~1.08m,Mn平均含量19.04%~25.54%。該礦體位于礦區(qū)中北部,地表出露呈刀鞘狀或囊狀,剖面上呈倒轉(zhuǎn)背形構(gòu)造形態(tài),北翼陡南翼緩。礦體呈層狀、似層狀,總體具有一定連續(xù)性,受后期斷裂、褶皺構(gòu)造作用,沿礦體走向或傾向上“W”形波狀起伏較大。礦體產(chǎn)狀變化很大,北翼礦體產(chǎn)狀一般為162°~170°∠42°~85°;南翼礦體產(chǎn)狀一般164°~175°∠8°~32°,翼間角50°左右。因此,該礦體形態(tài)復(fù)雜程度為復(fù)雜。
Ⅱ號(hào)礦層圈出4個(gè)礦體,礦體長(zhǎng)250m~1150m,厚度0.83m~1.49m,Mn平均含量20.82%~31.70%。礦體形態(tài)規(guī)則,呈層狀產(chǎn)出,總體呈連續(xù)性,受后期斷裂、褶皺構(gòu)造影響沿走向或傾向上變化很大,走向上多被斷層切割、呈錯(cuò)位平移狀,傾向上呈明顯(倒轉(zhuǎn))背、向斜構(gòu)造產(chǎn)出。
Ⅲ號(hào)礦層圈出4個(gè)礦體,礦體長(zhǎng)275m~860m,厚度0.75m~1.26m,Mn平均含量22.32%~25.97%。礦體形態(tài)規(guī)則,呈層狀、似層狀產(chǎn)出,礦體連續(xù)性較好,沿走向及傾向上均呈波狀起伏,地表及淺部礦體形態(tài)變化較大,深部形態(tài)相對(duì)穩(wěn)定。礦體總體走向61°~80°,傾向153°~210°,總體傾角較陡,一般61°~33°,平均50°,深部相對(duì)趨于穩(wěn)定,總體為上緩下陡的“弧形”傾斜礦體。
Ⅳ號(hào)礦層圈出4個(gè)礦體,礦體長(zhǎng)30m~200m,厚度0.93m~2.90m,Mn平 均 含 量13.19%~21.35%。傾 向125°~259°,傾角38°~48°。礦體形態(tài)總體呈向西南側(cè)伏的似層狀,局部膨大的透鏡狀。地表主礦體東側(cè)附近裸露,西窄東寬,呈“S”形厚大透鏡體狀。西由于前期露采地表多被坡積覆蓋,但鉆孔控制深部延伸穩(wěn)定呈層狀,且有變厚趨勢(shì),總體表現(xiàn)為向西南側(cè)伏并沿走向上向西繼續(xù)延深;呈隱伏狀態(tài),向東延伸尖滅。
礦石中金屬礦物主要有菱錳礦、軟錳礦、硬錳礦、黑錳礦、水錳礦、鐵錳礦、方鐵錳礦、黃鐵礦、褐鐵礦、閃鋅礦等。礦石中非金屬礦物主要有方解石、石英、石膏、石墨、綠泥石、有機(jī)炭質(zhì)等。
菱錳礦:菱錳礦呈黑色,風(fēng)化面呈褐紅色,半金屬光澤-金屬光澤,主要呈粉晶-微晶狀鑲嵌分布,結(jié)構(gòu)較為均勻,塊狀構(gòu)造,嵌布粒度細(xì),變化不大,在0.001mm~0.05mm±之間,多數(shù)在0.005mm~0.03mm±之間,含量一般在30%~87%之間。在部分微晶粒狀菱錳礦中分布少量圓粒狀菱錳礦,球粒邊部被方解石所交代。大部分菱錳礦有錳礦物污染現(xiàn)象,在菱錳礦中有少量微裂隙狀氧化錳礦物賦存,氧化錳礦物含量<4%。
香港大學(xué)深圳醫(yī)院工程項(xiàng)目占地面積19.2萬(wàn) m2,總建筑面積36.7萬(wàn) m2,設(shè)總床位2 000張。醫(yī)院采用“診療中心+重點(diǎn)??啤蹦J?,設(shè)置綜合門(mén)急診、20個(gè)診療中心、12個(gè)醫(yī)技中心以及特需診療中心,可容納日門(mén)急診量8 000~10 000人次,是設(shè)施一流、管理一流、服務(wù)一流,與國(guó)際現(xiàn)代化醫(yī)院相接軌的區(qū)域性現(xiàn)代醫(yī)療中心。
軟錳礦:在礦石中主要表現(xiàn)為兩種狀態(tài):一種呈微晶細(xì)脈狀、細(xì)網(wǎng)脈狀沿裂隙分布,少量呈塵點(diǎn)狀分布,粒徑<0.03mm,散布在菱錳礦間的錳礦物粒徑多在0.003mm~0.0lmm之間,含量很低,一般不超過(guò)4%或微量存在;二是經(jīng)近地表氧化作用呈他形粒狀、片狀分布,粒徑很細(xì),粒徑多在0.006mm~0.03mm之間,彼此緊密連接在一起,其集合體呈不規(guī)則條帶狀,構(gòu)成不規(guī)則網(wǎng)脈狀、團(tuán)粒狀或脈狀分布,含量變化較大,一般為20%~60%,常被鐵錳礦、方鐵錳礦交代。
硬錳礦:礦物粒徑0.01mm~0.05mm,含量1%~3%,沿著巖石裂隙呈細(xì)脈狀分布。
瑪爾坎蘇一帶錳礦、銅礦均形成于晚古生代。但不同時(shí)期形成的礦產(chǎn)類型和組合各具特點(diǎn)。主要礦種為晚古生代海相沉積型錳礦床,現(xiàn)對(duì)其成礦時(shí)間及演化規(guī)律簡(jiǎn)述如下。
3.3.1 石炭紀(jì)
石炭紀(jì)形成的礦種單一,主要為錳礦床。錳礦床、礦(化)點(diǎn)主要賦存于上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組,為海相沉積型,受地層層位控制,成礦時(shí)間為晚石炭世。早石炭世處于伸展拉張環(huán)境(可能為弧后盆地)(贠杰等,2015),與之對(duì)應(yīng)伴生有構(gòu)造巖漿活動(dòng),中-基性火山巖分布廣泛。賦礦圍巖含碳質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r中發(fā)育多層火山凝灰?guī)r,反映錳礦形成時(shí)期地殼活動(dòng)頻繁。強(qiáng)烈的火山作用使烏魯阿特組(C1w)火山巖中Mn元素大地背景值含量較高,為后期錳礦床的形成提供了物質(zhì)來(lái)源。巖性巖相及古生物綜合分析反映出喀拉阿特河組(C2k)處于靠近陸緣的淺海抝陷帶,并經(jīng)歷過(guò)一次海侵事件,成錳期后海平面整體下降,整體上構(gòu)成了一個(gè)完整的海侵至海退的旋回。在此環(huán)境中,早期水動(dòng)力作用條件較弱,由于風(fēng)暴和潮汐的影響下,動(dòng)蕩水體中形成泥質(zhì)、炭質(zhì)和泥(微)晶方解石膠結(jié)砂屑、生物碎屑灰?guī)r和礫屑灰?guī)r等;錳富集期總體海水變深,水體安靜,炭質(zhì)和泥質(zhì)層穩(wěn)定環(huán)境中沉積,形成含炭含泥質(zhì)灰?guī)r。賦礦圍巖形成于大陸邊緣正常淺海氧化水體,在逐步海侵的過(guò)程中,形成安靜還原的水體環(huán)境,受陸源物質(zhì)的影響變小,也正是在該階段錳質(zhì)大量沉積成礦。
3.3.2 二疊紀(jì)
產(chǎn)于二疊系中的礦產(chǎn)有銅礦、錳礦。二疊系細(xì)碎屑巖-碳酸鹽巖建造中發(fā)現(xiàn)有少量錳礦(化)點(diǎn)(如春雷、莫洛山口錳礦點(diǎn)),其賦礦巖性與晚石炭世錳成礦期相同,成礦時(shí)間有早二疊世和中二疊世,但礦體規(guī)模較小,延伸不穩(wěn)定,礦石品位也較低,多數(shù)地段為鐵錳礦化。二疊系中發(fā)育的銅礦化分布廣泛,成因類型有多種,成礦時(shí)間有早二疊世和中二疊世,但規(guī)模都不大,含礦巖性有鈣質(zhì)砂巖、綠泥石片巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、玄武安山巖等。
瑪爾坎蘇一帶處于西昆侖~阿爾金成礦帶西端,大地構(gòu)造位置處于秦祁昆造山系西昆侖弧盆系的昆蓋山-庫(kù)爾浪晚古生代裂谷之昆蓋山C-P紀(jì)夭折裂谷(Ⅳ-7-41),錳礦主要位于昆蓋山-庫(kù)爾浪(裂谷帶)Fe-Cu-Mo-Au-Ag-Cr-Ni-硫鐵礦-煤-石棉礦帶Ⅳ-27-①)中,大型瑪爾坎蘇錳礦帶即產(chǎn)于該成礦帶中,西部奧爾托喀納什大型錳礦床、蘇薩爾布拉克錳礦點(diǎn);東部瑪爾坎土-穆呼中型錳礦床、卡拉特河錳礦化帶;中部發(fā)現(xiàn)有瓊喀納什、博托彥、莫洛山口、春雷等多處錳礦點(diǎn)。已知銅礦主要有卡拉墩大型銅鐵礦床及三岔溝、喀拉蘇、卡拉特河等多處銅礦點(diǎn),構(gòu)成了區(qū)域長(zhǎng)約80km找礦前景較好的錳多金屬礦帶。
1:25萬(wàn) 化 探 圈 定Mn10綜 合 異 常(Mn、W、Sr、F、Cr),Mn-56異常濃集中心明顯,Mn元素含量高達(dá)3000×10-6以上,1:5萬(wàn)專項(xiàng)化探圈定Mn2錳異常極值為9433.12×10-6,顯示均與穆呼-瑪爾坎土錳礦床位置相對(duì)應(yīng),反映出瑪爾坎蘇一帶深部具有很好的找礦前景。
賦錳地層主要為上石炭統(tǒng)喀拉阿特河組(C2k),少量發(fā)現(xiàn)于下石炭統(tǒng)烏魯阿特組(C1w)及下二疊統(tǒng)瑪爾坎雀庫(kù)塞山組(P1m)(春雷錳礦),上述地層在瑪爾坎蘇一帶附近普遍發(fā)育,除穆呼-瑪爾坎土錳礦床外地表已發(fā)現(xiàn)個(gè)別錳、銅礦(化)點(diǎn),但規(guī)模較小,深部具有一定的找礦空間。
瑪爾坎蘇一帶石炭系、二疊系為錳、銅礦主要賦礦層位,成礦地質(zhì)條件良好,深部找礦潛力巨大。