新疆雅滿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，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，與雅滿蘇鐵礦類似，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)，因此錳礦物來源與雅滿蘇鐵礦類似，應(yīng)來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，說明尖山幅阿齊山組火山巖，有來自幔源物質(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)來源于下地殼或上地幔的火山巖型錳礦。