劉 勇

（新疆維吾爾自治區(qū)地質調查院，新疆 烏魯木齊 830000）

1 地質背景

研究區(qū)大地構造位置上處于塔里木古板塊塔北陸緣活動帶紅柳河裂陷槽內，北側與南側分別以紅柳河斷裂玉石山斷裂為界，在西部區(qū)域上兩斷裂收斂，在平面上表現為西合東張扇形特點中震旦統、下寒武統、志留系及二疊系是區(qū)內的主要地層出露。碳酸鹽巖和硅質巖組成的淺海相建造是中震旦統的主要特征，片理化粉砂巖以及片巖泥至白云巖和灰?guī)r是其重要組成，在該帶當中有磷礦化以及錳礦化存在。碳酸鹽、泥巖以及黑色硅質巖建造特征是下寒武統的主要地層特點，有一侵蝕面存在于下伏中震旦統之間，是該區(qū)錳礦的重要成礦位置，在紅柳河斷裂南部分部阿爾特梅什布拉克群（志留系），斷層接觸下寒武統，建造特點為前海濱海相碎屑巖。在紅柳溝河斷裂北側區(qū)域分布二疊系，碎屑沉積巖是其主要特征，而且有中基性火山巖噴發(fā)相互伴生，沉積特點為海陸交互項特點，斷裂帶周圍分布的花崗巖體主要為華力西中、晚期。震旦紀以來，構造運動在區(qū)內歷經多次，由于南北方向擠壓作用，構造應力場，促進東西向為主的斷裂構造體系形成。紅柳河斷裂在該區(qū)展布方向為北東東向，主要表現為逆斷層，形成次級構造單元分界線，非常發(fā)育褶皺構造，屬于近東西向排列的復向斜以及復背斜[1]。

2 含錳巖系特征

該區(qū)有8處錳礦床點被發(fā)現，主要在陣單系以及寒武系地層當中分布，水溝子錳礦以及塔水錳礦、還有白川錳礦和黃山錳礦等，均在震旦系地層當中產出，苦泉錳礦、花坪錳礦、大水錳礦主要在寒武系中產出。（圖1）。

圖1 東天山錳礦帶地質略圖

2.1 震旦系含錳巖系

中震旦統的砂頁巖系以及灰?guī)r是產出礦體的主要部位，白川錳礦是該區(qū)當中中震旦統出露最為齊全的錳礦，自下而上中震旦統巖系包括：

（1）夾細礫巖透鏡體的灰色變砂巖，千枚狀頁巖分布于頂部。

（2）條帶狀的硅質灰?guī)r以及白云質灰?guī)r，是主要的含錳鹽系，達到80m的厚度，扁豆狀特征的猛礦體分布于上部，殘積淋濾型錳礦化在地表能夠見到。

（3）薄層狀灰色白云巖約為40m厚。

（4）該層是重要的含錳鹽系，達到56.77m的總厚度，具有復雜的巖性特征，粉砂巖、頁巖以及硅質白云巖主要在下部分布，扁豆狀錳礦體主要產出在最下側頁巖部位，夾灰?guī)r的頁巖分布于上部，錳礦化在灰?guī)r當中可見。

（5）夾千枚狀紅色頁巖的深灰色千枚巖，達到190m的厚度。

（6）夾碳質頁巖以及頁巖和硅質巖的白云巖和白云質灰?guī)r等透鏡體，錳礦化在該層硅質巖中可見，菱錳礦在頁巖當中有1.2m的厚度[2-4]。

2.2 寒武系含錳巖系

西大山組（下寒武統）是主要的賦礦層位，通過對比分析苦泉、花坪以及大水等幾個礦區(qū)地層特點，這一地層巖性自上而下表現為：

（1）條帶狀含硅質出來的大理巖以及白云質灰?guī)r和青灰色的薄層灰?guī)r，含錳結核大理巖透鏡體以及粘土質灰?guī)r。猛礦體（殘積淋濾型）分布于地表達到25m的厚度。

（2）泥巖以及粘土質粉砂巖和硅質泥質頁巖，薄層的含錳硅質巖（含錳灰?guī)r），淋積錳礦產出，鐵礦為局部的相變，達到30m～90m的厚厚。

（3）鈣質砂巖以及頁巖粘土質，錳礦體見于地表，達到30m～110m的厚度。

（4）粉砂巖，炭質，硅質巖以及硅質巖互層，灰?guī)r透鏡體在中間加深達到20m的厚度。

3 錳礦成因類型及礦化特征

3.1 錳礦成因類型劃分

（1）近代風化堆積型錳礦?；ㄆ哄i礦28號礦體是重要的代表性礦體，礦體達到85m長，約為15m寬和8m的延伸，平面上礦體主要表現為扁豆狀，分布斷裂破碎帶周圍，后面上呈現鍋底狀的形態(tài)，巖土碎屑以及沙土堆積于礦體下部，和礦體保持一致的產狀特征，在粉砂巖以及灰?guī)r之上不整合覆蓋。

（2）受構造裂隙控制的風化淋濾型錳礦。錳礦在大水地區(qū)產出的這種類型比較普遍，每個礦區(qū)均可看到，大水25號礦體是典型代表，礦體約有42.7m長，達到21m的寬度以及10m的延伸。Mn品位在25.89%的平均水平，礦體產出特點為巢狀，在殘積層與基巖之間產出，夾結晶灰?guī)r的泥質粉砂巖是其主要的圍巖特點，巖石在地表呈現強烈的風化破碎特征，發(fā)育裂隙，在構造裂隙帶內產出猛礦體，礦體在地表部位具有較大的面積分布，向深部區(qū)域呈現不斷變小的范圍特點。

這種類型的礦體具有的特征主要表現為：在產狀方面礦體和含礦巖性層位呈現不一致的產狀特征，構造裂隙對其起著明顯的控制作用，一些礦體和巖層斜交，有的隨著層間裂隙進行充填。在規(guī)模上礦體較小，主要表現為不規(guī)則的形態(tài)特征，有的為透鏡狀，有的為扁豆狀，還有的為巢狀。在品味方面礦體都不是很高，呈現不均勻的分布特點。礦石多呈現變膠狀特征、同時還有葡萄狀、角粒狀等構造特點。軟錳礦以及應錳礦，是高價態(tài)氧化錳礦物主要礦石礦物，于其分布形態(tài)充分結合，顯示氧化錳礦為次生特征。

（3）細碎屑巖中的沉積型錳礦。在白川，花坪，大水等錳礦區(qū)能夠見到這一類礦體，花坪35號礦體是重要的代表性礦體，該礦體是在下寒武統產出的塊狀、扁豆狀礦體，粉砂質泥巖以及泥質粉砂巖（下寒武統）是礦體主要產出部位，扁豆狀是地表的主要形態(tài)，有似層狀空間形態(tài)特征，產狀和圍巖非常類似，地表有約40m的長度，達到3m寬。

與其他類型礦體相比，這種類型的礦體具有的特征主要為：①在產狀方面，礦體和圍巖具有一致性的特征，地表存在脈狀以及扁豆狀的特征，空間上的形態(tài)多表現為似層狀，具有非常大的延伸，在品位方面比較富，礦體在品位以及厚度上呈現穩(wěn)定的變化特征。白泉，苦泉、水溝子等錳礦點，風化的地表礦體，延伸向下轉變成薄層狀的含錳巖石，可能也是此類沉積型錳礦。②夾灰?guī)r透鏡體的粉砂巖、頁巖（下寒武統）主要分布在白川錳礦點，氧化錳礦以及灰?guī)r構成條帶，錳礦具有似層狀的特點。褐鐵礦、赤鐵礦以及硬錳礦是花瓶錳礦22號礦體的主要特征，構造特點主要表現為揉皺，研究分析原生錳礦在區(qū)內有極大的尋找可能性。

（4）熱接觸變質型錳礦在花崗巖接觸帶中產出。這種錳礦在區(qū)內具有較少的分布，只在花坪錳礦以及沿灘錳礦一些礦體當中能夠見到，黑云母花崗巖（華力西期）與震旦系接觸帶中產出礦體，在花崗巖體當中個別產出，礦體在規(guī)模上相對較小，沒有規(guī)則的形態(tài)，很多都表現為巢狀，主要處于10m～20m的長度范圍，寬在2m～3m范圍，礦體有著較為富的品位特點，最富的能夠達到60%以上，礦石表現為致密塊狀，具有十分堅硬的特征，軟錳礦以及硬錳礦，是主要的含錳礦物，具有很好的結晶程度。石膏以及石英是其主要的脈石礦物。

3.2 礦石結構構造特征及礦石質量

錳礦石在區(qū)內具有比較簡單的結構類型，有的表現為粉末狀，有的表現為細粒狀，還有的為變膠狀和自行粒狀，同時還有葉片狀、乳濁狀等結構。礦石具有比較多樣的構造特點有的為煙灰狀，有的為土狀還有的為同心環(huán)帶狀，角礫狀，蜂窩狀，多孔狀。磁鐵礦、水針鐵礦、軟錳礦、硬錳礦是其主要的礦石礦物，磁黃鐵礦以及黃鐵礦相對較少，絹云母、方解石、石英等是其主要的脈石礦物。

4 成礦條件分析

（1）控礦地層。有8處礦床點在該區(qū)當中被發(fā)現，主要在寒武系以及震旦系當中分布，賦存的巖石層位具有特定性，對成礦元素背景值進行分析研究，硅質巖以及碳酸鹽巖（震旦統、下寒武統）錳背景值具有較高的特點。錳含量在含錳灰?guī)r當中達到0.5%～2%，最高的在5.78%，不僅有含錳灰?guī)r存在之外，剩下的碳酸鹽巖，含錳量在1～3倍克拉克值的達到30%左右，3～10倍克拉克值的約為29.73%。區(qū)內其他的沉積巖系也有錳質。所以砂頁巖以及砂質巖和碳酸鹽巖震旦系與下寒武統，為錳礦成礦提供了豐富的物質來源，是該區(qū)當中，最為重要的含礦層位。

（2）控礦構造，構造活動在后期階段十分的強烈，發(fā)育斷裂構造以及褶皺構造，地表出露含錳地層，發(fā)育破碎帶，裂隙，節(jié)理等，巖石十分的破碎，具有很強的滲透性，地形有利于風化，同時利于水文地質條件和構造的形成，紅柳河斷裂在的南部邊界區(qū)域是礦化帶的主要分布地帶，在一定地層當中賦存礦體，裂隙、節(jié)理、斷裂控制著形態(tài)，較大的礦體主要形成在構造交匯膨大位置上，次級斷裂在斷裂帶中非常發(fā)育，特別是東西向一組非常的突出。

（3）表生作用。錳質富集富集過程當中受表生風化淋濾作用非常突出，二疊紀之后，不是風化對地表造成嚴重影響，逐漸的夷平地形，潮濕的氣候逐漸轉變成干燥氣候，出現了非常強烈的化學風化以及物理風化因素影響，創(chuàng)造的條件有利于風化淋濾型錳礦的形成。

（4）巖相古地理條件。結合前人研究基礎，并對各個礦床點地質資料進行分析研究，分析該區(qū)的巖相古地理特征，至震旦紀到早寒武世階段。處于拉張條件下的塔里木板塊北陸緣，淺海沉積環(huán)境非常的穩(wěn)定，對沉積分異作用起到了非常好的效果，具有較長的沉積時間，而且具有非常大的沉積物厚度，淺海相的硅質巖沉積碎屑巖以及碳酸鹽建造表現為穩(wěn)定的厚度特征，由于地史當中，垂向運動的地殼長期存在，導致海平面出現不斷升降，巨厚的沉積物在中震旦世海侵階段逐漸的形成。海退階段主要發(fā)生在晚震旦，同時遭受強烈的剝蝕作用，有沉積間斷形成，顯示中震旦世與早寒武世接觸關系主要表現為不整合的特征。大的海侵在早寒武世階段又一次形成，沉積序列十分的穩(wěn)定，沉積型錳礦在這一階段形成于不整合面上。地殼活動在二疊紀之后非常的活躍，進入到改造階段，由于后期改造因素影響，造成這套巖系褶皺向地表部位上升，由于部里化學等風化作用強烈影響，童聲錳礦，逐漸的被淋濾，風化與遷移，風化淋濾型錳礦以及堆積錳礦形成在構造裂隙以及地表洼地地帶，熱液活動在后期階段，又一次的改造含錳巖系，對其起到了很好的富集作用。綜合研究分析的錳礦主要以殘積淋濾錳礦為主，同時還有沉積型錳礦以及堆積錳礦。

5 找礦方向探討

淺海環(huán)境是該區(qū)當中的主要成礦古地理環(huán)境，震旦紀、寒武紀是該區(qū)當中主要的成礦時代，也是我國錳礦形成的重要時期，不純碳酸鹽巖以及黑色硅質砂頁巖具有非常多的含礦層位，而且具有穩(wěn)定的厚度與延伸，深部具有非常大的找礦潛力，很多錳礦床點主要分布在成礦帶周圍，能夠共同組成一個大的礦田，找礦前景十分的優(yōu)越，通過深入的開展地質研究工作。還能使資源儲量不斷擴大，有新礦產地被發(fā)現的可能。

通過分析礦區(qū)當中的地質條件與礦化特征，沉積型錳礦在深部區(qū)域上具有很大的可能性，花坪地區(qū)以及大水地區(qū)沉積特征的錳礦體有著非常穩(wěn)定的延伸與厚度，所以其深度具有非常大的找礦潛力，今后在找礦工作當中，應當把花坪礦區(qū)作為重要的突破口，以沉積型錳礦為主攻目標，在含錳巖系深部進行找礦。