新疆阿克陶县穆呼锰矿成因探讨

邓秋平，王肖杰，朱 辉

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第二地质大队，新疆喀什844000）

随着我国经济的快速发展，我国对锰矿资源的需求极为迫切，已有的矿产资源已经远远不能满足发展的需要，严重制约了经济发展。

新疆锰矿地质条件优越，其资源潜力和找矿远景巨大；本文通过锰矿成因探讨，得出了有益结论，对同类矿产有一定的借鉴作用。

1 区域地质背景

穆呼锰矿区大地构造位置处于秦祁昆造山系之西昆仑弧盆系的昆盖山晚古生代岛弧(Ⅲ-2-1)中，成矿区划位于昆仑成矿省—北昆仑（裂谷带）Fe-Cu-Au-硫铁矿矿带。本区位于西昆仑造山带与西南天山造山带交汇部位，经历了长期、复杂的地质演化历史，新构造运动强烈，成矿地质条件优越，是锰、铜、金、砂金矿产成矿有利地段。

本区处于近年来新发现的重要锰成矿区带上，即西昆仑阿克陶县木吉乡奥尔托喀纳什-穆呼大型锰成矿带。该成矿带在中国境内长约52km，向西延入塔吉克斯坦共和国境内；石炭系为区内最主要的锰矿赋矿层位，锰矿成矿条件良好，找矿潜力巨大。

2 矿区地质

2.1 地层

出露地层主要为上石炭统（C2）、下二叠统（P1）、上三叠统霍峡尔组（T3h）、下白垩统克孜勒苏群（K1K）、上新统阿图什组（N2a）及第四系(Q)。

上石炭统（C2）：出露在工区中部，分布广泛，与上覆地层（P1）呈整合接触关系，与下伏地层（T3h）呈断层接触关系。该套地层为矿区内唯一的赋矿地层，也是工区内的找矿标志层。

第一岩性段（C2a）：呈北东—南西向，岩性主要为黑色灰岩，呈块状，层理不明显，整体呈单斜产出，倾向南东，倾角33°～46°，与上覆（C2b）灰黑色细砂岩呈整合接触关系。

第二岩性段（C2b）：呈北东—南西向，岩性主要为灰黑色砂屑灰岩，呈单斜产出，倾向南东，倾角26°～47°，与上覆（P1d）紫红色安山质凝灰岩呈整合接触关系，与上三叠统霍峡尔组（T3h）呈断层接触关系。该岩性段为矿区内唯一的含矿岩性段。

2.2 侵入岩及脉岩

见有角闪岩出露，周边见有绿泥石化现象。

2.3 构造

工区内出露有3条断层，分述如下：

（1）F1断层：为一条平移断层，位于工区中部偏南，走向呈北西—南东向，在工区内延伸长450m，断距约100m，断裂通过处岩石局部较破碎。

（2）F2断裂（区域上为乌赤别里山口—阿克彻依断裂F48）：为一条正断层，位于工区北东部偏南，走向呈北东—南西向，长1375m，宽度5～10m，倾向160°～177°倾角18°～50°。切割上三叠统霍峡尔组（T3h）及下白垩统克孜勒苏群（K1K），地貌上呈线状沟谷负地形。

（3）F3断裂（区域上为阔什塔什沟南断裂F47）：为一条逆冲断层，位于工区北东部，走向近东西向，向西延出工区。工区控制长度2900m，倾向166°～178°，倾角大多60°～67°。切割下白垩统克孜勒苏群（K1K）及上新统阿图什组（N2a），西部呈向北凸出的弧形弯曲。

3 矿床地质特征

3.1 矿体形态与产状

工区内共圈定5条锰矿带（图1），具体特征分述如下：

图1 穆呼锰矿区地质简图

（1）Ⅰ号矿带：位于工区北东部，呈北东—南西向展布，整体走向近79°。矿体形态复杂，呈似层状、脉状、透镜体状，厚度不稳定，矿带中矿体多处存在分支-复合、尖灭—再现和局部膨大、局部窄小等现象；该矿带地表出露情况较好，连续性强，中部地段因偷采严重破坏，被大量崩落的石块等所掩埋。矿带地表出露长约930m，视厚度1.90～15.30m，两端未尖灭，西部被覆盖，东部延出区外至蒙新天霸有限公司的探矿权证内，矿带呈现出西部最宽、东部次之、中间最窄的规模形态；矿石主要为菱锰矿，含矿岩性为灰黑色砂屑灰岩，矿体产状为146°～179°∠38°～66°，顶底板均为黑色砂屑灰岩，与矿体呈整合接触。M n品位11.66%～45.07%，平均品位29.51%。深部由ZK0001控制，见矿孔深169.18～170.62m，视厚度1.44m，控制斜深114m，Mn品位19.93%。ZK0701见矿孔深102.16～108.82m，视厚度7.47m，控制斜深77m，Mn品位10.63%～35.87%，平均品位28.98%。

（2）Ⅱ号矿带：位于工区北东部，呈近东西向展布，整体走向近86°，矿带中圈出一条矿体，矿体形态复杂，呈似层状、脉状、透镜体状，厚度不稳定，矿带中矿体多处存在局部膨大、局部窄小等现象；矿体地表出露中等，连续性较差；东部出露连续，均能看到原生锰矿石露头，矿体厚且大；西部次之，矿体窄薄，但是出露连续；中部出露较差，均被覆盖。矿体地表断续出露长约660m，视厚度1.70～10.40m，西部尖灭，东部延出区外，矿石主要为菱锰矿，含矿岩性为灰黑色砂屑灰岩，矿体产状为151°～186°∠41°～64°，顶底板均为黑色砂屑灰岩，与矿体呈整合接触，矿化整体较均匀；M n品位14.65%～30.27%，单工程平均品位17.21%～27.95%，矿带平均品位21.71%。

深部由ZK0701控制，见矿孔深28.70～32.75m，视厚度4.05m，控制斜深24m，M n品位27.49%～36.17%，平均品位31.98%。

（3）Ⅲ号矿带：位于工区北东部，呈北东—南西向展布，整体走向近68°，矿带内圈出一条矿体，矿体形态简单，呈似层状、脉状，厚度稳定；矿体地表出露较差，连续性也较差，中部被覆盖，属推测界线。地表断续出露长约570m（其中330m覆盖），视厚度1.20～1.70m，矿石主要为菱锰矿，含矿岩性为灰黑色砂屑灰岩，矿体产状为156°～174°∠39°～55°，顶、底板岩性均为黑色砂屑灰岩，与矿体呈整合接触，矿化整体较不均匀；M n品位18.92%～26.58%，单工程平均品位18.92%～23.80%，矿带平均品位21.78%。

（4）Ⅳ号矿带：位于工区北东部，呈北东—南西向展布，矿带整体由一条矿体组成，整体走向近69°，矿体形态简单，呈似层状、脉状、透镜体状，厚度不稳定，存在局部膨大、局部窄小等现象；矿体地表出露较差，连续性也较差，中部被覆盖，属推测界线。矿体地表断续出露长约460m（其中190m覆盖），视厚度0.90～3.80m，矿石主要为菱锰矿，含矿岩性为灰黑色砂屑灰岩，矿体产状为151°～168°∠38°～41°，顶底板均为黑色砂屑灰岩，与矿带呈整合接触，矿化整体较差；Mn品位12.99%～13.48%，单工程平均品位12.99%～13.48%，矿带平均品位13.21%。

（5）Ⅴ号矿带：位于工区西南部，呈北东—南西向展布，整体走向近71°，矿带由一条矿体组成，矿体呈脉状、透镜体状，地表出露很差，连续性也差，大部分被覆盖。地表断续出露长约330m(坡积物覆盖160m)，视厚度1.00m，矿石主要为菱锰矿，含矿岩性为灰黑色砂屑灰岩，矿体产状为145°～177°∠35°～49°，顶底板均为黑色砂屑灰岩，与矿体呈整合接触，矿化整体较不均匀，局部较为富集，M n品位14.52%。

工区内发现锰矿品位高，规模大，前景可观。对比可以看出，Ⅰ号矿带长930m，视厚度1.10～5.20m，M n平均品位26.20%～34.74%，在工区内品位最高，规模最大；Ⅱ、Ⅲ号矿带长570～660m，视厚度1.20～10.40m，厚度不稳定，Mn平均品位21.71%～21.78%，品位中等，规模中等；Ⅳ、Ⅴ号矿带长330～460m，视厚度0.90～1.90m，M n平均品位13.32%～14.52%，品位最差，规模最小。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石成份特征

矿石矿物以菱锰矿为主，见少量软锰矿、褐锰矿、硫锰矿、硅锰矿、黄铁矿；菱锰矿呈淡红黑色，风化面呈褐黑色，半金属光泽—玻璃光泽，呈细粒—微粒集合体，粒径很细，0.002～0.03mm±，质地细而致密，块状构造，锰矿物含量较高。软锰矿、褐锰矿和硫锰矿多分布在重结晶的碳酸盐脉中或团块状中，软锰矿呈细—微粒状，0.01～0.06mm±，沿裂隙分布。矿石中常见有微量黄铁矿，另在裂隙中充填有白色颗粒状可溶盐类，脉石矿物以石英、方解石为主，石英一般为无色透明，呈他形粒状集合体或被定向拉长，粒径0.01～1mm，含量10%。方解石为白色，菱面体完全解理，硬度不大，断口处为玻璃光泽，含量在75%左右。

矿石结构：主要为细粒结构、球粒状结构，以细粒结构为主。

矿石构造：主要为致密块状构造、块状构造、细网脉状构造、团块状构造和土状构造。

3.2.2 矿石类型

矿石自然类型按矿石的主要锰矿物种类分为氧化锰矿石和碳酸锰矿石。

3.3 矿体围岩与夹石

3.3.1 矿体围岩

矿体顶、底板岩性为灰黑色砂屑灰岩，在东部邻区平硐中矿体顶底板岩层受构造挤压或错动而形成平整光亮的岩层面，岩层中可以较多黄铁矿分布，工区内地表岩石因风化、破碎未见到这一特征。岩石中裂隙发育，矿体中方解石脉发育、偶见有少量石英脉。

3.3.2 夹石

矿体内方解石脉、石英脉发育，呈透镜状、团块状、细脉条带状、不规则网脉状，厚度从几厘米到几十厘米不等，近矿围岩顶底板中无方解石、石英脉发育；其它夹石主要有灰黑色砂屑灰岩、灰岩。

4 矿床成因探讨

4.1 矿床成因分析

穆呼锰矿产于上石炭统碳酸盐岩建造中，含锰碳酸盐岩带常与泥质岩密切伴生。矿体赋存于一定的层位，含矿岩性为灰岩，顶底板围岩均为灰黑色砂屑灰岩，产状与地层基本一致，与围岩界线清楚，呈整合接触。

矿体形态呈似层状、团块状、透镜状、鸡窝状，厚度不稳定，多处存在分支—复合、尖灭—再现和局部膨大、局部窄小等现象。

根据区域大地构造环境及区内地层条件分析，矿床在两板块间裂谷盆地环境中形成，为深水裂谷喷硫沉积成矿，矿床成因与成矿期火山活动，构造运动、热水喷硫作用及盆地的裂谷与裂解作用有关。

综上所述，穆呼锰矿矿床成因为海相火山喷硫热水沉积矿床，整体受大的构造活动影响，与构造和岩浆活动关系密切，局部有二次搬运成矿现象。

4.2 找矿标志

（1）通过地质草测寻找锰矿的原生露头或转石，是最直接的找矿标志。

（2）以上石炭统（C2）作为找矿目标地层，以灰黑色砂屑灰岩及黑色灰岩作为找矿目标岩性，可作为间接找矿标志。

（3）从已发现的锰矿体来看，未经氧化或风化的规模较大的原生锰矿体整体呈黑色，地表风化或氧化的规模较小的矿体呈灰褐色，尤其是规模较大的矿体从远处就可见地表呈明显黑色，可作为间接找矿标志。

5 结论

综上所述，穆呼锰矿矿床成因为海相火山喷硫热水沉积矿床，整体受大的构造活动影响，与构造和岩浆活动关系密切，局部有二次搬运成矿现象。