新疆哈密三架山南锰矿的发现及矿床成因

孙耀锋

（新疆维吾尔自治区地质调查院，新疆乌鲁木齐830000）

1 概述

东天山是目前新疆矿床（点）分布最多、规模最大的地区，也是最具找矿潜力的地区，虽然工作程度较高，但主攻矿种主要为金、铜镍、铅锌、铁和磷钒等矿产，对于锰矿勘查的重视程度不够。目前全国初步划分出11个锰矿成矿带，研究区位于西天山成矿带与祁连成矿带之间，锰矿找矿潜力巨大；东天山锰矿主要位于新疆、甘肃交界盐滩—红柳河一带，自20世纪60年代初便先后发现大水、花坪、塔水北等多个锰矿（点），在雅满苏北侧发现雅山东、思甜北、景峡西等多个锰矿，锰矿品位可达10%～40%之间，但因矿体规模小、形态不稳定、锰矿石品位变化大、锰矿深部延伸不明等因素，一直制约着研究区的锰矿勘查工作，而近年来随着三架山南锰矿点、隆鼓锰矿点、M1037东南等多个锰矿点的发现，对该区锰矿的研究再次进入一个新的热潮，本次通过对三架山锰矿的研究，进一步梳理该区锰矿的成矿规律、找矿方法，对该区锰矿勘查提供一些新思路。

2 地质概况

研究区大地构造位置处于塔里木板块（Ⅲ级）的结合部位（以红柳河断裂为界），由北向南依次分布康古尔（塔格）—苦水缝合带，雅满苏晚古生代岛弧带，中天山地块，塔里木微板块之北山裂谷带四个Ⅲ级构造单元（图1）。自震旦纪以来,本区经历多次的构造运动,由南北向拉张或挤压为主的构造应力场形成了以东西向为主的断裂构造体系。区内红柳河主断裂呈北东东向展布,以逆断层为主,构成次级构造单元的分界线。褶皱构造也较发育,以近东西向排列的复背斜和复向斜为主。

区内地层出露齐全，太古界、远古界、寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、古近系、新近系地层均有出露，赋矿地层主要为蓟县系平头山组，下寒武统双鹰山组，上石炭统梧桐窝子组，含锰岩系主要有含炭石英板岩、泥质岩和黑色岩系,其次是硅质岩—灰岩和杂色泥岩等。目前具有进一步工作价值的锰矿点主要位于东天山东段，北起苦水混杂岩带，南至塔里木古板块塔北陆缘活动带红柳河裂陷槽—北山地块均有涉及，出露地层较为复杂，在研究区疏密分布锰矿点（矿化点）25处，含矿岩石主要为变质的碎屑岩及碳酸盐岩等，由矿点分布位置及地质背景的差异，可将这些锰矿（化）点划分为景峡、盐滩—红柳河、磁海—三架山3条锰矿带（图1）。

3 矿点特征

在三条锰矿带中，盐滩—红柳河锰矿带与磁海—三架山锰矿带的地质背景具有较大的相似性，均分布于北山地块中，含矿岩石主要为寒武系深灰色石英板岩，而磁海—三架山锰矿带内多个锰矿点均为近年新发现的矿点，特别是三架山南锰矿因其矿体规模较大，锰含量较高（部分Mn＞30%，有形成富锰矿的潜力）,其位于三架山韧性剪切带(次级断裂)附近，出露地层为蓟县系平头山组（Jxp），岩性为灰白色—灰黄色大理岩、硅化大理岩；寒武系上统双鹰山组（∈1s），岩性为灰黑—黑色硅质板岩、含炭硅质板岩、炭质板岩；岩石普遍具有明显的变质变形构造；Mn地球化学背景值较高，蚀变带沿三架山韧性剪切带分布，长度大于1km，宽10～50m，具有良好的成矿前景。

初步认为钴锰矿（化）体分布沿三架山韧性剪切带呈不规则囊状、带状、串珠状分布，韧性剪切带为其提供了容矿空间，两条探槽控制矿体三条，赋矿岩石为碎裂锰矿化碳酸盐化硅质岩、石英岩和锰矿化大理岩，矿体顶板为寒武系双鹰山组深灰色石英片岩，底板为蓟县系平头山组大理岩；矿体宽2.0～5.1m，矿体品位Mn：17.40%～30.70%，平均品位20.07%，钴矿体1条，宽5.1m，Co含量0.011%～0.032%，平均品位0.023%，此外，Zn元素接近矿化品位，矿石矿物以硬锰矿为主，兼有少量软锰矿、黄铁矿、褐铁矿，脉石矿物主要为方解石、白云石、石英；蚀变主要为硅化及褐铁矿化；目前认为该锰矿点为沉积变质性锰矿或遭受次生氧化改造的海相沉积型锰矿床，矿化蚀变带规模较大，具成大矿的潜力。

4 锰矿成因类型

通过野外地质调查与地质资料分析，矿体形态基本呈不规则状、透镜体状、似层状、带状、串珠状等小夹层产于岩层中，锰品位变化大，一般在10%～35%之间。在成矿环境和成矿时代上，盐滩—红柳河锰矿带与磁海—三架山锰矿带相似，为寒武系黑色岩系形成的沉积变质型锰矿，矿石矿物以硬锰矿为主，兼有少量的褐锰矿、软锰矿、菱锰矿，以氧化环境为主，局部为还原环境；可以反映盆地边缘向深海存在着由氧化过渡到还原的环境变化；化学成分上，除铁锰外，还含有一定量的钴、镍、铅、锌等伴生有益元素，多种金属元素的富集，可能由于成矿元素比重较大，在重力分选条件下形成富集。

锰矿床的形成是充足的成矿物源在重力的作用下，以一定的方式搬运至（水底）低洼处形成富集，再经过一定的温度、压力（岩浆作用或构造作用）下，形成的矿体或矿化体；而北山裂谷带多期次的拉伸构造运动对锰矿的成矿影响深远，对前期形成的沉积锰矿床进行改造，为次生富集阶段提供条件，一方面为物源提供必要的容矿空间，同时，为锰矿的形成提供必要的能量，锰矿成矿模式见图2。

5 结论

初步认为三架山南锰矿为沉积变质型锰矿，断裂构造为锰矿床进行改造、富集阶段提供物源容矿空间及成矿时提供必要的能量，该区两条锰矿带依然具有一定的成矿潜力，特别是磁海—三架山锰矿带的锰矿 点均为近年来新发现，在此提出锰矿4条下一步的找矿建议：①对成矿带内的次级断裂构造及韧性剪切带重点开展调查，特别是双鹰山组与蓟县系平头山组的接触断层；②部分锰矿化在地表可见浑圆状的转石，一般深部可能存在锰矿（化）体，应注意地表的这些锰矿转石；③依据目前的资料，锰矿点的位置与化探锰异常套合程度较差，化探对锰矿的找矿效果一般；④对成矿有利部位，可以配合大比例重力测量与激电测量，对地表下部锰矿的现实效果较好。在科学、高效的工作方法的基础上，扎实地开展地质工作，期待在该区锰矿勘查工作有新的突破。