探討中天山大水礦產(chǎn)地質(zhì)特征及成因

何 凱，崔 巖，袁 鵬

（新疆地礦局第三地質(zhì)大隊，新疆 庫爾勒 834000）

新疆中天山地區(qū)錳礦資源比較豐富，但相對而言勘查程度較低。筆者結(jié)合實(shí)踐對中天山大水錳礦地質(zhì)特征進(jìn)行分析，并總結(jié)其礦床成因，希望能夠區(qū)內(nèi)的錳礦找礦工作提供一定的參考價值[1]。

1 地質(zhì)背景

中天山大水錳礦處于塔里木古板塊塔北陸緣活動帶紅柳河晚古生代裂谷帶。該區(qū)主出露下震旦系以及下寒武統(tǒng)與志留系和二疊系地層（圖1）。頁巖（硅質(zhì)）以及灰?guī)r和片巖與白云巖（泥質(zhì)）等是下震旦統(tǒng)的主要巖性特征，碳酸鹽巖以及硅質(zhì)巖（黑色碳質(zhì)）與板巖和泥巖等是下寒武統(tǒng)的主要巖性特征。有個侵蝕面存在震旦統(tǒng)及下震旦統(tǒng)之間，其杰出特點(diǎn)為不整合接觸，淺海、濱海相碎屑巖建造構(gòu)成的阿爾特梅什布拉克群（志留系），為下寒武統(tǒng)的底部，為錳礦的賦存提供了有利的條件。在紅柳河斷裂的南側(cè)區(qū)域上分布，以不整合的特征接觸于下寒武統(tǒng)。正常碎屑巖組成的淺海、濱海相二疊系的主要巖性特征，其間存在中基性的噴發(fā)特點(diǎn)，在紅柳河斷裂北側(cè)區(qū)域上分布。紅柳河斷裂是該區(qū)的主要斷裂特征，同時還有其次級斷裂等。該區(qū)的礦體均受到這些斷裂構(gòu)造的影響，發(fā)生破壞。褶皺在區(qū)內(nèi)比較突出，梳狀是該區(qū)褶皺的主要特點(diǎn)，呈現(xiàn)陡而窄的背斜特征，向斜呈現(xiàn)緩而寬的特點(diǎn)。

圖1 東疆大水錳礦帶地質(zhì)略圖

2 礦床地質(zhì)特征

（1）地層。下震旦統(tǒng)以及西大山組（下寒武統(tǒng)）和阿爾特梅什布拉克群下亞群（志留系）是該區(qū)的主要地層出露。阿爾特梅什布拉克群下亞群展布特點(diǎn)，為近EW向，構(gòu)造對其部分區(qū)段進(jìn)行控制，發(fā)生扭曲特征。頁巖（硅質(zhì)）以及泥巖和灰?guī)r（白云質(zhì)）等共同組成下震旦統(tǒng)，灰?guī)r以及硅質(zhì)巖和碳質(zhì)硅質(zhì)巖（黑色）是西大山組（下寒武統(tǒng)）主要的巖性特征。該區(qū)錳礦主要賦存于硅質(zhì)巖（西大山組下部）以及下震旦統(tǒng)和下寒武統(tǒng)之間的侵蝕帶。正常海相碎屑巖沉積是志留系的主要巖性特征。

（2）構(gòu)造。斷裂和褶皺構(gòu)造是區(qū)內(nèi)的主要構(gòu)造特點(diǎn)，斷裂構(gòu)造主要為F2逆掩斷裂，該斷裂有紅柳河區(qū)域大斷裂所派生。

花崗巖（華里西中期）主要分布于斷裂的南側(cè)區(qū)域上，含Mn地層（早震旦世）主要分布于斷裂的偏北側(cè)區(qū)域上，地層展布方向與斷裂呈現(xiàn)相同的特點(diǎn)。左行走滑斷裂是NW向展布斷裂的主要特性。右行走滑斷裂是NNE向展布斷裂的主要特點(diǎn)，區(qū)內(nèi)的礦體均受其影響。褶皺在該區(qū)非常突出，而且呈現(xiàn)非常復(fù)雜的變化特征。斷層對礦區(qū)北側(cè)區(qū)域影響較大，對地城形成非常突出的擠壓作用，斜褶皺以及短軸背斜均受其影響而形成。展布特點(diǎn)呈NEE向背斜構(gòu)造在1號礦體的南側(cè)區(qū)域以及2號礦體的東側(cè)區(qū)域分布，灰?guī)r（白云質(zhì)）以及硅質(zhì)巖（黑色）主要出露與軸部，單斜狀產(chǎn)出的砂巖分布于礦區(qū)的西北側(cè)區(qū)域上。

（3）礦體層位及形態(tài)特征。西大山組（寒武系）下部以及下震旦統(tǒng)和西大山組（寒武系）二者不整合接觸的位置是該區(qū)錳礦體的主要產(chǎn)出部位，灰?guī)r（白云質(zhì)）以及硅質(zhì)巖使其主要的巖性特征。該礦是由5個礦體所組成，同時各個礦體又分別由三層礦所構(gòu)成。礦在這3層礦體內(nèi)均有產(chǎn)出，以脈狀特征呈現(xiàn)于地表位置，似層狀使其主要的空間形態(tài)特征，圍巖與之產(chǎn)出相同。花崗巖在礦體西側(cè)區(qū)域上進(jìn)行侵位，礦體NEE向由NE向偏轉(zhuǎn)過來，扭曲特征在礦體及其圍巖中均有出現(xiàn)。

（4）礦石特征。碳酸錳以及氧化錳是該區(qū)的主要要錳礦類型，石膏以及方解石與石英等是其主要的脈石礦物，重晶石分布相對較少。變膠狀以及自形粒狀和粉末狀與細(xì)粒狀和膠狀等特征是礦石的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。塊狀以及環(huán)帶狀和角礫狀等是區(qū)內(nèi)礦石的主要構(gòu)造特點(diǎn)。氧化物特征的Mn在礦石中廣泛分布，殘留體特征在一些錳礦石中進(jìn)行產(chǎn)出，同時還分布碳酸錳形式，Co以及Cu與Zn和Ni、Mo等是其主要的有益組分。

3 礦床成因

海相沉積是該礦的主要成因類型，其成礦過程中不僅受區(qū)內(nèi)變質(zhì)改造作用的影響，而富集成礦，同時后收到區(qū)內(nèi)氧化改造作用的影響，這是其成礦的重要條件。塔里木板塊北緣地帶的拉張環(huán)境是該礦震旦系的地層特點(diǎn)，與陸緣淺海沉積環(huán)境相比，具有非常多的成礦物質(zhì)來源，磷釩礦層在此階段上形成。含Mn碎屑巖建造主要形成于海侵早期階段。和海相沉積礦床形成與海侵階段的Fe-Mn-P礦床具有非常類似的特征。進(jìn)一步說明沉積環(huán)境在震旦紀(jì)中，還沒有寒武紀(jì)更加的穩(wěn)定，同時具有非常長的時間。硅質(zhì)物質(zhì)在此環(huán)境中具有非常豐富的特點(diǎn)，硅質(zhì)巖內(nèi)含Mn非常豐富，此層位是該礦的主要賦存部位。中寒武世階段的末期，該區(qū)發(fā)生大的變動，導(dǎo)致缺失了奧陶紀(jì)沉積，在震旦系以及寒武系地層之上沉積了志留紀(jì)。北山地區(qū)在新生代之后不斷抬升，呈現(xiàn)較為穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境。硅質(zhì)巖（含Mn）不斷的發(fā)生隆起，并形成陸地，在地表位置，侵蝕作用對其造成很大影響，膠體溶液（氫氧物質(zhì)）由風(fēng)化作用的影響下成礦物質(zhì)所形成，隨著巖石碎裂區(qū)域逐漸的進(jìn)行下淋，遇屏蔽層后，便慢慢的進(jìn)行富集下來。孔洞在塊狀礦體內(nèi)分布廣泛，這與風(fēng)化淋失作用下的礦體（原生塊狀）存在很大關(guān)系。所以，該礦是遭受次生氧化改造的海相沉積型錳礦床。