新疆皮山縣杜瓦錳礦床地質特征及其找礦淺析

賈利剛 賈永鵬 侯雙紅

（①新疆大地礦業科技開發有限公司 烏魯木齊 830000②新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第十地質大隊 和田 848000 ③新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第七地質大隊 烏蘇 833300）

杜瓦錳礦床中心點位于皮山縣城東南136°,直距約100 km處，行政區劃屬皮山縣杜瓦鎮管轄。

1 區域地質背景

杜瓦礦區按和田地區南部地層分區，此次普查區域地層屬塔里木地層區，鐵克里克分區，杜瓦-皮西小區。出露的主要地層為：下元古界埃連卡特群（Pt12）、上二疊統杜瓦組（P2）、未分三疊系（T）、下第三系（E）和第四系（Q）。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區地層主要為白堊系，下第三系地層為主，主要巖性為：紅色中細粒鈣質巖屑砂巖、灰巖、粗礫巖、灰色含砂亮晶顆粒灰巖，紅色細粒鈣質巖屑、石英砂巖、含錳灰巖，紅色中粒長石巖屑砂巖，傾向165°～183°，傾角47°～65°。礦區出露的地層主要是砂巖與灰巖互層，生物碎屑也主要為貝殼類牡蠣化石碎塊，故推測礦體的沉積環境應屬淺海-瀉湖相。又因錳賦存于灰巖中，其中沉積環境在當時是相對穩定的。

2.2 構造

礦區位于杜瓦背斜東部傾覆端南翼，從總的構造形態看礦區為一套向南傾斜的單斜地層，地層傾向165°～230°，傾角45°～70°。褶皺不發育，構造簡單，僅在礦區西部，錳礦化帶南側有一小斷層F1，斷層呈近東西向，長約200 m，斷層面產狀：傾向160°，傾角49°。

2.3 巖漿巖

礦區內主要是第三系（E）和白堊系（K）的沉積地層，從地質填圖中未見有巖漿巖出露。

3 礦床地質特征

3.1 礦化帶特征

本區依據實際情況，劃分為一個礦帶，其中礦帶西部含礦性較好，東部含礦性差。礦帶近于東西向展布，東西長4.5 km，南北寬5～6 m，礦化巖石主要為不純灰巖，次為石英粉砂巖，含錳品位0.5%～7%，一般2%～3%，錳礦物呈斑點狀和細脈浸染狀分布其中，地表見皮殼狀和角礫狀“錳帽”錳礦體主要受圍巖產狀控制，礦脈厚度變大地段具工業價值，可開采利用。

3.2 礦體特征

礦帶中只圈出一個錳礦體，主要位于礦帶西部，其中根據礦體的厚度和品位將礦體分成西、中、東三個礦段。礦體總體走向東西向，傾向161°～192°，傾角46°～71°。礦體透鏡狀和似層狀為主，長度為2 600 m，厚度0.3～0.8 m，局部可見0.9 m，平均0.5 m，礦石以塊狀為主，錳礦量21.16%～49.67%，平均37%，西段地表以下20～40 m以平硐控制，見礦厚度與地表露頭采坑大體一致，仍可達0.7 m左右，推測礦體延深仍可達40 m。

從樣品分析中可以看出，礦體厚度、產狀，品位在走向上變化不大，比較穩定。西段礦體厚度一般為0.4～0.9 m，品位為35.34%～46.82%，中段礦體厚度一般為0.2～0.4 m，品位為30.12%～43.19%。東段礦體，厚度穩定為0.5～0.6 m，品位為37.16%～42.03%。總體來說，礦體西段錳礦品位高而且較厚，中段品位低而且薄，東段品位較高，厚度一般。

3.3 礦石質量

3.3.1 礦石組成

⑴礦物組成：金屬礦物主要有軟錳礦和硬錳礦;次有含錳白云巖。脈石礦物有泥晶方解石、白云石、膠結物等。

⑵礦石化學組分：本次工作對所圈定的礦體采集了化學全分析樣、圍巖樣，分析項目為：Cu、Pb、Zn、Ag、Co、Ni、Mn、SiO2、P、Sb，對礦區所采集的化學樣均作基本分析，分析項目為：Mn、SiO2、Fe、P，化學全分析項目的含量見表1。

表1 化學全分析項目含量

3.3.2 礦石組構

3.3.2.1 礦石結構

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鏡下觀察礦石的結構為半自形粒狀結構。主要金屬礦物軟錳礦多呈0.05～0.3 mm，局部結晶較粗，可達1～3 mm。硬錳礦呈不規則狀或隱晶狀集合體，出現于軟錳礦集合體邊緣，其生成略晚于軟錳礦。

3.3.2.2 礦石構造

礦石構造在鏡下觀察主要有稠密浸染狀構造和塊狀構造。

⑴稠密浸染狀構造：金屬礦物呈柱狀和隱晶狀集合體浸染狀于非金屬之中。金屬礦物主要見軟錳礦和硬錳礦。非金屬礦物主要是方解石。

⑵塊狀構造：金屬礦物含量占85%以上，主要為軟錳礦，少量的硬錳礦，脈石礦物主要為方解石。

3.3.3 礦石類型

⑴ 礦石自然類型：礦區的礦石屬氫氧化錳-氧化錳礦石。

4 成礦地質條件及找礦標志、成礦模型分析

4.1 成礦地質條件

杜瓦錳礦層控特征明顯，圍巖為不純灰巖，礦體主要順層分布在不純灰巖中，局部分布在石英粉砂巖（底板）與不純灰巖的接觸界面。礦體多呈似層狀和透鏡狀，厚度不一，圍巖沒有蝕變現象，礦體沒有受構造破壞的痕跡。根據這些特征，以及兩側巖性判斷，杜瓦錳礦形成于淺海相海進序列，屬淺海相沉積。

控制礦體的因素是地層控礦，含礦圍巖為不純灰巖，巖石特征顏色呈灰-灰黑色，沿這套灰-灰黑色的巖層可見呈脈狀礦體順層分布。局部地表雖有短距離的盲礦區，但礦體一直沿這套巖層向兩側延伸，說明該套灰巖是形成錳礦的有利層位。

4.2 找礦標志

⑴該沉積型錳礦常呈層狀產出，層數不等，受一定層控制，產于不同時代的含錳地層中。含錳地層為海相硅質-碳酸鹽巖中，組成錳礦層的礦石以碳酸錳礦石為主，氧化錳礦石和硅酸錳礦石次之。

⑵下第三系灰-灰黑色含錳灰巖是尋找下第三系沉積錳礦的直接地層標志。

⑶礦區內下第三系地層中含錳灰巖多不易風化，形成山脊正地形，可作為地貌找礦標志。

4.3 成礦模型分析

礦床位于塔里木板塊南緣，昆侖山與塔里木盆地的接觸帶。該區域廣泛分布著中生代及新生代的砂巖及灰巖。在早第三世，隨著昆侖山地塊的抬升，海水逐步下降，在塔里木邊緣形成了這種淺海相沉積地層，由于地理環境、大地氣候的變化，海水在逐步下降的過程中也經歷了幾個潮漲潮落的過程，從而形成陸緣碎屑巖與化學沉積巖交替的現象。在某一個潮漲過程中，由于遠處的火山運動帶來礦源物質，經水流搬運作用流到淺海，在沉積過程中幾乎與海水中的碳酸鈣同步沉積，從而形成了現在的含錳灰巖（圖1）。

圖1 a古淺海相沉積環境

圖1皮山杜瓦錳礦成礦模式圖

杜瓦錳礦層控特征明顯，其圍巖為灰巖，礦體主要順層分布在灰巖之中，局部分布在石英粉砂巖（底板）與灰巖的接觸界面，礦體多呈似層狀和透鏡狀，厚度不一，圍巖沒有蝕變現象，礦體沒有受構造破壞的痕跡，根據這些特征，以及兩側巖性判斷，杜瓦錳礦形成于淺海相海進序列，屬淺海相沉積。

［1］新疆皮山縣杜瓦錳礦普查地質報告［R］.新疆地礦局第十地質大隊，2004.

［2］新疆皮山縣杜瓦錳礦普查地質報告［R］.新疆地礦局第十地質大隊，2004.

［3］新疆地礦局.新疆維吾爾自治區區域地質志[M].北京：地質出版社，1993.

［4］礦產工業參考手冊［M］.地質出版社，1986.