新疆雅滿蘇東方錳礦特征及其成因初探

殷長江

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第六地質大隊 哈密 839000）

1 成礦地質背景

礦區大地構造位于兩大板塊結合部位，以阿其克庫都克大斷裂為界，北部屬哈薩克斯坦-準噶爾板塊（Ⅱ）-準噶爾微板塊（Ⅱ1）-覺羅塔格晚古生代溝弧帶（Ⅱ111）；南部屬塔里木板塊（Ⅲ）-塔里木微陸塊（Ⅲ1）-星星峽地塊（Ⅲ11），主要發育晚古生代火山-沉積巖系，侵入活動較強烈，阿其克庫都克大斷裂以北主要為二疊紀-三疊紀侵入體，以中酸性最為發育；以南主要為古元古代變質深成巖、石炭紀中酸性侵入巖及三疊紀侵入巖。火山活動以石炭紀基性-酸性火山熔巖、火山碎屑巖為主。成礦區帶為阿齊山-雅滿蘇-沙泉子（裂陷槽）Fe-Mn-Au-Cu 礦帶，區域上礦產主要為韌性剪切帶型金礦、火山巖型鐵銅礦、沉積型錳礦、熱液型錳礦和其它多金屬礦等，成礦條件好。

2 礦區地質特征

礦區出露的地層主要為下石炭統阿奇山組（C1a）的一套火山酸性噴出巖、火山碎屑巖及下二疊統阿奇克布拉克組（P1a）的一套沉積巖，礦區侵入巖主要為花崗閃長巖和鉀長花崗巖，阿奇克庫都克大斷裂分布于礦區南部。

2.1 地層

礦區出露的地層主要為下石炭統阿奇山組（C1a）的一套火山酸性噴出巖、火山碎屑巖及下二疊統阿奇克布拉克組（P1a）的一套沉積巖，在測區西部覆蓋了較厚的第四系洪沖積物。

阿奇山組巖性主要為流紋巖、凝灰質砂巖、沉凝灰巖，分布在勘查區中部及南部，出露厚度2400-3000 米，地層走向北東東向，地層整體南傾，礦區地層為單斜構造，地層走向較為穩定，為錳礦主要產出層位。

阿奇克布拉克組主要為陸源碎屑巖，巖性為鈣質砂巖，分布于勘查區北部，出露厚度100-260米，地層整體南傾，走向北東東向，傾角61-75°，巖層普遍具褐鐵礦化。

2.2 構造

F1：主要發育在勘查區中西部，地貌上為負地形沖溝，兩側基巖錯斷較為明顯，走向近南北向，長約3千米，斷距約150米，推測為走滑斷層。

F2：主要發育在勘查區北部，地貌上為負地形，影像上呈線性表象，地層錯斷較為明顯，走向160°，斷距約為50米，性質不明。

F3：阿奇克庫都克大斷裂，區域性大斷裂，巖層次級裂隙較為發育，巖石破碎較為普遍，破碎程度較高，由區域資料推測主要發育在勘查區南部，走向近東西向，貫穿勘查區。

2.3 侵入巖

侵入巖主要發育于勘查區東南部，巖性為花崗閃長巖和鉀長花崗巖，出露面積約2 平方千米，巖體地表巖石較為破碎，花崗閃長巖中礦物部分略具定向。脈巖主要發育于勘查區北部，為輝綠巖脈，走向北東，脈寬約100米，巖石蝕變較為普遍。

2.4 蝕變特征

勘查區內礦物蝕變主要有褐鐵礦化、綠簾石化、硅化，具體特征如下。

褐鐵礦化，黃褐色，他形粒狀，呈集合體產出，局部為薄膜狀，為后期熱液所致，巖層裂隙主要為淋濾所致，呈粉末狀與鹽堿物質混合充填于裂隙。

綠簾石化，青綠色，主要為輝綠巖中斜長石蝕變而來，裂隙面和熱液活動處蝕變強烈，土狀集合體產出，蝕變不均勻。

硅化，在勘查區主要體現為石英細脈發育，呈灰白色，伴隨有褐鐵礦化，分布于巖石裂隙，少量發育。

3 礦床特征

通過本次工作，圈出錳礦體4 個,K1 號礦體長度約635 米，視厚度1 米，Mn 品位18.7%；K2 號礦體長度約300 米，視厚度8 米，Mn 品位18-28.1%，平均品位23.1%；K3號礦體長度約210米，視厚度2.5米，Mn品位23.2%；K4 號礦體長度約210 米，視厚度1.5 米，Mn 品位18.4%；其中TC22-1 中見礦效果最好，錳礦體總體呈帶狀，礦體頂底板均為流紋巖，礦石新鮮面為鋼灰色，以致密塊狀為主，比重較大，初步斷定為火山巖型錳礦，礦區東北部有錳異常，與錳礦為同一層位。

礦石的構造主要有團塊狀構造、層紋狀和帶狀構造等，主要金屬礦物有硬錳礦；脈石礦物為隱晶質。圍巖蝕變不發育。

鏡下金屬礦物主要為黑錳礦:黑錳礦、灰色、目估R=20±、非均性明顯、藍灰色偏光色、斜消光、無內反射、硬度中等（用力鋼針可刻劃）、成條帶狀、透鏡狀分布，集合體粒徑0.5mm。

4 礦床成因分析

根據上述阿齊山組火山巖特征及其分布于其中的東方錳礦，分析其主要成礦物質錳元素來源于下地殼或上地幔，依據為：

（1）東方錳礦形成于拉張階段沉積由陸源碎屑巖-鈣堿系列火山巖向雙峰式火山巖建造演化階段，錳礦體位于下石炭統阿其山組中，賦礦層位中有流紋巖及流紋質凝灰巖，與雅滿蘇鐵礦類似，其流紋巖及流紋質凝灰巖與雙峰式火山巖建造有關，顯示錳礦及其賦礦層位巖石應來源于下地殼或上地幔。

（2）礦床成因與火山活動直接有關，礦床位于阿奇可庫都克深大斷裂北側及與火山機構關系密切，礦石礦物主要為黑錳礦，黑錳礦多形成于高溫環境，多由褐錳礦經還原作用形成，而褐錳礦（Mn7SiO12）,為硅酸鹽礦物，與巖漿結晶分異作用有關，因此錳礦物來源與雅滿蘇鐵礦類似，應來源于下地殼或上地幔。

（3）阿齊山組火山巖同位素及稀土元素配分模式特征：稀土總量變化較大，∑REE 為58.42×10-6～164.95×10-6，δEu 值為0.48～0.8，銪負異常明顯；輕重稀土之比LREE/HREE 為2.86～6.93，(La/Yb)N＝1.73～8.16，表明輕稀土較重稀土略富集；(La/Sm)N＝1.51～4.64，(Gd/Yb)N＝0.8～1.28，其輕稀土分餾程度較重稀土分餾程度高，左側曲線斜率大于右側曲線斜率；稀土配分曲線為輕稀土富集右傾海鷗型。在微量元素標準化蛛網圖中，大離子親石元素Rb、Ba、Sr 富集明顯，Sr虧損明顯；高場強元素Th、U、Zr、Hf 相對富集，Ta、Nb、P、Ti 相對虧損。阿齊山組火山巖Rb/Sr 為0.07～0.52，平均值為0.25，接近大陸地殼平均值（0.24）；Nb/Ta 為9.21～15.35，平均值為12.61，接近殼源巖石Nb/Ta（11±）；Zr/Hf 為27.05～34.58，平均值為30.52，接近殼源巖石Zr/Hf（33±），因此總體表現殼源巖漿的特征，說明該礦床的成礦物質和礦區火山巖漿同源于下地殼或上地幔在上侵的過程中混入了部分殼源物質。

（4）地球化學特征：東方錳礦賦存于下石炭統阿奇山組中，阿齊山組地球化學特征顯示該套地層富集元素為Cu、Co、Mn、Cd、Cr、Mn、Ni 綜合異常，顯示出與中基性巖有關的元素富集特征，說明尖山幅阿齊山組火山巖，有來自幔源物質成分的加入。

（5）根據東方錳特征及其成因綜合分析，東方錳礦是成礦物質來源于下地殼或上地幔的火山巖型錳礦。