张兵、王小龙
新疆广汇锰业有限公司 新疆 克孜勒苏柯尔克孜自治州 845550
摘要:新疆玛尔坎苏一带锰矿赋存于上石炭统喀拉阿特河组地层中,锰矿层呈层状、似层状产出,顶底板均为泥灰岩、泥晶灰岩。矿层产状与地层产状一致,明显受层位控制,延伸较为稳定。锰矿品位比较高,局部富集品位高达50%以上,通过对锰矿石矿物成分分析,推测矿床为海相沉积成因,且经后期热液多次改造用作影响。
关键词:新疆;锰矿;成矿规律
玛尔坎苏锰矿带位于西昆仑造山带与塔里木陆块结合部位。吉根两个锰矿区则位于天山造山带西南端,伊犁地块与塔里木地块结合部位,据河南地质调查院2005年完成的库 尔 干 幅(J43C002001)1:25万区域地质调查报告,该区划属东阿赖-哈尔克早古生代沟弧体系。玛尔坎苏一带位于新疆西南天山塔里木盆地西南缘,处于羌塘地块与塔里木地块结合部位,以空贝利-木扎灵断裂为界,北侧为奥依塔克-库尔良晚古生代裂陷槽,南侧为木吉-公格尔复合岛弧。
1 玛尔坎苏一带锰矿成矿地质特征
玛尔坎苏一带主要出露地层为古元古界、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、第三系及第四系,其中含锰岩系为上石炭统喀拉阿特河组,沿玛尔坎苏河一带东西向分布,地表出露长近65km。带内锰矿层呈层状、似层状赋存于含锰岩系上段,顶底板均为泥灰岩、泥晶灰岩,产状与地层产状一致,明显受层位控制,延伸较为稳定。
玛尔坎苏一带西段典型矿床奥尔托喀讷什锰矿上石炭统可分为四个岩性段,其中第一岩性段为含锰岩层,泥灰岩为含锰岩相。第一岩性段(C21)灰黑色灰绿色含炭泥质灰岩夹薄层微细晶灰岩,呈灰色,风化面呈浅灰色,泥质、泥晶结构,中-厚层状构造。厚度在180m左右,其成份主要为:泥质、泥晶方解石,其方解石粒径小,含量大于96%;锰矿体顺层分布于泥灰岩中;第二岩性段(C22)灰绿色长石砂岩,岩性为岩屑砂岩,细粒砂状结构,块状构造,由碎屑物和填隙物组成。厚度在200m左右;第三岩性段(C23)灰黑色生物碎屑角砾灰岩,风化面呈深灰色,生物碎屑结构,中-厚层状构造。其成份主要为:泥质、泥晶方解石、生物碎屑,其方解石粒径小,含量大于95%,无重结晶现象;生物碎屑含量小于5%,主要见介形虫、有孔虫等化石。岩石裂隙发育,可见方解石充填,厚度在200m左右;第四岩性段(C24)灰黑色微细晶灰岩,泥质、泥晶结构,中-厚层状构造,厚度250m。
根据对锰矿石物相分析结果,该锰矿带沉积成矿作用具多期的特征,可分为三个阶段:第一期(主成矿阶段):为碳酸锰沉积阶段,形成主要矿石矿物为菱锰矿,菱锰矿以泥晶、微晶的形式沉积,似鲕状结构、球粒状结构,并具纹层构造。第二期(改造阶段):为硅酸盐矿物形成阶段,主要矿石矿物为褐锰矿、蔷薇辉石、氯羟锰矿。褐锰矿网脉状,他形粒状交代先期形成的菱锰矿,硅酸锰矿物则主要以细脉穿插,团块状形式产出,氯羟锰矿物主要以细脉穿插于菱锰矿中。
第三期(深部热液氧化阶段):为黑锰矿等氧化锰形成阶段,主要矿石矿物为黑锰矿,以细脉穿插于硅酸锰矿物团块中。第四期(地表氧化阶段):沿菱锰矿边部发育后期硬锰矿、软锰矿。硬锰矿呈条带状、同心层状、网脉状交代菱锰矿,软锰矿硬锰矿交互生长。
2 吉根锰矿成矿规律
2.1志留系塔尔特库里组(S3-4t):
区域上,根据岩石组合特征可将塔尔特库里组地层分为四部分,下部主要为千枚岩、硅质板岩;中下部主要为变细粒石英砂岩、板岩及千枚岩,中上部为灰岩及玄武岩;上部主要为板岩、灰岩;总厚度大于1960m。下未见底,上与下泥盆统萨瓦亚尔顿组整合接触。该套地层颜色以灰、深灰、灰黑色为主,砂岩中含较多的成熟度较低的矿物,粒度较细,以粉砂级以下为主,硅质岩较发育,具有浊流沉积特征,属深海-半深海沉积环境。矿区内该套地层主要出露顶部的灰岩。
2.2泥盆统萨瓦亚尔顿组(D1s):含锰岩系
底部(D1s)褐灰色细砾岩与深灰色变粗-中粒岩屑砂岩互层;下部主要为浅灰、深灰色绢云钙质板岩、灰黑色薄层硅质岩、浅灰绿色厚-巨厚层不等粒岩屑砂岩,夹微晶灰岩等。中部主要为黑灰色粉砂质板岩、灰色块状微晶灰岩、深灰色薄层钙质细粒长石石英砂岩、浅灰绿色长石石英杂砂岩。上部主要为深灰色薄层硅质岩、绢云绿泥硅质板岩、泥晶灰岩、砾岩、细粒石英砂岩。工作区内目前发现的多个锰矿床(点)均分布于下泥盆统萨瓦亚尔顿组(D1s)上部的硅质岩、硅质、泥质板岩中。
锰矿体成似层状、脉状,局部挤压成透镜状分布于硅质岩围岩中,矿体与围岩之间多存在宽度不等的锰矿化过渡带,构造破碎较强,且伴生褐铁矿化、黄钾铁矾化等,晚期淋滤形成石膏。铁列克锰矿区锰矿体附近灰黑色硅质岩遭受后期蚀变,发生褪色,局部可见近2米宽灰白色碎裂状石英脉。铁列克锰矿区内矿石构造类型主要有块状、斑杂状和网脉状,矿石矿物以氧化锰为主,未见碳酸锰、硅酸锰。伴生金属矿物以褐铁矿为主,硫化物少见,仅在钻孔中矿体底板灰黑色硅质岩中局部见少量黄铁矿化产于灰黑色蚀变带中。脉石矿物以石英为主,又划分为原生硅质岩中的石英和晚期热液充填形成的石英脉。
3 结束语
新疆锰矿带原生锰矿石矿物组合有原始沉积的碳酸锰矿和后期热液作用阶段形成的硅酸锰、氧化锰等锰矿物,推断本矿带锰矿床属海相沉积加后期多期次热液叠加改造成因。由于锰矿石中有后期充填的氯羟锰矿,对锰矿石矿石的电解利用有一定的不利影响,采选中需注意,采取应对措施。
参考文献:
[1]郭利,柏辉,邢令,张同良,陈威.新疆东昆仑木孜塔格地区晚古生代热液型金锑矿成矿规律及成矿模式[J].西部探矿工程,2020,32(05):114-117.
[2]徐仕琪,薛春纪,冯京,冯昌荣.新疆锰矿成矿规律研究[J].新疆地质,2019,37(02):201-206.
[3]眭照鹏.新疆阿勒泰塔尔浪银铅锌矿成矿规律及找矿远景浅析[J].新疆有色金属,2019,42(03):44-45.
[4]文旭东.浅析新疆吉木萨尔县小三台——大三台沟一带叶腊石矿成矿规律[J].新疆有色金属,2019,42(02):28-29+31.