孫耀鋒
(新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院,新疆烏魯木齊830000)
東天山是目前新疆礦床(點)分布最多、規(guī)模最大的地區(qū),也是最具找礦潛力的地區(qū),雖然工作程度較高,但主攻礦種主要為金、銅鎳、鉛鋅、鐵和磷釩等礦產(chǎn),對于錳礦勘查的重視程度不夠。目前全國初步劃分出11個錳礦成礦帶,研究區(qū)位于西天山成礦帶與祁連成礦帶之間,錳礦找礦潛力巨大;東天山錳礦主要位于新疆、甘肅交界鹽灘—紅柳河一帶,自20世紀(jì)60年代初便先后發(fā)現(xiàn)大水、花坪、塔水北等多個錳礦(點),在雅滿蘇北側(cè)發(fā)現(xiàn)雅山東、思甜北、景峽西等多個錳礦,錳礦品位可達10%~40%之間,但因礦體規(guī)模小、形態(tài)不穩(wěn)定、錳礦石品位變化大、錳礦深部延伸不明等因素,一直制約著研究區(qū)的錳礦勘查工作,而近年來隨著三架山南錳礦點、隆鼓錳礦點、M1037東南等多個錳礦點的發(fā)現(xiàn),對該區(qū)錳礦的研究再次進入一個新的熱潮,本次通過對三架山錳礦的研究,進一步梳理該區(qū)錳礦的成礦規(guī)律、找礦方法,對該區(qū)錳礦勘查提供一些新思路。
研究區(qū)大地構(gòu)造位置處于塔里木板塊(Ⅲ級)的結(jié)合部位(以紅柳河斷裂為界),由北向南依次分布康古爾(塔格)—苦水縫合帶,雅滿蘇晚古生代島弧帶,中天山地塊,塔里木微板塊之北山裂谷帶四個Ⅲ級構(gòu)造單元(圖1)。自震旦紀(jì)以來,本區(qū)經(jīng)歷多次的構(gòu)造運動,由南北向拉張或擠壓為主的構(gòu)造應(yīng)力場形成了以東西向為主的斷裂構(gòu)造體系。區(qū)內(nèi)紅柳河主斷裂呈北東東向展布,以逆斷層為主,構(gòu)成次級構(gòu)造單元的分界線。褶皺構(gòu)造也較發(fā)育,以近東西向排列的復(fù)背斜和復(fù)向斜為主。
區(qū)內(nèi)地層出露齊全,太古界、遠古界、寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、古近系、新近系地層均有出露,賦礦地層主要為薊縣系平頭山組,下寒武統(tǒng)雙鷹山組,上石炭統(tǒng)梧桐窩子組,含錳巖系主要有含炭石英板巖、泥質(zhì)巖和黑色巖系,其次是硅質(zhì)巖—灰?guī)r和雜色泥巖等。目前具有進一步工作價值的錳礦點主要位于東天山東段,北起苦水混雜巖帶,南至塔里木古板塊塔北陸緣活動帶紅柳河裂陷槽—北山地塊均有涉及,出露地層較為復(fù)雜,在研究區(qū)疏密分布錳礦點(礦化點)25處,含礦巖石主要為變質(zhì)的碎屑巖及碳酸鹽巖等,由礦點分布位置及地質(zhì)背景的差異,可將這些錳礦(化)點劃分為景峽、鹽灘—紅柳河、磁?!苌?條錳礦帶(圖1)。
在三條錳礦帶中,鹽灘—紅柳河錳礦帶與磁?!苌藉i礦帶的地質(zhì)背景具有較大的相似性,均分布于北山地塊中,含礦巖石主要為寒武系深灰色石英板巖,而磁?!苌藉i礦帶內(nèi)多個錳礦點均為近年新發(fā)現(xiàn)的礦點,特別是三架山南錳礦因其礦體規(guī)模較大,錳含量較高(部分Mn>30%,有形成富錳礦的潛力),其位于三架山韌性剪切帶(次級斷裂)附近,出露地層為薊縣系平頭山組(Jxp),巖性為灰白色—灰黃色大理巖、硅化大理巖;寒武系上統(tǒng)雙鷹山組(∈1s),巖性為灰黑—黑色硅質(zhì)板巖、含炭硅質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖;巖石普遍具有明顯的變質(zhì)變形構(gòu)造;Mn地球化學(xué)背景值較高,蝕變帶沿三架山韌性剪切帶分布,長度大于1km,寬10~50m,具有良好的成礦前景。
初步認(rèn)為鈷錳礦(化)體分布沿三架山韌性剪切帶呈不規(guī)則囊狀、帶狀、串珠狀分布,韌性剪切帶為其提供了容礦空間,兩條探槽控制礦體三條,賦礦巖石為碎裂錳礦化碳酸鹽化硅質(zhì)巖、石英巖和錳礦化大理巖,礦體頂板為寒武系雙鷹山組深灰色石英片巖,底板為薊縣系平頭山組大理巖;礦體寬2.0~5.1m,礦體品位Mn:17.40%~30.70%,平均品位20.07%,鈷礦體1條,寬5.1m,Co含量0.011%~0.032%,平均品位0.023%,此外,Zn元素接近礦化品位,礦石礦物以硬錳礦為主,兼有少量軟錳礦、黃鐵礦、褐鐵礦,脈石礦物主要為方解石、白云石、石英;蝕變主要為硅化及褐鐵礦化;目前認(rèn)為該錳礦點為沉積變質(zhì)性錳礦或遭受次生氧化改造的海相沉積型錳礦床,礦化蝕變帶規(guī)模較大,具成大礦的潛力。
通過野外地質(zhì)調(diào)查與地質(zhì)資料分析,礦體形態(tài)基本呈不規(guī)則狀、透鏡體狀、似層狀、帶狀、串珠狀等小夾層產(chǎn)于巖層中,錳品位變化大,一般在10%~35%之間。在成礦環(huán)境和成礦時代上,鹽灘—紅柳河錳礦帶與磁海—三架山錳礦帶相似,為寒武系黑色巖系形成的沉積變質(zhì)型錳礦,礦石礦物以硬錳礦為主,兼有少量的褐錳礦、軟錳礦、菱錳礦,以氧化環(huán)境為主,局部為還原環(huán)境;可以反映盆地邊緣向深海存在著由氧化過渡到還原的環(huán)境變化;化學(xué)成分上,除鐵錳外,還含有一定量的鈷、鎳、鉛、鋅等伴生有益元素,多種金屬元素的富集,可能由于成礦元素比重較大,在重力分選條件下形成富集。
錳礦床的形成是充足的成礦物源在重力的作用下,以一定的方式搬運至(水底)低洼處形成富集,再經(jīng)過一定的溫度、壓力(巖漿作用或構(gòu)造作用)下,形成的礦體或礦化體;而北山裂谷帶多期次的拉伸構(gòu)造運動對錳礦的成礦影響深遠,對前期形成的沉積錳礦床進行改造,為次生富集階段提供條件,一方面為物源提供必要的容礦空間,同時,為錳礦的形成提供必要的能量,錳礦成礦模式見圖2。
初步認(rèn)為三架山南錳礦為沉積變質(zhì)型錳礦,斷裂構(gòu)造為錳礦床進行改造、富集階段提供物源容礦空間及成礦時提供必要的能量,該區(qū)兩條錳礦帶依然具有一定的成礦潛力,特別是磁?!苌藉i礦帶的錳礦 點均為近年來新發(fā)現(xiàn),在此提出錳礦4條下一步的找礦建議:①對成礦帶內(nèi)的次級斷裂構(gòu)造及韌性剪切帶重點開展調(diào)查,特別是雙鷹山組與薊縣系平頭山組的接觸斷層;②部分錳礦化在地表可見渾圓狀的轉(zhuǎn)石,一般深部可能存在錳礦(化)體,應(yīng)注意地表的這些錳礦轉(zhuǎn)石;③依據(jù)目前的資料,錳礦點的位置與化探錳異常套合程度較差,化探對錳礦的找礦效果一般;④對成礦有利部位,可以配合大比例重力測量與激電測量,對地表下部錳礦的現(xiàn)實效果較好。在科學(xué)、高效的工作方法的基礎(chǔ)上,扎實地開展地質(zhì)工作,期待在該區(qū)錳礦勘查工作有新的突破。