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新疆皮山县杜瓦锰矿床地质特征及其找矿浅析

2018-05-26贾利刚贾永鹏侯双红

新疆有色金属 2018年2期
关键词:含锰锰矿灰岩

贾利刚 贾永鹏 侯双红

(①新疆大地矿业科技开发有限公司 乌鲁木齐 830000②新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第十地质大队 和田 848000 ③新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第七地质大队 乌苏 833300)

杜瓦锰矿床中心点位于皮山县城东南136°,直距约100 km处,行政区划属皮山县杜瓦镇管辖。

1 区域地质背景

杜瓦矿区按和田地区南部地层分区,此次普查区域地层属塔里木地层区,铁克里克分区,杜瓦-皮西小区。出露的主要地层为:下元古界埃连卡特群(Pt12)、上二叠统杜瓦组(P2)、未分三叠系(T)、下第三系(E)和第四系(Q)。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区地层主要为白垩系,下第三系地层为主,主要岩性为:红色中细粒钙质岩屑砂岩、灰岩、粗砾岩、灰色含砂亮晶颗粒灰岩,红色细粒钙质岩屑、石英砂岩、含锰灰岩,红色中粒长石岩屑砂岩,倾向165°~183°,倾角47°~65°。矿区出露的地层主要是砂岩与灰岩互层,生物碎屑也主要为贝壳类牡蛎化石碎块,故推测矿体的沉积环境应属浅海-泻湖相。又因锰赋存于灰岩中,其中沉积环境在当时是相对稳定的。

2.2 构造

矿区位于杜瓦背斜东部倾覆端南翼,从总的构造形态看矿区为一套向南倾斜的单斜地层,地层倾向165°~230°,倾角45°~70°。褶皱不发育,构造简单,仅在矿区西部,锰矿化带南侧有一小断层F1,断层呈近东西向,长约200 m,断层面产状:倾向160°,倾角49°。

2.3 岩浆岩

矿区内主要是第三系(E)和白垩系(K)的沉积地层,从地质填图中未见有岩浆岩出露。

3 矿床地质特征

3.1 矿化带特征

本区依据实际情况,划分为一个矿带,其中矿带西部含矿性较好,东部含矿性差。矿带近于东西向展布,东西长4.5 km,南北宽5~6 m,矿化岩石主要为不纯灰岩,次为石英粉砂岩,含锰品位0.5%~7%,一般2%~3%,锰矿物呈斑点状和细脉浸染状分布其中,地表见皮壳状和角砾状“锰帽”锰矿体主要受围岩产状控制,矿脉厚度变大地段具工业价值,可开采利用。

3.2 矿体特征

矿带中只圈出一个锰矿体,主要位于矿带西部,其中根据矿体的厚度和品位将矿体分成西、中、东三个矿段。矿体总体走向东西向,倾向161°~192°,倾角46°~71°。矿体透镜状和似层状为主,长度为2 600 m,厚度0.3~0.8 m,局部可见0.9 m,平均0.5 m,矿石以块状为主,锰矿量21.16%~49.67%,平均37%,西段地表以下20~40 m以平硐控制,见矿厚度与地表露头采坑大体一致,仍可达0.7 m左右,推测矿体延深仍可达40 m。

从样品分析中可以看出,矿体厚度、产状,品位在走向上变化不大,比较稳定。西段矿体厚度一般为0.4~0.9 m,品位为35.34%~46.82%,中段矿体厚度一般为0.2~0.4 m,品位为30.12%~43.19%。东段矿体,厚度稳定为0.5~0.6 m,品位为37.16%~42.03%。总体来说,矿体西段锰矿品位高而且较厚,中段品位低而且薄,东段品位较高,厚度一般。

3.3 矿石质量

3.3.1 矿石组成

⑴矿物组成:金属矿物主要有软锰矿和硬锰矿;次有含锰白云岩。脉石矿物有泥晶方解石、白云石、胶结物等。

⑵矿石化学组分:本次工作对所圈定的矿体采集了化学全分析样、围岩样,分析项目为:Cu、Pb、Zn、Ag、Co、Ni、Mn、SiO2、P、Sb,对矿区所采集的化学样均作基本分析,分析项目为:Mn、SiO2、Fe、P,化学全分析项目的含量见表1。

表1 化学全分析项目含量

3.3.2 矿石组构

3.3.2.1 矿石结构

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镜下观察矿石的结构为半自形粒状结构。主要金属矿物软锰矿多呈0.05~0.3 mm,局部结晶较粗,可达1~3 mm。硬锰矿呈不规则状或隐晶状集合体,出现于软锰矿集合体边缘,其生成略晚于软锰矿。

3.3.2.2 矿石构造

矿石构造在镜下观察主要有稠密浸染状构造和块状构造。

⑴稠密浸染状构造:金属矿物呈柱状和隐晶状集合体浸染状于非金属之中。金属矿物主要见软锰矿和硬锰矿。非金属矿物主要是方解石。

⑵块状构造:金属矿物含量占85%以上,主要为软锰矿,少量的硬锰矿,脉石矿物主要为方解石。

3.3.3 矿石类型

⑴ 矿石自然类型:矿区的矿石属氢氧化锰-氧化锰矿石。

4 成矿地质条件及找矿标志、成矿模型分析

4.1 成矿地质条件

杜瓦锰矿层控特征明显,围岩为不纯灰岩,矿体主要顺层分布在不纯灰岩中,局部分布在石英粉砂岩(底板)与不纯灰岩的接触界面。矿体多呈似层状和透镜状,厚度不一,围岩没有蚀变现象,矿体没有受构造破坏的痕迹。根据这些特征,以及两侧岩性判断,杜瓦锰矿形成于浅海相海进序列,属浅海相沉积。

控制矿体的因素是地层控矿,含矿围岩为不纯灰岩,岩石特征颜色呈灰-灰黑色,沿这套灰-灰黑色的岩层可见呈脉状矿体顺层分布。局部地表虽有短距离的盲矿区,但矿体一直沿这套岩层向两侧延伸,说明该套灰岩是形成锰矿的有利层位。

4.2 找矿标志

⑴该沉积型锰矿常呈层状产出,层数不等,受一定层控制,产于不同时代的含锰地层中。含锰地层为海相硅质-碳酸盐岩中,组成锰矿层的矿石以碳酸锰矿石为主,氧化锰矿石和硅酸锰矿石次之。

⑵下第三系灰-灰黑色含锰灰岩是寻找下第三系沉积锰矿的直接地层标志。

⑶矿区内下第三系地层中含锰灰岩多不易风化,形成山脊正地形,可作为地貌找矿标志。

4.3 成矿模型分析

矿床位于塔里木板块南缘,昆仑山与塔里木盆地的接触带。该区域广泛分布着中生代及新生代的砂岩及灰岩。在早第三世,随着昆仑山地块的抬升,海水逐步下降,在塔里木边缘形成了这种浅海相沉积地层,由于地理环境、大地气候的变化,海水在逐步下降的过程中也经历了几个潮涨潮落的过程,从而形成陆缘碎屑岩与化学沉积岩交替的现象。在某一个潮涨过程中,由于远处的火山运动带来矿源物质,经水流搬运作用流到浅海,在沉积过程中几乎与海水中的碳酸钙同步沉积,从而形成了现在的含锰灰岩(图1)。

图1 a古浅海相沉积环境

图1皮山杜瓦锰矿成矿模式图

杜瓦锰矿层控特征明显,其围岩为灰岩,矿体主要顺层分布在灰岩之中,局部分布在石英粉砂岩(底板)与灰岩的接触界面,矿体多呈似层状和透镜状,厚度不一,围岩没有蚀变现象,矿体没有受构造破坏的痕迹,根据这些特征,以及两侧岩性判断,杜瓦锰矿形成于浅海相海进序列,属浅海相沉积。

[1]新疆皮山县杜瓦锰矿普查地质报告[R].新疆地矿局第十地质大队,2004.

[2]新疆皮山县杜瓦锰矿普查地质报告[R].新疆地矿局第十地质大队,2004.

[3]新疆地矿局.新疆维吾尔自治区区域地质志[M].北京:地质出版社,1993.

[4]矿产工业参考手册[M].地质出版社,1986.

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