新疆锰矿成矿规律研究

徐仕琪 薛春纪 冯京

摘   要：最近新疆西昆仑地区锰矿勘查实现重大突破，伴随大型优质锰矿的发现和勘查，锰已成为新疆区域优势金属矿种之一。通过系统收集资料，总结新疆锰矿成矿类型及区域时空规律。指出寒武纪、二叠纪、石炭纪是新疆锰矿成矿的3个重要时代，西昆仑-昆盖山裂谷带、塔里木陆块北部边缘活动带是新疆锰矿成矿的重要构造单元，以海相沉积型锰矿为主要成矿类型。同时，对比中国南方重要锰矿成矿特征，指出新疆奥尔托喀讷什、穆呼锰矿与广西下雷超大型锰矿在地质构造背景、成矿时代、含矿建造、矿石类型等方面均有相似之处，在成矿空间上具某种“亲缘性”。新疆西昆仑穆呼-玛尔坎苏锰矿带具超大型锰矿成矿潜力。

关键词：新疆;锰矿;地质特征;成矿条件;成矿规律

我国锰矿分布极不均匀，82%的锰矿资源集中分布于西南和华南地区[1]，以广西下雷超大型锰矿、贵州遵义大型锰矿为典型代表[2-3]。锰矿石作为一种战略性资源，特别是优质富锰矿（Mn品位>30%）是重要的合金原材料，冶金部门将其列入我国大宗紧缺金属矿产[4]。我国锰矿地质勘查研究热点多集中在西南、华南地区[5]，新疆锰矿工作程度不高。新疆近二十多年来，仅发现6处中、小型锰矿，达不到富锰矿的指标（Mn品位>大于30%），且规模很小。近年来，西昆仑玛尔坎苏一带取得了富锰矿找矿新突破，发现奥尔托喀讷什、穆呼、玛尔坎土等大型锰矿床，引起很多学者的广泛关注[6-10]。前人对莫托沙拉、大水、杜瓦等矿床开展了相关研究[11-12]，但尚未系统对新疆锰矿地质特征及成矿规律系统总结。笔者有幸参与新疆地矿局開展的西昆仑玛尔坎苏锰矿综合研究项目，结合我局第二地质大队近几年在锰矿勘查方面取得的成果，在新疆锰矿潜力评价及锰矿矿产志成果的基础上，对新疆锰矿地质特征及成矿规律进行总结，以供参考。

1  新疆锰矿资源现状

新疆锰矿勘查程度较低，20世纪50—60年代伴随1：20万区域地质矿产调查工作发现一批锰矿点，工作程度偏低[13]。21世纪以来陆续发现昭苏县加曼台锰矿、和静莫托萨拉铁锰矿、皮山县杜瓦锰矿等中、小型锰矿，尚未发现大型矿床。2015年以来，在西昆仑玛尔坎苏一带取得优质锰矿重大找矿突破，新发现奥尔托喀讷什、穆呼、玛尔坎土等大型锰矿床。截止2017年底，探获300 m以浅富锰矿资源量达4 500×104 t以上[14]。有望成为丝绸之路经济带最重要的亿吨级优质锰矿资源勘查开发基地。

据新疆矿产资源潜力评价项目2012年统计❶，全疆锰矿查明资源量仅为1 385.58×104 t，2017年西昆仑新发现奥尔托喀讷什、穆呼锰矿大型锰矿后，查明资源量跃升至6 264.8×104 t。目前，新疆锰矿已知矿产地共101处，大、中、小型矿床8处，矿点、矿化点93处。其中，海相沉积型、海相火山沉积型锰矿储量约占全区锰矿总储量的97.8%，是新疆最重要的锰矿类型，此外，还有少量热液型锰矿（风化-淋滤型）[13]。海相沉积型锰矿，占查明资源量的87.7%，集中分布于阿克陶县[15];火山岩型锰矿资源储量偏小，占查明资源量的12.3%，主要集中分布在和静县、库车县、阿合奇县（图1）。

2  主要锰矿类型

主要包括两种类型，海相火山岩型和海相沉积型锰矿（表1）。此外，有少量热液型锰矿（风化-淋滤型）。其中以莫托萨拉为代表的海相火山岩型锰矿，主要产于泥盆纪、石炭纪火山碎屑岩建造中，矿石类型以氧化锰+碳酸锰为主，Mn品位低于30%，多为贫锰矿。海相沉积型锰矿以奥尔托喀讷什、穆呼锰矿为代表，多产于石炭纪碳酸盐岩建造中，矿石类型以碳酸锰为主，Mn品位22%～35%，锰矿石品位多高于海相沉积型。

3  锰矿矿床地质特征

3.1  海相沉积型锰矿

代表性矿床  阿克陶县奥尔托喀讷什、穆呼;昭苏县加曼台;皮山县杜瓦[16-17];哈密市大水锰矿等[18-19]。

成锰条件  从区域成矿地质背景看，海相沉积型锰矿多产于天山、西昆仑造山带，以弧盆系、裂谷构造带为主，如西昆仑昆盖山弧盆系、西南天山弧盆系、北山古生代裂谷带、伊犁盆地石炭纪裂谷带、塔里木盆地西南坳陷带等。

赋矿层位  主要有下寒武统双鹰山组、下石炭统阿克沙克组、上石炭统喀拉阿特河组、古近系喀什群。

含锰建造  白云质灰岩-硅质泥岩建造、灰岩建造;含碳质泥岩-页岩建造;含锰灰岩建造;生物碎屑灰岩建造。

矿物组合  菱锰矿、锰镁绿泥石、红锰矿、硫锰矿、锰方解石（脉）及重结晶菱锰矿、蔷薇辉石等，脉石矿物主要为方解石、石英、石膏、石墨、绿泥石、有机炭质等。

矿石类型  菱锰矿、锰方解石为主，次为软锰矿、硬锰矿、黑锰矿、水锰矿、水硅锰镁矿等。

矿体形态  层状、薄层状、似层状等。

矿石品位  20%～35%，可达富锰矿（大于30%）。

矿石结构构造  碳酸锰矿石为泥-微晶结构，块状构造及层纹-条纹状构造。

3.2  海相火山岩型锰矿

代表性矿床有  和静县莫托萨拉、阿合奇县开孜维克、拜城县卡郎古尔等[20-22]。

成锰条件  从区域成矿地质背景看，海相火山岩型锰矿多产于中天山、西南天山一带，以多期复合陆缘岩浆弧为主，如东天山岩浆弧、南天山-罗雅楚山弧盆系、东阿莱-哈尔克山弧前增生带等。

赋矿层位  主要有下泥盆统阿尔皮什麦布拉克组、下石炭统阿克沙克组等。

含锰建造  碎屑岩夹碳酸盐岩沉积建造、含砾粗砂岩-细砂岩建造、生物灰岩建造、粉砂岩-安山岩-灰岩建造、长石岩屑砂岩-粉砂岩-粘土岩建造、玄武岩-辉绿玢岩建造等。

矿物组合  赤铁矿、菱锰矿为主，有少量磁铁矿、镜铁矿等、闪锌矿、方铅矿、黝铜矿、辉铜矿、斑铜矿等;氧化锰矿石主要由褐锰矿组成，次为黑锰矿、重晶石、绿帘石、绿泥石等热液矿物。脉石矿物主要为砂屑（岩屑）、石英、方解石、重晶石、萤石等。

矿石类型  以硬锰矿为主，次为碳酸猛、硅酸锰矿石。

矿体形态  层状、薄层状、似层状等。

矿石品位  18%～28%，锰品位高于30%的较少。

矿石结构、构造  菱锰矿具显微球粒结构、微粒状结构;层状构造、条带状构造。

4  新疆锰成矿规律

4.1  主要锰成矿期

新疆锰矿成矿时代范围较广，自元古代至古近—新近纪均有成矿，矿床规模从高到低依次为：石炭纪、泥盆纪、志留纪、寒武纪、二叠纪。按成型矿床成矿时代分析，集中见于石炭纪、二叠纪和寒武纪。石炭纪矿产地数量为31个，查明资源量6 078.4×104 t，占查明资源量的97.02%;泥盆纪矿产地数量为28个，查明资源量17.5×104 t，占查明资源量的0.28%，矿产地数量较多，但查明资源量较少，矿床规模较小;志留纪矿产地数量为12个（包括晚志留—早泥盆世），查明资源量40.3×104 t，占查明资源量的0.64%;寒武纪矿产地数量为10个，查明资源量43.4×104 t，占查明资源量的0.69%;其它成矿时代矿产地数量及资源储量情况见表2及图2所示。

4.2  主要錳成矿带

新疆锰矿床在8个成矿省内的16个Ⅲ级成矿区带内均有分布，其中的10个区带中有探获资源储量，其它5个成矿区带中仅有锰矿化点分布。各成矿区帯锰矿产地规模及资源储量见表3和图3。

矿产地数量从高到低排列顺序为：Ⅲ-12塔里木板块北缘Fe-Ti-Mn-Cu-Ni-Mo-Pb-Zn-Sn-菱镁矿-铝土矿-石墨-硅灰石-红柱石-白云母-磷灰石-石油-天然气-煤-重晶石-泥炭成矿带，分布有40个矿（化）点，矿点数最多但查明资源量仅有58.7×104 t，说明该成矿带内锰矿化线索最多;Ⅲ-11那拉提-巴伦台-卡瓦布拉克Fe-Pb-Zn-Ag-Cu-Ni-Pt族-Cr-V-Ti-REE-MR-U-W-硅灰石-水晶-滑石-萤石-盐类-白云母-磷灰石-宝玉石-煤成矿带中，矿产地数量虽少，但多为中型矿床（包括加曼台、莫托萨拉2个中型矿床，4个矿化点共6个矿产地，占总数的5.92%），查明资源储量为809.4×104 t，占探获资源的12.92%，是新疆最重要的锰矿带;Ⅲ-27西昆仑Fe-Cu-Mo-Pb-Zn-Au -Ag-Cr-Ni-W-硫铁矿-煤-石棉成矿带中，分布有奥尔托喀讷什大型锰矿、穆呼大型锰矿、玛尔坎土小型矿床和2个矿化点，查明资源储量5078.3×104 t，占探获资源储量的81.06%，新疆锰矿产量最多的成矿区带。

从表3可看出，上述6个Ⅲ级矿带所占矿产地数量虽较多，但资源量所占比重却不高，查明资源量最多的为Ⅲ-27西昆仑成矿带和Ⅲ-11那拉提-巴伦台-卡瓦布拉克成矿带，也是最具潜力的锰矿带。

5  国内对比

中国锰矿资源与其它矿种资源一样，分布范围及品位很不均衡。空间上，中国锰矿主要产于扬子陆块及周缘、华北陆块，资源主要分布在广西、湖南、云南、贵州、重庆市和辽宁等省[23]。新疆西昆仑玛尔坎苏锰矿带的发现，提高了中国西北尤其是新疆在我国锰矿资源中的占比;成矿类型上，中国锰矿主要成因类型是海相沉积型（72.7%）、表生型（12.4%）、海相火山-沉积型（4.6%）为主[24]，分布于各成锰时期。新疆锰矿主要为海相沉积型，与全国成矿类型基本一致，但表生型（热液型）较少;成矿时代上，我国锰矿床主要形成于中元古代蓟县纪（2处）、新元古代南华纪（1处）、早震旦世（1处）、古生代泥盆纪（5处）和二叠纪（1处）。新疆奥尔托喀纳什、穆呼锰矿与广西下雷超大型锰矿、贵州遵义大型锰矿[2-3]，在成矿地质背景、成矿时代、含矿建造、矿石类型等方面均有相似之处（表4），均为大陆边缘构造环境、浅水半封闭的滞留盆地，与晚古生代泥质-灰岩沉积建造为主要含矿建造，以碳酸锰为主。通过对比，作者认为新疆西昆仑穆呼-玛尔坎苏锰矿带也具广西下雷、贵州遵义等超大型锰矿成矿潜力。

6  结论

新疆锰矿床以含碳泥质灰岩-结晶灰岩为主要含矿岩系，以海相沉积型菱锰矿为主要类型，大陆板块边缘沉积盆地是主要成矿环境，构造-沉积控制特征明显。

新疆区域锰矿矿床形成于寒武纪、石炭纪和二叠纪3个时期，以晚古生代最重要，相对集中分布于那拉提-巴伦台-卡瓦布拉克、西昆仑玛尔坎苏-穆呼两个成矿带。

未来新疆具有找矿潜力的锰矿类型主要有：海相沉积型和海相火山岩型，主攻矿床类型是海相沉积型菱锰矿床，古生界已成为新疆最重要的含锰层位，石炭系最突出，以往工作尚未对锰矿加以关注，具有巨大的找矿潜力，其重点找矿层位为石炭系喀拉阿特河组和阿克萨克组。重点勘查远景区为西昆仑玛尔坎苏锰矿带，突出“优质富锰矿”勘查。

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Abstract：Based on the latest exploration results of manganese deposits in West Kunlun， the metallogenic age， metallogenic type， sedimentary environment， palaeogeography basin and manganese-bearing formation of manganese deposits are systematically analyzed.By systematically collecting data， the metallogenic types and regional temporal and spatial regularities of manganese deposits in Xinjiang are summarized.The author pointed out that the highest peak of manganese deposits in Xinjiang is Carboniferous， followed by Permian and Cambrian.Centralized distribution.The western Kunlun-Kungaishan rift belt and the northern margin active belt of Tarim paleocontinent block was the most deposits belt.Marine sedimentary type was the major type.Comparing the metallogenic characteristics of important manganese deposits in southern China， Ortokanash and Muhu manganese deposits in Xinjiang， are smilar with the Xialei super-large manganese deposits in Guangxi such as geological structure background， metallogenic epoch， ore-bearing formation， ore type etc. There is a certain "affinity" in the metallogenic space.The author viewed that the Muhu-Malkansu manganese ore belt in West Kunlun of Xinjiang also have the metallogenic potential of super-large manganese deposits.

Key words： Manganese deposits;Geological characteristics;Metallogenic condition;Metallogenic regularity.