东昆仑菜园子沟地区锰矿地质特征及找矿标志

谢升浪，郑才贤，贾 波，张 伟，米晓明，卢 财

(青海省有色第四地质勘查院，青海 西宁 810000)

0 前 言

东昆仑菜园子沟地区位于青海省格尔木市西南约100 km处，距纳赤台东南约5 km，有便道可通往该区，交通便利。菜园子沟地区位于东昆仑南部(坳褶带/增生楔)Cu-Co-Au成矿亚带[1]，该成矿带地处东昆仑南部，属活动区造山带，成矿期次多，类型复杂，带内已发现以驼路沟钴(金)矿、督冷沟铜(钴)矿为代表的火山喷气沉积型矿床。2016-2018年，四川省地质矿产勘查开发局川西北地质队在菜园子沟地区侧重于金多金属矿进行了评价工作，但对于锰矿的研究评价较少，通过对菜园子沟地区HS38号综合异常圈出的锰矿地质背景、地质特征、控矿因素及含矿岩系等进行研究，结合地物化特征综合分析探讨其找矿标志，有助于该区进一步的锰矿地质勘查工作。

1 区域地质概况

区域大地构造位置位于秦祁昆造山系(IV)南昆仑结合带(IV-9)东昆仑南坡俯冲增生杂岩带(IV-9-1)[2]，主体构造线为北西西向，构造变形强烈，加里东期、华力西期、印支期、燕山期多期次岩浆活动强烈，具有吕梁期、晋宁期、华力西期、印支期多期次区域变质及成矿作用等地质事件，且经历了多期叠加与改造。

区域内主要出露中—新元古代万保沟群，寒武纪沙松乌拉组及奥陶—志留纪纳赤台群，中生代三叠纪洪水川组、闹仓坚沟组、希里可特组及第四纪地层，区域上北西西向—近东西向断裂发育，其次为南西向断裂，褶皱轴向一般与断裂一致。岩浆活动频繁，岩浆作用具有多期次、多类型的特点，从加里东期到燕山期均有不同程度发育，以侵入岩为主，火山岩次之。

2 菜园子沟地区地质特征

2.1 地质特征

该区出露地层主要为中—新元古界万宝沟群(Pt2-3W)、奥陶—志留系纳赤台群(OSN)、三叠系下—中统洪水川组二段(T1-2h2)、三叠系下—中统闹仓坚沟组(T1-2n)、三叠系中—上统希里可特组(T2-3X)及第四系。区内地层总体呈北西向展布，其中中—新元古界万宝沟群该组地层上下与三叠统洪水川组(T1-2h)和奥陶—志留系纳赤台群(OSN)均为断层接触，其内部大小断裂及褶曲也较发育，万保沟群地层分为3个组：火山岩组、碳酸盐岩组及碎屑岩组[3]。其中碳酸盐岩组(Pt2-3W2)为该区主要的含锰矿地层，该组岩性单一，为一套浅灰—灰白色薄—厚层结晶白云岩、白云质大理岩、灰岩组成。

区内以北西西向断裂为主，控制了区内沉积建造，并为成矿提供了良好的运移通道和赋存空间。断裂附近断裂带发育，断裂带中见断层角砾岩、断层泥、构造透镜体出现，断层角砾岩性以砂岩、灰岩为主，断层中见较强的褐铁矿化、硅化等。该区内岩浆岩不发育，仅在中东部和西南角零星分布。

2.2 地球物理特征

2.2.1 电性特征

在该区开展1∶5 000激电剖面的同时，对区内出露的岩石标本进行了系统采集，共采集测定电性标本131块，测定参数为极化率及电阻率。电参数标本采集对象为区内出露的主要岩(矿)石及槽探内的岩(矿)石，测定方法为强迫电流法，所测参数为极化率、电阻率。统计结果见表1。

表1 菜园子沟地区电性参数

从表1可以看出：含锰矿化灰岩极化率最高，极化率最高达11.57%；砂岩极化率次之，千枚岩及灰岩平均极化率均相对较低，其中灰岩电阻率的几何平均值为区内最高；可以看出，含矿化岩性极化率明显高于围岩，其电阻率也与围岩存在明显的差异，表现为低阻高极化率特征；这种不同的极化率及电阻率特征为寻找矿化线索、下一步工作提供了物性前提。

2.2.2 1∶5 000激电特征

在菜园子沟HS38号异常区已圈出的Mn矿体地段及土壤高值异常段实施1∶5 000激电中梯剖面，共圈出激电异常带3处，分别为JD1、JD2、JD3，异常带呈北西向、近东西向，均表现为低阻高极化率异常。各激电异常带特征如下：

JD1异常带为低阻高极化率异常，长约2 km，宽约100 m，视极化率峰值为12.77%，视电阻率70.18 Ω·m，该激电异常带JD1与Mn土壤异常带相吻合，套合较好，经槽探揭露圈出锰矿体，为矿致异常。JD2异常带位于JD1异常带南，长约1.4 km，宽约35 m，呈低阻高极化率异常，视极化率峰值为8.42%，视电阻率峰值为177.1 Ω·m，异常带内均为第四系覆盖，异常性质有待进一步查证。JD3异常带长约500 m，宽约35 m，视极化率峰值为7.84%，视电阻率峰值为25 Ω·m，向北电阻率急剧降低，且二次场电位接收异常，推测该处为碳质分界点。

JD2、JD3异常带与JD1号异常带具有相同的异常特征，均表现为低阻高极化率异常，且地质背景均为中—新元古界万宝沟群(Pt2-3W)碳酸盐岩组，通过工程揭露，已在JD1异常带内圈出锰矿体，因此JD2、JD3异常带内具有寻找平行矿体的前景。

2.3 地球化学特征

以往在该区开展的1∶50 000水系沉积物测量工作，其中圈出HS38号综合异常，异常呈北西—南东向条带状，出露在菜园子沟一带，该异常为Mn、Mo、Ba、Cu、Ni异常[4]，Mn元素峰值3 532×10-6、平均值2 539.67×10-6、标准离差272.27，异常面积3.45 km2；Mo面积约11.36 km2、元素峰值20.3×10-6、平均值4.01×10-6、标准离差2.4；Ba元素峰值3 374×10-6、平均值1 926.56×10-6、标准离差547.56；Cu元素峰值114×10-6、平均值53.55×10-6、标准离差15.47；Ni元素峰值96.1×10-6、平均值44.7×10-6、标准离差4.76，各元素异常套合较好(见表2)。

表2 菜园子沟地区HS38号异常区元素特征值

1 第四系；2 三叠系中—上统希里可特组；3 三叠系下—中统闹仓坚沟组；4 三叠系下—中统洪水川组；5奥陶—志留系纳赤台群；6 中—新元古界万宝沟群；7 地质界线；8 断裂；9 灰岩、大理岩；10 灰岩；11 砂岩；12 岩层产状

从图1可以看出：该异常展布于中—新元古界万宝沟群的碳酸盐组(Pt2-3W2)，奥陶—志留系纳赤台群碎屑岩组(OSN)、三叠系洪水川组二段(T1-2h2)和第四系的冲—洪积物地层中。构造以北西向断裂为主，主要分布于异常北部。该异常有一定规模，浓集中心明显，元素组合多,成矿地质条件较好,有较好的找矿前景。

Mn异常区出露的地层主要为万宝沟群(见图1)，为碳酸盐岩建造，目前在Mn异常区已圈出锰矿体，矿体控制长约2 km，宽约1.7～13 m，锰品位为8.98×10-2～16.04×10-2，单样最高19.2×10-2，赋矿岩性为含锰矿化灰岩、碎裂化碳酸盐化灰岩，为沉积型锰矿，证实为矿致异常；在该异常以西HS36号综合异常内已发现磨石沟锰多金属矿，其地质背景一样，因此具有寻找相似锰矿床的潜力。

3 找矿标志

1)地层标志，圈出的锰矿体展布受中—新元古界万宝沟群的碳酸盐组地层控制，含矿岩系为含锰矿化灰岩，该地层岩性为区内锰矿找矿标志。

2)地球物理标志，含锰矿化灰岩与围岩电性差异特征，激电剖面确定的低阻高极化率异常地段对锰矿寻找具有指示作用。

3)地球化学标志，土壤化探异常中Mn高值段与激电剖面低阻高极化率异常套合地段。HS38号异常区内已圈出锰矿体、锰矿化体均位于1∶50 000水系沉积物测量及地化剖面测量工作圈出的锰化探异常内或锰异常高值点附近，说明化探异常具有较好的指导意义。

4)该区内锰氧化露头，表面风化成黑色或褐黑色渲染，在地表呈带状分布，是找矿直接的标志[5]。

4 结 论

1)海相沉积型锰矿受控于不同层位、不同性质的含锰岩系；菜园子沟HS38号异常内主要分布中新元古代万宝沟群(Pt2-3W)地层,为碳酸盐岩沉积建造，具黑色含锰岩系，有利于形成海相沉积型锰矿床。

2)采用绿色勘查的地物化技术方法和手段，对地物化异常套合较好地段开展进一步的地质工作，加大该区深部找矿，评价该区锰矿找矿远景，为该区以后的地质工作提供参考。