青海乌兰县哈莉哈德锰矿床控矿因素及找矿标志探讨

2022-03-17党志刚

中国锰业 2022年1期

党志刚，漆亮

(1. 青海丹信矿业咨询有限公司，青海西宁 810000； 2. 青海国投矿业投资有限责任公司，青海西宁 810000； 3. 青海国投广源矿业有限公司，青海西宁 810000)

0 前言

青海乌兰县哈莉哈德锰矿床位于柴达木盆地东缘哈莉哈德山地区，地处秦祁昆成矿域、东昆仑成矿省、赛什腾—阿尔茨托山加里东期—印支期铅、锌、金、钨、锡(铜、钴、稀土)成矿带[1-2]，区内铁、铬、锰、铜、煤、黏土等矿产资源丰富[3-4]，成矿地质条件优越，矿区周边已发现锰矿床1处、铜矿化点1处、赤铁矿化点1处及铬铁矿化点1处。20世纪70年代以来，区内已进行过1∶5 000地质区调和水系沉积测量工作并积累了较为翔实的地质基础资料和矿化信息[5]，但对矿化带、矿体特征描述简单，未能系统总结区内矿化信息。通过对区内开展1∶2 000地质填图、槽探、钻探和采样等工作，系统总结了该矿床成矿地质背景、矿区矿体地质特征，并探讨了控矿因素和找矿标志，为该区下一阶段的探矿增储提供了重要的理论指导。

1 区域成矿地质背景

哈莉哈德锰矿床大地构造位置属西域板块赛什腾—锡铁山—哇洪山新元古—早古生代缝合带东段[6]，东与宗务隆山—兴海拗拉槽接壤，该区褶皱、断裂构造发育，岩浆活动频繁。该区域属中昆仑—西秦岭地层分区，柴达木北缘地层小区[7]，区域上出露地层有古元古代金水口岩群、奥陶—志留纪滩间山群、晚泥盆世牦牛山组、早石炭世怀头它拉组和第四纪，其中锰矿主要赋存于奥陶—志留纪滩间山群中[8]。区内褶皱断裂构造极为发育，其中褶皱构造主要为茶卡南山复式背斜及茶卡南山向斜，均分布于金水口岩群中，轴向北西—南东向，两翼基本对称，褶皱内次一级揉皱、拱曲极为发育；断裂构造按其走向分北北西向、东西向、北东向和北西向4组。其中北北西向断裂组是本区的主要断裂，控制地层、岩体的展布，形迹清楚，规模最大，主要断层有F1、F5、F6、F13、F14，断层长10～20 km，总体走向北北西，倾向南西，倾角45°～65°。区内岩浆活动强烈而且频繁，加里东期、华力西期、印支期均有出露，主要侵入岩以超基性、基性—中性—酸性岩体不同程度分布，以酸性岩为主，多呈基岩株状产出，喷出岩以中酸—中基性为主。

2 矿区地质概况

2.1 地层

哈莉哈德锰矿床位于哈莉哈德山西南，地层岩性较为单一，为奥陶—志留纪滩间山群及第四纪地层(图1)。其中奥陶—志留纪滩间山群火山岩组在区内大面积出露，走向北东东—南西西向，倾向南，倾角55°～87°，从北向南可划分为2个岩性层，分别为下部斜长角闪片岩和上部黑云石英片岩。斜长角闪片岩分布于研究区中部，走向50°～230°，地层出露厚度250～900 m；黑云石英片岩分布于研究区南部和北部，走向73°～253°，地层出露厚度80～400 m；第四纪分布于研究区南部边缘的沟谷，成因类型有残坡积和冲洪积。

1.第四纪；2.奥陶—志留纪滩间山群黑云石英片岩；3.奥陶—志留纪滩间山群斜长角闪片岩；4.华力西期黑云母花岗岩；5.勘探线及编号；6.平硐及编号；7.见矿钻孔及编号；8.未见矿钻孔及编号；9.矿(化)体及编号；10.探槽及编号；11.研究区范围

2.2 构造

褶皱构造主要为倒转背斜，走向50°～73°及230°～253°，倾向140°～163°，倾角55°～87°；核部为老地层(斜长角闪片岩)，两翼为新地层(黑云石英片岩)；受区域动力作用影响，岩层不同程度弯曲，表现出舒缓波状特征，层间小揉曲局部可见，岩层倾角变化明显。隐伏小断层较发育，破碎带宽度0.5～2.5 m，强烈挤压为特征，产状与地层产状基本一致，属层间断层，断裂中有小石英脉碎块，褐铁矿化较强。

2.3 岩浆岩

区内未见较大规模的侵入岩，仅见脉状产出的华力西期黑云母花岗岩，主要包括4条脉状花岗岩，侵入于滩间山群地层中，走向为西西—南东东向，宽5～20 m，岩石呈灰白色，中细粒花岗结构，文象结构，块状构造，主要由斜长石、钾长石、石英、黑云母组成。

2.4 变质作用

区内变质作用强烈，可见区域变质作用、接触变质作用和动力变质作用，其中区域变质岩最为发育，其次为接触变质作用和动力变质作用。区域变质作用主要发生在加里东期和华力西期，形成金水口群、滩间山群等地层中的浅变质岩系，主要岩石类型有石英片岩类、千枚岩类、板岩类等。接触变质作用主要发生在印支—燕山期大型复式花岗岩类侵入体的四周，在金水口群、滩间山群和耗牛山组等与岩体接触地段，形成了宽窄不一的接触变质带，规模较小，矽卡岩零星出露。动力变质作用从吕梁期到燕山期均有发生，但以加里东期和印支期为主，与断裂构造密切关联，形成糜棱岩类、碎裂岩系等岩石和构造片理化带，有利于促进岩石中成矿元素的活化、迁移及富集。

3 矿体地质特征

3.1 矿体地质特征

区内通过钻孔、探槽、采样线和硐探工程，共圈定锰矿体24条，其中地表矿体5条，深部隐伏矿体19条。其中工业锰矿体11条，低品位矿体10条，工业和低品位矿体同时存在的锰矿体3条，所有矿体均赋存于黑云石英片岩中，矿体倾向165°，倾角在39°～79°之间，部分矿体特征见表1。

表1 哈莉哈德锰矿床矿体特征一览

区内部分矿体特征描述如下：

1)Mn1锰矿体位于矿区南部边缘，地表由3个探槽(TC2、TC3、TC4)和1条采样剖面(CY2)以50～100 m间距进行了控制，深部由4个钻孔(ZK101、ZK102、ZK001、ZK002)按50 m推深进行了控制，矿体连续性较好。矿体长170 m，平均厚1.80 m，平均品位15.74%，倾向南，倾角地表79°左右，深部45°～60°。顶底板围岩为黑云石英片岩，矿化蚀变为硅化、黑云母化、透闪石化、透辉石化、褐铁矿化、黄铁矿化。332+333锰资源量估算4.35万t。

2)Mn101锰矿体位于矿区东北角，地表由4个探槽(HTC1、HTC2、HTC3、HTC5)以50 m间距进行了控制，深部由4个钻孔(ZK404、ZK405、ZK4+50-1、ZK4+50-2)按50 m推深进行了控制，4 100 m中段PD2硐探工程控制(图2)。矿体长130 m，平均厚2.69 m，平均品位26.84%，倾向南，倾角地表73°左右，深部60°左右，顶底板围岩为黑云石英片岩，矿化蚀变为硅化、黑云母化、透闪石化、透辉石化、褐铁矿化、黄铁矿化。332+333锰资源量估算5.46万t。

1.第四纪；2.奥陶—志留纪滩间山群黑云石英片岩；3.奥陶—志留纪滩间山群斜长角闪片岩；4.勘探线及编号；5.平硐及编号；6.钻孔及编号；7.矿(化)体及编号

3)Mn105锰矿体位于矿区东北部，属隐伏矿体，由4个钻孔(ZK404、ZK405、ZK4+50-1、ZK4+50-2)按50 m推深进行了控制，4 100 m中段PD2硐探工程控制。矿体长72.5 m，平均厚2.04 m，平均品位20.87%，倾向南，深部71°左右，顶底板围岩为黑云石英片岩，矿化蚀变为硅化、黑云母化、透闪石化、透辉石化、黄铜矿化。332+333锰资源量估算1.80万t。

3.2 矿石特征

区内锰矿石以硅酸盐中锰矿石为主，其次为碳酸锰、软锰矿中锰和含锰赤铁矿中锰矿石，矿石氧化程度较低，属原生矿石类型，矿石平均品位为15.94%,最高为27.01%，最低为10.37%。矿石构造以条带状、网状—网脉状构造为主，矿石结构主要有半自形—他形、半自形—自形粒状结构和粉末状—隐晶质结构。矿石矿物成分较简单，主要为蔷薇辉石、锰铝石榴石，次为软锰矿、硬锰矿、黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿等；脉石矿物主要有石英、透闪石、阳起石、绿帘石、方解石、黑云母、绢云母等。

3.3 围岩及蚀变

锰矿体的围岩主要为黑云石英片岩、斜长角闪片岩，近矿围岩为黑云石英片岩。主要蚀变有硅化、黑云母化、透闪石化、透辉石化等；主要矿化有磁铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化、褐铁矿化等。区内含矿岩性和围岩均为黑云石英片岩，矿体和围岩的区别主要在于颜色，围岩一般为灰—深灰色，含矿岩性颜色一般为浅玫瑰红色、褐红色、棕红色等。

4 控矿因素及找矿标志

4.1 控矿因素

1)地层因素：从区内锰矿围岩及含矿岩性来看，本区奥陶—志留纪滩间山群黑云石英片岩既是含矿岩性又是围岩，锰元素在黑云石英片岩中得到很好的富集，为区内锰矿的形成提供了较为丰富的成矿物质来源。

2)构造作用：矿区位于柴北缘缝合带，经历了复杂的地质构造演化，其所处的特殊构造位置，褶皱、断裂构造较发育，岩浆活动频繁，为区内成矿物质的运移、储存、富集提供了良好的空间及场所。

3)变质作用：区内各类岩石经加里东期、晚华力西期、印支期不同程度的区域变质，尤其是黑云石英片岩受变质分异作用的影响，岩石中常伴有条带状的石英细脉、黄铁矿微细脉顺岩层产出，变质作用为区内锰的富集以及锰矿化形成提供了重要的动力和热源。

4)岩浆热液活动：区内印支期花岗岩侵入体在侵入活动过程中，岩浆活动产生的大量热能，可能激活了原围岩地层中少量成矿元素，与此同时，岩浆热液的活动，一方面分泌出As、Sb、Hg等挥发组分，携带含矿元素及硅质上升成矿，另一方面这些元素在高温高压下具较强挥发性，能携带锰元素的硅质溶液沿接触带等脆弱带向上以及四周运移活动并扩散于黑云石英片及裂隙间，当温度、压力及成矿热液条件改变后，使原地层中分散沉积的锰元素产生分异、活化、沉淀、迁移、富集，从而形成不同期次、不同矿石类型的锰矿石，矿床成因应属沉积—变质型锰矿床。