一、任务来源
玛尔坎苏锰矿带位于西昆仑西部的昆盖山西段，行政区划属于新疆维吾尔自治区克孜勒苏柯尔克孜自治州阿克陶县管辖，为一条东西向展布长度近100km的锰矿带。2016年，在该地区设立了全国找矿突破战略行动国家级整装勘查区——新疆西昆仑玛尔坎苏一带锰矿整装勘查区，主要矿床类型为沉积型锰矿。区内已发现的奥尔托喀讷什、穆呼、玛尔坎土等多个大、中型锰矿床（图1）和一批锰矿找矿线索，其中奥尔托喀讷什锰矿已经进入了开发阶段。玛尔坎苏锰矿带中部存在大量的第四系覆盖区，含锰岩系被第四系覆盖，第四系覆盖区及已知锰矿床外围锰矿体的延伸情况尚不清楚。因此，以中国地质调查局西安地质调查中心、新疆地矿局第二地质大队、中国冶金地质总局西北地质勘查院等单位为主的地勘单位在玛尔坎苏锰矿带开展了大量的调查和勘查工作，以国家公益性调查为主，引领新疆地勘基金、企业进行锰矿调查、勘查和开发。
图1西昆仑玛尔坎苏一带区域地质矿产简图
二、找矿思路确定
近年来，西昆仑玛尔坎苏地区取得优质锰矿的重大找矿突破，新发现奥尔托喀讷什、穆呼、玛尔坎土等碳酸锰矿床，层位稳定，厚度较大，为中国北方地区最富的碳酸锰矿床。截至2018年年底，探获300m以浅富锰矿石资源量已达5000×104t以上，平均品位30%以上；含锰岩系东西延伸达100km，向西延至塔吉克斯坦境内，外围及深部找矿潜力巨大，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。
玛尔坎苏锰矿带锰矿找矿勘查工作同样是一个典型的“就矿找矿”理论应用的实例，特别是在玛尔坎苏锰矿带东部的穆呼-玛尔坎土锰矿区向西延伸段及深部矿体延伸情况开展了大量的调查工作，取得了较好的找矿效果。2016—2019年，中国地质调查局西安地质调查中心和新疆地矿局第二地质大队在该地区针对已发现的地表矿体，在其外围及深部利用“就矿找矿”的理论开展了大量的调查工作。特别是中国地质调查局西安地质调查中心在前期大量的玛尔坎苏锰矿含锰岩系沉积相沉积环境研究和矿区构造分析的基础上，通过综合物探剖面试验，系统分析了锰矿成矿特征、控矿因素和找矿潜力。在穆呼-玛尔坎土锰矿西侧第四系覆盖区开展综合物探剖面试验，创新地利用井地激电测量对隐伏矿体进行调查，后续实施的钻探工作探明了锰矿体继续向西部延伸，扩大了锰矿带的找矿空间。
2017—2018年，在穆呼锰矿区西段及北侧第四系覆盖区施工的5个验证钻孔有3个见矿。其中：3线发现5层隐伏锰矿体，累计视厚度（即假厚度，下同）8.92m，锰品位9.42%~22.11%；18线发现2层隐伏锰矿体，累计视厚度2.69m，锰品位22.77%~25.44%，主矿体走向延伸总长超过3km。2019年在穆呼锰矿西段钻孔中实施的井地激电测量显示了锰矿体继续向西偏南方向延伸，为该地区下一步找矿勘查工作指明了方向。三、技术方法选择
玛尔坎苏一带锰矿产于玛尔坎苏断陷盆地内，含矿地层为上石炭统喀拉阿特河组上部泥质灰岩夹薄层状灰岩中，与陆棚相、盆地边缘相沉积环境关系密切。主体为低能带，生物少见，岩石色调深。颗粒多为细粒、泥粒方解石，陆源碎屑物较少。依据玛尔坎苏锰矿带锰矿体的产出特征及矿床成因特征，找矿方法的选择主要考虑了以下几个方面的因素。
一是根据典型矿床研究和1∶5万矿产专项地质调查，初步厘定了含锰岩系地层层序、沉积相组合，分析了沉积环境，建立了含锰岩系的标志层系。玛尔坎苏一带锰矿产于玛尔坎苏断陷盆地内，含矿地层为上石炭统喀拉阿特河组上部泥质灰岩夹薄层状灰岩中，含锰岩系厚度较大，富锰含矿层位稳定，境内东西长约100km，向西已延至塔吉克斯坦境内。区内褶皱构造发育，目前已发现奥尔托喀讷什、玛尔坎土、穆呼等锰矿床以及苏萨尔布拉克、博托彦、博拖彦南、托库孜布拉克等锰矿点。奥尔托喀讷什、穆呼锰矿区含锰矿岩系的灰岩与陆棚相、盆地边缘相沉积环境关系密切。主体为低能带，生物少见，岩石色调深。颗粒多为细粒、泥粒方解石，陆源碎屑物较少。水体较深，阳光较少，水动能较弱，营养物质缺乏，盐度高，温度低等，均不适合生物繁殖。
二是针对区域含锰岩系被第四系覆盖的特征，在玛尔坎苏锰矿带进行了锰矿物探综合找矿方法试验，初步总结了玛尔坎苏不同岩性与地质单元的物探异常特征。提出井-地激电测量圈定极化率异常可有效推测隐伏矿体延伸，采用激电方法可以有效地反映浅部地层界线，对划分石炭系含锰岩系效果明显，通过大地电磁测深电阻率差异可指示埋深500m内地质体的分布特征，利用局部重力异常可大致确定隐伏锰矿体范围，对了解深部褶皱形态、含锰岩系分布、寻找隐伏矿体和矿产勘查工作部署提供了物探依据。
三是隐伏区必要的钻探验证。钻探验证是隐伏矿体找矿的必要手段，在前期对玛尔坎苏锰矿带含锰岩系沉积相沉积环境分析的基础上，通过综合物探剖面分析，圈定了找矿有利区域。通过对找矿靶区的综合优选评价，选择对穆呼锰矿向西延伸段隐伏矿体进行深部钻探验证，发现了隐伏富锰矿体。
四是专项调查拓展区域锰矿找矿空间，在对玛尔坎苏锰矿带开展遥感解译、矿产资源潜力调查的基础上，优选找矿靶区，选择成矿有利区域开展锰矿专项调查，拓展区域锰矿找矿空间。
四、勘查发现过程
（一）矿床勘查过程
2008年至今，新疆佰源丰矿业有限公司对勘查区西部的奥尔托喀讷什锰矿床开展了详查工作，在矿区圈定了长度大于3km的锰矿带，对其中2条矿体进行控制，估算斜深400m以内锰矿资源量达270×104t，预测远景资源量达3500×104t，锰品位在30%~40%之间，为1个大型富锰矿床。
2013—2015年，中国冶金地质总局西北地质勘查院对奥尔托喀讷什一、二区锰矿开展普详查工作。
2015—2016年，新疆地矿局第二地质大队利用自治区两权价款资金对勘查区内穆呼一带锰矿进行了调查评价，圈定了5条矿带18条锰矿体，预测为1个大型富锰矿床，并在区内发现了3处新的锰矿化线索，初步证实区内锰矿均产于上石炭统砂屑灰岩中，为1个海相沉积型富锰矿床，指出区内锰矿带长度大于100km，找矿潜力巨大。
2015—2017年，中国冶金地质总局中南地质勘查院在西昆仑玛尔坎苏一带开展“新疆乌恰县—阿克陶县玛尔坎苏一带锰矿资源远景调查评价”项目，对区内锰矿成矿条件、找矿潜力等进行了分析。
2016—2018年，中国地质调查局西安地质调查中心承担的中国地质调查局地质调查项目“西昆仑铁铅锌资源基地调查与勘查示范”二级项目及其下属子项目“新疆坑希维尔—阿托依那克一带1∶5万锰矿专项矿产地质调查”，对玛尔坎苏一带含锰岩系特征及向东的延伸情况进行了调查，发现了含锰建造向东存在一定的延伸。通过项目实施，在玛尔坎苏锰矿带隐伏区找矿及矿带中部二叠系中锰矿找矿均取得了较大的找矿突破。
（二）找矿思维及认识
玛尔坎苏锰矿带锰矿找矿勘查工作从最初的锰矿找矿线索发展到大型锰矿资源基地，其找矿过程遵循了实践—认识—再实践—再认识的过程，在不同的找矿勘查阶段，不断地对前期找矿勘查资料综合分析，形成指导找矿的理论，指导找矿勘查工作。在找矿初期只是在地表发现了少量的锰矿化线索，受地形条件和第四系覆盖的影响，对矿区锰矿体的延伸状态控制不够，影响了对锰矿储量的评价。中期通过对锰矿区含锰岩系特征及矿区构造的认识，初步认为锰矿区为1个背斜构造，奥尔托喀讷什锰矿主要位于背斜的北翼，且矿体向北陡倾，后续通过钻探验证说明了对矿区矿体产状和延伸规律的认识对找矿有较好的指导作用；后期在找矿勘查的过程中，在前期勘查工作的基础上，综合分析已有资料，继续对矿区构造、矿床沉积环境和沉积相进行详细的分析，并利用综合物探分析对奥尔托喀讷什锰矿、穆呼锰矿、玛尔坎土锰矿东西两侧延伸段隐伏矿体的延伸情况进行了调查，并取得了较好的找矿效果。
（三）技术方法应用及其效果
根据玛尔坎苏锰矿带锰矿矿床成因特征、沉积相、沉积环境特征及锰矿带中部大量含锰岩系被第四系覆盖的特征，在找矿勘查中采取了一系列勘查、研究技术方法，也取得了较好的找矿效果。
第一，在玛尔坎苏锰矿带开展含锰岩系沉积相沉积环境分析。初步研究认为，西昆仑玛尔坎苏晚石炭世处于活动陆缘环境拉张体制下裂陷槽控制着沉积盆地的演化，自下而上为生物碎屑灰岩、长石石英砂岩、含碳质细晶灰岩的层序，反映出由浅海逐渐变半深海、自东向西的海进充填沉积序列。锰矿物质来源可能与下伏的下石炭统玄武岩有关，菱锰矿形成于富含二氧化碳的弱碱性、还原环境，属于“内生外成”的热水沉积型锰矿，碳质可能反映了其对锰离子的价态有一定的控制作用。
第二，在玛尔坎苏锰矿带第四系覆盖区开展隐伏区综合物探专项研究工作。采用的技术方法及其找矿效果包括：大地电磁测深、激电、重力、井中物探组合方法可有效指导锰矿探深找盲工作；井-地激电测量圈定极化率异常可有效推测隐伏矿体延伸。
第三，在锰矿带覆盖区对隐伏矿体进行钻探验证工作，玛尔坎苏锰矿带东段穆呼矿区西侧隐伏区在前期综合研究工作基础上实施的钻探工程发现锰矿体，证实富锰矿层向西有一定的延伸，穆呼矿区向西仍有较大的找矿潜力。这一发现拉动了新疆基金项目深部进一步发现厚大矿体，进一步拉动商业性勘查，玛尔坎苏锰矿带资源量累计达5000×104t以上。
第四，通过1∶5万锰矿专项地质调查在玛尔坎苏锰矿带新发现二叠系含锰层位。博托彦南锰矿点位于玛尔坎苏锰矿带博托彦锰矿点以南约1km处，东距穆呼锰矿区约8km，为2018年新发现锰矿点。矿点赋存于中二叠统昆盖依套山组蚀变玄武岩、大理岩中，由一条铁锰矿化带和一条锰矿带组成。铁锰矿化带宽0.5~6.0m，延长约600m，快速分析锰品位4%~30%，铁品位15%~40%，矿石矿物主要为氧化锰、赤铁矿；锰矿化带位于铁锰矿化带北侧60~100m处，赋存在昆盖依套组大理岩中，地表出露宽0.5~3.0m，呈条带状、似层状断续延长近1km，快速分析锰矿品位为10%~30%，主要矿石矿物为氧化锰。初步分析认为锰矿化可能为热水沉积成因，铁锰矿化可能为热水沉积-热液改造成因。
五、矿床基本情况
玛尔坎苏锰矿床位于新疆维吾尔自治区克孜勒苏柯尔克孜自治州阿克陶县木吉乡西北80km处，面积约1441km2。交通条件较差，道路位于西昆仑山脉高海拔深切割地区，滑坡、泥石流时有发生，对交通有较大的影响。区内无固定居民，仅有季节性游牧人员，木吉乡是距矿区最近的居民点，有牧业、采矿业及其他个体服务性行业。采矿业涉及铅锌矿、锰矿、金矿、铁矿等。常年的积雪融化为各河流提供了充足的水源，水质良好，解决了矿区生活、生产用水，其他物资均需从喀什市汽车拉运。区内供电条件较差，目前布伦口水电站的交流电只通到木吉乡，区内矿区电力主要依靠大功率柴油发电机。
玛尔坎苏锰矿带大地构造位处西昆仑造山带与塔里木陆块结合部位，含锰岩系沿西昆仑昆北构造带玛尔坎苏晚古生代弧后裂谷盆地分布，已发现奥尔托喀讷什大型锰矿、穆呼大型锰矿、玛尔坎土中型锰矿等碳酸锰矿床。奥尔托喀讷什锰矿平均锰品位30%以上，玛尔坎土锰矿、穆呼锰矿平均锰品位28%左右，均为优质富锰矿。矿床为海相沉积型菱锰矿，矿床具有厚度大及沿走向、倾向延伸稳定等特点，矿体在奥尔托喀讷什锰矿区出露长度近8km，在穆呼、玛尔坎苏锰矿出露长度超过5km，而且根据钻探资料显示局部矿层向深部有增厚的趋势。玛尔坎苏锰矿带内各矿床矿体的矿物组分基本一致，经岩矿鉴定及电子探针波谱分析，其金属矿物主要为菱锰矿，见少量软锰矿、褐锰矿、硫锰矿、硅锰矿、黄铁矿，偶见黄铜矿；非金属矿物以石英、方解石为主。
六、结束语
西昆仑玛尔坎苏大型富锰矿带的发现，是中国北方富锰矿的重要发现，对于环塔里木盆地的石炭系、二叠系寻找锰矿资源具有重要的意义。①依靠科技创新是引领西昆仑玛尔坎苏锰矿找矿突破的关键。加强前人区域地质背景资料、典型矿床勘查资料的研究，聚焦影响锰矿资源评价的关键地质问题，实现产学研的深度融合，创新成矿预测理论开展资源潜力评价，在引领和推动西昆仑玛尔坎苏锰矿找矿突破过程中发挥了主要作用。②创新找矿突破的机制，国家公益项目、地勘基金和社会资金的联动是实现锰矿找矿突破的主要因素。按照不同资金的定位与需求，做到公益工作引领有效、商业勘查跟进有利、基金有机衔接，创新新时期的地质勘查新机制，调动各方的积极性，可以大大加快找矿突破进程。③综合利用多种高新技术方法，总结有效找矿技术方法组合。主动开展多源数据遥感解译、综合物探方法试验和有效性总结，运用于矿产勘查工作，在覆盖区找矿、靶区优选方面发挥重要作用。
下一步的工作建议主要有几个方面：
①要进一步加强玛尔坎苏锰矿富集规律、富锰矿形成机制的研究，总结成矿规律，指导玛尔坎苏一带锰矿找矿勘查。
②继续对玛尔坎苏锰矿带构造特征进行深入调查研究。玛尔坎苏锰矿带受由南向北的逆冲推覆构造的影响，含锰岩系变形强烈，地层沿走向产状变化频繁，需要继续开展调查研究。
③加大玛尔坎苏锰矿带已知矿床深部及矿带中部隐伏区找矿工作，目前奥尔托喀讷什、穆呼、玛尔坎土锰矿只控制了300m以浅的资源量，需要对矿床深部资源量进行探索、控制。
此外，锰矿带中部大量含锰岩系被第四系覆盖，亟须对覆盖区隐伏矿体赋存情况进行调查，评价资源潜力。
本文选自《找矿思维成功案例——近年来国内大型超大型矿床发现经验集锦》
