古天然气渗漏沉积型锰矿床找矿模型——以黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿为例

产于Rodinia超大陆裂解背景下、武陵次级裂谷盆地中的黔湘渝地区南华纪古天然气渗漏沉积型锰矿床已成为中国最重要的锰矿床类型。通过分析总结该类型矿床地质背景、南华纪早期构造古地理与矿床地质特征,基于古天然气渗漏沉积型锰矿床的成矿模式,总结建立了该类型锰矿床找矿模型:即以南华纪早期同沉积断层、Ⅳ级断陷盆地、两界河组及其中古天然气成因的白云岩透镜体存在与否、锰矿成矿地质体与大塘坡组厚度和裂谷盆地古天然气锰矿成矿系统中渗漏喷溢中心相、过渡相、边缘相等为主要地质标志建立地质找矿模型;以Ⅳ级、Ⅲ级断陷盆地中不同的Mn/Cr微量元素比值指标和δ~(34)S值在中心相、过渡相、边缘相判别指标建立地球化学找矿模型;以锰矿成矿地质体的低电阻率、高极化率与其上覆及下伏地层高电阻率、低极化率的物性差异特征,建立AMT地球物理间接找矿模型。项目团队运用建立的地质、地球化学和地球物理找矿模型,在黔东地区锰矿整装勘查实践检验中,已先后新发现了亚洲最大的松桃道坨和松桃普觉(西溪堡)两个隐伏超大型锰矿床,最近又新发现松桃桃子坪、高地两个超大型锰矿床,使黔东地区成为新的世界级锰矿资源富集区。古天然气渗漏沉积型锰矿床已成为继传统的海相沉积型、沉积变质型锰矿床之后,全球最重要的三大锰矿床类型之一。     

上扬子东南缘民乐-古丈地区锰矿地质特征及找矿方向

湖南省民乐-古丈地区锰矿位于上扬子地块东南缘之武陵台陷的半局限浅海盆地中,为典型的海相沉积型锰矿床。区内主要有民乐和古丈2个锰矿产地,位于松桃成锰盆地的中东部,与贵州道坨锰矿、杨立掌锰矿处于同一断陷槽中,成矿地质条件较好,找矿潜力较大。通过对区内锰矿床（点）成矿地质特征、古构造、岩相古地理等综合分析,总结区域锰矿成矿规律和找矿方向,为上扬子地块东南缘南华系锰矿找矿突破提供依据。     

贵州二叠纪与南华纪锰矿主要矿床地质特征对比及意义

贵州南华纪古天然气渗漏沉积型锰矿通过成矿理论和找矿预测方法的创新,近年来不断取得巨大的找矿成果,在国内外产生重要影响,已成为国内最重要的锰矿床类型。本文通过对贵州二叠纪锰矿与南华纪锰矿矿床地质特征的对比研究发现:二者在成矿构造背景、同沉积断层(控矿构造)、成矿物质来源、矿石与地球化学特征、锰矿成矿系统特征等方面十分相似,在结构构造特征、沥青球特征、盖帽白云岩和冷泉碳酸盐岩等方面也存在一些差别。在此基础上,贵州二叠纪锰矿通过借鉴和运用贵州南华纪古天然气渗漏沉积成矿理论和找矿预测方法,已在遵义锰矿国家整装勘查区取得重大进展。说明"内生外成"的古天然气渗漏沉积型锰矿成矿理论和找矿预测方法,在相似的成矿地质背景条件下,具有普适性和推广意义。     

黔东及毗邻地区南华纪锰矿成矿期与成矿后构造专项填图方法研究

黔东及毗邻地区南华纪锰矿成矿期构造主要为同沉积断层,该类型断层在成矿期十分发育,控制和形成了南华纪早期不同序次的次级裂谷盆地,同沉积断层的垂向发育形成了锰矿成矿通道,同沉积断层可作为古天然气渗漏沉积型锰矿床关键地质找矿标志,本文阐述了其主要判别特征。南华纪锰矿形成后,历经加里东运动、印支运动及燕山运动等构造运动,总体来说,该区构造格局主要是受到燕山运动影响形成。本文也讨论了研究区成矿后广泛发育且比较典型,对锰矿层保存与破坏有着较大影响的犁式正断层及其判别特征。     

辽宁省锰元素分布规律及锰矿床潜力评价

通过研究不同地质构造单元、不同时代地层和不同岩石类型中锰元素分布特征,认为辽西台陷和松辽拗陷区可作为形成锰矿的重要矿源地体.结合辽宁省富锰地层特征和锰矿床地质特征,认为铁岭组含锰灰岩岩层是沉积锰矿找矿的重要标志,其分布的辽西地区可划为辽宁省境内大型浅海沉积锰矿成矿远景区;辽东、辽南白垩系富锰页岩分布的地区有望找到中到大型河湖相沉积锰矿床;火山热液锰矿可在朝阳、锦西以西地区寻找,其矿源层为串岭沟组石英砂岩,高于庄组含锰细砂岩,大红峪组、铁岭组、洪水庄组富锰碳酸盐岩,成矿热液为酸性岩浆提供.     

博茨瓦纳莫能锰矿床地质特征及成因

莫能锰矿为元古代形成的与含铁建造密切相关的锰矿床。本文系统总结了区域地质背景、锰矿床地质特征,并对含锰地层的岩相古地理进行了分析,认为含矿岩系为滨外浅海陆棚沉积。在此基础上,初步建立了矿床的成因模式,提出矿床成因属浅海沉积变质型。与世界上最大的锰矿田卡拉哈里锰矿田进行对比后,认为它们在成矿背景、成矿时代、矿床特征、岩相古地理条件及后生改造等方面均有相似之处,莫能锰矿具有成为大型锰矿床的找矿潜力。     

贵州遵义二叠纪锰矿气液喷口群的发现及地质意义

在通过对遵义市锰矿整装勘查区及周边所有探矿工程资料整理、分析研究的基础上,结合野外大比例尺专项地质填图、剖面实测和测试的成果。将贵州遵义二叠系锰矿与华南古天然气渗漏沉积型锰矿床成矿理论进行详细对比,认为遵义锰矿总体是"内生外成",成锰物质主体来自地幔,遵义锰矿属"古天然气渗漏沉积型锰矿床",借鉴古天然气渗漏沉积型锰矿床的成矿理论和研究方法,运用遵义锰矿裂陷槽盆地结构的划分、同沉积断裂的识别和中心相、过渡相和边缘相判别标志,在断陷盆地中喷溢口及附近,发现矿石及其顶底板具有古天然气渗漏沉积型锰矿床独有的结构构造、同位素、生物组合等特征。研究认为遵义成锰盆地至少存在5个气液渗漏喷溢口,分布于Ⅲ级断陷盆地内,每一个喷溢口构成一个相对独立的气液渗漏喷溢沉积成矿系统,遵义锰矿床是形成由若干个气液渗漏喷溢沉积成矿子系统构成的沉积成矿系统。贵州遵义二叠纪锰矿成矿的气液渗漏喷溢口的发现,对遵义锰矿"内生外成"成因研究提供了宏观地质证据,为建立深部锰矿找矿预测模型提供了重要依据,为研究遵义锰矿的古天然气渗漏沉积型锰矿床成矿系统具有重要意义。     

鄂东北鹰咀山锰矿床的矿物学与地球化学：对矿床成因的指示

鄂东北地区红安群地层里广泛发育锰矿床（如鹰咀山、四方山-团山沟和孙冲等锰矿床）,目前对该类锰矿床的成因研究相对较为薄弱。本文以鄂东北地区鹰咀山锰矿床为研究对象,在详细论述其矿床地质特征基础上,对其进行矿物学及地球化学研究,认为鹰咀山锰矿床属于沉积变质型锰矿床。其形成后经抬升剥蚀至地表,遭受了表生氧化作用。锰成矿过程可分为3个期次：第1期为沉积成岩成矿期,锰矿物由菱锰矿、锰方解石及锰白云石组成;第2期为变质改造期,锰矿物主要由重结晶菱锰矿、黑锰矿及锰铝榴石等矿物组成;第3期为表生氧化期,锰矿物则主要由硬锰矿、软锰矿及锰钡矿等矿物组成。鹰咀山锰成矿物质来源应主要来自火山喷发和海底热液喷流作用。     

鄂东北鹰咀山锰矿床的矿物学与地球化学：对矿床成因的指示

鄂东北地区红安群地层里广泛发育锰矿床（如鹰咀山、四方山-团山沟和孙冲等锰矿床）,目前对该类锰矿床的成因研究相对较为薄弱。本文以鄂东北地区鹰咀山锰矿床为研究对象,在详细论述其矿床地质特征基础上,对其进行矿物学及地球化学研究,认为鹰咀山锰矿床属于沉积变质型锰矿床。其形成后经抬升剥蚀至地表,遭受了表生氧化作用。锰成矿过程可分为3个期次：第1期为沉积成岩成矿期,锰矿物由菱锰矿、锰方解石及锰白云石组成;第2期为变质改造期,锰矿物主要由重结晶菱锰矿、黑锰矿及锰铝榴石等矿物组成;第3期为表生氧化期,锰矿物则主要由硬锰矿、软锰矿及锰钡矿等矿物组成。鹰咀山锰成矿物质来源应主要来自火山喷发和海底热液喷流作用。     

湘西北地区民乐式锰矿成矿地质特征及矿床成因

在野外考察和室内综合研究基础上,从地层岩性、岩相古地理、地质构造等成矿地质条件的分析入手,结合稳定同位素测试数据分析,以古丈锰矿田中的野竹锰矿为例,对湘西北民乐式锰矿床的成矿地质特征及成矿机制进行了探讨,认为区内成矿物质（锰）是多来源的,但主要来源于海底火山活动。在成矿作用过程中,堆集在火山喷口附近的沉积物被烘热的海水淋滤改造,从中析出锰质,由热海水体所挟带,随海流迁移,成矿物质在裂陷槽中沉积下来富集形成锰矿床。民乐式锰矿床属离火山喷发中心较远的海底火山喷发-沉积锰矿床。     

湖南省沉积型锰矿床地球化学特征

湖南省锰矿资源丰富,类型多样,沉积型锰矿是最重要的类型,主要沉积成锰期集中在早南华世大塘坡期、中奥陶世烟溪期及晚二叠世孤峰期。通过对三个主要成锰期代表性锰矿石电子探针分析显示,三个主要成锰期所成锰矿床,矿石组分类似,组成矿石的锰矿物主要为锰的碳酸盐,包括菱锰矿、钙菱锰矿、镁菱锰矿、锰白云石、锰方解石等。三个主要成锰期代表性锰矿石及地层稀土元素地球化学标准化参数与配分模式显示,各成矿期含锰地层与锰矿石之间无显著差异,暗示了它们是相似的沉积环境下形成的产物,为正常沉积与热水沉积的复合。一方面,各成矿期岩、矿石稀土元素总量中等偏高,表现为正常沉积物的稀土元素特征。另一方面,在北美页岩标准化配分曲线上,呈现出水平或重稀土相对富集的左倾配分曲线,Ce的负异常,又是典型热水沉积成因呈现出的稀土元素地球化学特征。δCe异常特征,指示了成锰作用处于波动的缺氧还原/氧化沉积环境。     

黔湘渝毗邻区南华纪武陵裂谷盆地结构及其对锰矿的控制作用

黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿是我国最重要的锰资源基地,现已发现沉积型菱锰矿上亿吨,占全国已探明锰矿资源量的50%左右.通过对南华纪地层系统和地层分区的研究,提出在Rodinia超大陆裂解背景下,南华裂谷盆地 (I级) 西段分别由武陵、雪峰次级裂谷盆地和其间的天柱-怀化隆起 (地垒)3个Ⅱ级构造单元构成.武陵次级裂谷盆地控制形成了黔渝湘毗邻区锰矿成矿带,内部由3个Ⅲ级断陷 (地堑) 盆地、2个Ⅲ级隆起 (地垒) 和至少16个Ⅳ级断陷 (地堑) 盆地组成.3个Ⅲ级断陷 (地堑) 盆地分别控制形成了松桃-古丈、玉屏-芷江以及溪口-小茶园锰矿成矿亚带.其中,松桃-古丈锰矿成矿亚带是武陵次级裂谷盆地的裂陷中心,锰矿成矿作用强烈,形成的锰矿资源量巨大,已成为世界级锰矿资源富集区之一.Ⅳ断陷 (地堑) 盆地则控制形成研究区各锰矿床;提出南华纪早期同沉积断层是锰矿床形成的前提,并识别恢复出研究区15条同沉积断层及所控制形成的断陷 (地堑) 盆地和主要锰矿床.同沉积断层不但是深部锰质和古天然气上升的通道,更是连接古天然气渗漏沉积型锰矿成矿系统中地内系统与表层系统的纽带.      

江西黄连坑锰矿成矿特征及成因探讨

江西省武宁县境内分布了众多的小型铁、锰矿床(点),前人称之为“武宁式”铁矿。通过对黄连坑锰矿区地层的含矿性、控矿构造及容矿构造、矿体特征、矿石类型等地质特征的论述,认为震旦系地层是“初始矿源层”,滑脱构造对成矿物质起迁移、富集及容矿作用。并与萍—乐断陷盆地内的沉积加热液叠改型乐华锰矿床进行了对比分析,二者在矿体规模、矿石类型、锰品位等方面存在显著差别,应属不同成因类型的矿床。初步认为黄连坑锰矿床属构造控矿、风化淋滤成因。     

四川黑水地区锰矿成矿特征及找矿前景分析

四川黑水锰矿属扬子地台西缘之松潘—甘孜地槽南缘拗陷盆地边缘沉积,锰矿赋存于下三叠统菠茨沟组浅海相泥质—碳酸盐类的混合沉积物中,地层、岩性控矿明显。在对黑水地区锰矿床成矿地质背景和下口锰矿床特征研究基础上,对黑水地区锰矿的成矿模式和找矿标志进行了分析探讨,预测该区沉积变质型锰矿床具有很大的找矿前景。对区域上锰矿勘查具有指导意义。     

张家山锰矿地质特征及找矿标志

四川张家山锰矿是近年来新发现的锰矿床,位于松潘—甘孜推覆造山带和扬子陆块的结合部位。在成矿地质背景及矿区地质特征系统研究的基础上,对矿床成因及找矿标志做了探讨,确立其成因类型为海相沉积型锰矿床。张家山锰矿地质特征、成因及找矿标志探讨,对于研究该地区沉积型锰矿床不仅具有理论研究价值,而且对于实践指导找矿有一定的借鉴意义。     

黔东南地区南华纪锰矿地质地球化学特征

通过黔东南地区南华纪锰矿成矿地质背景及沉积矿物特征、微量元素及C、O同位素地球化学特征的研究,认为黔东南地区南华系锰矿成矿物质主要来源地壳深部,主要与火山作用及喷气作用有关,沉积成锰盆地受同生深大断裂带的控制,成锰早期构造与热液活动强烈,矿石矿物有热水成矿的痕迹,矿体下部纹层状锰矿有热水成矿的特征,但根据含锰岩系微量元素比值、C、O同位素地球化学特征,分析认为区内锰矿沉积成矿作用以化学及生物化学为主。     

东昆仑洪水河铁锰矿床特征及发现意义

沉积变质型锰矿是国内外重要的矿床类型,洪水河铁锰矿床是近年来东昆仑地区铁锰矿勘查的重要发现。笔者在对洪水河铁锰矿床成矿地质背景和矿床特征研究基础上,认为矿床产于蓟县系狼牙山组,矿体受地层层位和岩性控制明显,铁锰矿床的形成经历了碎屑沉积、热水沉积、变质作用和表生氧化作用,矿质的沉淀与缺氧环境密切相关,矿床成因属于沉积变质型。东昆仑地区蓟县系狼牙山组分布广泛,该矿床的发现不仅可带动青海省铁锰矿的勘查和研究,而且进一步拓展了中元古代锰矿的勘查地域范围。     

贵州松桃普觉超大型锰矿床主要特征与找矿实践

贵州松桃普觉超大型锰矿床受南华纪普觉Ⅳ级地堑成锰盆地控制,由于同沉积断层作用,两界河组、含锰岩系、锰矿体、大塘坡组第二段、南沱组等地层均从南往北由薄变厚,盆地中存在2个呈NE65°方向展布的渗漏沉积中心。锰矿产于南华系下统大塘坡组第一段(含锰岩系)下部黑色碳质页岩中,呈层状、似层状缓倾斜顺层产出,矿体长大于6 000 m、宽大于2 000 m,盆地中心部位矿体中夹一层含碳玻屑晶屑凝灰岩透镜体。该矿床是近年来运用古天然气渗漏沉积型锰矿床成矿模式与找矿模型理论发现的又一个隐伏超大型锰矿床,锰矿石资源量(332+333) 1. 92亿吨,位居亚洲第一、世界第五位。     

广西天等把荷锰矿地质特征及成因分析

通过对天等把荷锰矿地质构造、赋矿层位、矿体特征、矿石特征等论述,认为把荷锰矿属于沉积―氧化型矿床,除了正常海相沉积,矿区的地层、岩性、沉积―构造环境、气候和地貌等条件均对成矿有一定的影响,分析此类锰矿床的地质特征以及成因,对寻找类似锰矿床具有一定的指导意义。     

古天然气渗漏沉积型锰矿床成矿系统与成矿模式——以黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿为例

黔湘渝毗邻区"大塘坡式"锰矿床形成于南华纪裂谷盆地中,矿床主要分布于裂谷盆地中的次级断陷沉积盆地中心,受古断裂控制。矿物成分主要是菱锰矿和钙菱锰矿,具有低δ13C值(-7‰～-10‰)、高δ34S值(+40‰～+63‰)的特征。含锰岩系中,碳质页岩的Mn/Cr比值在40左右。结合菱锰矿体及相邻岩层中普遍发育由古天然气泄漏沉积形成的气泡状构造、底辟构造、渗漏管构造、帐篷构造、泥火山构造及相关的软沉积变形纹理等特征,提出该地区南华纪"大塘坡式"锰矿床是古天然气渗漏沉积成矿成因,并建立了古天然气渗漏沉积型锰矿床成矿系统与成矿模式。