渝东北陡山沱组碳酸锰微生物岩沉积环境初探

沉积型碳酸锰矿床多被认为沉积于水体较深、局限且较还原的沉积环境,特别是黑色页岩型碳酸锰矿床。在扬子北缘城口地区,埃迪卡拉系陡山沱组顶部黑色页岩中也发育碳酸锰沉积,黑色页岩及锰矿石Ce元素异常被认为是指示沉积环境的关键证据,但缺乏系统的沉积学证据,其沉积环境还存在争议。本次研究通过野外剖面、钻井岩心观察和室内薄片观察,详细描述了城口地区陡山沱组碳酸锰岩石的沉积结构、构造特征,对其展开了详细的沉积学研究,确定了其沉积环境并建立了沉积模式。研究表明,城口锰矿是典型的微生物岩沉积,菱锰矿以层状构造为主,内部发育叠层石、核形石、树形石以及凝块石。其中,核形石菱锰矿常黏结生长,菱锰矿微观特征记录了凝块状、球粒状、丝状、管状、纤维状以及放射状等微生物岩微结构。关键钻孔岩心沉积记录显示,研究区陡山沱组菱锰矿与胶磷矿交互沉积,菱锰矿中发育各种微生物岩旋回沉积,少见正粒序层理,内部偶有记录代表水动力变强的内碎屑层,而胶磷矿以强水动力内碎屑沉积为特征,常发育于菱锰矿上部,显示含锰岩系—含磷岩系旋回沉积特征,揭示陡山沱组末期城口地区沉积水体逐渐变浅的特征。结合区域陡山沱组地层沉积特征,认为扬子北缘城口地区陡山沱组1段为缺失盖帽的无障壁海岸沉积,陡山沱组2段是具有混积特征的碳酸盐岩缓坡沉积,微生物岩型菱锰矿主要发育于浅缓坡下部障积丘礁沉积环境。值得注意的是,研究区陡山沱组末期障积丘礁的发育是加速该区域沉积体系由缓坡向台地演化的重要盆地演化动力学因素。     

黔中大湾磷矿区早震旦世“盖帽”白云岩对a矿层的影响及其地质意义

大湾矿区陡山沱组底部为上覆于南华系冰碛岩之上的盖帽白云岩,主要由微晶白云石组成的泥-微晶结构、薄层状构造灰色细晶白云岩。局部地区,岩石为铁质侵染,为褐红色。见方解石及少量石英充填于裂隙中。水平层理发育,与上覆矿层整合接触。盖帽白云岩在全球各地广泛分布。大湾矿区震旦系陡山沱二段(a矿层产出层位)厚度及其品位受沉积基底(陡山沱一段"盖帽"白云岩)起伏程度的制约,当盖帽白云岩厚度增大时,沉积的陡山沱组a矿层厚度减薄,相应的磷块岩P_2O_5含量相对增高,相反,沉积的陡山沱组含磷层厚度大,磷块岩P_2O_5含量相对较低。矿区北4-8号勘探线及9-27号勘探线a矿层矿石品位相对较高,a矿层厚度相对减小。指示大湾矿区北东部及南西部a矿层沉积环境海水相深度相对较浅,水动力环境相对较强。同样,大湾矿区中部a矿层底板盖帽白云岩很薄或这未发育,但出现粉砂质泥岩,矿石品位相对较低,矿层厚度相对变厚。a矿层沉积环境海水相深度相对较深,水动力环境相对较弱,推测大湾矿区中部a矿层沉积底板存在一条东西向凹陷。从盖帽白云岩到陡山沱二段a矿层是持续海侵过程,地层连续沉积。盖帽白云岩沉积环境为介于潮间带至深水区的缓坡,指示a矿层同样为潮间带至深水区之间的缓坡沉积。     

新元古代微生物成锰作用——来自扬子北缘城口地区陡山沱组锰质叠层石的证据

叠层石菱锰矿被认为是生物成锰的证据,但少见相关报道.扬子北缘城口地区陡山沱组菱锰矿层中叠层石十分发育,但研究程度较低,其生长机制不明确,其是否是叠层石或者是附枝藻(Epiphyton)仍具有争议.从岩心描述与薄片观察出发,详细描述了研究区锰质叠层石的宏观和微观特征,根据其发育规模及形态特征将其划分为6种类型:微型分叉柱状叠层石、微型指状叠层石、指状叠层石、层状叠层石、柱状叠层石及层—柱状叠层石.研究表明,研究区柱状锰质叠层石直径一般小于l cm,具同步生长特征,与假裸枝叠层石(Pseudogymnosolenaceae)特征相似.研究区微小型、宏体型叠层石基本层常呈有立柱结构的板状,这种基本层由树形石及微型叠层石组成,而不是附枝藻.叠层石与核形石、鲕粒共生,形成于碳酸盐岩台地边缘礁滩及滩后泻湖环境.研究区锰质叠层石垂向演化从指状向层状演化为主,指示陡山沱组沉积末期水体逐渐变浅.锰质叠层石微观结构以凝块结构为主,具有丝状、球状和放射状等微生物岩显微结构.锰质叠层石记录了碳酸锰精美的原始沉积结构,暗示微生物参与了锰元素的沉积成矿作用.     

川北高燕锰矿的锰质岩类型和生物成矿作用

川北高燕陡山沱组锰矿的锰质岩有四种主要类型：由富藻层和碎屑层组成的叠层石锰质岩，由藻屑，鲕屑组成的藻屑锰质岩和由锰质内碎屑与各种基质组成的内碎屑锰质岩。根据矿层中赋存的大量藻类遗体及其与矿石的密切共生关系来看．生物特别是藻类参与了锰矿的成矿作用。     

陕西镇巴—重庆城口锰矿沉积环境及成矿作用

系统采集陕西镇巴-重庆城口锰矿富集区典型锰矿床容矿岩石样品,采用元素地球化学方法研究该区域锰矿沉积环境和成矿作用。微量元素地球化学指标Th/U、Ni/Co、Ce/La、V/Sc、Cd、Mo分析显示:震旦系陡山沱期,自北西陕西镇巴至南东重庆城口沉积环境总体具有从氧化向还原变化的趋势。元素和氧化物富集效应的构造环境分析显示:镇巴至城口一带为大陆边缘向深海洋盆过渡带,其中镇巴地区为浅海或海陆过渡带,受气候及海平面升降影响明显,环境条件易发生变化,形成的锰矿物种类较多,并且多为氧化条件下形成;城口地区沉积水位较深,属于半深海至深海过渡带,沉积环境受海平面升降、气候、物源影响小,沉积环境稳定,形成的锰矿物较为单一,主要为菱锰矿。     

重庆城口震旦系下统陡山沱组层序地层分析

重庆城口震旦系下统陡山沱组共分两段,主要发育浅海陆棚沉积相,包括过渡相和滨外陆棚两个微相。对区内钻井剖面及露头剖面进行分析,识别出岩性岩相转换面、陡山沱组与观音崖组之间界面两种层序界面类型,将陡山沱组划分为4个Ⅱ型三级层序。其中层序1为陡山沱组第一段底部,层序2为陡山沱组第一段中部,层序3为陡山沱组第一段上部和第二段底部,层序4为自陡山沱组第二段下部至灯影组第一段底部中厚层状白云岩。基于浅海陆棚的背景,研究区陡山沱组第四次海平面广泛上升至最大海泛面滞后时段内,在深水、还原、偏碱性的浅海滨外陆棚环境下锰矿才开始聚集,且在高燕、修齐等锰矿区成为重要的开采矿床。     

重庆城口震旦系下统陡山沱组沉积体系研究

重庆城口震旦系下统陡山沱组共分两段:第一段岩性为黑色砂质页岩与粉砂岩互层,下部砂质成分增多;第二段顶部为锰矿层,锰矿层之下为黑色炭质页岩及黑色泥质页岩。在野外剖面、钻孔岩心宏观、微观沉积相分析的基础上,并结合剖面结构和区域资料的分析,归纳出研究区震旦系下统陡山沱组发育浅海陆棚沉积相,包括过渡和滨外陆棚两个微相,其中过渡微相主要为陡山沱组第一段下部,无菱锰矿赋集,滨外陆棚微相主要位于陡山沱组第二段,为菱锰矿的主要赋集层位,多为鲕状、球状以及条带状。     

宜昌磷矿田成矿地质特征及深部找矿模式探析

宜昌磷矿田属晚震旦世陡山沱期特大型磷块岩矿床,其含磷岩系陡山沱组为硅质、泥(页)质岩-磷块岩及硅质云岩-磷块岩共生岩石组合,具工业价值的矿层为下磷层(Ph13)及中磷层(Ph22,Ph21),矿床共生含钾页岩,伴生I、F元素。矿床形成受大陆边缘隆起带及"水下高地"浅水沉积体系控制,矿层中出现胶状、壳粒状、团粒状等原生结构的磷块岩,并伴有内碎屑磷块岩。磷质来源于上升洋流,经过生物化学及机械化学方式沉淀,工业矿层形成于浅海台地边缘泻湖-潮坪及台地滩间-泻湖-潮间相带,含磷岩系具有多旋回、多期次沉积成磷特征,Ph13及Ph22矿层聚磷沉积中心,由南向北迂移富集;认为宜昌磷矿田与兴神矿田相连,因此保康-宜昌磷矿带得以重新划分。从成矿模式分析,在黄陵地块隆起带北缘,浅海台地沉积区是形成大型矿床的有利部位,含磷岩系沉积旋回发育完整,标志层明显,次级旋回分布稳定,工业矿层产于次级旋回上部,矿层具有三端元结构类型(A-B-C),区域磷矿带及富矿带均呈NW向分布样式。诸多因素共同组合的磷矿沉积富集规律的探索,对指导鄂西晚震旦世陡山沱期深部找矿具有重大的现实意义。     

陕西镇巴—重庆城口锰成矿带矿物特征及成因意义

系统采集陕西镇巴—重庆城口锰成矿带典型矿床各类矿石样品,运用显微镜鉴定、扫描电镜分析和X粉晶衍射分析方法,研究锰矿床中的矿物组分。结果表明,城口锰矿区主要锰矿物为菱锰矿,伴生有黄铁矿、镍黄铁矿、磷酸钙、闪锌矿和重晶石等矿物,镇巴锰矿区富锰矿物有蜡硅锰矿、褐锰矿、方锰矿、菱锰矿和硬锰矿,伴生有重晶石、钠长石、白云石和斜绿泥石等矿物。两锰矿区矿物成分存在显著差异,反映其成矿条件不同。从镇巴锰矿区至城口锰矿区,成矿环境具有从氧化条件逐渐向还原条件转变的趋势。     

华南埃迪卡拉纪陡山沱海洋中无机碳同位素组成变化

报道了贵州江口桃映深水相剖面陡山沱组碳酸盐岩δ13C值的变化特征,结合其他已报道的数据,分析了华南扬子地区埃迪卡拉纪陡山沱海洋不同沉积环境,包括盆地相、斜坡相、台地相、台地边缘相碳酸盐岩中δ13C变化趋势及绝对值的异同,发现浅水区剖面记录的δ13C漂移次数多于深水区剖面,且不同相区δ13C值也有差异。δ13C值的差异与埃迪卡拉纪陡山沱海洋的阶段性演化密切相关。基于不同相区的δ13C值变化,埃迪卡拉纪陡山沱海洋的演化历史可分为3个时期:1)陡山沱组1段盖帽白云岩沉积期华南扬子地区很可能为一个开阔台地,白云岩中δ13C值可能继承于幔源CO2的碳同位素特征,深水区和浅水区碳酸盐中δ13C值无显著差异;2)陡山沱组2段和陡山沱组3段下部沉积时期盆地深水区中δ13C值显著低于浅水区,且深水区δ13C值与陡山沱组1段时期无显著差异,浅水区的δ13C值则显著升高;3)陡山沱组3段上部和陡山沱组4段沉积时期陡山沱盆地中δ13C值均显著下降,且不同沉积环境中的δ13C值差异度降低。盖帽后埃迪卡拉纪陡山沱海洋阶段性演化主要与不同时期深水区DOC库的逐步氧化有关。     

四川观音梁子锰矿床地质特征及找矿意义

观音梁子锰矿赋存于寒武系邱家河组中,是龙门山中段在邱家河组中新发现的工业锰矿床。通过矿区勘探工作及室内观察、测试等手段,对矿区成矿地质背景、含锰岩系、矿体及矿石矿物特征、矿床成因、找矿前景等方面进行了初步总结分析。研究发现,观音梁子锰矿为典型的沉积型锰矿床,矿体呈层状产于邱家河组三段硅质白云岩中,延伸较稳定,严格受层位的控制;矿石类型为菱锰矿型,主要由菱锰矿、硫锰矿、水锰矿等组成。早寒武世,龙门山地区由于地壳拉张裂陷形成深海盆地,在还原环境下,锰元素与碳酸根直接结合形成碳酸锰矿物,稳定的物源、深海还原环境为锰矿富集提供了有利的成矿环境。观音梁子锰矿的发现,证实了龙门山北段邱家河组含锰层位的存在,为龙门山中段的锰矿找矿提供了契机,同时显示了寒武系邱家河组具有良好的找锰远景。     

河南固始地区矽卡岩型铅锌矿地质特征与成因

河南固始地区矽卡岩型铅锌矿为小型层控矽卡岩型铅锌矿,矿体赋存于下石炭统花园墙组地层中,主要受地层控制,区内龟（山）—梅（山）断裂带、杨山背斜及北西西向断裂为主要控矿构造。燕山期中酸性小岩体在有利的构造部位多次侵入,与围岩下石炭统花园墙组的石英砂岩、钙硅质石英砂岩、钙硅质粉砂岩的“硅钙面”发生交代作用,从而富集成矿,燕山期中酸性小岩体是矿区主要的物质来源和热源,矿体形成受构造影响显著,矿体规模与构造附近的侵入体规模成正比。矿区内物化探对矿体均有良好的指示。研究成果对于该区进一步扩大找矿远景具有一定的借鉴意义。     

音频大地电磁法在贵州遵义隐伏锰矿找矿勘查中的应用

贵州遵义锰矿是我国二叠纪重要的锰矿床类型之一。近年来,遵义锰矿浅部资源日趋枯竭,找矿工作从浅部转向了深部,对隐伏锰矿的找矿迫在眉睫。在找寻隐伏锰矿中,原有的找矿勘查方法遇到了瓶颈,本文在结合大量地质研究的基础上,基于深部地层、构造、含矿岩系的电性差异,在研究区首次应用音频大地电磁法对隐伏锰矿体开展探索研究。研究发现,通过精细化的数据反演,该方法能够较好地反映研究区深部地层、构造及含矿岩系的展布特征,并部署钻探验证,所揭露的岩矿层位、构造特征和音频大地电磁法解译吻合程度较高。该方法可推广到研究区及其同类型区域的锰矿找矿勘查中,是锰矿找矿预测的有效方法之一。     

广西宜州市龙头锰矿床地质特征及深部找矿研究

广西宜州市龙头锰矿经过近60年的开采,现面临严重的资源危机,急需开展深部找矿工作。该锰矿为桂西北地区较为典型的海相沉积型矿床,受岩相古地理、地层、构造以及锰质来源等控矿条件制约。通过对矿区控矿因素的综合分析,得出矿区深部及外围具有较好的成矿地质条件,并类比邻近里苗锰矿区的最新勘查找矿成果,认为矿区深部及外围具有较好的找矿潜力,值得进一步开展深部找矿工作,矿床规模有望达到大型。     

广西德保县荣华锰矿床地质特征研究

荣华锰矿赋存于桂西三叠系百逢组中,为该层位首次发现的中型规模锰矿。笔者通过参与矿区锰矿勘查工作,采用室内外观测、测试、工程揭露和验证等手段,对研究区地层、构造、沉积演化、含矿层位、矿体及矿石矿物特征、矿床成因和找矿标志等方面进行了分析探讨。研究发现荣华锰矿为典型的沉积-锰帽型矿床,严格受地层和构造因素控制;矿石类型主要为氧化锰矿贫锰矿石;氧化锰矿物主要为水羟锰矿、硬锰矿及软锰矿;矿床成因与原始沉积作用、后期风化淋滤等有重要关系;百逢组浊积岩之下、罗楼组碳酸盐岩之上的狭窄范围是荣华锰矿的典型找矿标志,该标志对大量出露三叠系百逢组的桂西地区具有普遍意义,同时指出桂西地区该组地层内具有良好的找矿前景。     

贵州遵义二叠系茅口组锰矿成矿建造、盆地原型及锰矿相带特征*

为提高勘查效率,降低找矿勘查风险及成本,需建立贵州遵义二叠系锰矿深部找矿预测模型。近年来通过“贵州遵义锰矿整装勘查区矿产地质调查与找矿预测”项目4个1︰50000图幅专项地质填图工作,总结了贵州遵义二叠系茅口组锰矿成矿建造、盆地原型及锰矿相带特征及标志。根据不同的岩性组合和结构构造等,将锰矿成矿期沉积(茅口组三段)划分为6个建造类型,分别为富锰建造、贫锰建造、含锰建造、黏土岩建造、硅化岩建造、生物灰岩建造,并划分出中心相、过渡相和边缘相3个锰矿相带;依据地层厚度、硅化角砾岩、特殊沉积构造、AMT地球物理标志,对盆地原型进行了分析。以上述理论为指导开展找矿预测工作,在研究区圈定了3个全隐伏找矿靶区,为钻探工程部署提供依据。2018—2019年在谢家坝找矿靶区施工了4个验证钻孔,均揭露厚层富锰矿体,初步探获新增锰矿资源量逾2200×10⁴ t,显示该理论方法运用在遵义锰矿区深部找矿预测是有效的,对勘查工作指导效果显著。     

四川盆地东部茅口组白云岩成因: 来自岩石学、矿物学和地球化学的证据*

四川盆地中二叠统茅口组白云岩中蕴藏丰富的天然气资源,但是这套白云岩的成因多年来一直存在争议。盆地东部茅口组白云岩储集层多发育在茅三段中下部,纵向上厚度介于3.0~46.8 m之间,平面上沿北西—南东向基底断裂呈带状展布。野外和钻井岩心观察发现,白云岩内发育交织状张性裂缝,将岩石切割呈角砾状,裂缝多被粗晶方解石、白云石充填或半充填。根据围岩和裂缝中白云石晶体形貌和产出状态,在显微镜下识别出4类不同组构的白云石: 第1类为灰泥基质中“星散状”自形粉晶—细晶白云石; 第2类为半自形面状组构细晶白云石,呈他形—半自形镶嵌状; 第3类为具“雾心亮边”的自形晶面状组构细晶—粗晶白云石,具糖粒状结构,晶间孔隙发育; 第4类为脉体充填的粗晶鞍状双晶白云石。背散射照片显示前3类白云石的“雾心”部分晶面混浊、表面分布方解石残斑及微孔, 而第3类白云石的“亮边”部分与第4类鞍状粗晶白云石脉则晶体明亮、洁净、致密,属新生矿物。上述4类白云石的成分均具有富Ca和贫Fe、Mn、Sr的特点,MgO含量变化较大,其中前两类白云石MgO含量总体低于白云石标准计量,而后两类白云石的MgO含量则接近或略高于标准计量。岩石学、矿物学和地球化学特征表明:茅口组白云岩主要经历了2期白云化作用,初次白云化作用形成第1类、第2类白云石及“雾心”白云石,二次白云化作用形成“亮边”白云石和粗晶白云石脉体; 2期白云化作用均发生得很早,可能始于同沉积期至浅埋藏期。白云石原位微量元素和原位锶同位素分析表明,白云化作用流体具有混源的特点,流体可能由富Ca地下水以及与火山活动有关的热液混合而成。推测中二叠世末期峨眉山地幔柱的喷发引起四川盆地内基底断裂再次活动,造成茅口组内张性构造裂缝发育,这为白云化流体混合及运移提供了通道。     

甘肃镜铁山矿床构造新认识

甘肃镜铁山铁矿是我国西北地区重要的钢铁基地,目前保有铁矿石4亿吨,因同时具有中等规模铜矿床而倍受关注.原矿山勘探资料认为镜铁山矿床是向斜构造,铁矿体受向斜控制,下部已无矿,基于该认识,自20世纪90年代至今,除一些生产性勘探外,深部及外围找矿基本停滞,并有Ⅲ,Ⅳ矿体,Ⅵ,Ⅶ矿体先后闭坑.笔者最近在此工作期间,依据桦树沟矿区开采现状,黑沟矿区控矿特点以及节理与千枚理关系,推测镜铁山矿并不是向斜,以黑沟矿区为代表,可能主要为断层控矿,深部和外围找矿潜力巨大.     

由层序地层学角度分析大塘坡式锰矿沉积过程——以湘西北民乐锰矿为例

以湘西北民乐锰矿为例,基于矿区内钻孔信息对成矿期（大塘坡组下段）进行地层对比,由新分层信息及厚度变化分析沉积特征并建立三级、四级层序格架,由三级、四级层序尺度的古地貌变化分析成矿期沉积演变特征。主要认识有:1）民乐锰矿含矿层（大塘坡组下段）可根据岩性细分为下亚段1段（致密块状、密集条带状矿体夹黑色炭质页岩）、下亚段2段（黑色页岩夹薄层锰矿条带）、上亚段（黑色炭质页岩夹黄铁矿）。2）民乐锰矿的三级层序凝缩层体系域可划分为四个四级层序,其中第二、三层序菱锰矿发育较厚,形态以块状和密集条带状为主;第一、四层序菱锰矿发育薄,形态多为条带状。3）民乐锰矿沉积过程可以通过三级层序和四级层序两个研究尺度共同解释,三级层序尺度解释锰矿沉积过程,而四级层序尺度则揭示了多期不同形态、厚度锰矿的沉积过程。