湖南省花垣县民乐锰矿地质特征及找矿方向分析

花垣县民乐锰矿属于典型的“大塘坡式”锰矿,位于松桃成锰沉积盆地中部,是我国南华系锰矿的集中分布区。锰矿赋存于南华系下统大塘坡组第一段炭质页岩下部,矿体呈层状、似层状产出,受地层、岩性、含锰岩系厚度、古构造、岩相古地理环境控制。本次通过对民乐锰矿地质特征、矿区锰富集规律分析,进一步从岩相古地理、古构造、后期断裂构造对矿体影响进行了综合研究,再结合物探音频大地电磁测深初步推测锰矿层埋藏深度,最后与毗邻松桃地区锰矿进行类比,提出了下一步找矿方向。     

音频大地电磁法对黔东高地锰矿床电性结构及犁式正断层的识别

黔东高地锰矿是我国第一个特大型富锰矿床,也是黔东地区典型的南华纪"大塘坡式"沉积型锰矿床。区内主要断裂构造为犁式正断层(F_3),该断层对区内锰矿层的保护与破坏具有重要影响,其空间展布特征以及与含锰岩系接触关系的勘查分析对区内找矿预测尤为重要。为了识别犁式正断层在地下深部的展布特征,调查其对含锰岩系的破坏程度,采用音频大地电磁法(AMT)对研究区地下电性结构特征和断裂构造进行研究。在物性分析的基础上,结合钻孔揭露的地层信息,建立了简单的正断层理论模型,采取不同的反演模式对理论模型进行反演计算,经对比分析,优选出了区内二维反演模式。通过实测AMT数据反演,查明了剖面电性结构特征。结合钻孔工程控制,有效的识别了犁式正断层在剖面上呈上陡下缓的展布特征。推测F_3断层未对含锰岩系造成破坏,为研究区锰矿深部找矿提供了地球物理支撑。     

峡东地区成冰系南沱组新认识

前人普遍认为峡东地区成冰系仅发育南沱组,缺失古城冰期和大塘坡间冰期相应地层。笔者发现峡东地区青林口剖面原先划定的南沱组包含上、下两套冰碛岩及之间的页岩夹含锰灰岩,应解体为古城组、大塘坡组和南沱组。本文在剖面实测的基础上,对比了青林口剖面含锰灰岩与长阳古城村剖面菱锰矿层的岩石学特征和稀土元素特征,分析了CIA、CIW和PIA等化学风化强度指标的垂向演化。结果表明,青林口剖面和古城村剖面成冰系均由两套冰期地层夹一套间冰期地层组成;青林口剖面大塘坡组含锰灰岩与古城村剖面大塘坡组菱锰矿具有相似的岩石学和稀土元素特征,指示两者应为同时期地质作用的产物;青林口剖面与古城村剖面大塘坡组在形成过程中所遭受的化学风化强度显著高于冰碛岩地层。因此,峡东青林口剖面成冰系包含成冰纪古城冰期、大塘坡间冰期及南沱冰期的沉积记录,为完整的成冰纪地层序列。     

音频大地电磁测深在湘西“大塘坡式”锰矿勘查区应用研究

湘西磨石锰矿勘查区位于湘黔桂三省交界处,属于扬子地台东南缘,区内赋矿地层南华系大塘坡组与黔东松桃特大型锰矿赋矿层位属同一地层。但本文区内沉积锰矿层具有总体连续,局部断续的特点,而且后期构造变形复杂,因此确定深部矿体走向具有很大难度。赋矿地层大塘坡组岩性为黑色含锰炭质板岩,下伏地层南华系富禄组为中细粒石英砂岩,上覆地层南华系洪江组为含砾砂质板岩,含矿地层与围岩电阻率物性差异显著。本文在磨石矿区开展音频大地地磁测深,大致查明了地层走向与构造特征,为下一步勘查工作提供了重要依据。     

“大塘坡式”锰矿床电法勘探找矿标志与应用效果分析

研究区位于贵州松桃锰矿区,该区锰矿产出于南华裂谷盆地形成过程中的次级拉张、断陷盆地。收集整理的岩石物性资料表明:研究区深部总体呈现为高阻-低阻-高阻的三层电性结构,含锰岩系位于第二电性层、第三电性层的过渡带,确定了电法勘探中的锰矿找矿标志。横跨成锰槽盆的音频大地电磁反演结果显示:成锰槽盆深部电性特征为高阻-低阻-高阻三层电性结构特征,与岩石物性分析结果一致。依据锰矿找矿标志对反演结果进行了地质解释,解释结果与钻井资料揭示的深部结构吻合,验证了反演解释的正确性。     

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。     

音频大地电磁法对深部隐伏构造的识别与应用:以贵州省松桃县李家湾锰矿为例

面对国家级整装勘查区——贵州铜仁松桃锰矿整装勘查区深部找矿难度加大的现状,特别是隐伏构造的识别对于第二空间(500~2 000m深度)找矿至关重要的问题,鉴于当前锰矿床后期保存条件的研究需要,利用音频大地电磁法对深部隐伏构造的识别很有必要。以区内岩石物性特征为基础,结合"大塘坡式"锰矿地质模型,建立了初步的正演模型,比较了正演TE、TM两支理论正演曲线,TM模式视电阻率响应较TE模式纵向分辨率强;对比了两支曲线在断层上下盘的响应特征。贵州省松桃县李家湾锰矿实测数据的不同反演结果表明:以一维Occam-TE反演作为初始模型的二维NLCG-TE反演能较好地反映真实的电断面结构。通过剖面电性结构特征分析,为查明"大塘坡式"锰矿深部构造格架及其对含锰岩系的破坏程度提供了地球物理依据,为进一步"攻深找盲"工程部署提供参考。     

贵州从江-黎平地区锰矿地质特征及找矿潜力分析

贵州从江-黎平地区锰矿产于南华系大塘坡组第一段黑色岩系中。通过对从江-黎平地区开展地质调查工作,查明该区含锰岩系分布于朝里向斜及寨柳向斜,区内两个已知矿床八当锰矿和高增锰矿即位于朝里向斜。文章系统阐述了从江-黎平地区锰矿成矿地质背景、含锰岩系特征、锰矿床地质特征,对该区南华纪大塘坡期锰矿成因进行了探讨研究,并总结了区内锰矿成矿规律,在此基础上,结合野外地质调查成果,对该区锰矿找矿潜力进行了分析,认为朝里向斜南部具一定找矿潜力。     

音频大地电磁法对渝东南Ⅳ级地堑构造的识别及意义

鉴于南华纪"大塘坡式"锰矿主要沉积于一系列北东向次级断陷(地堑)盆地中心,随着渝东南地区锰矿勘查深度加大,靶区选择的难度也随之增大,因此利用音频大地电磁法识别研究区内次级地堑构造十分必要。从野外实测物性数据出发,在对比研究区内断陷盆地与贵州省松桃地区物性结构相似性的基础上,设计了区内的正演地质模型,并通过模型反演计算,优选了区内二维反演模式;通过对实测AMT剖面电性结构分析,识别出了小茶园和楠木庄2个次级断陷(地堑)盆地,为区内下一步"大塘坡式"锰矿深部勘查方向提供了地球物理依据。     

黔东北地区大塘坡组早期含锰沉积充填、岩相古地理与锰矿的关系

黔东北地区是中国南华纪"大塘坡式"锰矿重要富集区,而岩相古地理是沉积型锰矿最重要的控矿因素。笔者根据松桃—江口地区南华系各组岩性及碎屑锆石年龄特征对清水江组、两界河组、铁丝坳组及大塘坡组进行细致的地层划分,在建立了本区南华纪大塘坡早期沉积充填序列的同时,将本区沉积盆地划分为4个Ⅱ级盆地、12个Ⅲ级盆地以及11个次级(Ⅳ)聚锰盆地。在不同盆地内的大塘坡一段中识别出14种岩相类型,划分出2类沉积系、10类主要的岩相古地理单元,进而编绘了本区南华纪大塘坡早期岩相古地理图。提出在大陆边缘裂谷盆地的背景下,研究区南华纪大塘坡早期沉积环境应属大陆边缘障壁海岸体系,属于典型的"大塘坡式"锰矿,与障壁后侧迅速沉降的深水局限盆地密切相关。     

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。     

湘西地区黔阳次级成锰盆地锰矿地质特征及找矿潜力分析—以大岩坳向斜南东翼为例

湘西地区黔阳次级成锰盆地位于扬子陆块东南缘,构造位置上属雪峰山板内造山带南-东端。盆地内锰矿床为具有“内源外生”特征的南华系中统大塘坡组,处于大岩坳向斜的东南翼的半局限浅海盆地中,为沉积变质型锰矿床,据笔者工作资料矿体受大塘坡组黑色含锰炭质板岩控制,亦受加里东期构造控制,矿体呈层状、似层状及串珠状.物相分析表明矿石矿物近地表主要为氧化锰矿,地表10m以下为菱锰矿。本文通过对典型矿床照洞锰矿矿区的矿床地质特征、古构造环境综合分析,推测该区具有较大的找矿潜力。     

音频大地电磁法在深部隐伏锰矿找矿中的应用——以贵州松桃普觉锰矿为例

普觉锰矿是黔东地区典型的南华纪"大塘坡式"沉积型锰矿床。区内一系列后期构造对早期形成的沉积型锰矿的埋藏和保存具有重要影响,深部构造格架及其与含锰岩系之间关系的勘查分析对区内找矿预测和深部锰矿勘查十分关键。为了查明普觉锰矿区成矿地质体和断裂构造的空间分布及其相互关系,采用音频大地电磁法（简称AMT）对区内地下电性结构特征和构造格架进行研究。在物性分析的基础上,构建了与测区地电结构大致相似的构造理论模型,通过开展不同模式的理论模型反演计算,优选出了适宜于研究区的Occam-TE一维反演为初始模型的非线性共轭梯度TM模式二维反演方法。运用上述反演方法对区内实测数据进行反演,识别了区内构造格架和含锰岩系的空间展布特征及二者的接触关系,查明了断层F₀在深部未对含锰岩系造成破坏。应用研究结果表明,AMT对指导普觉锰矿区及毗邻地区开展深部找矿预测意义重大。      

云南省开远地区中三叠统法郎组地层特征及锰矿成因

云南开远地区中三叠统法郎组是区内唯一的含锰地层,含锰层主要位于法郎组一段和二段粉砂质泥岩内,主体呈北东走向,与地层产状一致,局部受构造运动影响发生变化,锰矿地质特征可与斗南锰矿进行对比。通过对区内法郎组地层、岩相古地理及锰矿成矿地质特征进行研究,初步总结了锰矿成因,认为区内锰矿受地层、构造、古地理环境及锰质来源等控制。锰质主要来源于海盆周围的古陆及火山活动,构造控制古地理环境,环境控制锰矿的形成与分布。     

太康隆起东段地热资源远景区调查评价与研究

应用大地电磁测深法(MT)对太康隆起东段深部地层结构及隐伏断裂进行探测研究,共布设了4条MT剖面,获得了97个测深点,并对所获得的MT数据的二维偏离度、构造走向等进行计算和分析,采用非线性共轭梯度(NLCG)二维反演方法对TE和TM模式的数据进行联合反演,得到了可靠的地下介质二维地电模型。研究结果表明,商丘凸起电性结构纵向上具有典型的分层特征,从上到下可分为三层,即低阻层-中高阻层-高阻层。根据该电性结构模型,结合研究区域重力、航磁、地震及区域地质资料,绘制了商丘凸起基岩地质图,同时根据深部基底隆起形成的高阻异常与区域地温场高值区具有较好的对应关系,据此圈定了2处地热异常远景区。     

湘西南南华系大塘坡组锰矿地球化学特征与沉积环境分析:以湖南靖州照洞锰矿床为例

为了分析湘西南南华系大塘坡组照洞锰矿的沉积环境,对照洞锰矿床进行了岩石学和地球化学研究.分析认为:照洞锰矿赋存于大塘坡组底部碳酸锰层中,包括条纹状菱锰矿和块状菱锰矿两种矿石类型.湘西南照洞锰矿的常量元素TiO₂、SiO₂、K₂O、Fe₂O₃、S与Al₂O₃之间呈现良好的正相关关系,CaO、MgO、MnO、P₂O₅和Al₂O₃之间呈负相关关系,常量元素之间的相关性与黔东、湘西的典型锰矿之间存在一致性,反映这些锰矿可能具有相似的成矿背景.照洞锰矿的Fe/Mn值低,Th/U、Ni/Co、V/Cr、V/（V+Ni）等沉积环境古氧相的指标显示,湘西南照洞锰矿形成时的水体处于常氧-贫氧的条件下.湘西南照洞锰矿稀土元素总量较高,PAAS标准化稀土元素配分模式呈现轻、重稀土亏损,中稀土富集的特征,具有弱的Ce正异常,类似现代海底铁锰结核的稀土元素配分特征.