震旦纪地层黄铁矿硫同位素组成时－空变化特征及扬子地块与晚元古超大陆关系的论证

扬子地区早震旦世时期沉积岩黄铁矿具有重的硫同位素组成,其δ¹⁴S值从早震旦世椿木组地层的24‰左右逐渐变得更正。在早震旦世扬子地区广泛沉积碳酸锰矿和黑色页岩的民乐组时期达到极正值+60‰,然后又降低至+16‰-+20‰。上述硫同位素组成的时-空变化特征支持了扬子地块属晚元古Rodinia超大陆的一个组成部分的假设。从晚震旦世早期陡山沱组底部开始,沉积岩中黄铁矿硫同位素的δ¹⁴SS出现负值,并继续降低至-27‰以下。早震旦世晚期-晚震旦世早期沉积岩中硫同位素组成特征反映了沉积盆地古海洋环境的剧烈变化,它与大约7亿年时Rodinia超大陆的解体以及扬子地块与其它大陆分离的地质推测相吻合。     

震旦纪地层黄铁矿硫同位素组成时－空变化特征及扬子地块与晚元古超大陆关系的论证

 扬子地区早震旦世时期沉积岩黄铁矿具有重的硫同位素组成,其δ¹⁴S值从早震旦世椿木组地层的24‰左右逐渐变得更正。在早震旦世扬子地区广泛沉积碳酸锰矿和黑色页岩的民乐组时期达到极正值+60‰,然后又降低至+16‰-+20‰。上述硫同位素组成的时-空变化特征支持了扬子地块属晚元古Rodinia超大陆的一个组成部分的假设。从晚震旦世早期陡山沱组底部开始,沉积岩中黄铁矿硫同位素的δ¹⁴SS出现负值,并继续降低至-27‰以下。早震旦世晚期-晚震旦世早期沉积岩中硫同位素组成特征反映了沉积盆地古海洋环境的剧烈变化,它与大约7亿年时Rodinia超大陆的解体以及扬子地块与其它大陆分离的地质推测相吻合。     

重庆城口锰矿床的地质特征及其成因的再认识

城口锰矿是成岩作用的产物,除叠层石外其它如鲕粒、豆粒、球粒等主要源自碳酸盐台地,由合适的海流搬运而来,后被原地生长的微生物韵律性包覆而构成稳定的“滩”。Mn²⁺主要来源于下部富含有机质、形成于深水还原环境之泥岩的粒间水,其极有利于来自陆地和海底喷发的锰质的富集和保存,在成岩作用时受上覆重荷影响使富含Mn²⁺的酸性粒间水被排驱,向压力较小的孔隙度大、渗秀性好的“滩”内转移,使“滩”相弱碱性碳酸盐层的Ca²⁺、Mg²⁺被Mn²⁺交代而成矿。     

Mode of Occurrence and Characteristics of Mn-ore Bodies in Iron Ore Group of Rocks, North Orissa, India and Its Significance in Resource Evaluation

Abstract. Several meso‐scale manganese ore bodies, scattered within Jone's horse‐shoe shaped synclinorium, in Bonai‐Keonjhar region of north Orissa are well known in the mineral map of India. Different grades of manganese ores are being exploited from this region by various agencies over a few decades. However, deceptive nature of ore bodies and complexity in control of mineralisation greatly confuse the exploration geologists for evaluation of these resources. In a recent study, the authors have classified Mn‐ore bodies of this region into three broad categories such as stratiform, stratabound (‐replacement) and lateritoid types based on mode of occurrence and their other chemical characteristics. Mn‐ore bands occur in close association with BIF and iron ores. Volcaniclastic shale in large geographic extension encloses these ore bodies. In the stratiform category of ore bodies (BMnF, analogous of BIF), manganese and shale bands, in variables thickness, alternate with each other and extend to a great depth. Such ore bodies generally constitute marginal to low‐grade ores, are characterised by low Mn/Fe ratio (～2) and have relatively lower abundance of trace (1500 to 2500 ppm) and relatively higher REE constituents. The stratabound‐replacement types of ore bodies are of intra‐stratal nature, occurring within tuffaceous shale. These are mostly shear‐controlled ore bodies extending along a zone of certain width. Increase in average Mn/Fe ratio (～6) and trace content (5000 to 8500 ppm) by 5 to 2.5 order of magnitude respectively or more above stratiform category are characteristic of these deposits. The lateritoid ore bodies have limited depth persistency. Such deposits are usually very low in Mn/Fe ratio (<1), trace (<2000 ppm) and REE contents. Different methods of exploration techniques are suggested for various categories of Mn‐ore bodies. In this context, the above findings would be the database for the exploration geologists to evaluate the potential of newer/existing Mn‐ore resources in this part of north Orissa.     

上扬子地块早震旦世大塘坡期锰矿成因和沉积学

晋宁运动以后的上扬子地块,在早震旦世为陆内拉张阶段。其西缘有火山喷发,而其东南边缘为拉张裂谷带,沿黔东、湘西形成北东向的地堑盆地、沉积了黑色炭质页岩、锰矿和硅质岩。锰矿层由枕状富锰矿体和粒序层状、层纹状锰矿体组成,具有皮壳和胶状结构,并由菌藻团粒、团块、硅质放射虫以及粘土等悬浮沉积物组成层纹和显微粒序。其结构和构造特征显示锰质由海底热水补给,经化学、生物化学作用,沉积在低能深水还原环境中。     

湘中南华系大塘坡组锰矿地球化学特征及其意义

湘中湘潭盆地大塘坡组锰矿是湖南重要的锰矿基地。盆地内发育一组NNE向同沉积断裂,形成了一系列凹陷带（断陷槽）,控制了沉积岩相的分布,锰矿主要产于盆地凹陷带的黑色页岩夹碳酸锰矿微相内。矿石中Co、Zn、Pb、Mo和Ba等元素丰度较高,Co/Ni、SiO2/Al2O3、(Fe+Mn)/Ti、Al/(Fe+Mn+Al)比值以及Co/Zn-(Cu+Ni+Co)和Fe-Mn-(Cu+Ni+Co)图解都揭示锰矿成矿过程中有海底热水的参与;稀土元素分布模式、Ce、Eu异常表示锰矿形成于被动大陆边缘环境,并具有热水沉积特征;碳同位素结果显示出富集碳的轻同位素的特征,反映了湘中地区锰矿中碳同位素热水沉积的特征;氧同位素计算古温度为湘中地区锰矿的低温热水沉积成因提供了有利的佐证。     

湘西震旦—寒武纪交替时期古海洋环境的恢复

前寒武纪至寒武纪的交替时期是地质史和生命史的重要转折。中国南方地区广泛发育了上震旦统、下寒武统的黑色岩系。文中运用沉积学和沉积地球化学的理论和方法对湘西黑色岩系的岩石类型、矿物组成、元素地球化学特征、干酪根的结构以及碳同位素的组成等方面进行了研究 ,讨论了黑色岩系的形成条件 ,恢复了震旦纪 /寒武纪地史转折期的古环境。研究认为 ,湘西地区在晚震旦世和早寒武世地史转折期的生物爆发和高有机质的产率是形成缺氧环境的重要因素之一。     

万山特区铁门闩碳酸锰矿床特征及成因浅析

铁门闩碳酸锰矿受控于地层层位,呈层状,似层状、透镜状沿震旦系下统大塘坡组一段（Ｚ１ｄ）富含有机质炭质页岩下部顺层产出。根据含锰岩系特征,矿体形态规模,矿石质量的分析研究,该锰矿床应属浅海沉积型碳酸锰矿。     

广西东平地区碳酸锰矿床Ga含量高异常的发现及成因初探

Ga是一种典型的稀有分散元素,主要产于铝土矿、闪锌矿及煤矿之中。最近,在广西东平地区下三叠统北泗组碳酸锰矿床中发现Ga高异常含量,w(Ga)介于5.16×10~(-6)~82.80×10~(-6)之间,平均为33.76×10~(-6),达到了Ga工业品位标准;锰矿层和围岩中w(Ga)平均分别为46.40×10~(-6)、19.31×10~(-6),高于国内外已报道的大部分锰矿床。文中根据北泗组碳酸锰矿床地球化学特征,揭示了该锰矿床为热水沉积;同时,结合现代大洋铁锰沉积有关Ga的最新报道,提出北泗组碳酸锰矿床中Ga的赋存与含锰矿物密切相关,其来源与海底热液活动有关。最后,文中还利用Mn/Fe-Ga、Co-Ga关系图判别了古代铁锰沉积的成因类型。     

广西锰矿资源特征及保障程度分析

锰矿是广西的优势矿产之一,查明的资源储量位列全国第一,且资源保障程度高、分布高度集中、开发潜力大.文章根据新一轮重要矿产资源利用现状调查成果,分析了广西锰矿资源禀赋特征和开发利用现状,对锰矿资源的需求及保障程度进行研究.为保障广西锰业的持续和健康发展,提出对锰矿资源实行统一规划,强化矿产资源管理,实行保护性开采,延长锰产业链;对氧化锰矿的开采进行宏观调控,开展资源富集区深部碳酸锰矿勘查,加强低品位碳酸锰矿的可选性试验研究;适当增加进口优质锰矿与国产锰矿搭配使用.     

二叠纪茅口晚期锰矿成矿作用的地球化学约束--以遵义市南茶锰矿为例

遵义锰矿是我国二叠纪时期一种重要的锰矿类型。南茶锰矿床是近年来在遵义锰矿区发现的又一中型隐伏锰矿床,是遵义锰矿的典型代表。南茶锰矿含锰岩系的微量元素、稀土元素、碳同位素研究结果表明:南茶锰矿成锰期前样品V/（V+Ni）值在0.6与0.65之间或与0.60接近,V/Cr值在0.71~2.05之间,均值为1.34,Ce呈中等程度的负异常,说明该期沉积环境属贫氧环境;成锰期样品V/（V+Ni）值接近0.45,V/Cr值为0.28、1.30,Ce呈轻微的负异常,反映此时属氧化-贫氧的沉积环境;成锰期后样品中,V/（V+Ni）值则介于0.65~0.88,均值为0.76,大部分样品V/Cr值>4.18,Ce呈轻微的正异常,说明成锰期后可能处于缺氧环境;含锰岩系δEu值均显示为弱的正Eu异常（成锰期前、成锰期以及成锰期后Eu/Eu*均值分别为0.88、1、0.85）,反应含锰岩系沉积时期受到热水作用的影响较弱;锰碳酸盐岩地层的碳同位素具有一次明显的负偏,至锰矿层达最低（-12.5‰ V-PDB）,显示与有机质的降解有关。综上所述,南茶锰矿的形成经历了前期氧化锰沉淀和之后氧化锰沉淀被还原形成碳酸锰的过程。     

碧口古陆周边锰矿找矿分析

前震旦系碧口群,属四川古陆核西北缘,中新元古代发育的岛弧型建造,经晋宁运动碰撞拼贴,组成扬子地台的一部分,本身固结成为古陆。在其周边及东部成带分布了含锰岩系。目前各含锰矿带上的锰矿床,具体层位归属有蓟县纪、震旦纪、寒武纪等之不同认识。经分析研究认为,含锰岩系均属前震旦纪摩大岭复背斜褶皱带（即碧口古陆）之上的盖层型震旦寒武纪沉积,大致应为同一时代,即晚震旦世。由于各带所处地质构造背景、沉积环境的不同,锰矿特征明显有异,南含锰矿带临接扬子地台,为弱还原地质环境相对稳定,以优质锰矿类型为主;北含锰矿带紧邻秦岭地槽,凹陷较深为还原环境,以高磷锰矿为主。在该带含锰岩系的构造岩性有利部位,易形成风化淋积型锰矿床。故在寻找锰矿过程中,应区别对待,注意优质锰矿的辨认,并对本区锰矿找矿标志及找矿方向提出建议。     

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.      

从地洼成矿作用看中国某些优质锰矿的成因与远景

研究发现中国某些优质锰矿,属复成矿床,它们都是地洼成矿作用的产物。福建连城锰矿就是典型实例,类似矿床特别是复成风化锰矿,还见于闽西南-粤东北及湖南。滇东南一些锰矿,例如著名的斗南锰矿与白显锰矿的成因,也可能与地洼成矿作用有一定联系。分析对比了一些优质复成锰矿和一些较贫的复成锰矿的成矿地质条件。从地洼成矿作用可以看出中国某些优质锰矿的成因与远景。提出在中国东南地洼区、南北地洼区南端及云贵地洼区某些地方,寻找优质复成风化锰矿与复成菱锰矿—硫锰矿矿床是较有希望的。     

云南华宁-峨山地区震旦系沉积岩铜矿床成因

云南震旦系沉积岩铜矿是产于红色碎屑岩系中的沉积叠加热液改造型铜矿床,矿床产在上震旦统陡山沱组灰白色砂岩,白云岩,泥灰质页岩中,具有明显层控特征。地球化学分析表明,震旦系碎屑岩中铜富集系数明显高于正常壳源沉积岩,因此加里东期后生改造矿化物质直接来自下部红色沉积岩层的淋滤迁移,最终在氧化还原过渡带与同生富集矿层叠加。     

贵州遵义二叠纪锰矿地球化学特征与沉积环境分析：以遵义谢家坝富锰矿床为例

为分析贵州遵义二叠纪锰矿的沉积环境,对谢家坝锰矿床进行常量元素、微量和稀土元素地球化学研究。研究认为：谢家坝锰矿赋存于茅口组顶部含锰岩系中,可分为下矿层豆状、角砾状菱锰矿、似层状菱锰矿,以及上矿层碎屑状、块状菱锰矿的二元结构矿石类型组合,可广泛代表遵义锰矿的矿石特征。谢家坝锰矿上下矿层之间主量元素和稀土元素含量差异较大,常量元素SiO2、TiO2、S、Fe2O3含量上矿层均大于下矿层,MnO、MgO与 Al2O3之间均呈负相关关系;上矿层Fe/Mn值较高,属高Fe低P型锰矿,而下矿层Fe/Mn值较低,属中低Fe低P型锰矿。上矿层稀土元素PAAS标准化配分后呈现较明显的重稀土亏损、弱的轻稀土富集、右倾配分的特征,具有弱的Ce正异常,类似海底铁锰结核稀土元素特征;下矿层呈现弱的中稀土富集,轻、重稀土亏损,弱的帽式分配特征,具明显的Ce负异常,类似典型深部海水沉积稀土元素特征。微量元素Th/U、Ni/Co、V/Cr、V/（V+Ni）、AU等沉积环境古氧相分析指标和稀土元素PAAS标准化配分模式指示,谢家坝锰矿下矿层是在贫氧-厌氧条件下Mn2+与CO32-直接形成菱锰矿,上矿层在常氧-贫氧环境下Mn3+、Mn4+以氧化物或氢氧化物形式沉淀。     

西昆仑北缘主乌鲁克锰矿床地质特征及成因探讨

主乌鲁克锰矿床位于西昆仑北缘晚古生代陆缘裂谷恰尔隆弧盆系的北部,含锰层位为下石炭统他龙群细碎屑岩夹碳酸盐岩,锰矿层为黑色泥质碳质页岩夹铁锰质泥晶灰岩。锰矿体严格受地层的控制,呈NWW向展布,延伸较为稳定,规模较大,共见有13条锰矿体,其中有3个矿体较大构成主矿体;锰矿石以原生菱锰矿为主体,氧化矿石不多。该矿床与近年发现的玛尔坎苏地区锰矿床既有相似之处,又有明显不同,矿床类型为在深海-半深海陆缘裂谷环境中形成的与黑色碳质页岩有关的沉积型锰矿床,锰矿的成矿时代为早石炭世。由于下石炭统他龙群是西昆仑地区新发现的含锰层位,具有较大的找矿潜力,应加强矿床外围及深部的找矿工作。     

黔东松桃南华系大塘坡组锰矿层物源:来自Sr同位素的证据

锰矿床的物质来源是锰矿床研究的难点问题之一.辨别黔东松桃地区南华系大塘坡组锰矿沉积的物质来源有助于加深对锰矿成矿过程的理解.对黔东松桃地区南华系大塘坡组锰矿沉积的Sr同位素研究显示,15个锰矿石、锰质页岩及炭质页岩样品87Sr/86Sr同位素比值变化范围为0.705 727~0.732 536,其中炭质页岩样品具有最高的Sr同位素比值0.732 536,含锰岩系样品87Sr/86Sr同位素比值平均值为0.711 128.样品中87Sr/86Sr比值随着Al含量的上升,分别出现87Sr/86Sr比值上升与下降的两个分异趋势.87Sr/86Sr比值随Mn含量的上升总体呈现下降的趋势,但该趋势无显著相关性,残差分析显示这主要是由于样品中87Sr/86Sr比值随着Mn含量上升出现收敛性波动造成.上述现象是由于陆源碎屑成分和海底热液成分混合输入造成.通过与大塘坡组同时代(约660 Ma)古海水Sr同位素组成,世界范围内不同时代锰矿沉积以及现代红海沉积物的Sr同位素结果对比,发现黔东松桃地区南华系锰矿层中Sr同位素比值分布范围较宽,部分锰矿样品87Sr/86Sr比值低于古海水87Sr/86Sr比值,与典型大洋成因的锰矿层或铁锰结核具有不同的Sr同位素特征.联系黔东南华系大塘坡组锰矿层形成时期的特殊地质背景,认为锰质积累过程与沉淀过程为不同阶段产物——锰质的积累过程在Sturtian冰期盆地缺氧水体中完成,可能主要以海底热液喷溢系统完成;而锰矿的沉淀过程则是在间冰期伊始古海洋化学条件动荡的水体中完成.      

贵州新元古代大塘坡期巨量锰矿成矿物质来源分析

新元古代大塘坡期,贵州松桃等地形成锰矿集聚区,并发育4个世界级锰矿床,累计探明锰资源量达7亿t。但是什么地质条件下,能导致如此巨量的锰质富集成矿,其成矿物质来源问题一直没有得到满意的解释。本文通过对含锰岩系大塘坡组基底板溪群及海底火山岩中锰含量特征、江南造山带演化以及Rodinia超大陆解体与锰矿成矿关系分析,认为基底板溪群中锰含量高,MnO含量达到0. 16%,板溪群风化壳中锰含量更高,MnO达0. 88%。板溪群中的同期岛弧玄武岩含MnO更高,达到0. 25%,它们可能是锰矿成矿的物源层,是形成巨量锰矿的基础;江南造山带造山挤压变质作用,引起板溪群和岛弧玄武岩中锰质活化、迁移富集;Rodinia超大陆解体,在650 Ma发生拉张裂谷作用,使活化富锰变质流体沿着断裂喷流出海底,形成大量锰矿。     

中国东部主要成矿时代磷块岩的组成

本文研究了我国震旦、寒武纪磷块岩的矿石岩石学,主要矿石矿物为碳氟磷灰石,重要伴生矿物为伊利石,白云石和自生石英。磷块岩的化学组成有三个显著特点,一是品位随矿石类型的不同而异;二是随成矿域不同而异;三是随成矿时代不同而异。成矿背景,成矿环境、磷块岩相以及矿石组成等因素的差异是导致上述矿石组成变化的主要原因。