黔西水城区立火锰矿床成因的地质地球化学约束

二叠纪是华南地区重要的锰富集成矿期。本文以贵州省西部水城县立火锰矿含锰岩系为研究对象,分析影响控制贵州二叠纪成锰作用的岩相古地理,讨论锰质来源及成因、沉积环境及锰沉淀方式。采用光学显微镜、XRF、XRD和ICP-MS对水城立火锰矿含锰岩系、顶板及底板进行矿物组成、主量、微量及稀土元素分析测试。结果表明,该矿床含锰岩系形成于伸展拉张的台地内部裂陷盆地,锰矿石中见重晶石、石膏、天青石、菱锰矿及菱铁矿等热水沉积矿物,发育热水沉积典型纹层状构造及火山活动长石斑晶硅质交代结构,富含Fe、Mn、Co、Ni、V、Mo等热水沉积元素,具有显著Ce/Ce*负异常稀土配分模式。Mn/Fe、SiO2/Al2O3、Al2O3/TiO2、Co/Ni、Co/Zn、Y/Ho比值及Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)×10、Co-Ni-Zn、Co/Zn vs. ( Cu+Co+Ni)、LogU/LogTh及Fe/Ti vs. Al/(Al+ Fe + Mn)地球化学图解显示水城立火锰矿是热水沉积成因;V/Cr、V/(V+Ni)及Ceanom特征值指示该锰矿床形成于氧化-弱氧化-弱还原海相沉积环境。综合地质、地球化学特征,该矿床锰成矿作用经历了铁锰氧化物（氢氧化物）初始沉淀及铁锰氧化物（氢氧化物）相转化为菱锰矿相的地质演化过程。