陕西宁强县中坝锰矿床地球化学特征及成矿模式

陕西宁强县中坝锰矿床形成于扬子地块西北缘伸展裂陷沉积环境内，是近年新发现的锰矿床，赋存于下寒武统牛蹄塘组黑色岩系内，含锰岩系岩性主要为含碳粉砂质板岩、含碳泥质板岩、硅质岩，夹有灰岩条带和灰岩透镜体，矿石类型为层状、似层状的含锰硅质岩及条纹条带状的含锰灰岩，含锰矿物主要为硬锰矿，可见极少量的菱锰矿。对中坝一带MnⅠ号锰矿体常量及微量元素地球化学特征分析表明：中坝锰矿体相对围岩亏损Ti和Al元素，SiO₂/Al₂O₃比值较高，Th含量低，Y/Ho比值高，且含锰岩系的PAAS标准化的稀土元素配分模式具有轻稀土元素亏损、重稀土元素富集、Ce负异常、Y正异常的特征，与现代海水稀土元素配分模式一致，说明海水自生沉积作用对含锰岩系中元素的富集具有重要影响，陆源碎屑物质的影响较小；含锰岩系的Al/（Al+Fe+Mn）、Fe/Ti、（Fe+Mn）/Ti、U/Th、Sr/Ba比值、δEu及SiO₂-Al₂O₃图解、Fe/Ti-Al/（Al+Fe+Mn）图解、Lg （U）-Lg （Th）图解、Fe-Mn-（Cu+Co+Ni）×10图解、La/Yb-REE图解、δEu-Mn图解均表明锰矿沉积为热水沉积和正常海水混合作用的结果。含锰岩系的δCe、V/Cr、V/（V+Cr）、Ni/Co比值、富集U、V、Mo等特征表明锰矿形成于还原-硫化的沉积环境。中坝锰矿的形成机制为在弱碱性、还原、富CO₃^2-的条件下，Mn²⁺和CO₃^2-结合形成菱锰矿而沉淀。由此总结出中坝锰矿的成矿模式为：在早古生代，富含Fe、Mn多金属的硅质热水溶液沿着刘家坪古火山通道上涌，上涌的热水与海水混合，在弱碱性、还原、富CO₃^2-的条件下，Mn²⁺和CO₃^2-结合形成菱锰矿而沉淀，形成Fe、Mn硅质岩，且在沉积凹陷处成矿更有利，溶于海水中的Mn同碳酸盐一同沉淀，形成含锰灰岩。

Geochemical characteristics and metallogenic model of Zhongba manganese deposit in Ningqiang County, Shaanxi, China