湘南地区东湘桥沉积型锰矿床地球化学特征及成矿机理

湘南地区广泛发育二叠纪海相沉积型锰矿,为揭示其成矿过程及机理,文章以湖南永州东湘桥锰矿床沉积剖面为研究对象,对其开展主、微量元素和碳-氧同位素分析。结果表明,富锰岩层富Cr、Ni、Co等元素的地球化学特征,其Co/Zn、Mn/Fe、Y/Ho比值和多判别图解共同指示该矿床为热液沉积,表明成矿物质Mn主要来源于海底热液。Mo和U元素富集因子（Mo_EF和U_EF）、U/Th和V/（V+Ni）比值等沉积氧化还原指标分析结果表明,高品位锰矿石层产于氧化向缺氧转变的背景下,而低品位含锰岩层则主要产于氧化或强烈缺氧环境下。富锰岩层的δ¹³C_PDB（-0.2‰~1.9‰）和δ¹⁸O_SOMW（18.1‰~23.1‰）与海相碳酸盐岩相似,表明成矿物质的C和O主要来源于海水。基于上述结果,笔者认为东湘桥锰矿床成矿过程受海水CO₂^3-浓度和沉积氧化还原条件的双重控制,其成矿过程可以概况为2个阶段：①深水盆地的热液Mn在还原条件下以可溶Mn²⁺向近岸CO₂^3-过饱和的浅水台地迁移;②当沉积环境由氧化向缺氧转变时,锰氧化物在沉积/水界面还原释放Mn²⁺,显著提高水柱中溶解Mn浓度,促进富锰碳酸盐矿物析出,形成高品位锰矿石。     

贵州省松桃热水沉积锰矿的地质地球化学特征

贵州松桃锰矿产于具高地热场的近岸盆地内,岩相、矿石结构构造、矿物成分具热水沉积特点。常量、微量、稀土元素、碳同位素、硫同位素及锶同位素特点反映锰矿为热水沉积形成。沥青反射率测定锰矿形成温度为170℃->195℃左右。     

广西东平沉积锰矿地球化学特征及成矿物质来源研究

东平沉积锰矿为桂西南的一个中大型锰矿床,大地构造位置处于滇桂地洼系,主要的含矿层位是下三叠统北泗组,沉积相主要为浅海陆棚相。本文通过研究东平锰矿矿床地球化学特征,结合东平锰矿的岩相古地理、含锰岩系、矿石矿物等特征,阐明矿床成因及成矿物质来源。测试结果表明,含锰岩系富集Co、Ni、Ba、Sr、Ti、V等元素,w(Ba)/w(Sr)值在3~7之间,N(Fe)/N(Ti)、N(A1)/N(Al+Fe+Mn)值分别为6~59、0.26~0.66,w(Co)/w(Ni)值在0.4~1之间;w(ΣREE)为36.9×10~(-6)~774.1×10~(-6)之间,w(Nb)/w(Ta)值为9~22(平均13),w(Y)/w(Ho)值为26~35,HREE与LREE分馏不明显;微量元素的图解均显示成矿过程中有海底热液的加入,说明矿床的形成受稳定的大地构造环境与局部海底火山热液喷流活动的控制。     

贵州遵义锰矿床地球化学特征及成因分析

遵义锰矿为我国南方重要的沉积型锰矿之一,其矿石自然类型为碳酸盐岩型锰矿石,工业类型为高硫、中-高铁、低磷和低硅贫锰矿石。本文在选取典型钻孔所揭露含锰岩系详细观察的基础上,对锰矿石及其顶、底板岩石,进行了较为系统的主-微量和稀土元素以及碳-氧同位素组成分析。本区锰矿石主量元素中Fe/Ti为12.35~140.5,平均59.35(20),(Fe+Mn)/Ti为153.88~520.5,平均271.05(25),Al/(Al+Fe+Mn)为0.05~0.20,平均0.12(0.3),表明锰矿石的形成与海底热液活动密切相关。锰矿石的U和Th平均含量分别为6.37×10-6和2.79×10-6,U/Th均值为2.52(1),Ni和Co平均含量分别为191.9×10-6和93.03×10-6,Ni/Co均值为2.16(3.6),具有热水沉积特征,∑REE变化为123.54×10-6~424.08×10-6,普遍小于200×10-6,总量较低,配分型式表现为右倾型,∑LREE/∑HREE比值变化为2.23~119.22,明显大于1,(La/Yb)N比值4.58~18.83,负Ce异常(δCe=0.45~0.72),与热水沉积锰矿稀土特征相似。综合矿床地质、地球化学特征,认为锰矿石及其底板硅质岩为海底热水沉积成因,并混有少量化学沉积物,而其顶板岩石属非热水沉积成因。     

印尼西帝汶岛锰矿地球化学特征及成因浅析

印尼西帝汶岛锰矿处于欧亚大陆板块与太平洋板块、印度洋—澳大利亚板块三大巨型板块结合部,锰矿体产出和分布严格受新近系和白垩系下统的含锰岩系控制,围岩以碎屑岩和泥岩为主,锰矿呈层状、似层状、透镜状,整合产出并与地层同步褶皱,矿石具块状构造和条带状构造,沉积特征明显.通过对矿石和围岩的稀土元素特征进行分析对比,认为西帝汶岛锰矿床为半深海—深海沉积型锰矿.     

鄂东北地区沉积变质型锰矿矿物学特征和地球化学特征

扬子陆块北缘的鄂东北地区是湖北省沉积变质型锰矿集中区,发育了广水—黄陂—蕲春SEE-NWW向元古代沉积变质锰矿带,锰矿赋存于新元古界红安岩群中.本文以鹰咀山锰矿床、四方山锰矿床及孙冲锰矿床为例,分析研究其矿物学特征和地球化学特征,以便为总结该区锰矿床成矿环境及成矿物质来源提供帮助.研究表明,锰矿石矿物主要为菱锰矿、软锰...     

新疆西天山莫托萨拉热水沉积型铁锰矿床矿物学与地球化学特征

莫托萨拉铁锰矿床位于西天山阿吾拉勒成矿带东端,研究程度相对薄弱,在矿床成因方面存在热水沉积、沉积-热液改造、胶体化学沉积等争论。本文详细研究了莫托萨拉最上层锰矿及其围岩的矿物组成、结构构造和地球化学特征,并综合前人资料对整个铁锰矿床的成因做了进一步探讨。本研究首次在矿区发现了热液长石岩,其主要由钠长石、钾长石以及少量重晶石、霓石、锌铁黄长石等矿物组成,类似于白烟型热水沉积岩。莫托萨拉最上层锰矿主要由锰橄榄石、褐锰矿、红硅锰矿、磁锰铁矿以及少量重晶石、方铁锰矿等矿物组成,发育有典型的热水内碎屑结构,指示其沉积于海底热液喷流口附近。该层锰矿的Al/(Al+Fe+Mn)值很低(0~0.02)、Si/Al值较高(7.9~10.9)、Fe/Ti值很高(428~1353),通过UCC标准化后发现明显富集Zn、Ba、Pb等元素,而Co、Ni、Cu等元素未见富集,以上地球化学特征与现代海底热液成因铁锰沉积物一致。在Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)、SiO2-Al2O3、10×(Co+Ni+Cu)-Fe-Mn、100×(Zr+Ce+Y)-15×(Cu+Ni)-(Fe+Mn)/4等判别图中,莫托萨拉的锰矿层和铁矿层样品均落在海底热液沉积区。锰矿层和铁矿层的稀土元素经PAAS标准化后具有明显的Ce负异常、Eu正异常和Y正异常,与现代海底热液成因铁锰沉积物的稀土配分模式非常相似。综合分析本次研究的矿物学、岩石学、地球化学特征以及前人资料,本文认为莫托萨拉铁锰矿床为海相热水沉积成因,成矿与同期海底火山的间歇性活动密切相关,海底热液的化学组分、温度高低和活动强弱都具有明显的脉动性。莫托萨拉矿区铁锰共存但各自独立成矿,且铁锰分离程度较高,这在显生宙沉积型锰矿中独具特色。鉴于前人曾报道莫托萨拉铁矿石中存在菌藻类微生物化石,我们推测,该矿床的铁锰分离过程除了受控于沉积环境的氧化还原条件变化外,微生物的选择性氧化沉淀可能也发挥了重要作用,值得开展深入研究。     

湖南省沉积型锰矿地质环境及成矿作用

湖南省沉积型锰成矿时代跨度大,最早由早元古代板溪群马底驿期至早二叠世孤峰期。其中,早南华纪大塘坡期、中奥陶世烟溪期及中二叠世孤峰期为三个最主要成锰集中期,并且大体呈现出朝东南方向成矿时代变新的趋势。成锰沉积盆地是锰矿床就位的重要场所,相应的岩相古地理环境为锰成矿创造了有利条件,即相对缺氧的、滞流的安静环境。这种环境在诸多古地理环境中都可以形成,导致了锰成矿岩相古地理环境的多样性,如浅海陆棚相、次深海棚缘盆地相、次深海台缘斜坡相及陆表次深海海盆相。三个主要成锰期锰成矿作用具有统一性,成矿作用与地壳拉张、海侵事件、缺氧事件等区域性重大地质事件关联密切。     

贵州松桃西溪堡锰矿沉积地球化学特征

贵州黔东断裂坳陷带是贵州重要的锰矿成矿带,并发育新元古代大塘坡期的一套完整“黑色岩系”,锰矿主要赋存于该黑色岩系中。本文以松桃西溪堡锰矿床为例,通过岩石学、矿物学、地球化学等研究方法,探讨这类锰矿床的成矿物质来源及成因。研究表明矿石中的矿物组分复杂,结构构造类型多样,富集As、Sb、Ag、Co、Mo、W、Cs和Ba等元素,Fe／Ti、（Fe＋Mn）／Ti、A1／（AI＋Fe＋Mn）、Y／Ho、Nb／Ta比值,以及Cr．zr和Th．u图解均揭示成矿过程中有热水物质参与;V／（V＋Ni）、V／Cr比值表明锰矿形成于缺氧环境;稀土元素分布模式、Ce、Eu异常及La．Ce、La／Yb．EREE图解显示锰矿形成于被动大陆边缘环境,并具有热水沉积特征。因此,古被动大陆边缘是锰矿富集的理想场所,热水（液）活动为其提供了丰富的物质来源。这为锰矿的找矿拓展了新的思路。     

贵州松桃千公坪锰矿地质地球化学特征

"大塘坡式"锰矿是南方重要的锰矿床类型之一,对其成因认识尚有较大分歧。在野外地质调查的基础上,分析了大塘坡组底部菱锰矿沉积及顶底板围岩的地质、地球化学特征,指出矿石的内碎屑结构及条带状构造、块状构造的配置规律是热水沉积的典型结构构造,是热水喷发旋回的产物。含锰岩系微量元素Sr/Ba值反映锰矿发育于滞留浅海环境,U-Th相关图、Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)三角图、Co/Zn-(Co+Ni+Cu)相关关系图上显示其明显的热水沉积特征。球粒陨石标准化的稀土配分模式显示重稀土亏损、中等Eu负异常、弱Ce正异常的特点。矿区样品在北美页岩标准化稀土元素配分模式中,曲线呈基本平滑型,具弱的Ce正异常,反映还原的沉积环境。结论:千公坪锰矿属于海底热水沉积产物,区内找矿应沿北东向断裂及热水沉积盆地展开。     

湖南桃江响涛源锰矿地球化学特征及其成因意义

湖南响涛源锰矿位于湘中桃江成锰盆地。盆地内发育一组NNW向同沉积断裂,形成了一系列断陷槽,控制了沉积岩相的分布,其中黑色页岩、含锰灰岩、碳酸锰矿为成矿最佳的岩性组合。矿石的化学组分多样,Co、Ni、Pb、Mo和Ba等丰度较高,Co/Ni、SiO2/Al2O3、(Fe+Mn)/Ti、Al/(Fe+Mn+Al)、Fe/Ti比值以及Co/Zn-(Cu+Ni+Co)和Fe-Mn-(Cu+Ni+Co)图解揭示锰矿成矿过程中有海底热水的参与;稀土元素配分模式、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,反映了响涛源锰矿成矿过程中深部热水沉积及生物作用的特征;氧同位素计算古温度为湘中响涛源锰矿床的低温热水沉积成因提供了有利的佐证。     

湘西下寒武统牛蹄塘组地球化学特征及其对沉积-构造环境的响应

为深入探讨湘西地区下寒武统牛蹄塘组黑色岩系沉积-构造环境,对三岔剖面黑色岩系进行了详细采样测试,并重点分析了主量、微量及稀土元素地球化学特征。研究结果表明,牛蹄塘组黑色岩系不仅有机碳含量高,而且相比于北美页岩更富集V、Ni、Cr等微量元素。δ~(13)C_(org)及微量元素判别指标V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co、δU、Ce/La、Ce_(anom)等特征的变化均反映牛蹄塘组沉积期水体属缺氧还原的浅水环境,且Mo/TOC与U_(EF)-Mo_(EF)协同模式表明沉积区当时为一局限海盆环境。稀土元素(REE)中轻稀土相对重稀土富集,且北美页岩标准化分布模式呈近水平略微左倾状,结合元素比值特征和La/YbCe/Yb、La/Yb-ΣREE图解,牛蹄塘组黑色岩系的母岩以长英质岩石为主,但沉积过程也受到海底热液作用影响。同时,根据δCe、δEu的特征与K_2O/Na_2O-SiO_2图解,认为沉积区在早寒武世为被动大陆边缘构造背景。     

湘西南金矿床地球化学特征及其成因

对湘西南金矿床的研究表明,五强溪组为金的主要矿源层,其形成的大地构造 活动大陆边缘;金矿床中Ｐｂ、Ｓ、Ｓｒ的同位素特征反映它们均来自赋矿围岩;成矿流体的和Ｈ、Ｏ同位素特征指示其主要来自大气降水;成矿流体显法出低温,低盐度、呈中性－弱碱性的特征;成矿时代为加里东期,而 传统认识中的武陵,雪峰期;矿床成因为大气降水热液改造成因。     

湘西北地区民乐式锰矿成矿地质特征及矿床成因

在野外考察和室内综合研究基础上,从地层岩性、岩相古地理、地质构造等成矿地质条件的分析入手,结合稳定同位素测试数据分析,以古丈锰矿田中的野竹锰矿为例,对湘西北民乐式锰矿床的成矿地质特征及成矿机制进行了探讨,认为区内成矿物质（锰）是多来源的,但主要来源于海底火山活动。在成矿作用过程中,堆集在火山喷口附近的沉积物被烘热的海水淋滤改造,从中析出锰质,由热海水体所挟带,随海流迁移,成矿物质在裂陷槽中沉积下来富集形成锰矿床。民乐式锰矿床属离火山喷发中心较远的海底火山喷发-沉积锰矿床。     

湖南奥陶纪沉积演化特征

提要：根据湖南地区奥陶纪沉积地层的野外考察和室内分析,并总结吸收前人对该区的研究成果,将湖南奥陶纪的构造沉积演化划分成了早奥陶世镶边型碳酸盐台地-陆棚-深水盆地、中奥陶世碳酸盐缓坡-陆棚-深水盆地、晚奥陶世早期碳酸盐缓坡-陆棚-深水盆地-陆棚边缘、晚奥陶世晚期局限浅海-深水盆地-陆棚边缘4个沉积阶段。处于扬子克拉通内的湘西北地区经历了镶边型台地-碳酸盐缓坡-局限浅海的演化阶段,沉积岩性也由碳酸盐岩逐渐被黑色泥页岩沉积所替代。位于克拉通边缘及华夏陆块之上的湘中、湘南地区则始终处于碎屑浅海沉积环境,盆地中心由南东向北西不断迁移。     

湘南地区奥陶系岩石组合及其沉积环境

湘南地区奥陶系的岩石类型以砂岩、泥岩和页岩为主,硅岩、灰岩较少。按照岩石成分,可进一步划分为砂岩-泥岩韵律性互层型和泥(页)岩(板岩)-硅岩型2种岩石组合类型。其中,砂岩-泥岩韵律性互层型岩石组合分布于爵山沟组、桥亭子组、天马山组,泥(页)岩(板岩)-硅岩型岩石组合分布于烟溪组。通过岩性、古生物、沉积构造等相标志分析,认为研究区奥陶系沉积环境为深水斜坡至盆地环境,发育深水原地沉积和浊流沉积,并建立了沉积模式,同时分析其沉积演化过程。研究区奥陶系总体表现为水体逐渐上升,经历过一次完整的海进-海退旋回：第一次海进始于下奥陶统桥亭子组,上奥陶统天马山组海退开始。