湘黔渝毗邻区南华纪岩相古地理及沉积盆地演化

湘黔渝毗邻区大地构造位置位于扬子陆块东南缘,发育有完整的南华纪沉积记录,同时也是我国南华纪“大塘坡式”沉积型锰矿的重要富集区。通过对区内南华系剖面的详细调查与研究,结合室内综合分析,应用“优势相”成图方法编制了南华纪早世、中世、晚世岩相古地理图件。研究表明:受Rodinia超大陆全球性裂解作用影响,南华纪时期扬子陆块东南缘发生广泛的裂解作用,形成武陵次级裂谷盆地和雪峰次级裂谷盆地,构成“堑-垒”式古地理格局,南华系是在这一背景下形成的“楔状”沉积体;划分出大陆相组、过渡相组和海相组三大沉积相组,识别出河流相、湖泊相、三角洲相、海岸相以及浅海陆棚相等沉积相及若干沉积亚相等。系列图件的编制恢复了南华纪时期的沉积盆地演化与古地理变迁,建立了沉积盆地演化模式,为区域上沉积型锰矿的预测与寻找提供了一定的沉积学依据。     

黔东西溪堡-寨英南华纪早期成锰盆地特征 及锰矿潜力预测

黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿床,近年被认为是一种新的锰矿床类型,即Rodinia超大陆裂解背景下的古天然气渗漏沉积型锰矿床（周琦等,2007,2008,2012）。随着Rodinia超大陆裂解,南华裂谷盆地（I级）的进一步发展,其间的松桃～古丈断陷盆地（Ⅲ级）成为武陵次级裂谷盆地（Ⅱ级）的裂陷中心,锰矿成矿作用强烈,形成的锰矿资源量巨大（安正泽等,2014;杜光映等,2013;侯兵德,2011;杨胜堂等,2013;张遂等,2015）,已成为世界级锰矿资源富集区之一。黔东西溪堡-寨英南华纪早期成锰盆地系松桃～古丈断陷盆地（Ⅲ级）中圈定的若干Ⅳ级断陷盆地之一。目前,该盆地北东端已发现西溪堡（203Mt）和桃子坪（106Mt）两个超大型锰矿床,南西端经初步钻探工程验证,已证明预测的正确性,发现了厚1.14～3.14m的锰矿体。     

华南南华纪武陵锰矿成矿带松桃举贤地堑盆地特征与潜力预测

在松桃举贤锰矿、寨英锰矿地质工作的基础上,通过对松桃举贤地区南华系两界河组、大塘坡组第一段(含锰岩系)分布特征、岩性及厚度变化规律的系统分析研究,类比普觉(西溪堡)地堑盆地特征,发现在南华纪大塘坡早期,位于南华裂谷盆地(Ⅰ级)、武陵次级裂谷盆地(Ⅱ级)、石阡-松桃-古丈地堑盆地(Ⅲ级)中的举贤地区存在一个隐伏的Ⅳ级地堑盆地,仅盆地的北西边缘局部出露地表,大部分隐伏于地下。预测该盆地展布方向为北东东70°左右,长15 km左右,宽35 km,锰矿资源潜力大,是寻找隐伏大型、超大型锰矿床最有利的地区之一。目前通过首批深部钻探工程验证,已初步证实这一预测。     

古天然气渗漏沉积型锰矿床找矿模型——以黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿为例

产于Rodinia超大陆裂解背景下、武陵次级裂谷盆地中的黔湘渝地区南华纪古天然气渗漏沉积型锰矿床已成为中国最重要的锰矿床类型。通过分析总结该类型矿床地质背景、南华纪早期构造古地理与矿床地质特征,基于古天然气渗漏沉积型锰矿床的成矿模式,总结建立了该类型锰矿床找矿模型:即以南华纪早期同沉积断层、Ⅳ级断陷盆地、两界河组及其中古天然气成因的白云岩透镜体存在与否、锰矿成矿地质体与大塘坡组厚度和裂谷盆地古天然气锰矿成矿系统中渗漏喷溢中心相、过渡相、边缘相等为主要地质标志建立地质找矿模型;以Ⅳ级、Ⅲ级断陷盆地中不同的Mn/Cr微量元素比值指标和δ~(34)S值在中心相、过渡相、边缘相判别指标建立地球化学找矿模型;以锰矿成矿地质体的低电阻率、高极化率与其上覆及下伏地层高电阻率、低极化率的物性差异特征,建立AMT地球物理间接找矿模型。项目团队运用建立的地质、地球化学和地球物理找矿模型,在黔东地区锰矿整装勘查实践检验中,已先后新发现了亚洲最大的松桃道坨和松桃普觉(西溪堡)两个隐伏超大型锰矿床,最近又新发现松桃桃子坪、高地两个超大型锰矿床,使黔东地区成为新的世界级锰矿资源富集区。古天然气渗漏沉积型锰矿床已成为继传统的海相沉积型、沉积变质型锰矿床之后,全球最重要的三大锰矿床类型之一。     

黔东地区南华纪主要锰矿床发现史

锰矿是国家战略紧缺矿产之一。黔湘渝地区南华纪锰矿(即“大塘坡式” 锰矿),自1958年贵州省地矿局103地质大队在贵州省松桃县大塘坡村铁矿坪发现以来,至今已有60年历史。通过省地矿局103地质队为主体的几代地质人的艰苦努力和科技创新,黔东地区南华纪锰矿地质找矿实现了我国有史以来的最大突破,新增锰矿资源量超过了2011年全国保有资源量的总和。改变了国家锰矿勘查开发格局和世界超大型锰矿床主要分布在南半球的格局,使黔东地区成为我国唯一的世界级锰矿资源富集区,维护了国家资源安全。值“大塘坡式”锰矿床发现60周年之际,本文特收集整理该地区主要锰矿床的勘查发现史,以不忘历史,激励后学。     

黔东地区南华纪锰矿地质找矿进展与意义

“无锰不成钢”。同时锰在动力电池、磁性材料等战略新兴产业不断拓展,已成为居铁、铝之后 排位第三的大宗金属。我国作为全球最大的锰矿石和锰系材料生产、消费大国,年消费锰矿石4000多万吨,2015年我国锰矿对外依存度达60%。锰矿是国家十分紧缺的战略矿产资源。     

贵州南华纪—震旦纪沉积大地构造及其对沉积矿产的控制作用

新元古代早期(820 720 Ma),华南由扬子地块、华夏地块和江南造山带3个构造单元组成。新元古代晚期,南华纪-震旦纪(720 541 Ma)沿新元古代早期的江南造山带发育一裂谷盆地-南华裂谷,贵州东部是南华裂谷的重要组成部分。传统认为黔东地区该裂谷盆地为北北东向,越来越多的证据证明该裂谷盆地为北东东向。黔东地区南华纪裂谷盆地具有典型的地堑、地垒结构,并控制着"大塘坡式"锰矿的分布。震旦纪之后,裂谷盆地处于沉降阶段,沉降中心向南迁移到凯里-玉屏一线。震旦纪时期,扬子地块和南华裂谷存在明显的滨浅海磷矿-碳酸盐岩和深水泥质岩-硅质岩的沉积分异。扬子地块和南华裂谷控制着扬子地块震旦系陡山沱组磷矿和南华裂谷老堡组重晶石等沉积矿产的分布。富磷矿位于松桃-贵阳同沉积断裂以北的扬子地块南缘,重晶石矿发育于裂谷盆地强烈沉降区的天柱-岑巩一带。     

古天然气渗漏沉积型锰矿床成矿系统与成矿模式——以黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿为例

黔湘渝毗邻区"大塘坡式"锰矿床形成于南华纪裂谷盆地中,矿床主要分布于裂谷盆地中的次级断陷沉积盆地中心,受古断裂控制。矿物成分主要是菱锰矿和钙菱锰矿,具有低δ13C值(-7‰～-10‰)、高δ34S值(+40‰～+63‰)的特征。含锰岩系中,碳质页岩的Mn/Cr比值在40左右。结合菱锰矿体及相邻岩层中普遍发育由古天然气泄漏沉积形成的气泡状构造、底辟构造、渗漏管构造、帐篷构造、泥火山构造及相关的软沉积变形纹理等特征,提出该地区南华纪"大塘坡式"锰矿床是古天然气渗漏沉积成矿成因,并建立了古天然气渗漏沉积型锰矿床成矿系统与成矿模式。     

黔东南地区南华纪锰矿地质地球化学特征

通过黔东南地区南华纪锰矿成矿地质背景及沉积矿物特征、微量元素及C、O同位素地球化学特征的研究,认为黔东南地区南华系锰矿成矿物质主要来源地壳深部,主要与火山作用及喷气作用有关,沉积成锰盆地受同生深大断裂带的控制,成锰早期构造与热液活动强烈,矿石矿物有热水成矿的痕迹,矿体下部纹层状锰矿有热水成矿的特征,但根据含锰岩系微量元素比值、C、O同位素地球化学特征,分析认为区内锰矿沉积成矿作用以化学及生物化学为主。     

黔渝毗邻区杨家湾-老木湾南华纪含锰地堑特征与找矿预测

黔渝毗邻区杨家湾-老木湾南华纪含锰地堑系南华裂谷盆地(I级)中的武陵次级裂谷盆地(Ⅱ级)、松桃—古丈次级地堑盆地(Ⅲ级)中的众多Ⅳ级含锰地堑之一.运用锰矿裂谷气液流体喷溢沉积成矿理论与找矿预测模型,对该含锰地堑中的含锰岩系、锰矿体厚度等变化规律进行综合研究,圈定了杨家湾-老木湾IV级含锰地堑的空间分布范围.含锰地堑长轴...     

黔东及毗邻地区南华纪锰矿成矿期与成矿后构造专项填图方法研究

黔东及毗邻地区南华纪锰矿成矿期构造主要为同沉积断层,该类型断层在成矿期十分发育,控制和形成了南华纪早期不同序次的次级裂谷盆地,同沉积断层的垂向发育形成了锰矿成矿通道,同沉积断层可作为古天然气渗漏沉积型锰矿床关键地质找矿标志,本文阐述了其主要判别特征。南华纪锰矿形成后,历经加里东运动、印支运动及燕山运动等构造运动,总体来说,该区构造格局主要是受到燕山运动影响形成。本文也讨论了研究区成矿后广泛发育且比较典型,对锰矿层保存与破坏有着较大影响的犁式正断层及其判别特征。     

华南南华纪古天然气渗漏沉积型锰矿AMT勘查技术方法研究

华南南华纪"大塘坡式"锰矿位于上扬子东缘国家重要成矿区带。近年来,锰矿资源预测评价科技创新人才团队建立了锰矿内生外成裂谷盆地古天然气渗漏沉积成矿系统理论,研发了该类型锰矿床深部隐伏锰矿找矿预测关键技术。通过贵州铜仁松桃锰矿国家整装勘查区实践检验,新发现了4个世界级隐伏超大型锰矿床和一批大中型锰矿床,实现我国锰矿地质找矿有史以来的最大突破,改变了国家锰矿勘查开发格局。本文介绍了项目团队研发的该类型锰矿床深部隐伏锰矿找矿预测关键技术组合中的音频大地电磁测量(AMT)勘查技术,主要包括数据采集和预处理关键技术、最佳反演模式和参数优选关键技术及建立音频大地电磁测量地球物理找矿预测间接模型等方面,以期能对华南其他地区的南华纪锰矿以及相似成矿地质背景条件下的其他时代锰矿找矿预测提供借鉴和参考。     

贵州印江-松桃地区含锰岩系及南华系早期沉积环境演化

本文通过对印江-松桃地区南华系早期铁丝坳组-大塘坡组一段地层特征研究,概略分析了这一时期的沉积环境及其演化规律,对含锰岩系特征及其变化规律进行了初步的总结,大体上划分了三种沉积微相,即盆地沉陷中心喷水口、盆地沉陷中心喷水口外围和水下隆起带。     

重庆秀山小茶园地区南华纪大塘坡组沉积环境与锰矿产出规律

在系统分析重庆秀山小茶园锰矿区大批钻孔数据资料的基础上,基于野外地质调查和室内沉积学、地球化学等分析得出,盆地中心相的沉积物厚度大,TOC、U、Mo、V、δ34S_py的含量高,草莓状黄铁矿丰富,指示了缺氧的水体条件,且锰矿的品位和厚度大。向盆地边缘相、斜坡相,沉积物厚度减小,TOC、U、Mo、V、δ34S_py含量降低,指示水体缺氧程度减弱,同时锰矿的品位和厚度减小。锰矿体厚度的变化与含锰岩系厚度的变化规律一致,二者呈正相关关系。小茶园矿区矿体展布方向与小茶园次级地堑盆地长轴方向基本一致,为NE60°左右。因此,小茶园矿区锰矿床矿体产出受到次级地堑盆地和沉积相带的控制,缺氧的盆地中心相成矿最佳,其次为盆地边缘相,斜坡相成矿较差。     

重庆秀山小茶园地区南华纪大塘坡组沉积环境与锰矿产出规律

在系统分析重庆秀山小茶园锰矿区大批钻孔数据资料的基础上,基于野外地质调查和室内沉积学、地球化学等分析得出,盆地中心相的沉积物厚度大,TOC、U、Mo、V、δ34Spy的含量高,草莓状黄铁矿丰富,指示了缺氧的水体条件,且锰矿的品位和厚度大.向盆地边缘相、斜坡相,沉积物厚度减小,TOC、U、Mo、V、δ34Spy含量降低,...     

扬子北缘南华纪裂谷系统:基于重力异常及沉积学证据

南华纪华南发育一系列裂谷及其相关的沉积盆地,在扬子地块的西部康滇地区、中部四川盆地及东部湘桂地区皆有裂谷盆地的直接证据.扬子地块北缘大巴山地区地形复杂、研究基础薄弱,对裂谷盆地是否存在尚未有清楚的认识.该研究有助于正确了解大巴山地区南华纪裂谷的空间展布规律,并对扬子北缘的地球动力学研究提供一定的启示.针对大巴山地区利用重力异常及野外露头资料开展了综合研究,揭示了扬子北缘大巴山南华裂谷的东西向展布形态,裂谷从南秦岭中部延伸到四川盆地东北部.同时构建出裂谷内与裂谷肩的地层充填序列及空间格架.基于上述盆地格架与沉积填充特征,提出大巴山地区弧后裂谷的构造背景.      

郯庐断裂带渤南段构造特征及其控盆作用

渤南地区郯庐断裂带具有很好的油气勘探前景,但由于其构造特征复杂,目前对渤南地区油气成藏条件、主控因素及富集规律的认识尚不明晰.通过对三维地震和地质资料的分析解释,结合前人研究成果,探讨了渤南地区郯庐断裂带构造特征的时空差异及其对盆地结构的控制作用.研究表明,渤南地区郯庐断裂带具有3组分支断裂,每组分支断裂由2~4条断裂构成,均表现出了明显的走滑特征,整体由东向西、由深至浅走滑程度逐渐减弱.新生代古新世-早始新世郯庐断裂带渤南段左旋走滑,东部分带活动明显、强度大,中带和西带不活动或活动较弱,渤南地区中生代发育的NWW向伸展断裂系统复活,形成北断南超的复式半地堑或南北双断式结构;中始新世以来,渤南地区郯庐断裂带转为右旋走滑,3组分支断裂均开始活动,表现为强烈的走滑兼伸展运动,强度由东向西逐渐减弱,中带分支断裂形成的中央构造脊将黄河口凹陷分割成东、西两个次洼,并开始逐渐发育一系列次级断层,与主断裂构成帚状断裂组合;新近纪-第四纪郯庐断裂渤南段表现为右旋走滑兼挤压,主走滑断裂不连续,代之以大量规模较小的次级断裂系统.太平洋区板块俯冲方向、俯冲速率的变化以及深部动力背景的变迁共同造成了渤南地区郯庐断裂不同分支构造发育演化及其控盆作用的差异性,由于右旋走滑位移量小于先期的左旋走滑,现今渤南地区构造单元分布仍具左旋特征.      

川滇黔接壤区拉一木玄武岩铜矿流体包裹体

扬子地台西南缘形成的大面积自然铜矿化是峨眉地幔柱成矿系统的重要组成部分。以四川省昭觉县拉一木玄武岩铜矿流体包裹体为研究对象,通过与自然铜矿共生的石英和方解石中各类型包裹体测定,将该自然铜矿成矿过程划分为两个阶段,其中早阶段成矿流体具有中-低温、高盐度的盆地热卤水与有机流体的混合作用特征,流体组成为H₂O,含少量甲烷、烃类及沥青,液态烃以荧光性强的芳烃为主,包裹体均一温度140~306 ℃,w(NaCl)值分布在3%~10%、11%~14%、21%~24%三个区间,平均盐度为8.6%;晚阶段流体表现为低温低盐度特征,均一温度80~190 ℃,w(NaCl)值0.2%~8%,平均值4.8%,表明流体是由地表下渗的大气降水经水岩反应后转变而成。研究区自然铜矿流体包裹体与滇东北昭通地区玄武岩铜矿流体包裹体特征基本一致。无机物与有机物反应、地幔流体促成不同类型流体与其混合以及缺硫条件和有机质的还原作用是导致本区自然铜沉淀富集成矿的主要机制。