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。     

湖南湘潭锰矿的地球化学特征及成矿机制

湘潭锰矿床的锰矿层赋存于新元古代南华系(成冰系)大塘坡组底部含锰黑色页岩中,含锰矿物主要为菱锰矿。湘潭锰矿的Fe/Mn值低,Th/U、V/(V+Ni)和V/Cr值等地球化学指标显示其发育在氧化-次氧化的沉积环境中,暗示菱锰矿并不是由Mn~(2+)和CO_3~(2-)直接沉淀形成的。湘潭锰矿稀土元素含量高,稀土元素配分模式存在轻微的中稀土元素富集,具有明显的Ce正异常,这些特征指示湘潭锰矿含锰矿物是以锰氧化物或氢氧化物的形式沉淀的。同时,锰矿的碳同位素富集碳的轻同位素,说明有机物参与了菱锰矿的形成过程。综合分析表明,湘潭锰矿成矿过程可以分为沉淀和转化两个阶段:在氧化性的水体中,Mn以氧化物或氢氧化物的形式沉淀;在缺氧且富含有机物质的成岩环境中,Mn氧化物或氢氧化物被有机物还原而转化生成菱锰矿。这与华南地区其他几个典型的大塘坡式锰矿的成矿机制一致。     

鹤庆锰矿小天井矿区元素地球化学特征

鹤庆锰矿是我国典型的优质锰矿床,位于扬子准地台西缘,距大理白族自治州鹤庆县城5km。矿体赋存于上三叠统松桂组。小天井矿区是该地区开采最早的矿区,本文对该地区含锰岩系的主量、微量和稀土元素进行分析和探讨。1地质概况     

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.      

云南东川大梁子铀矿床微量、稀土元素地球化学特征及其意义

近年来在云南东川地区发现的大梁子铀矿产于中元古界昆阳群大营盘组黑色岩系中,通过采集矿区具有代表性的矿石及围岩样品开展微量元素及稀土元素研究,初步查明了矿区微量元素分布特征及成矿环境。大营盘组含矿黑色岩系以U、 Ni、 V、 P、 Cu、 As、 Mo和Ag组合为特征,且富含有机碳。稀土元素总量平均值为201.8×10^-6,δEu和δCe均小于1,为负异常,沉积环境为深海相还原环境。在沉积过程中,黑色岩系中的有机碳对U、 Ni、 V、 Cu等成矿元素有较强的吸附作用,经沉积成岩成矿作用而富集成矿。后期的构造活动形成北东向断裂破碎带,为热液活动提供了通道及成矿物质进一步富集的场所, U、 Cu等元素沿北东向F2断裂富集。因此,东川大梁子铀矿床是一个受黑色岩系及北东向F2断裂共同控制的碳硅泥岩型铀矿床。     

贵州省松桃大塘坡组含锰岩系的形成环境分析

贵州黔东断裂坳陷带是我国重要的锰矿成矿区,发育了新元古代大塘坡早期富锰黑色页岩。一般认为,锰矿是氧化环境下沉积的MnO2在早成岩过程中与有机质之间发生氧化—还原反应形成的;但最近研究显示,也有可能直接从缺氧海水中沉淀而成。本文对贵州省松桃县西溪堡锰矿区大塘坡组一段含锰岩系和大塘坡锰矿区铁矿坪锰矿床的大塘坡组一段含锰岩系中的样品,采用总有机碳、总硫、显微镜薄片鉴定、扫描电镜、电感耦合等离子体质谱等研究方法,探讨了大塘坡组一段的沉积环境,为锰矿成因提供新的线索。本研究分别提取和测试了碳酸盐矿物和残余物(主要为粘土矿物)微量元素、稀土元素的含量后发现,去除碳酸盐矿物后余样Sr/Ba比值为0.06～0.19、B/Ga比值为1.44～5.01,碳酸盐矿物成分中Y/Ho比值为16.18～29.78,均指示锰矿层沉积于Sturtian冰期后冰川消融而成的淡水—半咸水的环境。锰矿的稀土总量高,类似于大洋铁锰氧化壳的“帽型”稀土元素配分模式,具有Ce/Ce^*正异常;氧化还原敏感元素双原子比U/Th比值为0.16～0.35、V/Cr比值主要为0.35～5.84、Ni/Co比值介于0....     

陕南勉略阳地区陈家坝铜铅锌多金属矿床稀土元素地球化学特征

陕西省陈家坝铜铅锌多金属矿床是勉(县)—略(阳)—阳(平关)三角地区新发现的铜铅锌多金属矿床,通过对矿石及矿区地质体的微量与稀土元素地球化学对比分析,对陈家坝铜铅锌多金属矿床进行了成矿流体特征与成矿机制研究。研究表明,矿石富集LREE、Th/La、Nb/La、Hf/Sm值均小于1,指示成矿流体以富Cl为主。矿石的稀土元素配分曲线、微量元素蛛网图及含量类似于赋矿层位硅化白云岩,推断矿石为同生沉积成矿。矿石显示Ce负异常及Eu正异常,与海底高温热液及其沉积物的稀土元素组成和变化特征相似,反映了矿石与海底热流体及其沉积物形成过程相似,说明该区矿石形成于还原环境,成矿过程中岩浆流体、热卤水与海水组成的混合流体使其更有利于成矿。因此,认为成矿流体具有岩浆流体混合热卤水与海水的特征,流体之间的混合作用与水-岩作用是导致铜铅锌等成矿元素富集、沉淀的重要机制。     

沙特北部恩乌尔磷矿床磷块岩地球化学特征 及沉积古环境分析

对沙特北部恩乌尔(Umm Wu'al)磷矿的磷块岩的常量、微量和稀土元素地球化学特征进行分析研究,探讨矿区内Arqah磷矿段中磷块岩的沉积古环境。分析结果表明,区内磷块岩主要由内碎屑、少量陆源碎屑、生物碎屑和填隙物等组成,以富含CaO、P_2O_5,少MgO、SiO_2为特点。磷块岩中Ba含量高达350×10~(-6),Sr含量高达1433×10~(-6),表明磷块岩成矿与生物作用关系密切。磷块岩Sr/Ba比值1.96～21.20,反映出其是为正常沉积的,而U/Th比值2.83～21.83,均大于1,则反映出成矿过程中有热水作用参与。δU为1.79～2.0,均大于1,表明磷块岩形成于明显的缺氧沉积环境。磷块岩稀土总量较高(平均150×10~(-6)),经北美页岩标准化的稀土配分模式曲线呈现近乎水平,轻重稀土分异程度低,轻稀土相对亏损,重稀土富集的特征。LREE/HREE比值0.63～2.08,绝大多数大于1,(La/Yb)_N平均为1.14,接近1,显示出磷块岩总体成矿古地理环境变化不明显,局部时段受海平面升降有所变化。δCe平均为0.28,小于1,负异常显著,进一步表明磷块岩形成于明显的缺氧的沉积环境。δEu平均为0.91,接近1,综合分析认为该区磷块岩形成于远岸的古地理变化不明显的缺氧沉积环境。     

湖南省沉积型锰矿床地球化学特征

湖南省锰矿资源丰富,类型多样,沉积型锰矿是最重要的类型,主要沉积成锰期集中在早南华世大塘坡期、中奥陶世烟溪期及晚二叠世孤峰期。通过对三个主要成锰期代表性锰矿石电子探针分析显示,三个主要成锰期所成锰矿床,矿石组分类似,组成矿石的锰矿物主要为锰的碳酸盐,包括菱锰矿、钙菱锰矿、镁菱锰矿、锰白云石、锰方解石等。三个主要成锰期代表性锰矿石及地层稀土元素地球化学标准化参数与配分模式显示,各成矿期含锰地层与锰矿石之间无显著差异,暗示了它们是相似的沉积环境下形成的产物,为正常沉积与热水沉积的复合。一方面,各成矿期岩、矿石稀土元素总量中等偏高,表现为正常沉积物的稀土元素特征。另一方面,在北美页岩标准化配分曲线上,呈现出水平或重稀土相对富集的左倾配分曲线,Ce的负异常,又是典型热水沉积成因呈现出的稀土元素地球化学特征。δCe异常特征,指示了成锰作用处于波动的缺氧还原/氧化沉积环境。     

滇东南老乌锰矿床地球化学特征及其成因制约

为查明滇东南老乌锰矿的成矿环境、锰质来源及矿床成因,本文对该矿床开展了系统的矿物学、元素地球化学和同位素地球化学研究。结果表明,矿石品位为12.18%~41.24%;锰矿物组合特征为氧化锰矿与碳酸锰矿混生,其中氧化锰矿以褐锰矿为主,碳酸锰矿主要为钙菱锰矿、锰方解石、锰白云石等,可见少量含锰硅酸盐矿物;成矿环境为陆缘与盆缘接壤的边缘斜坡相的中低盐度浅海沉积环境,成矿物理化学条件主要为在弱氧化-弱还原之间起伏变化;主要成矿方式为陆源沉积成矿基础上叠加热液和生物作用成矿。     

西昆仑穆呼锰矿床地质特征、控矿因素及成矿模式

穆呼锰矿床位于西昆仑造山带玛尔坎苏锰矿带东段,研究程度相对薄弱。穆呼锰矿床的含矿地层为上石炭统喀拉阿特河组,自下而上可分为角砾灰岩、钙质杂砂岩和含炭质泥灰岩3个岩性段,具有完整的海侵层序特征,反映了由逐步断陷到稳定沉积的盆地演化过程。锰矿层赋存于第三岩性段炭质泥灰岩中,矿石矿物主要为化学组分纯净的泥晶菱锰矿。根据详细的矿相学观察并综合前人研究成果,笔者认为菱锰矿是初始沉淀的锰（氢）氧化物与有机质通过成岩反应形成的。这种成矿机制需要3个基本条件：丰富的锰质来源、氧化还原分层的海水和有机质的大量埋藏。在穆呼一带,有利于满足以上条件的主要控矿因素包括：伸展拉张的构造背景、强烈的海底热液活动、海侵事件和温暖潮湿的古气候。笔者根据w（Ba）-w（P₂O₅）图解并结合区域对比分析,初步认为穆呼锰矿床的成矿模式可能属于最小含氧量带扩张型。     

湘中桃江锰矿废矿堆环境地球化学分析

对湘中桃江锰矿废矿堆的废石进行了主量元素、稀土元素、微量元素和重金属元素的地球化学分析。野外观察及分析结果表明:组成废矿堆的岩石主要是赋矿围岩中奥陶统黑色页岩和原生碳酸锰矿石。这些废石富含Cu、Pb、Zn、Cr、Tl、Sb、U等重金属元素。废石暴露地表而遭受风化分解,导致Sc、V、Cr、U、Cd、Th等重金属元素淋滤释出,在废石样品中均表现出不同程度的迁移特征,且以V、Cd、U的迁移性最为强烈。此外,黑色页岩中Ni、Cu、Zn、Pb、Tl、Sb也明显发生淋失。这些重金属元素如Cd、Tl等毒性极强,进入矿区周围不断积聚,便可能对环境造成严重的影响。故对区内分布的废矿堆作为重金属污染源应高度重视。     

摩天岭锰成矿带地质特征及找矿方向

摩天岭锰成矿带位于“扬子准地台北缘”与“秦岭褶皱系南缘”。笔者通过对摩天岭锰成矿带成矿地质特征和典型矿床调查与分析研究，初步认为锰矿受沉积相和沉积环境控制明显，震旦系陡山沱组和前震旦系碧口群第四亚群是区内主要的含锰地层。并指出了成矿带南段两河口-黎家营、西南段石滚坝-青木川地段是勘查找矿的有利靶区。     

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。     

遵义地区锰矿成矿模式及找矿前景分析

遵义锰矿是中国为数不多的晚二叠世沉积锰矿,通过对历年来遵义锰矿勘查成果总结分析,提出了遵义地区锰矿的成矿模式,指出了该区的成矿远景区,认为该区具有寻找到大型—特大型碳酸盐型锰矿的潜力。     

陕西省勉县-略阳地区寒武纪含碳岩系的地球化学特征及其成因

勉县-略阳(勉略)地区寒武纪的含碳岩系与磷、锰矿的形成关系密切,是该区重要的找矿标志.通过对研究区含碳岩系常量元素和微量元素的分析测试认为,含碳岩系总体上富亲石元素和亲铜元素,贫亲铁元素.含碳岩系中P、Mn元素相对富集且富集系数较为接近,反映含碳岩系与本区P、Mn矿的成因具有一定的联系.含碳岩系中较低的MnO/TiO2...     

Strontium Isotope Composition and Characteristic Analysis of Cambrian-Ordovician Carbonate in the Region of Tazhong, Tarim Basin

The Tarim basin, which is located in the Xin-jiang Autonomous Region in western China , is alarge-scale superi mposed basin situated between theTianshan Mountains to the north and the KunlunMountains to the south, with an area of 560 000km2. The Tazhong uplift ,locatedin the central partof the basin, has an area of 30 000 km2.It is sur-rounded by the Manjiaer depressionin the north,theTangguzibasi depressionin the south,the Bachu up-lift inthe west andthe Tadong saginthe east .It hasbeco…     

冀南西石门矽卡岩型铁矿床成矿年代:热液锆石U-Pb年龄的证据

西石门铁矿床是华北地区最为典型的矽卡岩型铁矿床之一,最新获得金云母40 Ar-39 Ar成矿年龄为(133.1±1.3)Ma、(137.1±1.5)Ma,略老于其成矿母岩(武安杂岩体)形成的年龄(126~136 Ma),这是矛盾的。笔者对角闪正长岩和矽卡岩脉中的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb同位素年代学分析。结果表明,角闪正长岩中锆石呈浅黄色-无色、透明、棱角状、不规则状,振荡环带结构不发育,部分锆石中含棱角状继承锆石内核,206 Pb-238 U年龄加权平均值为(135.6±1.5)Ma,代表了武安杂岩体的结晶年龄。矽卡岩脉中锆石呈棕色,含有少量细小的包裹体,呈透明-半透明,相对于岩浆锆石具有低的Th、U、REE含量及Th/U值(Th=(222.37~1541.11)×10-6,U=(218.44~989.17)×10-6,Th/U=0.90~1.56),并具有强烈的Ce正异常(δCe=4.46~196.22)和Eu负异常(δEu=0.59~0.80),206Pb-238 U年龄介于124.9~133.0Ma,加权平均值为(129.4±2.6)Ma,代表了热液锆石的形成年龄,说明129 Ma是该西石门地区主要成矿期。     

鄂西走马地区南华纪古城期-南沱早期古气候和古氧相演化：来自细碎屑岩元素地球化学的证据

新元古代后期地球经历了至少两次全球规模的冰川期,分别为Sturtian冰期和Marinoan冰期。鄂西走马地区南华系古城组与南沱组分别属于Sturtian和Marinoan冰期沉积,大塘坡组代表间冰期沉积,同时,大塘坡期是我国重要的成锰时期。本文通过对走马地区ZK702钻孔岩心古城组、大塘坡组、南沱组底部细碎屑岩样品元素地球化学的研究,计算了CIA、CIW、PIA、Al/Ca、Rb/Sr、V/Cr、U/Th等特征值,探讨了该区南华纪冰期至间冰期的古气候和古氧相演化过程,结合岩石学证据认为：古城冰期气候寒冷干燥(CIA值从底部的69. 2过渡至57. 8,均值为62. 2),大塘坡间冰期早期气候依然寒冷(CIA值介于54. 3～62. 7,均值59. 7),大塘坡中晚期气候恢复温暖湿润并趋于稳定(CIA值介于70. 2～81. 1,均值75. 8),南沱冰期气候又转向寒冷干燥(CIA值由78. 6降低至61. 9),CIW、PIA、Rb/Sr值等指标反映的古气候演化过程与CIA值反映一致,Al/Ca值的变化也反映了陆源碎屑输入量随着古气候波动;V/Cr、U/Th、Ni/Co等比值反映出研究区古海洋古城期-南沱早期总体处于氧化环境,其中大塘坡早期处于弱氧化环境,古城期、大塘坡中晚期和南沱早期处于氧化环境;研究区大塘坡锰矿形成于间冰期早期寒冷气候下的弱氧化环境,气候转暖后锰矿停止沉积,锰矿成矿与古气候和古氧相具有耦合关系。     

西拉木伦河北岸敖仑花斑岩型钼矿含矿岩体

内蒙古敖仑花钼矿床位于大兴安岭成矿带中南段,是西拉木伦河北岸一个典型的斑岩型钼矿床.为了精确厘定该矿床含矿岩体的成岩时代,进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,结合花岗岩中锆石的微量元素特征对该矿床成矿岩体物质来源进行了深入的探讨.花岗斑岩锆石LA-ICP-MS年代学研究表明花岗斑岩的结晶年龄为135.0±1.0 Ma,为燕山期大规模中酸性岩浆活动的产物.该岩体锆石Th/U比值大于0.1,具明显的Ce正异常(Ce*为1.72~188.71)和Eu负异常(Eu*为0.05~0.57),轻稀土亏损,重稀土富集,La和Pr含量很低,而Ce正异常,显示为壳源岩浆锆石的特征.纵观矿床地质特征、成岩时代和区域构造演化,认为敖仑花钼矿床形成于大兴安岭成矿带140 Ma左右的锡多金属成矿高峰期,矿床形成于由挤压造山向碰撞伸展过渡阶段的构造背景.通过与西拉木伦河北岸新发现的钼矿床对比分析,认为天山-林西为重要的钼成矿带,这对提高该类矿床的理论研究水平和指导隐伏金属矿床的找矿勘查工作均具有重要意义.