湘中南华系大塘坡组锰矿地球化学特征及其意义

湘中湘潭盆地大塘坡组锰矿是湖南重要的锰矿基地。盆地内发育一组NNE向同沉积断裂,形成了一系列凹陷带（断陷槽）,控制了沉积岩相的分布,锰矿主要产于盆地凹陷带的黑色页岩夹碳酸锰矿微相内。矿石中Co、Zn、Pb、Mo和Ba等元素丰度较高,Co/Ni、SiO2/Al2O3、(Fe+Mn)/Ti、Al/(Fe+Mn+Al)比值以及Co/Zn-(Cu+Ni+Co)和Fe-Mn-(Cu+Ni+Co)图解都揭示锰矿成矿过程中有海底热水的参与;稀土元素分布模式、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,反映了湘中地区锰矿中碳同位素热水沉积的特征;氧同位素计算古温度为湘中地区锰矿的低温热水沉积成因提供了有利的佐证。     

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。     

贵州二叠纪与南华纪锰矿主要矿床地质特征对比及意义

贵州南华纪古天然气渗漏沉积型锰矿通过成矿理论和找矿预测方法的创新,近年来不断取得巨大的找矿成果,在国内外产生重要影响,已成为国内最重要的锰矿床类型。本文通过对贵州二叠纪锰矿与南华纪锰矿矿床地质特征的对比研究发现:二者在成矿构造背景、同沉积断层(控矿构造)、成矿物质来源、矿石与地球化学特征、锰矿成矿系统特征等方面十分相似,在结构构造特征、沥青球特征、盖帽白云岩和冷泉碳酸盐岩等方面也存在一些差别。在此基础上,贵州二叠纪锰矿通过借鉴和运用贵州南华纪古天然气渗漏沉积成矿理论和找矿预测方法,已在遵义锰矿国家整装勘查区取得重大进展。说明"内生外成"的古天然气渗漏沉积型锰矿成矿理论和找矿预测方法,在相似的成矿地质背景条件下,具有普适性和推广意义。     

贵州松桃大塘坡地区南华纪早期冷泉碳酸盐岩地质地球化学特征

贵州松桃大塘坡地区的南华系是研究古代天然气渗漏及冷泉碳酸盐岩的理想地区之一.该区冷泉碳酸盐岩由两类岩石组成: 一是两界河组含砾砂岩中(Sturtian冰期早期) 的白云岩丘或透镜体; 二是之上的大塘坡组第一段黑色含锰岩系中的似层状或透镜状菱锰矿矿体及少量白云岩透镜体.该地区冷泉碳酸盐岩的碳同位素具明显的负偏特征, 充填在菱锰矿矿石气孔中的沥青碳同位素为-30.98‰, 并具有异常高的硫同位素正值.结合冷泉碳酸盐岩的空间分布、古天然气渗漏构造、菱锰矿的沉积有机质等特征分析, 认为其与现代冷泉碳酸盐岩的特征十分相近.两界河组的白云岩丘是目前所发现的最古老的冷泉碳酸盐岩, 与在它之上的菱锰矿矿体是同一个古天然气渗漏系统中不同时期的冷泉碳酸盐沉积.天然气泄漏形成的冷泉与大塘坡组烃源岩的形成关系密切.      

2010年度贵州省科技进步奖获奖成果介绍——《黔东南华纪冷泉碳酸盐岩地质地球化学特征及其对锰矿的成矿研究》获二等奖

《黔东南华纪冷泉碳酸盐岩地质地球化学特征及其对锰矿的成矿研究》是周琦研究员在长期从事华南南华纪锰矿的勘查与研究的基础上,提炼出关键科学问题,通过贵州省地矿局103地质大队与中国地质大学实行产学研结合,共同进行系统的研究工作。     

贵州从江-黎平地区锰矿地质特征及找矿潜力分析

贵州从江-黎平地区锰矿产于南华系大塘坡组第一段黑色岩系中。通过对从江-黎平地区开展地质调查工作,查明该区含锰岩系分布于朝里向斜及寨柳向斜,区内两个已知矿床八当锰矿和高增锰矿即位于朝里向斜。文章系统阐述了从江-黎平地区锰矿成矿地质背景、含锰岩系特征、锰矿床地质特征,对该区南华纪大塘坡期锰矿成因进行了探讨研究,并总结了区内锰矿成矿规律,在此基础上,结合野外地质调查成果,对该区锰矿找矿潜力进行了分析,认为朝里向斜南部具一定找矿潜力。     

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。     

优质锰矿成矿的某些地质地球化学特征

本文阐明了我国优质锰矿分布的区域构造特征,成矿的岩相和古地理环境,磷锰和磷铁分离的地球化学机制及后期改造对优质锰矿形成的作用。     

贵州东部及邻区南华纪锰矿中黄铁矿硫同位素高异常及地质意义

贵州东部及邻区南华纪锰矿层中的黄铁矿产出形态多样,为了研究它们的成因标志,通过野外和镜下观察发现黄铁矿主要呈浸染状、条带状和结核状产出,并以草莓状和自形-半自形粒状结构为主。硫同位素测试结果显示含锰岩系中黄铁矿具有异常高δ34S值的特征,介于+37.9‰~+62.6‰之间(平均52.7‰),呈塔式分布,峰值在+46‰~+59‰之间,沿同一矿体剖面从下到上逐渐减小,不同矿床间差异大。结果表明沉积盆地的封闭性和冰川事件使海水硫酸盐浓度降低并富集重硫同位素,随后形成的硫酸盐最低带进一步减小了硫同位素的分馏,使黄铁矿的δ34S达到异常高值。随着沉积盆地逐渐变开放,矿层由下而上黄铁矿的δ34S值逐渐减小,而不同矿床黄铁矿的δ34S值差异则是因为沉积盆地封闭性的差异。因此,封闭的局限沉积盆地是锰矿床形成的重要地质背景条件,而渗流热卤水或火山锰源可能是矿床的主要锰质来源。     

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,...     

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。     

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。     

松桃地区南华纪锰矿研究现状及进展综述

黔东地区地处扬子板块东南缘与江南造山带的结合部位。受新元古代Rod inia超大陆裂解作用,在华南形成了新元古代被动陆缘裂谷盆地,呈北东—北北东向展布的断裂系控制了该区南华纪早期菱锰矿沉积盆地的分布。本文就该区锰矿床分布特征及成因研究进展方面进行简述,最后提出寻找"大塘坡式"锰矿的标志:冷泉碳酸盐岩。     

黔东松桃地区李家湾锰矿床地质、地球化学特征及成因信息

李家湾锰矿床是黔东松桃地区较为典型的"大塘坡式"锰矿床之一,也是近年来在该地区新发现的一个大型隐伏锰矿床,是杨立掌锰矿体在外围的深部延伸。笔者在野外地质调查的基础上,重点对该矿床的锰矿石及其围岩开展系统的地质和地球化学特征研究,探讨锰矿床的成矿物质来源、成因和成矿环境。该矿床主要的矿石形态有块状、条带状、花斑状3种,主要锰矿物为菱锰矿和钙菱锰矿。锰矿层中MnO、CaO、MgO含量较高,TiO2、Al2O3、K2O、Na2O含量较低,含锰岩系富集Rb、Ba、Th、Cs、Zr、Ga等元素;SiO2/Al2O3值显示其物质来源并非正常的陆源,通过Al/（Al+Fe+Mn）、（Fe+Mn）/Ti、Fe/Ti、Y/Ho、Nb/Ta、U/Th值,Fe-Mn-（Cu+Co+Ni）×10图解表明,锰矿具有热水沉积特征;Mn/Fe、Sr/Ba、V/（V+Ni）值揭示锰矿沉积环境为浅海、还原环境。稀土元素总量较高,轻稀土富集,含锰岩系Eu、Ce的异常、La/Ce值、∑REE和∑HREE总量反映锰矿沉积过程受热水活动影响,大地构造环境处于被动大陆边缘。由此表明,李家湾锰矿形成于较强的还原环境,锰矿形成是由热水沉积和正常沉积的混合作用形成,属于热水沉积成因。     

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。     

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...     

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。     

黔湘渝毗邻区南华纪武陵裂谷盆地结构及其对锰矿的控制作用

黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿是我国最重要的锰资源基地,现已发现沉积型菱锰矿上亿吨,占全国已探明锰矿资源量的50%左右.通过对南华纪地层系统和地层分区的研究,提出在Rodinia超大陆裂解背景下,南华裂谷盆地 (I级) 西段分别由武陵、雪峰次级裂谷盆地和其间的天柱-怀化隆起 (地垒)3个Ⅱ级构造单元构成.武陵次级裂谷盆地控制形成了黔渝湘毗邻区锰矿成矿带,内部由3个Ⅲ级断陷 (地堑) 盆地、2个Ⅲ级隆起 (地垒) 和至少16个Ⅳ级断陷 (地堑) 盆地组成.3个Ⅲ级断陷 (地堑) 盆地分别控制形成了松桃-古丈、玉屏-芷江以及溪口-小茶园锰矿成矿亚带.其中,松桃-古丈锰矿成矿亚带是武陵次级裂谷盆地的裂陷中心,锰矿成矿作用强烈,形成的锰矿资源量巨大,已成为世界级锰矿资源富集区之一.Ⅳ断陷 (地堑) 盆地则控制形成研究区各锰矿床;提出南华纪早期同沉积断层是锰矿床形成的前提,并识别恢复出研究区15条同沉积断层及所控制形成的断陷 (地堑) 盆地和主要锰矿床.同沉积断层不但是深部锰质和古天然气上升的通道,更是连接古天然气渗漏沉积型锰矿成矿系统中地内系统与表层系统的纽带.      

黔东南凯里地区奥陶系原油及灰岩缝洞油苗地球化学特征与成因

对黔东南凯里地区虎47井中奥陶统大湾组轻质原油及其附近露头的中下奥陶统大湾组和红花园组灰岩晶洞和裂缝中的残余油苗进行了色谱、色-质谱及碳同位素测试分析,根据其分子地球化学特征和有机质成熟度,进行了油源对比。结果表明:原油及油苗的干酪根均来源于藻类植物,形成于还原环境;甲基菲指数揭示原油呈成熟油特征,而油苗则呈高成熟油特征。经碳同位素对比(特别是单体烃同位素对比)认为,原油及油苗均是来源于本区下寒武统牛蹄塘组泥质烃源岩,但形成期次有所不同,为同源不同期的产物。     

湘黔桂毗邻地区南华纪岩相古地理特征及地质意义

为了寻找连续完整且有研究价值的南华系剖面、推进南华系建系工作。本文依据对湘黔桂交界地区南华系主要剖面观察研究所获资料,以沉积岩相类型分析、分布特点为线索,划分出了12种沉积岩相类型,在此基础上反演南华纪各主要阶段古地理环境。得出:南华纪湘黔桂交界地区北西侧为古陆、南东侧为南华裂谷盆地,南华纪早晚两个冰期仅在古陆与盆地过渡的浅海地带,也就是现今的湘黔桂交界地区存在连续完整的沉积,连续完整的具研究价值的南华系剖面应在该区域寻找这一结论。