湘西北民乐锰矿成矿后变化分析

大塘坡式锰矿成矿后变化程度可从地层抬升程度、氧化程度、构造条件、裂隙与岩溶发育程度、顶底板隔水性、地表及气候等方面进行分析评价。民乐锰矿成矿后受到近地表因素、地下水的以及断层发育的影响,其成矿后变化程度可从地层抬升程度、断裂发育程度以及含锰岩系隔水性3方面进行评价。选取含矿层埋深、距断层距离、矿体上覆及下伏黑色页岩段厚度对3个评价因素进行定量表征,制作单因素等值线图并量化评分,运用层次分析法确定各因素权重,将各单因素加权叠加绘制成矿后变化程度系数等值线图,将成矿后变化程度分区与锰矿形态(品位)、厚度范围叠加,定量分析成矿后变化对找矿的指示意义。研究发现,断裂发育程度对于民乐矿区成矿后变化程度最为重要,地层抬升程度次之,含锰岩系隔水性影响较少;民乐矿区成矿后变化程度具有"两侧高、中心低"的特征,呈现从盆地中心至边缘带递增的趋势,西侧更多受地层抬升影响,东侧则以断裂影响为主;成矿后变化程度较低的区域更有利于找矿,但对于不同形态(品位)的矿体指示性并不明显;对各类地质演化过程的恢复和定量表征应成为今后大塘坡式锰矿成矿后保存改造研究的主要方向。     

湖南省花垣县民乐锰矿地质特征及找矿方向分析

花垣县民乐锰矿属于典型的“大塘坡式”锰矿,位于松桃成锰沉积盆地中部,是我国南华系锰矿的集中分布区。锰矿赋存于南华系下统大塘坡组第一段炭质页岩下部,矿体呈层状、似层状产出,受地层、岩性、含锰岩系厚度、古构造、岩相古地理环境控制。本次通过对民乐锰矿地质特征、矿区锰富集规律分析,进一步从岩相古地理、古构造、后期断裂构造对矿体影响进行了综合研究,再结合物探音频大地电磁测深初步推测锰矿层埋藏深度,最后与毗邻松桃地区锰矿进行类比,提出了下一步找矿方向。     

贵州省黔东南地区锰矿成矿地球化学特征及找矿方向分析

通过对黔东南地区大地构造演化及南华纪大塘坡期含锰岩系进行研究,结合研究区内主要矿区外围锰矿岩(矿)石、矿物和常量元素、微量元素、稀土元素等地球化学特征分析,确立区内锰矿床所具备的热水沉积成矿的特征。并通过对该地区含锰岩系和锰矿床的构造、控矿规律以及分布规律分析,总结"大塘坡式"锰矿的找矿标志,确定找矿方向。     

黔东地区松桃杨立掌锰矿床矿体空间分布特征与找矿方向探讨

通过对杨立掌锰矿床的杨立掌锰矿段、李家湾锰矿段矿床地质特征和钻孔地质资料综合分析,根据“大塘坡式”锰矿古天然气渗漏成矿系统与成矿理论,阐述了矿石矿物成分、结构构造在平面上的变化特征,总结矿体在平面上及沿成锰沉积小盆地短轴方向上的分布特征,并对含锰岩系厚度、矿石品位与矿体厚度三者关系进行了探讨.在此研究成果的基础上,总结杨立掌锰矿床矿体空间分布特征,指出该锰矿床北东东向深部及F1断裂北西盘的找矿方向.     

黔东松桃大塘坡地区南华系大塘坡组锰矿相带及分布规律

在大塘坡矿区钻孔编录与野外地层剖面观察实测的基础上,结合近年来有关大塘坡式锰矿的研究成果,对大塘坡矿区的锰矿相带及分布规律进行了研究。对大塘坡地区含锰岩系、菱锰矿体的沉积厚度等值线以及菱锰矿体的品位等值线研究表明,矿体的走向与大塘坡地区沉积盆地长轴方向一致,为北东60°左右,存在一大两小3个锰矿沉积中心。同时对大塘坡地区盆地中心矿体结构构造的研究表明矿体可分为中心相、过渡相、边缘相3个相带,其中中心相以气泡状和块状菱锰矿为主,伴随有软沉积变形层理等特殊构造,一般为多层矿;过渡相以条带状菱锰矿为主,块状菱锰矿为辅,主要为单层矿;边缘相主要为薄层条带状锰矿与炭质页岩互层,主要为单层矿。该相带分布受古天然气泄漏控制,喷溢口的分布与锰矿沉积中心基本重合,且从中心相到过渡相再到边缘相含锰岩系厚度、矿体厚度以及矿体品位逐渐降低,它们的变化规律保持一致,呈正相关性。     

贵州省松桃县木耳溪锰矿地质特征及找矿方向

贵州松桃县木耳溪锰矿为典型的层控型锰矿床,矿体呈层状赋存于南华系下统大塘坡组第一段(Pt2b3d 1)底部的炭质页岩中,产出层位稳定,矿体产状与围岩产状一致。通过统计对比,锰矿层的矿化程度与含锰岩系的厚度呈正比,即当南华系大塘坡组地层厚度大于15m时,有可能成为锰矿的主要找矿方向。     

贵州松桃普觉超大型锰矿床主要特征与找矿实践

贵州松桃普觉超大型锰矿床受南华纪普觉Ⅳ级地堑成锰盆地控制,由于同沉积断层作用,两界河组、含锰岩系、锰矿体、大塘坡组第二段、南沱组等地层均从南往北由薄变厚,盆地中存在2个呈NE65°方向展布的渗漏沉积中心。锰矿产于南华系下统大塘坡组第一段(含锰岩系)下部黑色碳质页岩中,呈层状、似层状缓倾斜顺层产出,矿体长大于6 000 m、宽大于2 000 m,盆地中心部位矿体中夹一层含碳玻屑晶屑凝灰岩透镜体。该矿床是近年来运用古天然气渗漏沉积型锰矿床成矿模式与找矿模型理论发现的又一个隐伏超大型锰矿床,锰矿石资源量(332+333) 1. 92亿吨,位居亚洲第一、世界第五位。     

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。     

贵州松桃西溪堡大型锰矿床F1犁式断层特征及对锰矿体破坏与保存作用探讨

本文以西溪堡锰矿床F1犁式正断层(冷水溪断层)为例,从分析研究F1断层所切穿的地层岩性、结构和矿物成分特征入手,探讨F1犁式正断层的特征、形成条件与成因.认为该犁式断层的形成,是由于具有超压的含锰岩系碳质页岩中的蒙脱石转变为伊利石过程中,产生的高孔隙流体压力,导致在断层通过上部脆性及其相对脆性沉积岩层进入大塘坡组第一段黑色含锰岩系(Nh1d1)这一韧性层时,迅速降低断层上覆岩层的负荷强度,使断层面倾角变缓,以致沿层面滑脱,是形成F1犁式正断层的主要原因.通过对F1断层的探讨分析研究,认为黔东及毗邻地区的“大塘坡式”锰矿区,普遍发育犁式正断层是存在的,其对锰矿体的破坏和后期保存有重要的影响.因此,开展犁式断层的特征研究,对指导黔东及毗邻地区“大塘坡式”锰矿普查找矿、开展攻深找盲,意义重大.     

音频大地电磁法对黔东高地锰矿床电性结构及犁式正断层的识别

黔东高地锰矿是我国第一个特大型富锰矿床,也是黔东地区典型的南华纪"大塘坡式"沉积型锰矿床.区内主要断裂构造为犁式正断层(F3),该断层对区内锰矿层的保护与破坏具有重要影响,其空间展布特征以及与含锰岩系接触关系的勘查分析对区内找矿预测尤为重要.为了识别犁式正断层在地下深部的展布特征,调查其对含锰岩系的破坏程度,采用音频大...     

由层序地层学角度分析大塘坡式锰矿沉积过程——以湘西北民乐锰矿为例

以湘西北民乐锰矿为例,基于矿区内钻孔信息对成矿期（大塘坡组下段）进行地层对比,由新分层信息及厚度变化分析沉积特征并建立三级、四级层序格架,由三级、四级层序尺度的古地貌变化分析成矿期沉积演变特征。主要认识有:1）民乐锰矿含矿层（大塘坡组下段）可根据岩性细分为下亚段1段（致密块状、密集条带状矿体夹黑色炭质页岩）、下亚段2段（黑色页岩夹薄层锰矿条带）、上亚段（黑色炭质页岩夹黄铁矿）。2）民乐锰矿的三级层序凝缩层体系域可划分为四个四级层序,其中第二、三层序菱锰矿发育较厚,形态以块状和密集条带状为主;第一、四层序菱锰矿发育薄,形态多为条带状。3）民乐锰矿沉积过程可以通过三级层序和四级层序两个研究尺度共同解释,三级层序尺度解释锰矿沉积过程,而四级层序尺度则揭示了多期不同形态、厚度锰矿的沉积过程。     

Comparison between Datangpo-type manganese ores and modern marine ferromanganese oxyhydroxide precipitates based on rare earth elements

Datangpo-type sedimentary manganese deposits, which are located in northeastern Guizhou province and its adjacent areas, are Mn carbonate-type deposits hosted in black carbonaceous shale that represent a series of medium to large deposits containing a huge tonnage of reserves. PAAS-normalized rare earth element distribution patterns of manganese ores record “hat-shaped” REY (REE + Y) plots characterized by pronounced middle rare earth element enrichment, evident positive Ce anomalies, weak to strong positive Eu anomalies and negligible negative Y anomalies. These REY geochemical characteristics are different from those of country rocks and record the processes and features of sedimentation and diagenesis. Manganese was precipitated as Mn-oxyhydroxide particles in oxidized water columns with the sorption of a certain amount of rare earth elements, subsequently transforming from Mn-oxyhydroxides to rhodochrosite and redistributing REY in reducing alkaline pore-water during early diagenesis. A number of similarities can be observed through a comparison of Datangpo-type manganese ores and modern marine ferromanganese oxyhydroxide precipitates based on their rare earth elements. The precipitation of Datangpo-type manganese ores is similar to that of hydrogenetic crusts and nodules based on their positive Ce anomalies and relatively higher total REY concentrations. However, several differences also exist. Compared to hydrogenetic crusts and nodules, Datangpo-type manganese ores record smaller positive Ce anomalies, lower total REY concentrations, unobvious fractionation between Y and Ho, and weak to strong positive Eu anomalies. These were caused by quicker sedimentary rates in the oxic water columns of the shallower basin, after which pore water became strongly reducing and alkaline due to the degradation of organic matter in the early diagenetic stage. In addition, compared to typical deposits in the world, Datangpo-type manganese ores are similar to hydrogenetic deposits and different than hydrothermal deposits. All of these characteristics of manganese ores indicate that Datangpo-type manganese ores, the principal metallogenic factors of which include oxidation conditions during deposition and reducing conditions during early diagenetic stages, represent hydrogenetic deposits.     

音频大地电磁法在深部隐伏锰矿找矿中的应用——以贵州松桃普觉锰矿为例

普觉锰矿是黔东地区典型的南华纪"大塘坡式"沉积型锰矿床。区内一系列后期构造对早期形成的沉积型锰矿的埋藏和保存具有重要影响,深部构造格架及其与含锰岩系之间关系的勘查分析对区内找矿预测和深部锰矿勘查十分关键。为了查明普觉锰矿区成矿地质体和断裂构造的空间分布及其相互关系,采用音频大地电磁法（简称AMT）对区内地下电性结构特征和构造格架进行研究。在物性分析的基础上,构建了与测区地电结构大致相似的构造理论模型,通过开展不同模式的理论模型反演计算,优选出了适宜于研究区的Occam-TE一维反演为初始模型的非线性共轭梯度TM模式二维反演方法。运用上述反演方法对区内实测数据进行反演,识别了区内构造格架和含锰岩系的空间展布特征及二者的接触关系,查明了断层F₀在深部未对含锰岩系造成破坏。应用研究结果表明,AMT对指导普觉锰矿区及毗邻地区开展深部找矿预测意义重大。      

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。     

Coupling between metallogenesis of the Cryogenian Datangpo-type manganese deposit in South China and major geological events

The exploration of the Cryogenian manganese deposits in the Datangpo Formation of South China has achieved great progress in recent years. It is concern in the long term there are many studies on this manganese deposits due to its particularity in the temporal and spatial distribution and the mineralization background. In this paper,we systematically summarize the previous achievements on the Datangpo-type manganese deposits. Besides,we also review current findings of Neoproterozoic global geotectonics,palaeoclimate evolution,ancient marine chemistry,and microbial evolution etc. The possible linkage between the massive metallogenesis of the Cryogenian Datangpo manganese deposits in the South China and Neoproterozoic major geological events is established. The break-up of Rodinia supercontinent led to the widespread rift basin systems in the world since the Middle Neoproterozoic. The Nanhua Basin in South China,which is a manganese-forming sedimentary basin,developed from the rift basin. The rift basin provided space for manganese deposits and controlled the distribution of manganese deposit. The hydrothermal activities at the bottom of the basin provided favorable manganese source. During the Neoproterozoic ice period(“Snowball Earth”event),global ice-sheets cut off or hindered exchanges of mass and energy between different spheres of Earth,which may lead to the widespread anoxic condition in the ice age ocean. The palaeoclimate changes during the glacial-interglacial period led to the disappearance of ice-sheets and the triggering of mass and energy exchanges between different sub-systems of Earth,followed by the variation of redox condition of the ancient sea. For the Nanhua Basin,the oxidation of surface water and the oxygen-bearing base flow provided the oxidation environment for the precipitation of manganese. Besides,new evidence indicated that manganese microbiological mineralization was the potential mechanism for manganese deposit under the microbial resuscitation condition during the interglacial period. All these major geological events have complicated connections and they provided essential metallogenic conditions for the sedimentary mineralization of “Datangpo”manganese deposit. It is believed that there is a coupling between the sedimentary metallogenesis of the Cryogenian Datangpo-type manganese deposit in South China and Neoproterozoic major geological events.     

湘西北锰矿床成矿模式研究——以湖南花垣民乐锰矿床为例

本文以湖南花垣民乐锰矿床为例,研究了矿床中火山碎屑物质的分布及特征,用硫同位素氧、碳同位素等成因地球化学特征阐明该区裂陷盆槽盆或地堑盆地中海底火山喷发对锰矿形成的重要意义,并提出了成矿模式,认为湘西北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。     

华南成冰纪“大塘坡式”锰矿沉积成矿作用与重大地质事件的耦合关系*

华南地区成冰系大塘坡组锰矿近年来在找矿勘探方面取得了突破性进展,同时,由于该套锰矿在时空分布及成矿背景上的特殊性,长期以来都受到研究者关注,累积了大量研究成果。在系统性总结大塘坡组锰矿研究成果的基础上,结合新元古代全球大地构造、古气候演变、古海洋环境变化及微生物演化等重大地质事件的最新研究进展,综合分析了华南成冰纪大规模锰沉积成矿作用与这些重大地质事件之间的联系。从新元古代中期开始,罗迪尼亚(Rodinia)超大陆的裂解在全球范围内形成了广泛分布的裂谷盆地系统,以中国南方南华盆地为代表的成锰盆地即是在裂谷盆地基础上发展而来的。裂谷盆地系统为锰矿沉积提供了必须的容矿空间,决定了其展布规律,并且盆地底部的热液系统为锰质输入盆地提供了必要途径。新元古代冰期(“雪球地球”)事件中覆盖全球的冰川系统切断或阻碍了地球各子圈层的物质与能量交换,可能导致冰期海洋缺氧状态的广泛出现。而冰期—间冰期的古气候变化使冰盖消失,海—气循环与海水圈层循环重新启动,随之而来的是古海水氧化还原条件的改变。针对南华盆地而言,表层海水的氧化及可能存在的含氧底流为锰矿沉淀提供了所需的氧化环境。此外,新近的证据表明间冰期微生物复苏背景下的锰微生物成矿作用可能是锰矿形成的重要机制。以上这些重大地质事件之间具有复杂的相互联系,同时它们也为“大塘坡式”锰矿沉积成矿作用提供了必不可少的成矿控制条件。因此, 华南成冰纪“大塘坡式”锰矿沉积成矿作用与新元古代重大地质事件间存在耦合关系。     

贵州水银洞金矿矿层矿化分析与深部预测

水银洞金矿为滇黔桂"金三角"最重要的金矿床,是典型的卡林型层控金矿床。运用绘制等高线图和含矿层矿化分布图的方法,对水银洞矿床0~427勘探线的钻孔数据分析,并用surfer软件绘制矿层的顶底板和地层矿化趋势的模拟图,重点分析了含矿地层的构造形态和矿化规律,结果显示:界面等高线反应背斜的形态,水银洞矿区背斜的高点和背斜倾伏端是金矿的主要赋存位置;Sbt(构造蚀变体)与上部龙潭组矿化值有负相关效应;水银洞矿化整体具有不均匀性,Sbt向东南延伸且在东西向具有弱—强—弱的富集规律。Sbt矿化强度在东西向具有弱—强—弱的规律,而龙潭组地层中的矿化与Sbt呈现一定负相关效应,在背斜倾伏端龙潭组矿化度开始增强,预示深部地层可能还会有大规模的工业矿体存在。     

再论锰的“内源外生”成矿说

锰矿地质研究一直受到中外地质学界的重视。锰质来源研究,事关锰矿勘查活动的部署依据和找矿预测的成败。1996年,我们率先提出锰的“内源外生”成矿说。一直到20世纪末,中外锰矿地质学界的主流学说认为,形成锰矿床的锰质主要来自于大陆风化。最近,业界有学者新建锰矿“内生外成”模式,这一模式尚需经历科学与实践的检验。