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。     

湘中地区“湘潭式”锰矿成矿地质条件分析

湘中地区为我国主要的锰矿矿集区之一,赋存于南华系大塘坡组第一段的“湘潭式”锰矿为区内最主要的锰矿成因类型。在总结湘中地区“湘潭式”锰矿床地质特征的基础上,对锰矿床成矿地质条件和锰矿物质来源进行了分析,认为其形成和分布主要受地层岩性（南华系大塘坡组第一段）、构造（同沉积断裂与武陵—雪峰褶皱基底浅层平移断裂）、岩相古地理环境（封闭—半封闭浅水槽盆亚相）等控制,具“二带（行）四群（列）”分布特征,“湘潭式”锰矿的成矿物质主要来源于海底深大断裂混合气液热流的渗流喷溢活动。     

湘西南大岩坳向斜“大塘坡式”锰矿成矿地质条件及成矿预测

“大塘坡式”锰矿主要分布于黔湘渝毗邻区,形成于南华纪大塘坡间冰期,其成矿作用受地层、古构造控制,成矿后构造对矿床的空间分布影响较大。本文以黔阳盆地内最大的次级成锰盆地——大岩坳盆地为例,分析了大岩坳向斜对大岩坳盆地内锰矿空间分布的控制作用,并在此基础上划分了预测区。黔阳盆地控盆控矿特征研究表明,北东向同沉积古断裂与北西向武陵-雪峰褶皱基底浅层断裂交汇部位及附近为次一级断陷盆地中心,次一级的断陷盆地在走向上（北东向）呈串珠状分布,垂直走向上（北西向）呈大致线状排列,整体呈网格状分布。据此确定成锰预测区位于照洞-桃阳坪同沉积古断裂一线,其与北西向武陵-雪峰褶皱基底浅层断裂交汇部位是本区寻找中-大型锰矿床的有利地段。本次研究初步确定了照洞、磨石-马颈坳-海坡、易家冲及渔滩4个V级断陷盆地,根据成矿后构造特征结合古构造控盆控矿特征圈定了南、中、北3个预测区。     

贵州铜仁高地“大塘坡式”锰矿的成矿机制——硫、碳同位素制约

“大塘坡式”锰矿在我国华南黔湘渝地区广泛分布, 是我国最重要的锰矿资源类型之一。它的形成与新元古代Sturtian雪球事件密切相关, 但其具体的成矿机制尚不十分清楚, 还存在许多争论。本文对贵州铜仁地区新近发现的高地超大型锰矿和共伴生黑色页岩中的微量硫酸盐和黄铁矿的硫同位素、菱锰矿等碳酸盐岩及有机碳的碳同位素进行了系统研究, 对该类型锰矿的成矿环境和沉淀机制进行了探讨。高地锰矿大塘坡组一段含锰黑色页岩和锰矿石中硫酸盐的含量很低, 为30.9 ~ 20 439.7 μg/g, 平均3 322.5 μg/g, 硫酸盐的δ34SVCDT为51.5‰~68.1‰, 平均60.4‰。冰碛岩上部铁丝坳组含砾杂砂岩中黄铁矿的δ34SVCDT为26.8‰~59.6‰, 平均52.1‰; 上覆大塘坡组黑色页岩和锰矿石中黄铁矿的δ34SVCDT为53.7‰~65.6‰, 平均63.3‰, 与前人在该区域其它矿区得到的结果一致, 与硫酸盐的δ34SVCDT值差别不大; 黑色页岩和锰矿石全岩的δ34SVCDT为41.4‰~63.9‰, 平均55.7‰。同一样品中, 硫酸盐的δ34S均高于全岩的值, 但差异不大。铁丝坳组顶部含砾杂砂岩的δ13Ccarb为–11.3‰ ~ –8.3‰, 平均–9.6‰, δ13Corg为–31.7‰ ~ –30.1‰, 平均–30.9‰; 大塘坡组一段黑色页岩和锰矿石的δ13Ccarb为–12.4‰ ~ –4.6‰, 平均–8.5‰, δ13Corg为–34.3‰~ –32.6‰, 平均–33.6‰, 二者在含锰段同步下降, 有机碳含量明显升高, 说明有机质对锰矿的形成发挥了重要作用。综上提出, 大塘坡式锰矿形成于滨浅海相半封闭性的断陷盆地之中, 含锰地层中δ34S异常高的黄铁矿是在氧化还原分层明显的静水环境中, 由δ34S异常高的孔隙水硫酸盐在成岩过程中几乎全部还原形成的, 而海水硫酸盐的δ34S正异常与雪球事件、生物爆发和沉积演化等密切相关。雪球融化之后, 在断陷盆地的浅层海水中, 生物活动和光合作用强盛, 氧浓度高, 海水中Mn2+不断被氧化形成氧化锰并从海水中沉淀出来, 而深部还原缺氧富Mn2+的海水不断越过构造脊进来补充。浅层海水中微生物大量繁殖, 死亡后沉降于海底, 导致断陷盆地底部有机质大量聚集, 氧逸度急剧下降。在沉积成岩过程中氧化锰被沉积物中大量有机质全部还原为Mn2+, 有机质本身被氧化为CO2– 3, 二者结合形成菱锰矿。     

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。     

东川南缘雪岭矿区隐伏铜矿地质地球化学特征及成矿机制

雪岭矿区位于康滇地轴云南段东川矿区南缘,区内主要出露震旦系和寒武系沉积地层,其浅部可见铜多金属脉状矿化沿断裂带和辉绿岩脉产出,深部勘探发现了全隐伏在陡山沱组中的层状铜矿。铜矿化以黄铜矿、斑铜矿为主,呈浸染状、网脉状、薄层状和星点状赋存于深灰色破碎状白云岩、黑色炭泥质岩和石英脉中,矿体具明显沉积及热液叠加改造特征。常量元素分析显示岩矿石SiO₂、Fe₂O₃、FeO、K₂O等含量较高,而Na₂O、CaO和MgO含量偏低;微量元素分析显示围岩Cu、Pb、Zn、Ag元素含量较高,富集U、Y等元素,亏损Nb、Zr、Ti、Yb等高场强元素和Sr,矿石样品则富集U、Nd等高场强元素,亏损Ba、K、Sr等大离子亲石元素和Nb;球粒陨石标准化的稀土元素配分模式为轻稀土富集、重稀土亏损的右倾形态,且呈现出铕的强烈亏损。陡山沱组改造型脉状矿体方解石和黄铁矿样品δD_V-SMOW值分别为-137.3×10^-3和-110.2×10^-3,δ¹⁸O_水值分别为-11.3×10^-3和-1.29×10^-3,显示成矿流体来源于大气降水形成的层间封存水;矿石富集重硫,硫主要来源于海相硫酸盐的还原作用,部分受到深部昆阳群古铜矿床硫和生物硫的影响;铅来源于放射性成因铅较高的源区,具壳幔混合铅的特征,且矿石、围岩、昆阳群古铜矿的铅同位素组成具一定亲缘性,显示成矿物质主要来源于下伏昆阳群古铜矿,部分来源于围岩。综合研究认为,该铜矿与滥泥坪矿区所含陡山沱组铜矿相似,均为昆阳群古铜矿残余风化壳在海解作用下铜质析出,在成岩及构造作用下活化迁移并沿炭泥质还原性岩石、石英脉及构造有利位置沉淀富集所致。本区找矿重点应为深部陡山沱组铜矿以及下伏昆阳群古铜矿床。     

黔东地区“大塘坡式”锰矿研究现状及进展综述

"大塘坡式"锰矿指产于黔东及毗邻地区南华系下统大塘坡组第一段黑色炭质页岩岩系中的沉积碳酸锰矿床。该区位于上扬子陆块东南部,跨越上扬子褶皱带与华南复合陆内造山带。锰矿床所处盆地属于Rodinia超大陆裂解作用后形成的被动陆缘裂谷成锰沉积盆地,而这些成锰沉积盆地受一系列北东向古断裂控制。本文对锰矿成因及锰质来源进行了阐述及总结,提出了"大塘坡式"锰矿找矿标志。     

山东省平邑归来庄碲型金矿床碲元素地球化学特征及成矿机制探讨

归来庄贫硫氧化型低温热液碲金矿床中金及碲化物矿物主要有自然金、碲金矿、碲金铜矿、碲银矿、碲金银矿、碲铅矿、碲镍矿、碲汞矿及自然碲等。金元素主要来源于泰山群山草峪组的片麻岩及寒武一奥陶系海相碳酸盐岩;碲元素主要是由铜石杂岩体的二长质、正长质等中偏碱性岩浆从地球深部的上地幔、下地壳带入矿区并进入由岩浆水及大气降水等组成的成矿热液中,与金元素形成碲金络合物进行搬迁、富集,因成矿体系的ｐＨ、Ｅｈ等物理化学     

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...     

甘肃大桥金矿硅质岩地球化学特征及其地质意义探讨北大核心CSCD

通过对甘肃大桥金矿硅质岩野外及岩石学特征、主元素、微量元素及稀土元素等地球化学分析,研究了该矿区硅质岩的成因特征,并探讨了其地质意义。结果表明,硅质岩化学成分中SiO2含量为75．59％～93．00％,Al／（Al＋Fe＋Mn）平均值为0．82;大部分微量元素与克拉克值相比处于亏损状态,而Au、Ag、As、Sb、Hg等微量元素富集;稀土元素EREE平均值为88．68μg／g,经北美页岩标准化后其占ce值为0．68～1．21,JEu值为0．77-1．32,LREE／HREE值为2．76～23．32,平均值为14．54,轻稀土元素富集明显,（La／Ce）N平均值为1．22,（La／Yb）。平均值为2．33。地球化学数据在反映大桥金矿硅质岩成因上具有不一致性,但是通过与国内金矿床硅质岩的稀土元素地球化学特征对比,并结合区域地层对比,可以初步判定大桥金矿硅质岩沉积环境靠近大陆边缘,使得该套硅质岩既受到了海底热液作用,同时又受到了陆源沉积作用的影响,属于热水沉积与正常沉积的过渡类型。然而硅质岩对于该矿床中金在矿源层形成阶段的初步富集所起的作用还需进一步研究。     

山东焦家金矿床成矿地球化学特征及成矿机理

本文探讨了成矿过程中元素地球化学特点、物理化学条件、金迁移沉淀及成矿机理。文中认为金主要以氯或硫的络合物形式迁移,流体为Ca~(2+)—HCO_3~-型,成矿温度为340～200℃,弱酸性较还原.成矿具长期演化、多次叠加富集的特点,韧性变形和脆性断裂作用是两次重要的富集作用.     

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。     

渝东南地区含锰岩系沉积地球化学特征及成因机制

渝东南“大塘坡式”锰矿形成于Marinoan冰期和Sturtian冰期的间冰期,是在扬子地块东南缘“堑- 垒”式陆缘沉积盆地背景上发育的多阶段、多成因沉积型菱锰矿,成锰期明显受大地构造活动、岩浆作用(火山作用)、“黑烟窗”等热事件影响;且与Rodinia超大陆裂解导致的裂谷盆地成矿作用关系密切。冰期转换、裂谷盆地作用及锰成矿作用三者间的耦合关系明显,并呈现显著相关的沉积地球化学特征。对渝东南不同矿区、不同产状的锰矿及其围岩样品进行的相关Mn/Fe、(Fe+Mn)/Ti、Ba/Sr、U/Th、Y/Ho、SiO2/Al2O3、Al/(Al+Fe+Mn)比值分析和Co/Zn- (Co+Ni+Cu)、La/Yb- ΣREE、La/Yb- Ce/La、lgTh- lgU、La- Ce、lgTh- lgU、(Cu+Ni+Co)×10- Fe- Mn等图解分析,均指示成锰物质的深部来源,成矿受热水影响显著;此外,样品富集As、Sb、Sr、Mo、Ag、Ba、Th、U等热水沉积标识元素。锰矿样品稀土总量平均值为159×10-6,明显高于正常海相沉积阶段形成的菱锰矿稀土总量(19×10-6)。锰矿样品V/(V+Ni)、V/Cr、Ce/La、lgCe/Ce*指示锰矿形成于缺氧环境;Mo、U等氧化- 还原敏感元素富集。成锰盆地的氧化 还原条件制约着锰矿的形成,且成矿过程是沉积、成岩、后生不同阶段矿物相转化的综合结果。锰矿成矿可分为三阶段：第一阶段为沉积期分层性海水上部氧化带MnO2沉淀物富集;第二阶段为沉积期周期性短暂的富氧底流将MnO2沉淀物带入盆地底部沉积;第三阶段为准同生 成岩期,MnO2在缺氧环境中的厌氧细菌或硫酸盐细菌作用下还原为Mn2+,同时产生OH-使底层海水或海底沉积物孔隙流体碱度升高,形成原生菱锰矿及(含)锰碳酸盐沉积物,经成岩作用进一步形成菱锰矿。     

陕西宁强县中坝锰矿床地球化学特征及成矿模式

陕西宁强县中坝锰矿床形成于扬子地块西北缘伸展裂陷沉积环境内,是近年新发现的锰矿床,赋存于下寒武统牛蹄塘组黑色岩系内,含锰岩系岩性主要为含碳粉砂质板岩、含碳泥质板岩、硅质岩,夹有灰岩条带和灰岩透镜体,矿石类型为层状、似层状的含锰硅质岩及条纹条带状的含锰灰岩,含锰矿物主要为硬锰矿,可见极少量的菱锰矿。对中坝一带MnⅠ号锰矿体常量及微量元素地球化学特征分析表明：中坝锰矿体相对围岩亏损Ti和Al元素,SiO₂/Al₂O₃比值较高,Th含量低,Y/Ho比值高,且含锰岩系的PAAS标准化的稀土元素配分模式具有轻稀土元素亏损、重稀土元素富集、Ce负异常、Y正异常的特征,与现代海水稀土元素配分模式一致,说明海水自生沉积作用对含锰岩系中元素的富集具有重要影响,陆源碎屑物质的影响较小;含锰岩系的Al/（Al+Fe+Mn）、Fe/Ti、（Fe+Mn）/Ti、U/Th、Sr/Ba比值、δEu及SiO₂-Al₂O₃图解、Fe/Ti-Al/（Al+Fe+Mn）图解、Lg （U）-Lg （Th）图解、Fe-Mn-（Cu+Co+Ni）×10图解、La/Yb-REE图解、δEu-Mn图解均表明锰矿沉积为热水沉积和正常海水混合作用的结果。含锰岩系的δCe、V/Cr、V/（V+Cr）、Ni/Co比值、富集U、V、Mo等特征表明锰矿形成于还原-硫化的沉积环境。中坝锰矿的形成机制为在弱碱性、还原、富CO₃^2-的条件下,Mn²⁺和CO₃^2-结合形成菱锰矿而沉淀。由此总结出中坝锰矿的成矿模式为：在早古生代,富含Fe、Mn多金属的硅质热水溶液沿着刘家坪古火山通道上涌,上涌的热水与海水混合,在弱碱性、还原、富CO₃^2-的条件下,Mn²⁺和CO₃^2-结合形成菱锰矿而沉淀,形成Fe、Mn硅质岩,且在沉积凹陷处成矿更有利,溶于海水中的Mn同碳酸盐一同沉淀,形成含锰灰岩。     

柴达木盆地东南缘晚三叠世火山岩地球化学特征及构造环境分析

柴达木盆地东南缘晚三叠世鄂拉山组火山岩主要为一套中一酸性火山岩组合,以流纹岩、英安岩为主,其次为安山岩.主量元素、稀土元素及微量元素的分析结果表明:其样品的里特曼指数δ小于4,属钙碱性岩石系列;SiO2的平均值为71.95％,大部分样品具低铝特征,且碱质含量较高,属于亚碱性火山岩.轻重稀土比值较大且负铕异常明显,具典型...     

内蒙古四子王旗地区地球化学异常特征及成矿远景

内蒙古四子王旗地区地球化学特征表明:二叠系大石寨组二、三、四段富集金、银、锰、铜等成矿元素,哲斯组富集金、钨等成矿元素,成矿元素具有强分异性.西力庙向斜、艾力登查干德背斜为主要控矿构造,区内岩浆热液活动,提供了丰富矿源.研究区共圈出综合异常18处,对综合异常进行分类,其中甲类异常2处,乙1类异常4处,乙2类异常5处,乙3类异常4处,丙类异常3处.依据区域成矿地质背景、区域地球化学特征、研究区地球化学异常特征及异常查证成果,划分了四个成矿远景区.     

四川省九龙县黑牛洞铜矿床地质地球化学特征及成矿机制探讨

黑牛洞铜矿床是里伍铜矿田找矿工作的一个重大突破。文章对矿区内主要含矿岩系主量元素和稀土元素进行了测试分析,研究认为,研究区内原岩为一套砂泥质碎屑岩夹基性火山岩的沉积建造;浸染状矿石的稀土配分模式与片岩的相一致,反应其成矿物质可能来源于原岩;脉状和块状矿石的稀土元素分异不明显,显示了硫化物的稀土元素特征。结合前人研究成果,初步提出了黑牛洞铜矿床的成矿机制。     

虹螺山-五指山一带成矿岩体地球化学特征及成矿意义

虹螺山-五指山地区是辽西钼、铅、锌、金多金属重要的成矿带,前人研究成果表明,其成矿作用与该区广泛分布的花岗质岩石成因关系密切。笔者通过对野外成矿岩体的考察、采样和分析,对其岩石地球化学特征及成因进行分析,并探讨其成矿地质意义。测试分析结果表明,区内成矿岩体的岩石类型主要为钾长花岗岩和二长花岗岩;岩体的SiO2含量为72.86%~76.56%,A/CNK为1.39~1.73,Alk为7.07~9.09,属强过铝质钙碱性岩石;岩石微量元素Rb/Sr值为0.63~2.31,平均值为1.17,反映岩体结晶分异程度较高;据Rb-Hf-Ta、Rb-Y+Nb、Rb-Yb+Ta 等投影图解结果,属火山弧花岗岩,岩石成因类型主要为Ⅰ(同熔)型,熔融温度较高;成岩过程与幔源岩浆的底侵作用有关,热的幔源不仅为地壳的部分熔融提供了热量,且与熔融的壳源岩浆发生了混合等地质作用,随着岩浆分异演化到一定的阶段,形成一定的矿种和矿床(矿化)类型组合,相应形成一个Pb-Zn-Ag、Pb-Zn-Mo、Mo-Pb-Zn-Cu成矿系列。     

云南茂租铅锌矿床地质地球化学特征及成矿机制探讨

茂租铅锌矿床主要发育3个矿体(群),主矿体呈层状、似层状。闪锌矿、方铅矿和黄铁矿δ³⁴S值介于+8.84‰～19.86‰,富集重硫,表明硫主要来源于海相硫酸盐热化学还原;Pb同位素组成较均一,投点主要落入基底Pb同位素组成范围内,暗示其来源单一或混合均匀,成矿主要来源于昆阳群和会理群基底岩石。结合区域铅锌矿床地质地球化学特征,川滇黔地区铅锌矿床赋存在不同时代地层中,成矿流体性质颇为相似,推测该区铅锌矿床形成于同一时期,成矿与均一化流体的贯入有关。