黔东松桃地区南华系大塘坡组锰矿中黄铁矿硫同位素特征及其地质意义

黔东松桃地区是我国重要的锰矿富集区,其中大塘坡组中黄铁矿δ34S存在比较大的差异.通过CF-IRSM法对松桃李家湾、道坨、西溪堡矿区菱锰矿样品中黄铁矿硫同位素组成开展研究,结果显示出两个明显的特征:(1) 样品中黄铁矿普遍具有极高的δ34S值,为47.69‰~66.76‰;(2) 在同一成锰盆地中,水深相对较浅的李家湾矿区黄铁矿δ34S值(47.69‰~59.15‰)明显低于水深相对较深的道坨矿区的δ34S值(53.85‰~62.86‰),且中心相δ34S的值(53.85‰~66.76‰)明显高于过渡相δ34S的值(47.69‰~59.15‰),黄铁矿硫同位素组成表现出明显的深度梯度效应.大塘坡组含锰层位黄铁矿异常高的δ34S值及其明显的深度梯度特征表明,在新元古代Sturtian冰期刚刚结束的间冰期初期,海水硫酸盐浓度极低,海洋呈现显著的分层现象,这一时期深部海洋可能并没有完全氧化.      

黔北务正道地区铝土矿层中燃烧成因PAHs的发现及其古气候意义

铝土矿沉积被认为是炎热潮湿热带或亚热带古气候条件下的气候敏感沉积物。对黔北铝土矿中3个钻孔不同层位岩
心样品的GC-MS检测显示,样品中含有种类丰富、相对含量较高的燃烧成因多环芳烃化合物(PAHs)。以芘、荧蒽、苯并[a]芘、苯
并[e]芘、苯并[ghi]苝等为代表的燃烧成因PAHs与陆上火灾事件密切相关。结合生物标志物特征及前人研究所得的古地磁、植
物与孢粉化石证据,认为黔北铝土矿形成时陆上存在丰富的植被,且是一种在炎热潮湿背景下存在季节性干湿分异的古气候条
件。      

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。     

地震和非地震引发的软沉积物变形*

地震事件沉积(震积岩)是现代沉积学的一个热点问题。地震可引发各种软沉积物变形,容易造成地震成因的和非地震成因的软沉积物变形的混淆。论文重点讨论了地震成因和非地震成因(冰融作用,天然气水合物泄漏,水力破裂,滑坡、滑塌、泥石流,液化等)的软沉积物变形,并对地震同生、准同生软沉积物变形及其与相关的软沉积物变形关系进行了讨论。     

黔东及毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿研究历史、主要进展及展望

锰矿是国家战略紧缺矿产。自上世纪1958年在黔东松桃大塘坡地区发现"大塘坡式"锰矿以来,经过三代地质科技工作者的不懈努力,终于在锰矿成矿理论、找矿方法和找矿成果等方面取得重大突破,使黔东地区成为新的世界级锰矿资源富集区和中国锰矿资源最丰富的地区。为纪念"大塘坡式"锰矿发现60周年,特撰文介绍该地区锰矿的主要研究历史、研究现状和近年来该类型锰矿主要研究进展与找矿突破性成果,同时展望未来,提出下步工作建议。谨以此文向为黔东及毗邻区南华纪"大塘坡式"锰矿找矿事业做出突出贡献的老一辈地质工作者表示崇高的敬意!     

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。     

南华北早二叠世泥岩沉积与深时陆地古温度重建

地球在地质历史时期经历过多次冰室与温室气候状态间的相互转换,也发生了以雪球地球为特征的极冷和以快速升温为特征的极热气候事件.二叠纪是晚古生代冰期到中生代温室气候转换的关键时期.为深入认识二叠纪的重大气候演变,急需解决的一个科学问题是如何获取高精年代地层约束的陆地古气候信息.通过总结近年来报道的华北南部石炭—二叠纪含煤岩...     

黔北务正道地区下二叠统铝土矿层物源研究:来自碎屑锆石年代学的证据

贵州北部务川—正安—道真地区下二叠统大竹园组沉积型铝土矿层,在不同区域其下伏底板地层分别为下志留统韩家店组碎屑岩及上石炭统黄龙组灰岩,因此对铝土矿层的成矿物质来源一直存疑。对韩家店组薄层砂岩夹层及大竹园组铝土矿层样品的碎屑锆石年代学分析表明,两者的锆石年龄谱呈现出一致性,且该碎屑锆石年龄谱与华夏陆块基底地层具有明显亲缘性。以上结果证明,韩家店组碎屑岩的红土化风化产物为铝土矿层的成矿母质提供了物质来源。而从铝土矿层与黄龙组灰岩的假整合接触关系及钻孔中出现的黄龙组灰岩次生岩溶角砾现象可知,黄龙组灰岩同样为该矿层提供了物源。因此,大竹园组铝土矿层具有多重物源,韩家店组碎屑岩可能为主要物源,而黄龙组灰岩在古喀斯特化过程中不仅为红土物质提供了重要的储存空间,也为成矿母质的积累提供了部分物源。     

黔北务正道地区铝土矿层特征及其反映的早二叠世古气候

铝土矿的形成受到气候条件的严格限制。通过对黔北务川—正安—道真地区下二叠统铝土矿层钻孔岩心样品主量元素和黏土矿物的综合研究,探讨了铝土矿层形成时期黔北地区的古气候环境以及淋滤作用对矿层的改造。从下至上,铝土矿层化学蚀变指数(CIA)由80左右上升至大于90,成分分异指数(ICV)由0.8下降至0.1。X射线衍射分析发现,研究区铝土矿层中的黏土矿物组分为高岭石、伊利石与绿泥石,其中高岭石在各个钻孔中广泛存在且在大部分层位中含量较高,平均含量为34.2%,并呈机械碎屑或基质形态产出且有进一步风化成为铝矿物的现象;伊利石主要以机械碎屑形式产出,平均含量为21.5%,赋存于矿层的黏土质部分,结晶度变化范围为0.22°～0.71°;绿泥石多为基质,部分层位中含量极高且伴随ICV值上升,平均含量为44.3%,为后期成岩过程中由高岭石转化而成。矿层内极高的CIA值与广泛存在的高岭石证明,铝土矿形成时为炎热潮湿的古气候。而矿层内部ICV值的波动可能与淋滤作用所引起的矿层内元素迁移活动有关。