鄂东北鹰咀山锰矿床地质特征及找矿标志

鹰咀山锰矿床产出在桐柏—大别造山带中，目前已发现有4条锰矿（化）体，其产出受控于红安群黄麦岭组和七角山组。本文基于矿区锰矿勘查工作和室内观察、测试研究相结合等手段，对研究区含矿岩系（建造）特征、矿体及矿石矿物特征、成矿过程和找矿标志等方面进行了分析探讨。结果表明：鹰咀山锰矿为沉积变质型矿床，锰矿（化）体主要赋存在黄麦岭组云母石英片岩夹硅质（有时含少量泥质）大理岩建造的岩性段中；矿石类型主要为片岩型锰矿石和大理岩型锰矿石，矿石中锰矿物主要为硬锰矿、软锰矿、菱锰矿、锰白云石和黑锰矿等；初步认为锰矿的形成经历了沉积、变质改造和次生氧化富集的成矿阶段；含锰硅质大理岩和含锰云母石英片岩可作为该地区锰矿的典型找矿标志，该标志对鄂东北地区锰矿找矿具有重要意义。     

贵州遵义二叠系锰矿区硅质岩成因及成矿意义

贵州遵义二叠系锰矿底部发育一套特殊的硅质岩建造,该套硅质岩环绕锰矿富集区呈墙状产出,习称“白泥塘层”硅质岩或“城墙式”硅质岩,其与锰矿成矿作用之间有着紧密的成因联系。详细地野外地质调查发现,该套硅质岩具有条带状、角砾状和块状构造,其中钢灰色、黑色锰质细脉穿插于条带硅质岩之中,角砾状构造硅质岩多沿锰矿体周边分布。10 件硅质岩样品元素地球化学分析表明 ,硅质岩具有较高的 SiO₂（80.55% ～99.56%）和Fe₂O₃（0.47%～13.76 %）, 较低的Al₂O₃（0.05%～4.06%）和TiO₂（0～0.49%）, 指示其形成过程中陆源碎屑物质参与较少。（La/Ce）比值和Ce 异常值特征指示硅质岩形成于深水裂陷盆地中,环N 境条件为还原状态。Fe-Mn-Al 和SiO₂-Al₂O₃ 图解显示, 硅质岩主要落入热水沉积区内或其附近区域。硅质岩Al/（Al+Fe+Mn）均值为0.26、（La/Ce）_N 值为1.51～2.34、 Y/Ho 值为 30.64～43.91,Eu/Eu^* 值为0.96～1.67,且硅质岩稀土配分模式与热水沉积硅质岩类似,这些特征集中表明硅质岩成岩过程中有明显的热水物质参与,属于热水成因硅质岩,这为遵义二叠系锰矿床热水喷流沉积成因提供了新的佐证。     

贵州松桃高地超大型锰矿床矿体空间分布规律与找矿预测

松桃高地超大型锰矿床属于典型的古天然气渗漏沉积型锰矿床,位于断陷盆地中心的渗漏喷溢口及附近的中心相区,古天然气渗漏喷溢沉积成矿系统中心相、过渡相、边缘相特征十分典型,矿床矿体规模巨大,菱锰矿品位高。笔者通过对松桃高地超大型锰矿及邻区地质资料进行综合整理研究,并对其地质特征、矿体空间分布特征进行了论述,认为松桃高地超大型锰矿床、松桃道坨超大型锰矿床及松桃李家湾大型锰矿床属于同一Ⅳ级断陷(地堑)盆地,该盆地长轴方向大致为NE65°,目前已控制的资源量已逾3亿吨,但该断陷(地堑)盆地控制的菱锰矿体均未圈边,找矿潜力巨大。     

广西下雷锰矿床气液喷溢沉积构造的发现及地质意义

广西大新下雷泥盆纪锰矿床是我国首个超大型锰矿床。通过对矿床含锰岩系、矿石组合、矿石成分、矿石结构构造综合分析研究,在锰矿体中发现了可能为气液喷溢沉积成因的角砾状、脉状以及网脉状构造的锰矿石。同时在矿石中普遍见热液成因的含锰硅酸盐矿物和硫化物,如蔷薇辉石、锰铁叶蛇纹石、黄铁矿、黄铜矿、锰帘石等。通过对矿区钻孔原始编录资料综合分析,在控制该锰矿床形成分布的泥盆纪晚期的下雷-土湖Ⅳ级地堑盆地中,成功恢复识别出3条锰矿成矿期同沉积断层。发现角砾状锰矿石等在空间上集中成群分布,应是导致锰矿形成的古气液喷溢口的分布位置,空间分布受锰矿成矿期同沉积断层的控制。通过与贵州松桃南华纪"大塘坡式"气液喷溢沉积型锰矿床进行对比,发现二者气液喷溢沉积构造等特征较为相似,故认为广西大新下雷泥盆纪锰矿床的成因类型可能与南华纪"大塘坡式"锰矿相似,具有气液喷溢沉积型锰矿床的一些典型特征,这为"下雷式"锰矿成矿研究与找矿预测提供了新的思路。      

湘南地区东湘桥沉积型锰矿床地球化学特征及成矿机理

湘南地区广泛发育二叠纪海相沉积型锰矿,为揭示其成矿过程及机理,文章以湖南永州东湘桥锰矿床沉积剖面为研究对象,对其开展主、微量元素和碳-氧同位素分析。结果表明,富锰岩层富Cr、Ni、Co等元素的地球化学特征,其Co/Zn、Mn/Fe、Y/Ho比值和多判别图解共同指示该矿床为热液沉积,表明成矿物质Mn主要来源于海底热液。Mo和U元素富集因子（Mo_EF和U_EF）、U/Th和V/（V+Ni）比值等沉积氧化还原指标分析结果表明,高品位锰矿石层产于氧化向缺氧转变的背景下,而低品位含锰岩层则主要产于氧化或强烈缺氧环境下。富锰岩层的δ¹³C_PDB（-0.2‰~1.9‰）和δ¹⁸O_SOMW（18.1‰~23.1‰）与海相碳酸盐岩相似,表明成矿物质的C和O主要来源于海水。基于上述结果,笔者认为东湘桥锰矿床成矿过程受海水CO₂^3-浓度和沉积氧化还原条件的双重控制,其成矿过程可以概况为2个阶段：①深水盆地的热液Mn在还原条件下以可溶Mn²⁺向近岸CO₂^3-过饱和的浅水台地迁移;②当沉积环境由氧化向缺氧转变时,锰氧化物在沉积/水界面还原释放Mn²⁺,显著提高水柱中溶解Mn浓度,促进富锰碳酸盐矿物析出,形成高品位锰矿石。     

广西桂平市木乐锰矿矿床地质特征

广西桂平市木乐锰矿床是近年来找矿取得新进展的普查项目.文章在该锰矿床地质背景的基础上,着重研究了该矿床的地质特征,并对其成因进行了探讨,认为该矿床成因类型主要为锰帽型.这对在矿区外围及桂东南寻找该类型锰矿床具有一定的指导意义.     

标型矿床,标型建造特征与研究意义初探

简要阐述了标型矿床、标型建造的一般特征及其在勘查工作战略部署和老共找新矿、理论研究等方面的重要意义。以大量的矿床资料为依据,详述了沉积铁锰矿床、前寒武纪浅变质含钙碎屑岩建造作为标型矿床、标型建造的一般特征和指示作用;阐述了部分有色、贵金属矿床间的相互指示作用。并据此对我国部分地区有色、贵金属矿找矿作了初步预测。     

东昆仑三通沟锰矿成矿年代约束：碎屑锆石U-Pb和黑色页岩Re-Os年代学

三通沟海相沉积型锰矿是近年来东昆仑地区锰矿找矿工作的新突破。对三通沟锰矿中两件粉砂岩样品进行LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb定年,获得年龄为(1 497±17)～(427±4)Ma,主要集中在441和473 Ma两个峰值附近,最年轻的碎屑锆石年龄为(427±4)Ma,表明其沉积时代晚于427 Ma,并且指示其沉积物质来源于纳赤台群中段。三通沟锰矿黑色页岩Re-Os等时线年龄为(387.4±6.2)Ma,表明其成矿作用中成岩转化过程的时间为中泥盆世,而锰质的初始沉淀早于这个时间。综合同位素定年结果,将三通沟锰矿的沉积时代限定在晚志留世—中泥盆世。结合早古生代海相沉积型锰矿矿床成因的主流观点,探讨三通沟锰矿的成矿作用与原特提斯洋俯冲作用之间的关系,认为早古生代原特提斯洋的俯冲闭合是三通沟锰矿成矿的主要原因,三通沟锰矿的成矿时代与原特提斯洋闭合时间基本一致。     

天然矿物光电效应:矿物非经典光合作用

地球上生物因受到太阳光辐射作用而进化出结构精致的光合作用系统。太阳光辐射对地球表面广泛分布的无机矿物的影响与响应机制长期未被重视与理解。我们新发现的地表“矿物膜”转化太阳能系统,具有潜在的产氧固碳作用,体现出自然界中固有的矿物光电效应与非经典光合作用。本文在总结自然界中矿物光电子能量特征,特别是地表“矿物膜”特征及其光电效应性能的基础上,重点探讨铁锰氧化物矿物表现出的光电效应、产氧固碳作用与地质记录。提出矿物享有光电效应特性,地表“矿物膜”富含水钠锰矿、针铁矿、赤铁矿等天然半导体矿物,在日光辐射下具有稳定而灵敏的光电转换性能,产生矿物光电子能量;提出矿物拥有非经典光合作用的性能,自然界无机矿物转化太阳能系统类似生物光合作用吸收转化太阳能的产氧固碳系统,地表“矿物膜”光催化裂解水产氧作用及其转化大气和海洋二氧化碳为碳酸盐矿物作用,孕育出“矿物光合作用”;提出矿物具有促进生物光合作用的功能,生物光合作用中心Mn₄CaO₅在裂解水产氧过程中产生成分和结构类似水钠锰矿的锰簇化合物结构体,初步认为水钠锰矿可能促使蓝细菌光合作用系统的起源,矿物影响与削弱水分子氢键以改变水的性质,可提高水的分解程度与光合作用效率,为进一步探索矿物促进生物光合作用机理提供科学技术突破的机遇。     

贵州遵义二叠系茅口组锰矿成矿建造、盆地原型及锰矿相带特征*

为提高勘查效率,降低找矿勘查风险及成本,需建立贵州遵义二叠系锰矿深部找矿预测模型。近年来通过“贵州遵义锰矿整装勘查区矿产地质调查与找矿预测”项目4个1︰50000图幅专项地质填图工作,总结了贵州遵义二叠系茅口组锰矿成矿建造、盆地原型及锰矿相带特征及标志。根据不同的岩性组合和结构构造等,将锰矿成矿期沉积(茅口组三段)划分为6个建造类型,分别为富锰建造、贫锰建造、含锰建造、黏土岩建造、硅化岩建造、生物灰岩建造,并划分出中心相、过渡相和边缘相3个锰矿相带;依据地层厚度、硅化角砾岩、特殊沉积构造、AMT地球物理标志,对盆地原型进行了分析。以上述理论为指导开展找矿预测工作,在研究区圈定了3个全隐伏找矿靶区,为钻探工程部署提供依据。2018—2019年在谢家坝找矿靶区施工了4个验证钻孔,均揭露厚层富锰矿体,初步探获新增锰矿资源量逾2200×10⁴ t,显示该理论方法运用在遵义锰矿区深部找矿预测是有效的,对勘查工作指导效果显著。