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。     

浅论贵州铜仁松桃锰矿区大塘坡组地层与锰矿成矿的关系

贵州铜仁松桃锰矿区位于扬子陆块与华南陆块的过渡区,跨越上扬子地块和江南造山带。通过对本区7个较大成锰沉积盆地中大塘坡组地层进行对比分析,总结出本区大塘坡组地层厚度与锰矿品位及矿体厚度呈正相关性,即大塘坡组地层厚度越厚,锰矿品位越高、矿体厚度越厚,其中,锰矿品位与大塘坡组第二、三段地层厚度呈较强正相关性,锰矿体厚度与大塘坡组第一段呈较强正相关性。同时大塘坡组及锰矿体的厚度变化表明松桃道坨-冷水成锰沉积盆地和杨立掌-李家湾成锰沉积盆地为同一个成锰沉积盆地,深部找矿潜力较大。     

江南造山带基底变质沉积岩中锂元素分布和富集机制及对锂成矿的制约

内容提要:江南造山带是我国重要的稀有金属成矿带,已发现多处与锂相关的花岗伟晶岩型稀有金属矿床。锂等稀有金属元素在源区基底岩石中的富集是花岗伟晶岩型锂稀有金属矿床成矿的物质基础,但是江南造山带基底岩石中锂的分布及其富集机制仍不清楚。本文详细调查研究了江南造山带东段新元古代冷家溪群、双桥山群、溪口岩群和板溪群变质沉积岩和星子杂岩。这些基底变质岩的岩石类型包括变质砂岩、泥质板岩、千枚岩和云母片岩以及少量片麻岩。地球化学分析结果显示,冷家溪群、双桥山群和溪口岩群变质沉积岩具有相似的成分,变质砂岩和云母片岩-片麻岩整体上比泥质板岩和千枚岩具有较高的Si O₂含量,较低的Ti O₂、Al₂O₃、K₂O、Mg O和TFe₂O₃含量。泥质板岩和千枚岩含有更高的稀有金属元素含量,其中锂含量达到61.8×10^-6,而变质砂岩的锂丰度为44.9×10^-6。板溪群具有最低的稀有金属元素含量(Li=30.8×10     

扬子东南缘“湘潭式”锰矿的地球化学特征及成矿机制北大核心CSCD

湖南“湘潭式”锰矿是华南扬子地块东南缘南华纪沉积型锰矿的重要组成部分。含锰岩系赋存于大塘坡组底部碳酸锰层中,矿石类型主要为致密块状、条带状和互层状碳酸锰矿石。菱锰矿呈显微“球粒”状,多具3层圈层构造,类似“薄皮鲕”的特征。锰矿石MnO含量为12.08%~40.02%,平均28.93%,具有较低的Fe/Mn值(0.01~0.32)和较高的P含量(0.058%~0.190%),从工业用途的角度,属低Fe高P型锰矿。“湘潭式”锰矿石微量元素相对PAAS具有明显的Co、Mo、Sr富集和V、Cr、Ni、U等亏损,中稀土元素相对轻、重稀土元素富集,呈“帽式”配分模式。“湘潭式”锰矿与黔东“大塘坡式”锰矿具有相似的微量元素富集亏损特征和稀土元素配分模式,反映了它们可能存在相似的成矿背景。“湘潭式”锰矿石较低的Al/Mn(0.02~0.35)、Al/(Al+Fe+Mn)值(<0.35)和较高的(Fe+Mn)/Ti值(>25),表明锰质主要来源于海底热液活动,但锰矿石Ce正异常及弱的Eu负异常表明其并非典型的海相热水沉积,且Al_(2)O_(3)-SiO_(2)图解显示锰矿石为正常海水沉积。综合认为,“湘潭式”锰矿的锰质来源于非成矿期的海底热液活动。锰矿石Fe、Mn分离显著,U、V亏损和Mo富集的特征表明Mn沉淀时水体环境可能较为氧化。锰矿石具有明显的Ce正异常,且Ce/Ce^(*)值与Mn含量之间表现为显著正相关关系,表明Mn是在氧化环境中,以氧化物或氢氧化物的形式沉淀富集,具有与现代海底水成Fe-Mn结核类似的沉淀成因机制。与“大塘坡式”锰矿床类似,“湘潭式”锰矿具有负的δ^(13)C_(carb)值(−9.9‰~−4.3‰),锰矿石中Mn含量和δ^(13)C_(carb)值具有显著相关性,同时考虑到锰矿石S元素的陆源特征、黄铁矿的缺乏和新元古代海水中较低的SO_(4)^(2−)含量,有机质早期成岩阶段,锰氧化物作为主要电子受体氧化有机质为锰碳酸盐岩沉淀提供了HCO_(3)^(−)。但锰矿石δ^(13)C_(carb)明显高于其有机碳库δ^(13)C_(org)(−34.4‰~−32.58‰),且比地质历史时期重要碳酸锰矿床的δ^(13)C_(carb)值更为集中,说明海水可能提供了更多的碳源,锰碳酸盐岩沉淀可能发生在靠近海水–沉积物界面的位置。     

滇西鹤庆锰矿沉积—成岩环境分析及成矿模式探讨

鹤庆锰矿是云南新发现的一个优质锰矿床,产于上三叠统松桂组层位中。锰的成矿期为诺利克期,矿床的沉积—构造背景是岛弧向陆一翻的泻湖沉积。锰质来源于海西期玄武岩和中三叠统北衙组中的含锰灰岩或贫矿石。矿体主要由氧化物矿石(软锰矿、水锰矿或硬锰矿)和碳酸盐矿石(菱锰矿、锰方解石)组成,两者具有明显的分带。矿床经历了沉积和成岩两个主要阶段。沉积阶段锰的集中只是初步的,形成工业锰矿床的关键是海底成岩环境中锰的演化过程。锰结核在矿层中的出现就是这种成岩变化的重要标志。根据沉积相和成岩环境分析,本文给出了一个初步的成矿模式。     

黔东松桃南华系大塘坡组锰矿层物源:来自Sr同位素的证据

锰矿床的物质来源是锰矿床研究的难点问题之一.辨别黔东松桃地区南华系大塘坡组锰矿沉积的物质来源有助于加深对锰矿成矿过程的理解.对黔东松桃地区南华系大塘坡组锰矿沉积的Sr同位素研究显示,15个锰矿石、锰质页岩及炭质页岩样品87Sr/86Sr同位素比值变化范围为0.705 727~0.732 536,其中炭质页岩样品具有最高的Sr同位素比值0.732 536,含锰岩系样品87Sr/86Sr同位素比值平均值为0.711 128.样品中87Sr/86Sr比值随着Al含量的上升,分别出现87Sr/86Sr比值上升与下降的两个分异趋势.87Sr/86Sr比值随Mn含量的上升总体呈现下降的趋势,但该趋势无显著相关性,残差分析显示这主要是由于样品中87Sr/86Sr比值随着Mn含量上升出现收敛性波动造成.上述现象是由于陆源碎屑成分和海底热液成分混合输入造成.通过与大塘坡组同时代(约660 Ma)古海水Sr同位素组成,世界范围内不同时代锰矿沉积以及现代红海沉积物的Sr同位素结果对比,发现黔东松桃地区南华系锰矿层中Sr同位素比值分布范围较宽,部分锰矿样品87Sr/86Sr比值低于古海水87Sr/86Sr比值,与典型大洋成因的锰矿层或铁锰结核具有不同的Sr同位素特征.联系黔东南华系大塘坡组锰矿层形成时期的特殊地质背景,认为锰质积累过程与沉淀过程为不同阶段产物——锰质的积累过程在Sturtian冰期盆地缺氧水体中完成,可能主要以海底热液喷溢系统完成;而锰矿的沉淀过程则是在间冰期伊始古海洋化学条件动荡的水体中完成.      

湖北古城锰矿的沉淀形式及其古环境意义

古城锰矿是扬子地台北缘典型的“大塘坡”式锰矿,赋存于南华系大塘坡组含锰黑色岩系中,含锰矿物主要为菱锰矿.古城锰矿稀土总量高、类似现代海底铁锰结核的“帽式”稀土元素配分模式和Ce的正异常等地球化学指标指示古城锰矿Mn是以锰氧化物或氢氧化物形式沉淀,锰碳酸盐是后期转化而成.Fe/Mn比值低,较低的V、U含量和中等程度的Mo富集以及氧化还原敏感元素对Th/U、V/Cr、V/(V+Ni)比值等地球化学指标指示古城锰矿沉积环境为一种氧化一次氧化的状态,与锰是以锰氧化物或氢氧化物形式沉淀的结论一致.综合认为,古城锰矿成矿机制包括沉淀和转化两个过程,在氧化还原分层的海洋系统中,Mn在上部氧化性的水体中以氧化物或氢氧化物形式沉淀,之后下沉被掩埋在缺氧带之下,在成岩过程中和有机物质相互作用,锰氧化物或氢氧化物被还原释放出的Mn2+和有机碳被氧化释放出的CO32-结合形成锰碳酸盐,其转化可以方程2MnO2+CH2O+HCO3-=2MnCO3+H2O+OH-简单表示.     

鄂东北鹰咀山锰矿床的矿物学与地球化学：对矿床成因的指示

鄂东北地区红安群地层里广泛发育锰矿床（如鹰咀山、四方山-团山沟和孙冲等锰矿床）,目前对该类锰矿床的成因研究相对较为薄弱。本文以鄂东北地区鹰咀山锰矿床为研究对象,在详细论述其矿床地质特征基础上,对其进行矿物学及地球化学研究,认为鹰咀山锰矿床属于沉积变质型锰矿床。其形成后经抬升剥蚀至地表,遭受了表生氧化作用。锰成矿过程可分为3个期次：第1期为沉积成岩成矿期,锰矿物由菱锰矿、锰方解石及锰白云石组成;第2期为变质改造期,锰矿物主要由重结晶菱锰矿、黑锰矿及锰铝榴石等矿物组成;第3期为表生氧化期,锰矿物则主要由硬锰矿、软锰矿及锰钡矿等矿物组成。鹰咀山锰成矿物质来源应主要来自火山喷发和海底热液喷流作用。     

鄂东北鹰咀山锰矿床的矿物学与地球化学：对矿床成因的指示

鄂东北地区红安群地层里广泛发育锰矿床（如鹰咀山、四方山-团山沟和孙冲等锰矿床）,目前对该类锰矿床的成因研究相对较为薄弱。本文以鄂东北地区鹰咀山锰矿床为研究对象,在详细论述其矿床地质特征基础上,对其进行矿物学及地球化学研究,认为鹰咀山锰矿床属于沉积变质型锰矿床。其形成后经抬升剥蚀至地表,遭受了表生氧化作用。锰成矿过程可分为3个期次：第1期为沉积成岩成矿期,锰矿物由菱锰矿、锰方解石及锰白云石组成;第2期为变质改造期,锰矿物主要由重结晶菱锰矿、黑锰矿及锰铝榴石等矿物组成;第3期为表生氧化期,锰矿物则主要由硬锰矿、软锰矿及锰钡矿等矿物组成。鹰咀山锰成矿物质来源应主要来自火山喷发和海底热液喷流作用。     

丽江古都塘锰矿

古都塘锰矿床由晚二叠世海底基性火山喷发及含锰喷气活动提供主要锰质来源，在海底槽形洼地内沉积形成的海相沉积锰矿床，并叠加了表生氧化富集作用。矿体赋存于二叠统猴子坡组（P2ho）灰岩夹层中，严格受层位、岩性控制。     

江南古陆中段沧水铺群锆石U-Pb年龄和构造演化意义

江南古陆中段湖南益阳地区沧水铺群发育在冷家溪群和板溪群之间,其在地层柱中的位置一直是中国地质学家解疑江南造山带何时启动的关键层位。笔者在沧水铺群中的火山集块岩中获得锆石SHRIMP U-Pb年龄(821±13)Ma,再次验证了沧水铺群中的火山岩是820 Ma武陵运动之前的火山事件的产物,与武陵运动的启动有关,也说明该期火山岩与冷家溪群中大量的火山凝灰岩为同一构造运动的产物。     

桂西南早-中三叠世东平-足荣大型锰矿床地球化学、年代学及成因研究

广西东平-足荣大型锰矿床位于桂西南锰矿带上,是广西重要的锰矿富集区。其含矿地层为三叠系北泗组,是一套以硅-泥-灰为主浅海台盆相含锰碳酸盐岩沉积,含锰矿物主要为钙菱锰矿、锰方解石和锰白云石。本文对矿区锰矿层顶部的沉凝灰岩及含锰岩系开展了详细的岩石学、岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究,进而对锰矿成矿时代、成因、沉积环境、沉凝灰岩源区和大地构造背景进行了探讨。锆石SHRIMP U-Pb定年结果显示,3件沉凝灰岩样品的锆石呈自形-半自形板柱状,发育良好的岩浆锆石振荡环带结构。~(206) Pb/~(238)U年龄加权平均值分别为250.8±2.1Ma(MSWD=0.98)、250.6±2.2Ma(MSWD=0.49)和243.6±2.3Ma(MSWD=0.44)。进一步限定了"东平"式锰矿的成矿时代为早-中三叠世(不晚于241～246Ma的范围内)。沉凝灰岩的构造环境判别图解及微量、稀土元素特征显示其岩浆可能形成于与俯冲消减作用相关的碰撞-弧相关或活动大陆边缘相关背景,推测东平-足荣锰矿的形成可能受到广西凭祥-东兴火山作用的影响。含锰岩系的U、V和Mo元素含量及U/Th、V/Cr、V/(V+Ni)、Ni/Co 比值显示东平-足荣锰矿形成于氧化-次氧化的沉积环境。logU-logTh、Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)图解及微量元素Ba含量、Ba/Sr值均指示成矿作用受到热水作用的影响。综合矿床地质研究,东平-足荣锰矿形成于弧后盆地拉张构造背景中,锰成矿受同期火山及海底热液作用影响,水体沉积环境为氧化-次氧化条件。     

江南造山带湖南段金矿成矿事件及其构造背景

江南造山带湖南段为一重要的金成矿带,目前关于带内金矿形成的时代背景存在较大争议。本文基于区域成岩成矿年代学、矿床(区)地质特征、矿床成因和流体来源、区域构造演化背景等多方面资料,对带内各主要金矿区的成矿时代逐一进行详细解析,以此为基础重新厘定了区域金矿成矿地质事件及其时代,并探讨了各成矿事件的构造背景,初步形成以下认识。江南造山带湖南段主要发生了加里东期、印支晚期和燕山期等3期金成矿事件。加里东期金矿成矿年代为430～410 Ma(志留纪后期),产于同期雪峰冲断带的中段-西南段和东段东部、湘中-湘东南构造岩浆带的东北部等3个地区,各区赋矿地层分别为板溪群、冷家溪群、冷家溪群,前两个地区的成矿与加里东运动变质变形和构造活化作用有关,后一个地区的成矿与志留纪后期花岗质岩浆活动提供热能和流体有关。印支晚期金矿成矿年代为227～202 Ma(晚三叠世),主要分布于同期雪峰冲断带东南缘构造岩浆隆起带,与后碰撞花岗质岩浆活动的热能和热液驱动有关。燕山期金矿成矿年代为152～130 Ma(晚侏罗世—早白垩世初),主要分布于同期雪峰冲断带东南部构造岩浆隆起带的东部,与伸展环境下的花岗质岩浆活动有关。     

华南加里东期金矿床的基本特征

华南加里东期金矿床分布广泛,既可产在华南加里东褶皱带内,也可发育在毗邻的江南隆起上。其共同特征是矿床产在加里东期构造变形带或变质带中,受深大断裂带及其分支构造所控制,成矿物质主要来自赋矿围岩。产在隆起上的矿床赋矿围岩时代较老,均为元古宙变质细碎悄岩类;矿物及元素组合比较简单,常见单金型。产于褶皱带中者其围岩除元古宙－寒武纪变质细碎屑岩外,还有火山岩、侵入岩及沉积岩,时代为元古宙－－志留纪;矿物及元     

老挝万象省爬立山（PHaLek）铁矿床地质特征及成矿作用分析

爬立山铁矿床位于长山褶皱带北西端,是长山成矿带内与岩浆作用有关的一个大型铁矿床。根据野外地质观察及室内对含矿岩体、赋矿围岩和矿石开展的岩相学和地球化学研究发现：与成矿作用有关的花岗质岩石属钙碱系列准铝质的I型花岗岩,成岩的构造环境为火山弧。矿区内发育致密块状磁铁矿、孔洞状赤铁矿、砂砾土状铁矿等3种铁矿石。结合岩（矿）石微量元素分析,认为爬立山铁矿具有复合成矿作用特征,主要可分为3个成矿阶段：早期以与华力西期岩浆侵入作用有关的接触交代成矿作用为主,形成矽卡岩型磁铁矿;其后,在褶皱造山后形成的断陷盆地中,由于火山喷发（溢）作用形成孔洞状熔岩型赤铁矿;最后随着新生代地壳抬升,发生表生物理化学风化成矿作用,形成如今的砂砾土状型铁矿。     

金沙江造山带碰撞后地壳伸展背景——火山成因块状硫化物矿床的重要成矿环境

近年来对金沙江造山带区域地质、矿床地质和岩石地球化学新资料的研究和典型火山成因块状硫化物(VHMS)矿床的解剖,金沙江造山带的VHMS成矿作用主要发生于早二叠世晚期—晚二叠世海相弧火山岩和晚三叠世裂谷盆地海相火山岩中,构成西南三江地区一条重要的多金属块状硫化物成矿带。成矿带内晚三叠世碰撞后地壳伸展背景下形成的上叠裂谷盆地是其VHMS成矿作用的主体,盆地中火山活动从早期的双峰式火山岩演变为晚期的中酸性火山岩,岩石地球化学特征与孤火山岩有明显的区别,反映其形成于伸展背景。伸展盆地的早期阶段,在双峰火山岩组合的高钾流纹质火山岩系中产出鲁春式VHMS矿床,具有Zn-Cu-Pb-Ag金属组合特征,形成于深水环境;伸展盆地的晚期阶段,在中酸性火山岩系与上覆碳酸盐岩接触带中产出赵卡隆式VHMS矿床,具有Ag-Fe-Pb-Zn金属组合特征,形成于浅水环境;盆地的末期阶段,在滨浅海相磨拉石碎屑岩中产出里仁卡式石膏矿床。金沙江造山带碰撞后地壳伸展背景下VHMS成矿作用的研究,对于造山带中的找矿工作具有重要的指导意义。     

新疆和静县查岗诺尔铁矿床FeⅠ矿体围岩蚀变特征

新疆和静县查岗诺尔铁矿床位于伊犁微板块北缘之博洛科努早古生代岛弧带,属于阿吾拉勒金、铜、铅、锌、铁成矿带东段。矿区出露地层主要为下石炭统大哈拉军山组火山岩和上石炭统伊什基里克组火山岩,两者为断层接触关系。由于成矿矿浆的多期次活动,查岗诺尔铁矿广泛发育围岩蚀变,形成沿断裂带分布的带状蚀变带。通过研究发现,矿床主矿体FeⅠ号主矿体的围岩蚀变情况,按不同蚀变矿物组合,自东向西可分出石榴石带、绿帘石-阳起石带、阳起石-磁铁矿带、蚀变大理岩带和阳起石带,对应三期蚀变作用。各阶段的矿物共生组合分别为：磁铁矿＋透辉石＋石榴石、磁铁矿＋阳起石＋绿帘石、磁铁矿-石榴石-阳起石-绿帘石-石英-碳酸盐。矿区蚀变是由高、中温火山热液交代中酸性火山碎屑岩而形成。     

东秦岭铜矿床地质特征及找矿标志

东秦岭位于华北板块与扬子板块之间的拼合带--秦岭造山带东段,该区是一典型的地球化学急变带与地球物理梯度交叉区,壳幔富含Cu、Pb、Zn、Au、Ag、W、Mo元素,为一元古宙一古生代裂陷槽,熊耳群、宽坪群、二郎坪群、耀岭河组火山岩系中的火山喷发Cu、Pb、Zn、Ag、Au矿(化)层.多期次的构造岩浆活动,使区内Cu、Pb、Zn、Ag、Au、W、Mo叠加富集体成矿,从而使东秦岭地区铜矿床在区域分布、成矿空间、时间上呈现出一定的规律性并找矿标志明显.     

造山带环境钴岩浆成矿作用——以夏日哈木镍钴硫化物矿床为例

东昆仑造山带新发现的夏日哈木和石头坑德等岩浆镍钴硫化物矿床伴生有钴资源,它们与区域上火山-热液型、喷流沉积型等钴独立矿床共同指向早古生代镁铁质岩浆活动相关的钴成矿作用,表明镁铁质岩浆是区域钴富集成矿的重要载体,并预示东昆仑造山带的钴成矿潜力巨大。夏日哈木超大型镍钴硫化物矿床为造山带环境镍钴岩浆成矿作用的产物,本文在现有岩石地球化学数据甄别的基础上,分析了不同岩相和矿物Co、Ni和Cu等成矿元素的含量变化特征,探讨了镁铁质岩浆钴富集机制和控制因素。镁铁—超镁铁质岩具有较高的钴含量,随空间位置(期次)、岩石与矿物类型钴含量变化较大。在Mg O含量最高的橄榄岩、辉石岩相中钴富集,在硫化物矿物中钴含量较高。钴含量与全岩Mg O、硫、镍和铜含量正相关,这些规律表明夏日哈木镁铁质岩浆富集钴金属,不同期次岩浆中钴的富集程度不同,硫化物熔体是钴富集的主要途径之一,岩浆演化过程中钴在矿物中的富集机制需要原子层面钴赋存状态的系统认识。