华南板块西南缘碳酸盐岩容矿锰矿成矿模式

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单位中国地质大学(北京)
来源首届全国矿产勘查大会
出版年2021
摘要
近年来,在不断紧张的供需关系下,锰被列为中、美、欧战略性关键矿产之一。我国锰矿资源集中在广西壮族自治区、贵州、云南和新疆等省份,其中广西和贵州查明的锰矿资源储量占全国总储量的60%以上。经过数十年的开采,较容易开采的地表氧化锰资源已经消耗殆尽,沉积型的碳酸锰矿石已成为金属锰的主要来源。华南板块西南缘在古-中生代发育多期沉积型碳酸锰矿床,具有极大的资源潜力。典型矿床如上泥盆统下雷锰矿床、下石炭统龙头锰矿床和下三叠统东平锰矿床等均赋存在碳酸盐岩地层中,矿体呈薄层状,主要矿石矿物为菱锰矿和锰方解石等。围岩和矿层的特征指示矿体形成在陆棚-盆地环境。岩相学和地球化学特征指示锰为海底或盆地内热液来源。详细的层序地层研究表明锰矿床形成在最大海泛期。在这一时期,沉积速率极低,海水整体处于欠补偿的环境。不断的海侵作用将华南板块西南缘与古特提斯洋相连接,使得氧化还原界面上升,富锰的还原海水得以进入分支洋中并在闭塞-还原的位置,碳酸锰矿物的自生沉淀取代了冷水碳酸盐岩工厂。碳酸锰矿石接近同期海水的碳氧同位素组成(矿石的δ13C和δ18O值均接近0)表明碳来自于海水和海底热液。碳酸锰矿物围绕镁方解石生长的现象说明镁方解石可能作为碳酸锰矿物沉淀的核心,当镁方解石进入对菱锰矿饱和的底层海水和孔隙水中时,碳酸锰矿物在其表面发生沉淀。根据上述特征本文提出了碳酸盐岩容矿成矿模式,与经典模型("浴缸边"模型和波罗的海模型)中有机质还原氧化锰从而形成碳酸锰的模式不同。该模式可以很好的解释华南板块西南缘碳酸盐岩容矿型锰矿的成矿过程和成矿作用。通过对成矿潜力区建立详细层序地层剖面,识别最大海泛期,有助于碳酸盐岩容矿型锰矿的找矿勘查工作。

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