湘西民乐地区大塘坡组锰矿沉积氧化还原条件——来自矿物学和地球化学特征的约束

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单位湖南省地质调查所;中南大学地球科学与信息物理学院;湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院;
来源沉积学报
摘要
【目的】湘西地区广泛发育新元古代海相沉积型锰矿床,深入研究这些锰矿的沉积氧化还原条件有助于揭示其成矿机理,约束成矿期海洋锰循环过程,为区域成矿潜力评估提供理论支撑。【方法】对湘西民乐地区南华系大塘坡组的16件不同品位锰矿样品开展了矿物学、元素地球化学和无机碳同位素分析。【结果】矿物学和碳同位素分析显示:高品位(MnO>20%)和中等品位(10%13C=-10.4‰~-8.3‰);而低品位(MnO<10%)锰矿中则以大粒径(>20 μm)半自形板片状菱锰矿为主,相对富集重的碳同位素(δ13C=-7.4‰~-5.3‰)。黄铁矿形貌和元素地球化学指标分析显示:高品位锰矿沉积于氧化环境,中等品位锰矿沉积于贫氧环境,低品位锰矿沉积于缺氧环境。此外,高品位锰矿具有高Eu*值和高Fe/Ti比值等热液沉积地球化学特征。【结论】中—高品位锰矿中菱锰矿由初始沉淀的锰氧化物在成岩过程中与有机质反应形成;低品位锰矿中的菱锰矿则可能是在高碱度条件下,水体中Mn2+与CO32-直接结合形成。黔东北深水盆地的气—热液喷溢活动可能为湘西地区锰矿床形成提供了Mn2+来源,而盆地底水氧化则是该地区锰富集成矿的关键控制因素。

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