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贵州铜仁高地“大塘坡式”锰矿的成矿机制——硫、碳同位素制约 被引量:16
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作者 裴浩翔 李延河 +1 位作者 付勇 占朋才 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期651-662,共12页
“大塘坡式”锰矿在我国华南黔湘渝地区广泛分布,是我国最重要的锰矿资源类型之一。它的形成与新元古代Sturtian雪球事件密切相关,但其具体的成矿机制尚不十分清楚,还存在许多争论。本文对贵州铜仁地区新近发现的高地超大型锰矿和共伴... “大塘坡式”锰矿在我国华南黔湘渝地区广泛分布,是我国最重要的锰矿资源类型之一。它的形成与新元古代Sturtian雪球事件密切相关,但其具体的成矿机制尚不十分清楚,还存在许多争论。本文对贵州铜仁地区新近发现的高地超大型锰矿和共伴生黑色页岩中的微量硫酸盐和黄铁矿的硫同位素、菱锰矿等碳酸盐岩及有机碳的碳同位素进行了系统研究,对该类型锰矿的成矿环境和沉淀机制进行了探讨。高地锰矿大塘坡组一段含锰黑色页岩和锰矿石中硫酸盐的含量很低,为30.9~20439.7μg/g,平均3322.5μg/g,硫酸盐的δ^34SVCDT为51.5‰~68.1‰,平均60.4‰。冰碛岩上部铁丝坳组含砾杂砂岩中黄铁矿的δ^34SVCDT为26.8‰~59.6‰,平均52.1‰;上覆大塘坡组黑色页岩和锰矿石中黄铁矿的δ^34SVCDT为53.7‰~65.6‰,平均63.3‰,与前人在该区域其它矿区得到的结果一致,与硫酸盐的δ^34SVCDT值差别不大;黑色页岩和锰矿石全岩的δ^34SVCDT为41.4‰~63.9‰,平均55.7‰。同一样品中,硫酸盐的δ^34S均高于全岩的值,但差异不大。铁丝坳组顶部含砾杂砂岩的δ^13Ccarb为–11.3‰~–8.3‰,平均–9.6‰,δ^13Corg为–31.7‰~–30.1‰,平均–30.9‰;大塘坡组一段黑色页岩和锰矿石的δ^13Ccarb为–12.4‰~–4.6‰,平均–8.5‰,δ^13Corg为–34.3‰~–32.6‰,平均–33.6‰,二者在含锰段同步下降,有机碳含量明显升高,说明有机质对锰矿的形成发挥了重要作用。综上提出,大塘坡式锰矿形成于滨浅海相半封闭性的断陷盆地之中,含锰地层中δ^34S异常高的黄铁矿是在氧化还原分层明显的静水环境中,由δ^34S异常高的孔隙水硫酸盐在成岩过程中几乎全部还原形成的,而海水硫酸盐的δ^34S正异常与雪球事件、生物爆发和沉积演化等密切相关。雪球融化之后,在断陷盆地的浅层海水中,生物活动和光合作用强盛,氧浓度高,海水中Mn^2+不断被氧化形成氧化锰并从海水中沉淀出来,而深部还原缺氧富Mn^2+的海水不断越过构造脊进来补充。浅层海水中微生物大量繁殖,死亡后沉降于海底,导致断陷盆地底部有机质大量聚集,氧逸度急剧下降。在沉积成岩过程中氧化锰被沉积物中大量有机质全部还原为Mn^2+,有机质本身被氧化为CO3^2-,二者结合形成菱锰矿。 展开更多
关键词 大塘锰矿 硫酸盐 硫同位素 碳同位素 成矿模型
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大塘坡期锰矿层中黄铁矿异常高的δ^(34)S值的意义 被引量:21
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作者 储雪蕾 李任伟 +1 位作者 张同钢 张启锐 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 2001年第4期320-322,共3页
我国南方末元古代间冰期的锰矿层 (大塘坡期 )出现了普遍超过 +4 0‰的异常高δ3 4 S值的沉积黄铁矿 ,这是全球性的“雪球”事件的响应。全球海洋从“冰室”到“温室”的剧烈环境变化不仅诱发“早寒武世生物大爆发” ,也是产生海洋硫和... 我国南方末元古代间冰期的锰矿层 (大塘坡期 )出现了普遍超过 +4 0‰的异常高δ3 4 S值的沉积黄铁矿 ,这是全球性的“雪球”事件的响应。全球海洋从“冰室”到“温室”的剧烈环境变化不仅诱发“早寒武世生物大爆发” ,也是产生海洋硫和碳同位素巨大漂移的原因。 展开更多
关键词 硫同位素 "雪球"事件 大塘锰矿
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贵州省松桃县道坨超大型锰矿床地质地球化学特征 被引量:77
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作者 朱祥坤 彭乾云 +7 位作者 张仁彪 安正泽 张飞飞 闫斌 李津 高兆富 覃英 潘文 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1335-1348,共14页
本文报导了贵州省松桃县新发现的一个全隐伏的超大型锰矿床——道坨锰矿床的地质地球化学基本特征,为进一步开展科学研究奠定基础。矿床赋存在新元古代成冰系(南华系)大塘坡组底部的含锰碳质页岩中,主要由条带状、块状、气泡状菱锰矿矿... 本文报导了贵州省松桃县新发现的一个全隐伏的超大型锰矿床——道坨锰矿床的地质地球化学基本特征,为进一步开展科学研究奠定基础。矿床赋存在新元古代成冰系(南华系)大塘坡组底部的含锰碳质页岩中,主要由条带状、块状、气泡状菱锰矿矿石组成。主量元素特征为Al_2O_3、TiO_2、Fe_2O_3含量较低,中等程度的P_2O_5富集,MnO、MgO含量相对较高,Fe/Mn比值低。微量元素特征为Rb、Nb和Pb亏损,Co、Zn、Sr、Mo相对富集。稀土元素总稀土含量高、中稀土轻微富集、Ce的正异常明显为特征。道坨锰矿含锰层位中黄铁矿的δ^(34)S_(-VCDT)值异常高,并且变化范围小,所测试黄铁矿的δ^(34)S_(-VCDT)值介于56.2‰~63.3‰,平均60.8‰。新发现的道坨超大型锰矿床属于典型的大塘坡式锰矿床,其发现不仅为研究新元古代大规模成锰作用提供了新机遇,同时也为研究成冰系环境演化及其资源、生物效应提供了新契机。 展开更多
关键词 大塘锰矿 道坨锰矿 新元古代 硫同位素 贵州松桃
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贵州省松桃县道坨超大型锰矿床的发现及其成因探讨 被引量:42
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作者 安正泽 张仁彪 +8 位作者 陈甲才 覃英 潘文 吴桂武 彭乾云 郑超 张飞飞 朱祥坤 王海宾 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期870-884,共15页
贵州省松桃县道坨锰矿床是新发现的一个超大型全隐伏锰碳酸盐矿床。文章阐述了该矿床的发现概况及基本的地质和地球化学特征,并应用锰矿石和含锰黑色页岩的元素和碳同位素地球化学特征对菱锰矿的形成机制提出了制约。道坨超大型锰矿床... 贵州省松桃县道坨锰矿床是新发现的一个超大型全隐伏锰碳酸盐矿床。文章阐述了该矿床的发现概况及基本的地质和地球化学特征,并应用锰矿石和含锰黑色页岩的元素和碳同位素地球化学特征对菱锰矿的形成机制提出了制约。道坨超大型锰矿床的发现是填图及对区域地质资料综合分析的结果。该矿床具有品位高、厚度大、呈层性好及展布广等特点。其锰矿石的主量元素特征为Al2O3、TiO2、Fe2O3含量较低,P2O5中等程度富集,MnO、MgO含量相对较高,Fe/Mn比值低。在微量元素方面,锰矿石显示出较为明显的Co富集,含锰黑色页岩则显示出较为明显的Co、Mo富集;在稀土元素方面,锰矿石具有较高的稀土元素总量,轻微的"帽式"稀土元素PAAS标准化配分模式及明显的Ce正异常,含锰黑色页岩的稀土元素总量与PAAS接近,其稀土元素PAAS标准化配分模式较为平坦,无Ce异常。碳同位素测试结果显示出菱锰矿富集碳的轻同位素,表明在菱锰矿形成过程中存在有机碳的参与。文章表明,道坨锰矿床内的锰是以氧化物或氢氧化物的形式沉淀,菱锰矿是在缺氧且富含有机物质的成岩环境中转化而成。 展开更多
关键词 地球化学 南华纪 大塘锰矿 地质特征 稀土元素 碳同位素 形成机制 贵州道坨
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湘西北民乐锰矿成矿后变化分析 被引量:1
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作者 曹默雷 陈建平 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期992-1006,共15页
大塘坡式锰矿成矿后变化程度可从地层抬升程度、氧化程度、构造条件、裂隙与岩溶发育程度、顶底板隔水性、地表及气候等方面进行分析评价。民乐锰矿成矿后受到近地表因素、地下水的以及断层发育的影响,其成矿后变化程度可从地层抬升程... 大塘坡式锰矿成矿后变化程度可从地层抬升程度、氧化程度、构造条件、裂隙与岩溶发育程度、顶底板隔水性、地表及气候等方面进行分析评价。民乐锰矿成矿后受到近地表因素、地下水的以及断层发育的影响,其成矿后变化程度可从地层抬升程度、断裂发育程度以及含锰岩系隔水性3方面进行评价。选取含矿层埋深、距断层距离、矿体上覆及下伏黑色页岩段厚度对3个评价因素进行定量表征,制作单因素等值线图并量化评分,运用层次分析法确定各因素权重,将各单因素加权叠加绘制成矿后变化程度系数等值线图,将成矿后变化程度分区与锰矿形态(品位)、厚度范围叠加,定量分析成矿后变化对找矿的指示意义。研究发现,断裂发育程度对于民乐矿区成矿后变化程度最为重要,地层抬升程度次之,含锰岩系隔水性影响较少;民乐矿区成矿后变化程度具有“两侧高、中心低”的特征,呈现从盆地中心至边缘带递增的趋势,西侧更多受地层抬升影响,东侧则以断裂影响为主;成矿后变化程度较低的区域更有利于找矿,但对于不同形态(品位)的矿体指示性并不明显;对各类地质演化过程的恢复和定量表征应成为今后大塘坡式锰矿成矿后保存改造研究的主要方向。 展开更多
关键词 大塘锰矿 成矿后变化 民乐矿区 断裂发育程度 地层抬升程度
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南华盆地新元古代成冰纪成锰作用及其成矿背景 被引量:7
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作者 付勇 郭川 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期973-991,共19页
南华盆地成冰系大塘坡组锰矿是我国最重要的锰矿产出层位之一,它形成于成冰纪Sturtian冰川事件之后,其成矿背景及形成机理一直是研究的重点。在系统总结Sturtian冰川事件起始与结束时间、南华裂谷盆地结构演化及古气候演变等重大地质事... 南华盆地成冰系大塘坡组锰矿是我国最重要的锰矿产出层位之一,它形成于成冰纪Sturtian冰川事件之后,其成矿背景及形成机理一直是研究的重点。在系统总结Sturtian冰川事件起始与结束时间、南华裂谷盆地结构演化及古气候演变等重大地质事件的最新研究进展的基础上,综合分析了南华盆地大型沉积型锰矿成矿作用过程与这些重大地质事件之间的联系。揭示了南华盆地Sturtian冰期的启动和结束与全球其他地区基本一致,分别发生在~717 Ma和~660 Ma之前。同时,对南华系大塘坡锰矿成矿时代进行了约束,大约形成于~660 Ma之前。在新元古代中期Rodinia超大陆裂解作用的影响下,南华裂谷盆地内部发育一系列由同沉积断层控制的地垒—地堑次级盆地。沿同沉积断层运移的热液流体为大塘坡锰矿的形成提供了大量的成矿物质,并控制着大塘坡锰矿的发育分布。化学蚀变指数(CIA)、锂同位素(δ7 Li)及锇同位素组成[n(187Os)/n(188Os)]等风化指标显示,南华盆地Sturtian冰期晚期至间冰期大塘坡期早期的气候为寒冷干燥,随后转为温暖湿润并很快变为寒冷干燥。至大塘坡中晚期,气候逐渐由寒冷干燥恢复至温暖湿润,并一直保持至大塘坡晚期。整体来看,Sturtian冰期结束后,南华盆地表层海水逐渐氧化,深部沉积水体出现局部间歇式氧化环境,裂陷阶段热液和陆源输入的Mn 2+被氧化为MnO2发生沉淀,并在底部伴随着有机质的埋藏及早期成岩作用而最终形成菱锰矿。 展开更多
关键词 Sturtian冰期 古气候 大塘坡锰矿 新元古代 南华盆地
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