广西大新县下雷锰矿床的地球化学特征及其意义.pdf

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1、619背地质论评GEOLOGICALREVIEWVoS1e．p5t6．N2o0．150广西大新县下雷锰矿床的地球化学特征及其意义秦元奎，张华成，姚敬劬中南冶金地质研究所，湖北宜昌，443003内容提要：下雷锰矿矿石和岩石的稀土元素分布形式、稀有元素和同位素组成特征的多样性，反映了锰矿形成的区域构造背景应是被动大陆边缘裂谷环境，锰矿成矿作用与区内同时代玄武岩有一定成因和物源上的联系，同时又表明下雷锰矿的物源具多源性：既有来自下地壳的物质，又有陆源物质的混入和生物作用的产物的加入。代表一种在的海相沉积条件下正常沉

2、积的同时，有地下热水注入的多源外生成矿环境。主要元素Fe、Mn、MgO、SiO、A1z0。、CaO的含量变化和稀有元素V／(Ni+V)、V／Cr和Fe—Mn一(Ni+Co+Cu)×10三角图解提示锰矿形成时的物理化学条件为：氧化一弱氧化环境，介质酸碱度在酸性和碱性间交替变化，成矿温度属于中低温热水范围。关键词：地球化学；锰矿床；成矿作用；下雷；广西广西大新县下雷锰矿是我国唯一一个锰矿资源成的槽沟相沉积。其中上泥盆统含锰泥质岩、硅质储量超过亿吨的整装型锰矿床，下雷锰矿的研究对岩和碳酸盐组成了含锰沉积岩系，下雷锰

3、矿即赋存于在我国寻找大型超大型锰矿具有重要意义。该锰于这一岩系内。矿的地质特征、成矿条件已有诸多的研究成果(茹廷下雷灵马拗陷带泥盆系地层中分布有细碧锵，1992；韦灵敦等，1985；涂光炽等，1988；侯宗林岩，邻区靖西安德和那坡坡荷五指山组底部硅质岩等，1997；范德廉等，2004)，在矿床地质、矿床物质成和碳酸盐相的过渡带内发育有具枕状构造的粗面斑分、成矿构造沉积环境、控矿岩相古地理条件及矿床岩和玄武岩。成因等方面取得了一系列有重要意义的认识。但1．2矿床地质概况是，关于锰矿物质来源始终存在陆源和热水深源

4、两矿区位于北西南东向的上映倒转向斜的西南种不同意见，本文根据下雷锰矿床地球化学研究的端，锰矿层围绕着向斜两翼出露(图1)。南翼锰矿新成果，认为锰矿物源具多源性，并对成矿过程中物层产状呈陡倾斜，倾角一般在70。以上，北翼锰矿层理化学条件的变化作了进一步探讨。产状平缓，倾角一般25。。在当地最低侵蚀基准面以上为氧化矿石，在侵蚀基准面以下为碳酸锰矿石。1区域地质和矿床地质概况矿层总长度达5kin以上，平均厚度1．94m，延深1．1区域地质背景400m以上。下雷锰矿构造上位于华南褶皱系右江褶皱带下矿层产于上泥盆统五指

5、山组中，共有三个分层，雷——灵马坳陷的西南部。区内分布有泥盆系、石自下而上分别称为I、Ⅱ、Ⅲ矿层，其中夹石层分别炭系、二叠系和三叠系，其中泥盆系最为发育，分布称为夹一和夹二层。Ⅲ层矿为碳酸锰矿，由菱锰矿、面积最广。广西运动使华南造山带最终形成，构造钙菱锰矿及石英、方解石等组成，工层矿和Ⅱ层矿为演化进入了板内活动阶段。该区海西早期，由于古含硅酸锰的碳酸锰矿石，矿石中除菱锰矿、钙菱锰矿特提斯洋裂谷作用的影响，造成了一系列板内张裂外，还出现蔷薇辉石、锰铁叶蛇纹石、锰帘石等硅酸构造，形成了右江大陆边缘裂谷盆地。盆地内

6、部沿锰矿物。碳酸锰矿石多具微细粒结晶结构，块状构下雷——灵马同沉积断裂，产生了次一级狭长拗陷造、豆(鲕)状构造和条带(条纹)状构造。矿层顶底槽沟，发育了一套碎屑岩、硅质岩、泥质岩、碳酸盐组板和夹层的组成相似，都为含泥质钙质硅质岩，或是注：本文为国家“十一五”科技支撑计划桂西滇东南大型锰矿勘查与评价研究课题(编号2006BAB01A12—4)的成果。收稿日期：2009—10—11；改回日期：201007—07；责任编辑：章雨旭。作者简介：秦元奎，男，1970年生。高级工程师。主要从事矿产地质勘查与研究。通讯地址

7、：443003，湖北宜昌胜利一路，中南冶金地质研究所；Email：qyk710@126．corn。第5期秦元奎等：广西大新县下雷锰矿床的地球化学特征及其意义Mn、TFe、MgO、SiO2、Al2O3、CaO含量差别明显，并存在一定的相关关系；KO的含量较低，各层含量近似；NaO含量也低，但矿层与顶底板及夹层含量差别明显，岩石中的含量无一例外地要低于矿层2～3倍。2．1Mn、Fe、MgO三者呈现同步消长关系，在矿层中的含量明显高于顶底板和夹层。矿层的Mn、Fe、MgO含量分别为19．20～23．43、5．32～

8、6．39、2．8O～3．18，相应地高出顶底板和夹层11．15～75．58倍、2．49～3．17倍和1．89～2．85倍。根据矿床物质组成铁、锰、镁赋存状态的研究，锰主要以碳酸盐形式存在，铁和镁也有一部分以碳酸盐形式存在，说明图1广西下雷锰矿床地质略图(据杨家谦，1985修改)在成矿过程中它们易同时以Fig．1geologicalsketchmapofXialeimanganesedeposit，D