渝东南地区含锰岩系沉积地球化学特征及成因机制     

郭宇  李余生  凌云  张怀国  侯元军 《地质学报》2018,92(11):2331-2348

渝东南“大塘坡式”锰矿形成于Marinoan冰期和Sturtian冰期的间冰期,是在扬子地块东南缘“堑- 垒”式陆缘沉积盆地背景上发育的多阶段、多成因沉积型菱锰矿,成锰期明显受大地构造活动、岩浆作用(火山作用)、“黑烟窗”等热事件影响;且与Rodinia超大陆裂解导致的裂谷盆地成矿作用关系密切。冰期转换、裂谷盆地作用及锰成矿作用三者间的耦合关系明显,并呈现显著相关的沉积地球化学特征。对渝东南不同矿区、不同产状的锰矿及其围岩样品进行的相关Mn/Fe、(Fe+Mn)/Ti、Ba/Sr、U/Th、Y/Ho、SiO2/Al2O3、Al/(Al+Fe+Mn)比值分析和Co/Zn- (Co+Ni+Cu)、La/Yb- ΣREE、La/Yb- Ce/La、lgTh- lgU、La- Ce、lgTh- lgU、(Cu+Ni+Co)×10- Fe- Mn等图解分析,均指示成锰物质的深部来源,成矿受热水影响显著;此外,样品富集As、Sb、Sr、Mo、Ag、Ba、Th、U等热水沉积标识元素。锰矿样品稀土总量平均值为159×10-6,明显高于正常海相沉积阶段形成的菱锰矿稀土总量(19×10-6)。锰矿样品V/(V+Ni)、V/Cr、Ce/La、lgCe/Ce*指示锰矿形成于缺氧环境;Mo、U等氧化- 还原敏感元素富集。成锰盆地的氧化 还原条件制约着锰矿的形成,且成矿过程是沉积、成岩、后生不同阶段矿物相转化的综合结果。锰矿成矿可分为三阶段：第一阶段为沉积期分层性海水上部氧化带MnO2沉淀物富集;第二阶段为沉积期周期性短暂的富氧底流将MnO2沉淀物带入盆地底部沉积;第三阶段为准同生 成岩期,MnO2在缺氧环境中的厌氧细菌或硫酸盐细菌作用下还原为Mn2+,同时产生OH-使底层海水或海底沉积物孔隙流体碱度升高,形成原生菱锰矿及(含)锰碳酸盐沉积物,经成岩作用进一步形成菱锰矿。  相似文献