滇黔桂典型錳礦床礦相學特征及其對成礦過程的指示

葉太平, 韓 雪, 陳 仁, 王 敏*

1)貴州省地質礦產中心實驗室, 貴州貴陽 550018;2)貴州省地質調查院, 貴州貴陽 550081

錳礦是冶金工業的重要原料, 也是國民經濟中十分重要的戰略礦產。地球上的錳礦資源主要為陸地上的從前寒武紀到中—新生代不同地史時期形成的錳礦床以及海洋中的錳結核和鐵錳結殼(符亞洲等, 2017)。近些年, 我國相關地質部門組織實施了一批全國性或區帶性的錳礦勘查和科學研究, 重點圍繞錳礦沉積構造環境、錳的來源及遷移機制、成礦機理、時空分布規律等基本問題, 取得了一系列科學研究成果, 并先后在滇東南、黔東北、桂西、新疆等地發現了一些新的錳礦類型和錳礦產地(李社宏等, 2015; 劉志臣等, 2016; 周琦等, 2016; 高永寶等, 2017)。

滇黔桂地區具有多個代表性錳礦床, 其中產于南華系的貴州松桃大塘坡錳礦是我國第二個超大型錳礦; 產于泥盆系的廣西大新下雷錳礦是錳礦資源儲量超過億噸的整裝型錳礦床; 產于二疊系的遵義銅鑼井錳礦已探明儲量三千多萬噸, 是貴州重要的錳礦石生產基地; 產于三疊系的滇東南斗南大型錳礦是中國南方優質富錳礦的典型代表。對于這些錳礦的礦床地質特征、物質成分、成礦構造、沉積環境、控礦巖相古地理條件及礦床成因等方面前人已經取得了一系列有重要意義的認識(柏萬靈等, 2010;劉志臣等, 2016; 趙立群等, 2016; 周琦等, 2016)。但在錳礦礦石礦相學研究方面尚且薄弱, 對比研究這些不同時空古代錳礦礦相學特征, 對于豐富錳礦成礦理論具有重要意義。本文著眼于大塘坡錳礦、下雷錳礦、銅鑼井錳礦、斗南錳礦典型礦石礦相分析, 結合碳酸鹽巖微相解析方法進行研究, 對其成礦過程合理解釋, 對找礦提供新的思路。

1 實驗部分

1.1 實驗樣品

實驗樣品來自于貴州松桃大塘坡錳礦、廣西大新下雷錳礦、貴州遵義銅鑼井錳礦和云南硯山斗南錳礦典型礦石, 采樣位置見圖 1。對樣品進行巖石薄片制備及對應樣品進行破碎、篩分、混勻、縮分,取部分試樣研磨至 0.076 mm以下(–200目)粒級進行X射線衍射分析研究。

圖1 研究區采樣位置略圖Fig.1 Sketch of sampling location in the study area

1.2 儀器及工作條件

X射線衍射分析儀: 儀器型號為日本理學Rigaku Ultima IV, 工作條件為: 銅靶(λ=1.5406 nm),管壓40 kV, 管流40 mA, 掃描范圍2θ角5°～60°, 步長0.020°/步, 掃描速度2°/Min。主要應用于物相定性分析。

掃描電鏡: 儀器型號為 FEI SCIOS雙束系統,能譜型號EDAX ELECT SUPER 70 mm2。主要規格與技術指標為: 加速電壓 0.2～30 kV, 放大倍數104 ～ 100 000倍, 最高分辨, 1.0 nm。主要用于樣品表層形貌觀察、微區成分分析、礦物參數自動分析和微觀結構觀察。

偏光顯微鏡: 儀器型號萊卡 DM-4500P。放大倍數: 光學放大 50～500倍, 可作透射光及反射光單偏光、正交偏光觀察及顯微照相。本文應用于對不同類型錳礦礦石礦物及脈石礦物的偏光檢測及顯微照相。

2 典型礦石特征

2.1 貴州松桃大塘坡錳礦典型礦石特征

松桃錳礦區位于揚子陸塊東南緣被動大陸邊緣, 處于大陸陸殼與海洋地殼過度的斜坡地帶, 錳礦產于南華系大塘坡組第一段(Nh1d1); 其下伏地層為南華系鐵絲坳組(Nh1t)灰色巖屑砂巖、含礫黏土巖, 局部地段為角礫狀白云巖; 上覆地層為大塘坡組第二段(Nh1d2)深灰色粉砂質頁巖夾碳質頁巖(許效松等, 1991)。本次采集樣品來自于貴州松桃大塘坡錳礦(大塘坡組第一段), 典型礦石為塊狀錳質巖。

礦石全巖X粉晶衍射如圖2所示, 其礦物成分為菱錳礦、鈣菱錳礦、錳白云石、錳方解石、石英、伊利石。

圖2 貴州松桃大塘坡錳礦典型礦石全巖XRD圖Fig.2 Whole rock XRD pattern of typical ore in Datangpo manganese deposit, Songtao, Guizhou

塊狀錳質巖礦石礦物主要為錳質碳酸鹽礦物,錳質碳酸鹽礦物粒度 0.01～0.3 mm, 含量高達85%～90%, 見多期次方解石—石英脈穿插切割礦石(圖3A, B)。通過掃描電鏡(圖3C, D)確認菱錳礦、鈣菱錳礦呈球粒狀, 由于鈣質含量分布不均, 具明顯環帶, 錳方解石呈亮晶狀分布于菱錳礦、鈣菱錳礦團粒之間, 起膠結作用。巖石中可見由后期充填的含瀝青石英結核(圖 3E, F, G), 錳白云石(圖 3H)呈自形粒狀, 多分布于后期充填石英邊緣, 具重結晶特征, 其鈣、錳含量分布較為均勻。

大塘坡礦床典型錳礦石礦相學特征顯示:(1)礦石結構為泥晶藻團粒結構(微相SMF2)(SMF為標準微相類型)(圖 3C, D), 沉積環境 FZ1(盆地相)(FZ為相帶)(馬永生主譯, 2006), 成礦過程有藍綠藻的參與; (2)礦石結構顯示, 錳礦成礦發生于沉積作用早—中期, 即鈣菱錳礦—菱錳礦質藻團粒賦礦; (3)鈣菱錳礦—菱錳礦質藻團粒之間的填隙物為泥晶錳方解石, 表明沉積環境低能, 且指示成礦作用發生于沉積環境的伸展階段; (4)成礦期后流體活動弱, 僅見弱硅化、方解石化。

圖3 貴州松桃大塘坡錳礦典型礦石顯微圖Fig.3 Micrograph of typical ore in Datangpo manganese deposit, Songtao, Guizhou

2.2 廣西大新下雷錳礦典型礦石特征

下雷錳礦區位于華南褶皺系右江褶皺帶的南部,上映倒轉向斜的西南端, 錳礦層產于上泥盆統五指山組(D3w), 產狀與圍巖一致(趙東軍等, 2005)。本次采集樣品來自于下雷錳礦(五指山組), 典型礦石包括條帶狀錳質巖、塊狀錳質巖、錳結核、錳結殼。

礦石全巖X粉晶衍射分析結果如圖4所示, 其礦物成分為褐錳礦、錳鉀礦、菱錳礦、鈣菱錳礦、薔薇輝石、透閃石、石英。

圖4 廣西大新下雷錳礦典型礦石全巖XRD圖Fig.4 Whole rock XRD pattern of typical ore in Xialei manganese mine, Daxin, Guangxi

條帶狀錳質巖(圖5A, B, C)包括褐錳礦及菱錳礦構成的暗色條帶、錳鉀礦構成的暗紅色條帶、薔薇輝石及透閃石構成的粉色條帶(具穿層現象(圖5B), 為后期蝕變產物)。錳結核包括褐錳礦結核(圖5F)和菱錳礦結核(圖5D, J)。塊狀錳質巖(圖5E, K, L)由方解石膠結菱錳礦團粒而成, 與貴州銅仁大塘坡錳礦具相同形態特征。后期熱液蝕變產物包括透閃石、薔薇輝石、重晶石等(圖5A, B, G, H)。

下雷礦床典型錳礦石礦相學特征顯示: (1)礦石結構為泥晶藻團粒結構(微相SMF2)(圖5E, K, L)、泥晶豆粒結構(微相 SMF15-M)(圖 5D, F, G), 沉積環境為 FZ7(臺地相)(馬永生, 2006), 礦石構造為條帶狀構造, 成礦過程有藍綠藻的參與; (2)礦石結構顯示, 錳礦成礦發生于沉積作用早—中期, 即鈣菱錳礦—菱錳礦質藻團粒、豆粒賦礦; (3)鈣菱錳礦—菱錳礦質藻團粒、豆粒之間的填隙物為泥晶錳方解石, 表明沉積環境較低能, 且指示成礦作用發生于沉積環境的伸展階段; (4)成礦期后流體活動強烈,見薔薇輝石化、透閃石化、重晶石化、硅化等。

圖5 廣西大新下雷錳礦典型礦石礦物顯微圖Fig.5 Micrograph of typical ore in Xialei manganese mine, Daxin, Guangxi

2.3 貴州遵義銅鑼井錳礦典型礦石特征

遵義錳礦床位于揚子準地臺黔中古陸北緣, 黔中臺溝的北東端, 錳礦層產于于中二疊統茅口組第二段(P2m2); 其上覆為二疊系龍潭組(P3l)深灰色含植物化石黏土巖; 其下伏地層為二疊系茅口二段(P2m2) 硅質灰巖(汪洋等, 2018)。本次樣品采集于銅鑼井錳礦床(茅口組第二段), 典型礦石包括砂屑錳質巖、塊狀錳質巖、蝕變錳質巖。

礦石全巖X粉晶衍射分析結果如圖6所示, 其礦物成分包括菱錳礦、鈣菱錳礦、錳方解石、錳白云石、硫錳礦、黃鐵礦、閃鋅礦、高嶺石、伊利石、菱鐵礦。

圖6 貴州遵義銅鑼井錳礦典型礦石全巖XRD圖Fig.6 Whole rock XRD patterns of typical ore in Tongluojing manganese mine, Zunyi, Guizhou

圖 7A、B、C顯示錳質碳酸鹽礦物作為膠結物分布于黏土質砂屑之間, 錳質碳酸鹽礦物包括錳方解石、鈣菱錳礦、菱錳礦, 其中錳方解石多分布于砂屑之間, 其膠結作用, 膠結物由晶粒狀(圖 7A 下部,圖7B)向圈層狀轉變(圖7A上部, 圖7B), 代表水體能量的升高; 鈣菱錳礦、菱錳礦多充填交代部分黏土質砂屑。圖7D、G顯示菱錳礦呈粒狀集合體, 局部見黏土團塊、黃鐵礦分布。沉積晚期圖 7E、F、H、I顯示熱液蝕變, 大量硫化物出現, 包括黃鐵礦、閃鋅礦、硫錳礦等, 其中硫錳礦替代巖石中菱錳礦部分, 保存原巖中錳白云石部分。

圖7 貴州遵義銅鑼井錳礦典型礦石顯微圖Fig.7 Micrograph of typical ore in Tongluojing manganese deposit, Zunyi, Guizhou

銅鑼井礦床典型錳礦石礦相學特征顯示: (1)礦石結構為亮晶砂屑結構(微相 SMF17)(圖 7E, F, H,I)、亮晶鮞粒結構(微相SMF15-C)(圖7A, B, C, D),沉積環境為 FZ7(臺地相)(馬永生主譯, 2006), 礦石構造為塊狀構造; (2)礦石結構顯示, 錳礦成礦發生于沉積作用中—晚期, 即黏土礦物質砂屑間鈣菱錳礦質填隙物賦礦; (3)黏土礦物質砂屑之間的填隙物為亮晶鈣菱錳礦, 表明沉積環境高能, 且指示成礦作用發生于沉積環境的收縮階段; (4)成礦期后流體活動強烈, 見黃鐵礦、閃鋅礦化、硫錳礦化等。

2.4 云南硯山斗南錳礦典型礦石典型礦石特征

斗南錳礦區在構造上位于華南褶皺系滇東南褶皺帶文山—富寧斷褶束薄竹山拱褶北西端斗南弧形向斜中偏西部, 礦體產于中三疊統法郎組(T2f)(張錢榮等, 2017)。本次樣品采集于斗南錳礦(法郎組), 典型礦石主要為核形石錳質巖。

礦石全巖X粉晶衍射結果如圖8所示, 其礦物成分包括褐錳礦、水錳礦、鈣菱錳礦、含錳方解石、方解石、石英。

圖8 云南硯山斗南錳礦典型礦石全巖XRD圖Fig.8 Whole rock XRD patterns of typical ores from Dounan manganese deposit, Yanshan, Yunnan

沉積早期, 褐錳礦以膠體化學沉積方式分布于方解石砂屑之間(圖9A); 中期形成以單晶方解石、多晶方解石、方解石質生物碎屑為內核, 褐錳礦、水錳礦、錳方解石、鈣菱錳礦為外圈層的核形石(圖9B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L), 其填隙物主要為方解石、錳方解石、石英。成巖后期具壓溶作用的明顯改造(圖9K, L)。

斗南礦床典型錳礦石礦相學特征顯示: (1)礦石結構為泥晶砂屑結構(沉積微相SMF4)(圖9A, B, C,D, E, F)、泥晶核形石結構(SMF13)(圖9E, G, H, I, J,K, L), 沉積環境 FZ4(斜坡相)(馬永生主譯, 2006),礦石構造為條帶狀構造; (2)礦石結構顯示, 錳礦成礦發生于整個沉積作用階段, 即核形石及填隙物皆賦礦; (3)砂屑、核形石之間的填隙物為泥晶鈣菱錳礦, 表明沉積環境在沉積早期高能、晚期低能, 且指示成礦作用發生于沉積環境的伸展階段; (4)成礦期后流體活動弱, 僅見弱硅化。

圖9 云南硯山斗南錳礦核形石錳質巖典型錳礦石顯微圖Fig.9 Micrograph of typical manganese ore in the oncolite manganese rock of Dounan manganese deposit, Yanshan, Yunnan

2.5 小結

滇黔桂代表性錳礦床礦相特征分析對比表見表1。

表1 滇黔桂代表性錳礦床典型礦相對比表Table 1 Comparison of typical ore facies of representative manganese deposits in Yunnan, Guizhou, and Guangxi

3 討論

錳礦的沉積過程方面, 自20世紀50年代開始研究。

(1)20世紀 50—60年代, 前蘇聯別捷赫金院士認為錳質主要來源于大陸風化, 從海岸到盆地深處,隨著物理化學條件變化, 分別出現硬(軟)錳礦(四價錳)、水錳礦(三價錳)和菱錳礦(二價錳)三個相帶(袁見齊等, 1979)。

(2)Force and Cannon(1988)根據錳元素在氧化環境中會以氧化物或氫氧化物的形式沉淀, 在還原環境中則會以二價陽離子的形式在溶液中呈游離態,結合現代黑海中Mn元素在水體氧化還原界線上下明顯的濃度差異, 提出了黑色頁巖盆地中錳質沉積的形成原理。即在氧化還原界面上的區域大量沉淀錳氧化物或氫氧化物; 而在界面之下的區域形成錳碳酸鹽。

(3)Calvert and Pedersen(1996)認為錳氧化物與氫氧化物與有機質反應的實質是在早期成巖作用階段, 埋入沉積物中的錳氧化物及氫氧化物會重新溶解造成沉積物孔隙水中錳離子濃度升高, 之后與有機物分解產生的碳酸氫根反應生成碳酸錳沉積。

(4)Huckriede and Meischner(1996)通過對現代波羅地海中錳質沉積物的成因研究后認為, 富氧底流對盆地底部錳礦沉積存在控制作用。波羅地海存在明顯的海水分層, 表層海水富氧但錳質較少, 底層海水缺氧卻含有大量溶解錳。當密度較大, 富氧海水從北海進入波羅地海的海域后, 發生下沉并造成波羅地海的海底出現短暫的氧化環境。氧化錳顆粒在這種氧化環境中形成并進入沉積物, 造成孔隙水Mn2+離子飽和, 在與有機質反應后析出菱錳礦沉淀。

(5)侯宗林等(1997)在研究古錳礦床的成因時,發現越來越多火山作用、深成熱水的參與。結合對現代海洋的研究, 結果表明洋底近熱水噴溢口的錳品位顯著高于其背景值。陸地錳礦石的包裹體測溫也表明, 許多錳礦床形成于非常溫環境。涂光熾(1989)提出熱水沉積錳礦床的重要性不亞于陸源沉積錳礦床。

目標函數是使分派車輛完成任務的總費用最小，第一個約束條件保證每一輛車分派到一項任務；第二個約束條件保證每項任務都能有一輛車完成。此模型可用匈牙利算法。

(6)Roy(2006)認為海侵作用有利于盆地內錳礦沉淀。在海侵過程中往往伴隨著高初級產生率, 因此沉積物中存在較高含量的有機質。此外, 海侵將導致海平面上升, 盆地邊緣被海水覆蓋, 為錳礦聚集提供場所。

(7)Maynard(2010)對盆地水體氧化還原的模式進行了細分, 提出在盆地水體中間會出現“最小氧化帶”, 將上層海水氧化帶及下層還原帶區分開,在近岸區域會出現一個“貧氧楔”, 并可能發生海水上涌事件, 錳沉淀即形成于貧氧楔上部區域。

3.1 大塘坡錳礦

劉巽鋒等(1983, 1989)認為大塘坡錳礦主要分布在淺水低凹地區, 與潮坪沉積(藻坪)關系密切,屬于藻類生物成礦。王硯耕等(1985)認為大塘坡錳礦形成于海相深水環境, 菱錳礦富集于成巖階段,是繼黃鐵礦形成之后經還原而成, 且碳酸錳由氧化錳轉變而成。周琦(1989)認為大塘坡錳質來源于海底火山。趙東旭(1990)提出大塘坡錳礦是淺水沉積環境中的錳質沉積物經破碎后沿著盆地斜坡流入深水地區與碳、黏土和粉砂沉積在一起形成內碎屑菱錳礦。陳多福和陳先沛(1992)認為大塘坡錳礦系熱水沉積礦床。侯宗林等(1997)認為大塘坡錳礦于濱-淺海(為主)至次深海的半封閉、缺氧、還原環境中蘊集, 經同生階段化學沉積及早期成巖階段微生物的生物化學作用富集成礦。楊瑞東等(2002)認為大塘坡錳礦是在 Sturtian冰期后形成, 由于大氣中含有很高的CO2與海洋中的Ca2+、Mn2+反應, 造成大量 CaCO3和 MnCO3快速沉淀, 形成“碳酸鹽巖帽”(菱錳礦)所致。楊紹祥和勞可通(2006)也認為大塘坡錳礦屬離火山噴發中心較遠的海底火山噴發-沉積錳礦床。周琦等(2013)認為大塘坡錳礦石來自地幔錳質通過與幔源無機成因氣等相互作用, 在地殼淺部形成含硫富錳富烴流體藏, 沿同沉積斷層上升在次級裂谷、地塹盆地中心發生滲漏噴溢沉積成錳作用而形成的菱錳礦礦床。裴浩翔等(2020)認為大塘坡式錳礦形成于濱淺海相半封閉性的斷陷盆地之中, 其中 Mn2+以氧化錳形式海水中沉淀, 在沉積成巖過程中氧化錳被沉積物中大量有機質全部還原為Mn2+, 有機質本身被氧化為, 二者結合形成菱錳礦。

大塘坡錳礦成礦物質單一, 主要為錳質碳酸鹽礦物, 鈣類質同象替換錳, 而形成多種含錳碳酸鹽礦物。菱錳礦、鈣菱錳礦呈球粒狀, 具藻團塊特征,與劉巽鋒等(1983, 1989)認為大塘坡錳礦屬于藻類生物成礦具有一致性, 為早期生物成因產物; 錳方解石作為填隙物分布于球粒狀菱錳礦、鈣菱錳礦之間; 錳白云石自形程度較高, 為后期重結晶而成。結合錳礦石結構特征、礦物組合特征, 表明大塘坡錳礦床屬于深水環境早期原地沉積成因。

3.2 下雷錳礦

王躍文(1991)提出下雷錳礦沉積于海水較深的“臺溝相”, 屬還原環境, 其物質來源于海底斷裂熱液。周濤等(2007)通過下雷錳礦床硫同位素特征,提出其為熱水沉積礦床。秦元奎等(2010)提出下雷錳礦形成的區域構造背景應是被動大陸邊緣裂谷環境, 物源既有來自下地殼的物質, 又有陸源物質的混入和生物作用的產物的加入。王榮庚(2012)提出下雷錳礦淺海盆地深水臺溝相這一沉積相觀點, 認為下雷錳礦是受海底古地理環境控制和火山作用共同影響的, 具備陸源物質補充的多成因沉積礦床。夏柳靜(2014)提出下雷錳礦床成因屬于洋中脊火山噴流沉積, 成礦物質來源于地殼深部。朱建德等(2016)認為下雷式錳礦形成于被動大陸邊緣, 熱水作用參與了錳礦的形成。金璽和陳顯鋒(2018)認為下雷錳礦成為大型優質錳礦的重要原因是與海底火山噴發活動帶來豐富的成礦物質參與密切相關, 礦床成因屬于熱水噴流沉積礦床。

大洋鐵錳結殼是一種結殼狀沉積物, 主要生長在海底硬質基巖上, 也可生長于洋底松散沉積物之上, 主要分布在500～3500 m水深的平頂海山、海臺的頂部和斜坡上, 主要是在碳酸鹽補償深度(Carbonate Compensation Depth, CCD)以上、最低含氧層以下(Halbach and Puteanus, 1984)。鐵錳結殼主要由鐵錳氧化物構成, 水羥錳礦是結殼中最主要的結晶礦物(白志民等, 2004), 結殼的結構疏松, 厚度一般為幾毫米至十幾厘米。按形態可劃分為板狀、礫狀和結核狀三類。

廣西大新下雷錳礦沉積既包括褐錳礦、錳鉀礦為主的深水臺溝相, 又包括菱錳礦結核為主的斜坡相, 還包括以菱錳礦球粒為主的潮坪相, 結合葉連俊等(1994)對廣西下雷錳礦沉積坡面分析, 沉積相變化代表下雷錳礦沉積過程中多期次海進、海退的沉積產物。結合黃明富和楊妍(2014)通過對礦床Co、Ni比值計算, 判斷其臺溝下覆具有侵入巖熱特征;金璽和陳顯鋒(2018)研究表明薔薇輝石樣品爆裂溫度為 216～364℃, 顯示為熱液參與, 為后期錳礦層矽卡巖化, 出現薔薇輝石、透閃石等新生蝕變礦物提供直接證據。

3.3 銅鑼井錳礦

關于遵義二疊紀錳礦成因及其成礦模式研究,不同學者之間存在較大爭議, 劉巽鋒等(1989)、魏澤權和熊敏(2011)認為遵義二疊紀錳礦為風化沉積型錳礦; 陶平等(2004)、韓忠華和潘家州(2007)、劉平等(2008)認為遵義二疊紀錳礦為海底火山熱水沉積型錳礦; 楊瑞東等(2009, 2018)、程瑪莉等(2011)、劉志臣等(2013, 2015)認為遵義二疊紀錳礦為海底熱液噴流沉積型錳礦。汪洋等(2018)認為貴州遵義二疊紀錳礦礦床類型屬于“古天然氣滲漏沉積型錳礦床”, 遵義錳礦床是形成于由若干個氣液滲漏噴溢沉積成礦子系統構成的沉積成礦系統。前人大量研究成果主要集中于銅鑼井錳礦礦床成礦模式, 對其成礦古環境研究較少。

貴州遵義銅鑼井錳礦成礦環境具有漸變關系,礦層下部錳質碳酸鹽礦物亮晶膠結泥質、菱鐵礦質砂屑; 礦層上部錳質碳酸鹽礦物主要為菱錳礦、鈣菱錳礦, 其結晶形態具纖片狀特征; 成巖期熱液蝕變, 出現硫化物, 包括黃鐵礦、閃鋅礦、硫錳礦等。通過礦層礦物組合特征及結構特征對比, 顯示出由早到晚成錳過程顯示沉積環境具收縮、水體變淺特征。

3.4 斗南錳礦

斗南錳礦是一個大型海相沉積型錳礦床(蘇俊華, 1983; 鐘建廷, 1986; 鄭榮才和張錦泉, 1991),它是滇東南錳礦帶的一個典型礦床類型。對于其錳質來源包括陸源含錳風化剝蝕、與巖相古地理環境以及海底古地貌有關、由深部熱液提供、法郎組地層是重力流成因、與生物有關等觀點(蘇俊華, 1983;鐘建廷, 1986; 鐘薇和王筱仙, 1987; 劉仁福等,1988; 鄭榮才和張錦泉, 1991; 馬雪等, 2009; 杜秋定和伊海生, 2009; 杜定秋等, 2010; 段建兵, 2019)。夏國清等(2010)、唐云鳳和伊海生(2011)通過對滇東南層序地層格架下的聚錳特征研究, 提出錳礦的沉積受海平面變化的控制。

云南硯山斗南錳礦礦物組成以褐錳礦、水錳礦為主, 其次是錳碳酸鹽礦物; 水錳礦作為硬錳礦、軟錳礦與錳的碳酸鹽礦物過渡礦物, 分布于氧化還原界線附近, 沉積作用早階段由單晶方解石、多晶方解石、生物碎屑等作為核形石內核, 褐錳礦、水錳礦、鈣菱錳礦、方解石構成核形石外圈層, 填系物主要為晶粒方解石, 確認其形成環境為大陸斜坡;沉積期后錳礦受到明顯熱液作用改造。

4 結論

(1)通過對滇黔桂地區代表性錳礦床典型微相解析, 顯示其均具沉積礦床特征;

(2)大塘坡錳礦床典型微相為 SMF2、沉積相FZ1(盆地相), 屬于廣闊的深水環境早期原地沉積成因, 形成于大陸邊緣裂谷盆地伸展階段;

(3)下雷錳礦床典型微相為SMF2和SMF15-M、沉積相 FZ7(臺地相), 其沉積過程中經歷多期次海進、海退的沉積產物。后期矽卡巖化, 出現薔薇輝石、透閃石等新生蝕變礦物; 形成于陸內裂谷伸展階段;

(4)銅鑼井錳礦床典型微相為 SMF15-C和SMF17、沉積相FZ7(臺地相), 其成礦過程由早至晚沉積環境具收縮、水體變淺特征, 形成于陸內裂陷收縮階段;

(5)斗南錳礦床典型微相為SMF4和SMF13、沉積相 FZ4(斜坡相), 其形成環境為大陸斜坡, 沉積后期錳礦受到明顯熱液作用改造, 形成于陸間裂谷伸展階段。

致謝: 感謝審稿專家提出的寶貴意見。

Acknowledgements:

This study was supported by China Geological Survey (No.DD20190370-34), Open Research Fund Project of the State Key Laboratory of Ore Deposit Geochemistry of Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences (No.201909), and Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development of Guizhou Province (No.QDKKH〔2018〕29).

第四十二卷卷終 The end of Vol.42