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万家坪锰矿地质地球化学特征及找矿远景

发布日期:2020-09-14  来源:金属矿山  作者:刘大勇  浏览次数:500
        万家坪矿位于江南古陆南缘,湘中印支褶皱带东北端,属“大塘坡”式海相沉积变质改造型锰矿床。矿床虽被发现多年,但边深部找矿尚未取得较好的成果。通过对矿区以往勘查资料的整理及野外地质调查,结合采样分析测试,从地层岩性、岩相古地理、氧化—还原条件及热液活动等方面入手,对矿区矿床地质特征、地球化学特征和控矿因素进行了深入分析和总结。研究表明:①锰矿床的形成与海相碎屑沉积密切相关,Fe、Mn 在成矿过程中分离非常彻底,在成矿过程中有大量热水注入;②矿床形成时为弱氧化—氧化的沉积环境,Mn2 + 与 CO2 -3并非直接结合沉淀形成菱锰矿,而是先以锰的氧化物或氢氧化物沉淀后,在后期缺氧且富含有机质的成岩改造过程逐渐转化形成;③矿区具有较好的成矿地质条件,通过类比邻近的湘潭锰矿,并结合矿区最新勘查成果,预测矿区深部有较好的找矿潜力,值得进一步开展深部找矿工作南华纪时期,湖南省境内为裂谷盆地阶段,矿区北部为原始江南古陆,西南部有 NW向沩山—歇马水下弧形隆起[20]。构成盆地周围古陆、古岛的老地层中,含锰普遍较高,局部形成了锰矿床(点)。这些含锰岩(矿)石中的锰质经风化、剥蚀,以各种方式搬运至盆地水介质中并不断富集,成为锰质的主要来源。构成盆地边界的深大断裂通过热卤水或海底火山等热事件将地球深部的锰质导入盆地,成为锰质的另一重要来源,因此,矿床锰矿质来源是多源的。锰质沉积时矿区为浅海陆棚相,水动力微弱,处于弱氧化—氧化环境,锰以氧化物或氢氧化物的形式沉淀,水体结构有利于古藻类及浮游生物大量发育,并吸附沉淀的锰质物。随着海侵期的到来,使得水体变深,光合作用水体界面也往上抬升,造成水体下部古藻大量死亡,堆积于海底形成富集锰质的尸集群,形成大量的有机质,同时通过尸体腐烂消耗大量 O2并释放出 CO2,不断改变和调节水体的氧化—还原环境,原来氧化环境逐步演变成还原环境,使锰质不断浓集于底层水中及沉积物内。热水注入改变了水体的温度、压力条件,直至海解、成岩早期锰的氧化物或氢氧化物与有机质相互作用,锰的氧化物或氢氧化物被还原生成的 Mn2+,与植物尸体腐烂释放的CO2相结合,形成了锰碳酸盐[6],并在盆地底部大量沉淀富集成矿。因此,本研究认为万家坪锰矿属海相沉积变质改造型锰矿床。

矿区位于宁乡—涟源—湘潭锰矿带中间位置,成矿地质条件优越,该成矿带内中、小型锰矿床(点)成群成带展布,如湘潭、棠甘山、石等二十余个中小型锰矿床(点)产于此成矿带内,是湘中地区重要的锰矿找矿远景区。通过对比研究认为:万家坪锰矿与湘潭锰矿具有相似的古地理环境,都为湘潭盆地成矿区带;含锰地层和岩性相同,均为南华系中统大塘坡组黑色碳质板岩、硅质板岩等;矿床成因相同,浅部都为氧化锰矿,深部为海相沉积改造型碳酸锰矿。矿区最新勘查成果显示,锰矿体沿走向大致具有等距分段富集的特点,矿层由不稳定逐渐过渡到稳定,单个矿体长 100~850 m,已控制倾向最大斜深 620 m;自北向南,自浅部至深部,矿体呈现出规模及厚度增大、矿石品位变富的趋势;矿区锰矿石品位为 11.35%~22.13%,平均为 18.99%,表明矿区深部找矿潜力较大。本研究认为万家坪锰矿深部找矿潜力较大,有必要进一步开展找矿工作。

万家坪锰矿属“大塘坡”式锰矿,矿床成因类型为海相沉积改造型锰矿床。锰矿床形成于弱氧化—氧化沉积环境中,成矿前期先以锰的氧化物或氢氧化物沉淀,在后期成岩改造过程中逐步转化形成菱锰矿。在成矿过程中有热水注入,同时生物作用对锰矿沉积具有重要的促进作用。预测矿区深部有较好的找矿潜力,值得进一步开展找矿和验证工作。

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