湖南"湘潭式"锰矿是华南扬子地块东南缘南华纪沉积型锰矿的重要组成部分.含锰岩系赋存于大塘坡组底部碳酸锰层中,矿石类型主要为致密块状、条带状和互层状碳酸锰矿石.菱锰矿呈显微"球粒"状,多具3层圈层构造,类似"薄皮鲕"的特征.锰矿石MnO含量为12.08％～40.02％,平均28.93％,具有较低的Fe/Mn值(0.01～0.32)和较高的P含量(0.058％～0.190％),从工业用途的角度,属低Fe高P型锰矿."湘潭式"锰矿石微量元素相对PAAS具有明显的Co、Mo、Sr富集和V、Cr、Ni、U等亏损,中稀土元素相对轻、重稀土元素富集,呈"帽式"配分模式."湘潭式"锰矿与黔东"大塘坡式"锰矿具有相似的微量元素富集亏损特征和稀土元素配分模式,反映了它们可能存在相似的成矿背景."湘潭式"锰矿石较低的Al/Mn(0.02～0.35)、Al/(Al+Fe+Mn)值(<0.35)和较高的(Fe+Mn)/Ti值(>25),表明锰质主要来源于海底热液活动,但锰矿石Ce正异常及弱的Eu负异常表明其并非典型的海相热水沉积,且Al2O3-SiO2图解显示锰矿石为正常海水沉积.综合认为,"湘潭式"锰矿的锰质来源于非成矿期的海底热液活动.锰矿石Fe、Mn分离显著,U、V亏损和Mo富集的特征表明Mn沉淀时水体环境可能较为氧化.锰矿石具有明显的Ce正异常,且Ce/Ce*值与Mn含量之间表现为显著正相关关系,表明Mn是在氧化环境中,以氧化物或氢氧化物的形式沉淀富集,具有与现代海底水成Fe-Mn结核类似的沉淀成因机制.与"大塘坡式"锰矿床类似,"湘潭式"锰矿具有负的 δ13Ccarb值(?9.9‰～?4.3‰),锰矿石中Mn含量和 δ13Ccarb值具有显著相关性,同时考虑到锰矿石S元素的陆源特征、黄铁矿的缺乏和新元古代海水中较低的SO2?4含量,有机质早期成岩阶段,锰氧化物作为主要电子受体氧化有机质为锰碳酸盐岩沉淀提供了HCO?3.但锰矿石 δ13Ccarb明显高于其有机碳库 δ13Corg(?34.4‰～?32.58‰),且比地质历史时期重要碳酸锰矿床的 δ13Ccarb值更为集中,说明海水可能提供了更多的碳源,锰碳酸盐岩沉淀可能发生在靠近海水–沉积物界面的位置.

"湘潭式"锰矿;大塘坡组;地球化学特征;沉积环境;Fe-Mn结壳、结核;成矿机制

刘莉萍;吴文昌;江祖州;贾永刚;宋国学;孙治雷

中国海洋大学 环境科学与工程学院, 山东 青岛 266100;青岛海洋科学与技术国家实验室 海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室, 山东 青岛 266071;中国地质调查局青岛海洋地质研究所 自然资源部天然气水合物重点实验室, 山东 青岛 266071;贵州同微测试科技有限公司, 贵州 贵阳 550031;桂中治旱乐滩水库引水灌区建设管理局, 广西 来宾 546100;中国科学院大学, 北京 100049

地球化学

[1]刘莉萍;吴文昌;江祖州;贾永刚;宋国学;孙治雷-.扬子东南缘"湘潭式"锰矿的地球化学特征及成矿机制)[J].地球化学,2022(06):696-715

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