陕西勉县后沟—大坪山锰矿成矿地球化学研究

论文摘要

位于南秦岭磷-锰成矿带中东段的后沟-大坪山一带,近年来在下寒武统塔南坡组地层中发现三条锰磷矿化带,具有重要的锰矿成矿远景。锰矿体均赋存于下寒武统塔南坡组含碳泥质岩-碳酸盐岩建造内,属海相沉积变质改造类型锰矿床。本文在对后沟—大坪山锰矿地质特征总结分析基础上,系统采集了样品,开展室内显微镜观察,X-射线粉晶分析和常量与微量元素和稀土元素地球化学系统测试及区域化探数据处理,以此探讨锰矿成因及区内优质锰矿的成矿条件和成矿控制作用,提出区域优质锰矿的找矿标志。主要认识如下:（1）通过大量区内样品的MnO/TiO2比值、Al/（Al+Fe+Mn）比值、U/Th比值,以及Na（Wt%）对Mg（Wt%）判别图、Si（Wt%）对Al（Wt%）判别图、Al-Fe-Mn判别图、F2-F1判别函数图、lgw（U）-lgw（Th）关系图等综合分析,我们认为勉略成矿带后沟-大坪山锰矿床富集锰、磷的物源具有远洋热液沉积的特征,其围岩主要形成于边缘海沉积环境,沉积物质以陆源为主。（2）样品的微量元素蛛网图表明,含锰矿石样品Rb、K、Pb等元素亏损。Ba、U、Sr和稀土元素等元素丰度较高,远大于陆壳值。围岩样品Rb、K、Pb等元素亏损。Ba、Th、U、Zr、Hf、Ti和稀土元素富集,远大于陆壳值。本文岩石样品ΣREE含量从24.260ppm～602.741ppm,平均为192.022ppm。轻稀土LREE富集,除了2个样品的LREE/HREE小于1之外,其余样品的LREE/HREE均大于1,从0.413～18.269,平均7.18。在北美页岩标准化的稀土元素配分模式曲线图中,含锰矿石、围岩都表现为基本平滑型。大多数样品表现出了强烈的Dy正异常。（3）本区样品V/（V+Ni）为0.45～0.99,平均0.73,说明本区样品于水体分层不强烈,水体深度有一定的变化,还原性时强时弱的厌氧环境下形成。本区样品的δU值为1.062.0,平均1.46,表现为缺氧沉积环境。推测含锰岩系形成于水体有一定分层的缺氧（还原）沉积环境。样品的δU值为1.062.0,平均1.46,也指示表现为缺氧沉积环境。可见,含锰岩系形成于水体有一定分层的缺氧（还原）沉积环境。（4）区内优质锰的成矿受磷锰分离沉积成矿和铁锰分异控制,具有下磷上锰分层成矿特点;含锰灰岩（白云质灰岩）和含黄铁炭质片岩为本区的锰矿找矿标志。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 勉县略阳地区锰矿研究现状
• 1.3 本文研究内容及意义
• 1.4 工作量小结
• 第2章 后沟-大坪山锰矿地质背景
• 2.1 区域地质背景
• 2.2 锰矿床地质特征
• 2.2.1 锰矿体分布
• 2.2.2 磷、锰分层成矿地质特征
• 2.2.2.1 锰矿层
• 2.2.2.2 磷矿层
• 第3章 样品及分析方法
• 3.1 样品采集情况和岩石学特征
• 3.2 样品的处理
• 3.3 主量元素分析
• 3.4 微量元素和稀土元素分析
• 3.5 X 射线衍射
• 第4章 锰矿床岩相矿相学
• 第5章 结果和讨论
• 5.1 常量元素特征
• 5.1.1 沉积环境判别
• 5.1.2 F2-F1 判别函数
• 5.2 微量元素特征
• 5.2.1 过渡金属元素
• 5.2.2 微量元素
• 5.3 稀土元素特征
• 5.3.1 Ce 异常特征
• 5.4 成矿元素含量特征
• 5.5 成矿控制要素分析
• 5.5.1 成矿期控制要素
• 5.5.1.1 成矿构造环境
• 5.5.1.2 沉积环境和成矿物质来源
• 5.5.1.3 地层和岩性控制因素
• 5.5.1.4 沉积介质的物理化学控制要素
• 5.5.2 成矿后的改造控制要素
• 5.5.2.1 变质作用的改造富集
• 5.5.2.2 矿体变形改造的控制要素
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果