文山砚山县梭落底地区碳酸锰矿地质特征及找矿方向(论文)
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锰矿特征及找矿思摘要:通过对锰矿石的结构分析以及对锰矿床的剖析本文分别从矿体的特征、矿体的地质特征、地球化学特征等不同方面探讨锰矿的矿床特点,并根据其特征研究其成矿规律。
分析国内锰矿的主要分布结构。
从而根据锰矿成矿特征加之研究者的经验来寻求可行的找矿思路或方向。
关键字:锰矿;锰矿特征;找矿思路;灰白色的金属锰具有很大的硬度及韧性,熔点、沸点均较高。
锰矿作为极其重要的金属矿藏原料有很大的应用范围。
尤其在钢铁冶金工程中,具有防止形成碳化物的调适作用;锰与镍镁等元素配成的合金也具有持久抗腐蚀性能。
是良好的工业原料。
锰矿的成矿原因可简单概括为沉积作用或成岩成矿。
其化学环境大致包括两类:可与含碳黑色岩系形成锰矿;或与灰质碳酸盐岩、硅质岩以及碳酸盐岩共生锰矿。
在我国,大部分的锰矿石区为沉积或风化的矿石区。
地下的变质作用会影响锰矿石的质量,根据规律分析发现,强烈的变质可能会导致锰矿石变质而失去其原本的作用。
但稍微的变质作用会使其锰含量变富,效果更佳。
目前,开发的锰矿均为受变质锰矿区,由于变质作用而形成的锰矿还有待继续发现。
1 锰矿的特征目前国内开发的锰矿石大都集中在几大含锰岩系中,其中含锰硅质岩系、黑色页岩系以及含大块锰矿的混色含杂质岩系的总含优质锰矿量占全国的75%以上。
除此之外,碳酸岩系、磷酸岩系以及沉积岩系中含约25%左右的优质锰矿源,大都为少量较分散的矿床。
对于富含硅质的硅质岩以及富含混杂泥质的混杂质灰岩,其特点为中间混有大量的硅质岩段或其夹层中混有各种含杂质的碳酸盐,在矿床周围存在与锰矿石同时沉积的纯碳酸盐矿区。
其底部含有大量的浮游生物化石,而缺少陆生的大型生物化石。
锰矿石主要产于含杂质的硅质岩及含泥质的碳酸盐中,纯碳酸盐相中不含锰矿石。
锰矿石主要以碳酸锰为主,不存在氧化锰矿,矿床具有灰泥结构特点,主要以层状、豆状等形状存在。
有些地区存在菱形锰矿,其主要为硅酸盐类锰矿。
通常在广西、安徽、龙头等地存在此类锰矿。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
锰矿的地质特征和找矿方法
锰矿的产出是有章可循的,只要我们懂得锰矿产出的信息和标志,就能根据这些信息和标志,将锰矿找到。
一、地质标志
1、沉积型锰矿常呈层状产出,层数不等,受一定层控制,产于不同时代的含锰地层中。
含锰地层一般为海相硅质碳酸盐岩中,组成锰矿层的矿石以碳酸锰矿石(菱锰矿)为主,氧化锰矿石和硅酸锰矿石次之。
2、残积型锰矿(锰帽矿床)位于沉积锰矿层或含锰层的氧化带内,与原生锰矿带的层位完全相同,只是矿石类型不同而已。
3、淋积型锰矿是各时期的含锰岩系风化后,锰质被淋滤出来,经过次生富集而成,淋积锰矿的层位不大稳定。
4、堆积型锰矿是残积型锰矿或淋滤型锰矿继续在风化作用下,矿体被破坏,矿石在原地或异地,堆积起来形成新的矿体。
一般赋存于第四纪红土层或褐土层中,呈似层状产出。
上述各类风化锰矿的分布受一定含锰层位的控制。
二、直接找矿标志
1、锰矿层露头是直接找矿标志。
通常在地表发现的是层状次生氧化锰露头,矿石主要由硬锰矿、软锰矿、偏锰酸矿组成,具明显的次生组织结构,常混杂有硅质、泥质物,质地疏松,矿层顶底板界线比较清楚,矿石的排列尚保持断续的层理,层位稳定。
根据这些特征可以确定这是残积型锰矿露头。
这类锰矿沿走向延伸可达数公里至数十公里,沿倾向可延伸到地下水面附近,可达数十米深。
残积型锰矿不但具有良好的工业价值,而且可作为寻找沉积型锰矿的主要标志。
在残积型锰矿的深部,即位于地下水面以下部分,多为原生沉积锰矿层或沉积变质锰矿层,或目前尚无工业利用价值的含锰层,如含锰灰岩,含锰硅质灰岩、含锰硅质岩等。
沉积锰矿层一般是由菱锰矿、锰方解石、水锰。
文山广南县老龙锰矿地质特征及找矿标志彭仕华【摘要】老龙锰矿是近几年来,在广南地区下泥盆统芭蕉箐组碳酸盐岩系中新发现的沉积型锰矿,研究表明,早泥盆世晚期,连同广南地区在内的广大区域地壳大幅度沉降,海水变深,浮游生物等大量死亡,并伴有锰矿沉积,芭蕉箐组中的硅质岩为锰矿层的顶底板,是该锰矿的直接找矿标志.【期刊名称】《云南地质》【年(卷),期】2014(033)003【总页数】6页(P340-345)【关键词】碳酸锰矿;找矿标志;云南广南老龙【作者】彭仕华【作者单位】天雄集团云南天雄矿产开发有限公司,云南文山663000【正文语种】中文【中图分类】P618.32广南县老龙锰矿产于下泥盆统蕉箐组碳酸盐岩地层中部,属浅海相的台盆环境沉积碳酸锰,含矿岩性为黑色、黑色薄层状硅质岩、含碳硅质岩[1],主要矿石矿物为菱锰矿,在滇东南尚属首次发现。
此类型锰在滇东南多地有发现,但均未深入开展工作。
深入研究该矿床地质特征与成矿作用过程,总结其成矿过程与找矿标志,对指导滇东南及毗邻地区碳酸锰矿的找矿勘查工作具有一定的理论与实际意义。
1 区域地质背景滇东南处于华南造山带西部边缘,其西为扬子板块。
晚古生代时期该区为华南洋盆或滇桂洋盆的一部分,发育了泥盆系、石炭系和二叠系以碳酸盐岩为主的稳定类型的沉积,长期处于一相对稳定的构造背景[3]。
区内锰矿成矿期为早泥盆世统芭蕉箐中期,此时期滇东南沉降区西北为牛首山古陆,南为越北古陆。
2 矿区地质2.1 地层据1∶20丘北幅区域地质调查报告,区内出露地层主要为上古生界及中生界的一套海相碳酸盐岩地层,局部夹硅质岩、碎屑岩(图1)。
矿体赋存于下泥盆统蕉箐组(D1b)碳酸盐岩中部的黑色硅质岩中,泥盆系下统为陆相、滨海相碎屑岩和碳酸盐岩,中上统为浅海相碳酸盐岩和次深海相硅质岩。
区内断裂构造发育,大致有SN、NW、NE及EW四组。
矿区位于扣来大背斜西端,核部主要为泥盆系下统坡脚组、芭蕉箐组,中统坡折落组、东岗岭组,上统溜江组和二叠系栖霞茅口组,两翼均为三叠系地层,南翼倾角25°~46°。
锰矿的地质特征及找矿标志研究分析饶兴会【摘要】本文选取的锰矿矿区位于滇西地洼区西南缘,昌宁一孟连裂谷系南段的滇西澜沧裂谷北部,距澜沧县城北西30KM,位于印度板块与华南板块的接触带附近,是我国历史上最重要的矿区之一.本文简要分析锰矿区域的地质背景,地质特征与矿体特征以及找矿标志,为我国未来锰矿业发展提供必要的参考.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】2页(P26-27)【关键词】锰矿;地质特征;找矿标志【作者】饶兴会【作者单位】云南环复地质矿业有限公司,云南昆明650041【正文语种】中文【中图分类】P618.321.1 锰矿地理背景本文选取的锰矿矿区的地理位置,位于云南省西南部的昌宁一孟连晚古生代裂谷带内。
地理坐标为东经99°43′13″-99°44′59″,北纬22°43′52″-22°46′02″。
矿区的总体走势为北西高、南东低,其坡度多在10°-20°之间,局部可达25°。
地表广泛分布着岩溶峰丛、槽谷、石牙、漏斗、洼地、落水洞和干溶洞等,为典型的侵蚀岩溶地貌,该区域干湿季交替,气候温暖,降雨量丰沛,且排水条件良好,因此,风化作用相当活跃,为红土化提供便利,促进了红土型矿床的形成。
1.2 工作区地质该区域的出露地层,由老至新分别是泥盆系(D)、石炭系(C)、二叠系(P1)及第四系(Q)。
泥盆系由一套硅质碎屑岩建成的,其主要成分有:灰岩、泥岩、砂岩、板岩等;构成石炭系下统的是一套火山碎屑岩(C1),其主要成分为:安山凝灰岩、玄武岩、硅质岩等,石炭系中上统(C2+3):下部为白云质灰岩,上部为珊瑚灰岩。
二叠系:为块状石灰岩(P11)和生物灰岩(P21)。
第四系(Q):分布于地形相对平缓的山脊、缓坡及岩溶洼地中[1]。
属残坡积风化红土层、冲积层,为红土型银锰矿赋矿层,厚度在12.00-90.00m之间。
砚山县梭落底地区碳酸锰矿地质特征及找矿方向彭仕华(天雄集团天雄矿产开发,663000)[摘要]梭落底地区碳酸锰矿是省砚山地区近年来新发现的产于中三叠系法郎组碎屑岩中的重要碳酸锰矿,在滇东南具有代表性。
蒲草-莲花坡一带锰矿以较纯的较为厚大的碳酸锰矿体多层相互平行产出为特征,并与相邻的斗南、老乌锰矿进行对比,发现该碳酸锰矿沉积的氧化-还原界面深度比斗南、老乌锰矿要深,总结了其碳酸锰矿成矿与沉积环境的氧化-还原界面深度、成矿物质来源等有重要关系,探讨其成矿作用过程,指出进一步找矿的方向。
[关键词]地质特征碳酸锰矿成矿作用氧化还原界面找矿方向梭落底地区滇东南砚山县梭落底地区碳酸锰矿位于砚山县平远镇东部约10公里处,包括了蒲草锰矿带、莲花坡锰矿、放猪冲锰矿至尖子坡锰矿一带锰矿,共十余个露天开采氧化锰矿采矿权,对于深部原生矿,仅有天雄集团天雄矿产开发的莲花坡锰矿,开展了深部地质找矿工作,蒲草锰矿带因露天开采氧化锰矿的过程中发现了碳酸锰矿。
按矿带分布的位置,可分为南、北二个矿带,蒲草锰矿带属南矿带,莲花坡等属北矿带。
经天雄矿业项目部地质组的初步地质工作,现已大致查明,南北两矿个带估算碳酸锰矿石储量达中型以上[1]。
该锰矿与斗南锰矿相距约30Km,锰矿形成的沉积环境均属同一海盆,但其含矿岩性、矿石特征与斗南锰矿有明显的不同,最大的区别系该区锰矿属沉积碳酸锰矿,研究莲花坡锰矿、蒲草锰矿一带锰矿的地质特征,对于在滇东南地区的碳酸锰矿地质找矿勘查工作具有一定的理论与实际意义。
1 沉积地质背景斗南海盆属中三叠世滇黔桂浅海的一部分,其北端有牛首山古岛,西部为康滇古陆,西南部为哀牢山隆起带,其南为越北古陆,莲花坡锰矿位于越北古陆北缘偏北的海盆中,形成于中三叠世法郎期海侵过程中,由于海盆的稳定的下降,在漫长的地质历史时期沉积了厚800-1200的具海进韵律旋回特征的含锰岩系[2](图7),锰矿多分布于古陆边缘一定围的半封闭海盆及海底隆起的边缘浅海地区(图1),分布明显受岩相古地理环境控制。
云南文山碳酸锰矿浮选实验报告一、实验目的本实验旨在通过浮选实验,探讨云南文山碳酸锰矿的浮选工艺以及浮选条件的优化,为提高碳酸锰矿的选矿效率和降低生产成本提供参考。
二、实验原理碳酸锰矿在矿石中与杂质矿物(如石英、黄铁矿等)粒度一般较细,所以常采用浮选法进行选矿。
碳酸锰可用氧化锰和重晶石长石的组合对其进行活化,使其变得易浮于气泡之上。
在常温下,锰酸钠与碳酸钠配合使用可加速胶团分散,使锰矿和杂质矿混合物更好的分离。
三、实验材料与仪器1.实验材料:云南文山碳酸锰矿、氧化锰、重晶石、长石、碳酸钠、锰酸钠、萤石、石英、黄铁矿等。
2.实验仪器:搅拌器、陶瓷搅拌均、磁力搅拌器、浮选机、显微镜、电子天平等。
四、实验步骤1.样品磨矿:将碳酸锰矿样品经初步破碎后,采用球磨机磨磨至适宜颗粒度。
2.活化试验:取适量氧化锰和重晶石,与碳酸锰矿混合后,加入碳酸钠、锰酸钠进行活化试验,寻找最佳的活化剂用量。
3.浮选试验:将活化后的样品进行浮选试验,探讨不同浮选剂用量对浮选效果的影响。
4.浮选选矿条件优化:通过实验数据和观察,确定最佳的浮选选矿条件。
五、实验结果与分析1.活化试验结果分析:根据试验结果,最佳的活化剂用量为氧化锰和重晶石的质量分数为3∶2,碳酸钠和锰酸钠的质量分数为5∶2。
2.浮选试验结果分析:在最佳的活化剂用量下,用不同浮选剂用量进行浮选试验后发现,当氧化锰和重晶石的总质量分数为0.3%时,浮选效果最佳。
3.浮选选矿条件优化结果分析:选取最佳活化剂用量和浮选剂用量后,通过显微镜观察发现,锰矿和杂质矿的分离效果良好。
六、实验结论通过本次实验,确定了云南文山碳酸锰矿的最佳活化剂用量和浮选剂用量,优化了浮选选矿条件。
该实验结果为该地区碳酸锰矿的选矿工艺提供了参考,为提高碳酸锰矿的选矿效率和降低生产成本提供了重要依据。
七、实验总结本次实验主要探讨了云南文山碳酸锰矿的浮选工艺及浮选条件的优化,通过实验得出最佳的活化剂用量和浮选剂用量,提出了相应的浮选选矿条件优化方案。
文山砚山县梭落底地区碳酸锰矿地质特征及找矿方向彭仕华(天雄集团云南天雄矿产开发有限公司,云南文山 663000)[摘要]梭落底地区碳酸锰矿是云南省砚山地区近年来新发现的产于中三叠系法郎组碎屑岩中的重要碳酸锰矿,在滇东南具有代表性。
蒲草-莲花坡一带锰矿以较纯的较为厚大的碳酸锰矿体多层相互平行产出为特征,并与相邻的斗南、老乌锰矿进行对比,发现该碳酸锰矿沉积的氧化-还原界面深度比斗南、老乌锰矿要深,总结了其碳酸锰矿成矿与沉积环境的氧化-还原界面深度、成矿物质来源等有重要关系,探讨其成矿作用过程,指出进一步找矿的方向。
[关键词]地质特征碳酸锰矿成矿作用氧化还原界面找矿方向梭落底地区滇东南砚山县梭落底地区碳酸锰矿位于砚山县平远镇东部约10公里处,包括了蒲草锰矿带、莲花坡锰矿、放猪冲锰矿至尖子坡锰矿一带锰矿,共十余个露天开采氧化锰矿采矿权,对于深部原生矿,仅有天雄集团云南天雄矿产开发有限公司的莲花坡锰矿,开展了深部地质找矿工作,蒲草锰矿带因露天开采氧化锰矿的过程中发现了碳酸锰矿。
按矿带分布的位置,可分为南、北二个矿带,蒲草锰矿带属南矿带,莲花坡等属北矿带。
经云南天雄矿业项目部地质组的初步地质工作,现已大致查明,南北两矿个带估算碳酸锰矿石储量达中型以上[1]。
该锰矿与斗南锰矿相距约30Km,锰矿形成的沉积环境均属同一海盆,但其含矿岩性、矿石特征与斗南锰矿有明显的不同,最大的区别系该区锰矿属沉积碳酸锰矿,研究莲花坡锰矿、蒲草锰矿一带锰矿的地质特征,对于在滇东南地区的碳酸锰矿地质找矿勘查工作具有一定的理论与实际意义。
1 沉积地质背景斗南海盆属中三叠世滇黔桂浅海的一部分,其北端有牛首山古岛,西部为康滇古陆,西南部为哀牢山隆起带,其南为越北古陆,莲花坡锰矿位于越北古陆北缘偏北的海盆中,形成于中三叠世法郎期海侵过程中,由于海盆的稳定的下降,在漫长的地质历史时期沉积了厚800-1200的具海进韵律旋回特征的含锰岩系[2](图7),锰矿多分布于古陆边缘一定范围的半封闭海盆及海底隆起的边缘浅海地区(图1),分布明显受岩相古地理环境控制。
含锰地层为一套海相泥岩、粉砂岩、砂岩夹碳酸盐岩,含锰地层中三叠统法郎组与中三叠统个旧组灰岩呈平行不整合接触[2],表明此间曾有学沉积间断。
2 矿区地质2.1、地层、构造据云南省区域地质调查报告(个旧幅)20万分之一资料[7],矿区内出露地层比较简单,主要为第四系(Q)、中三叠统法郎组(T2f)为一套浅陆源碎屑岩,以泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为主,夹内源碎屑碳酸盐岩、生物碎屑灰岩透镜体的含锰沉积建造,是锰矿(化)体赋存的主要层位。
矿区构造主要表现为新朵甲东西向复式皱褶,其中,蒲草矿区位于西南部,莲花坡-龙潭位于中部[1],大转弯至尖子坡一带位于收稿日期:2014年8月21日作者简介:彭仕华,男,汉族,祖籍云南丘北县人,助理工程工程师,从事矿产地质已有25年。
北部,整个矿带近东西走向(图2)。
3、矿床地质3.1 含矿岩系特征区内蒲草锰矿带即南矿带、北矿带的含矿岩系均为中三叠统法郎组(T2f)泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹生物碎屑灰岩透镜体,碳酸锰矿(化)层赋存于中上部,距底部中三叠系个旧组碳酸盐岩150-200米。
南矿带由V1、V2、V3三个矿体组成矿体呈层状、似层状以北西-南东走向近似平行分布产出,矿层间距126.52-166.62米不等;北矿带整体走向近东西向,莲花坡矿倾向南,其它矿体倾向不清,主要矿体以莲花坡锰及其东延部分的V4,V5矿体分布于大转弯-尖子坡一带,V4矿体、V5矿体相距286米,其西部为放猪冲锰矿段,地表有三条矿带(图2)。
3.2、矿体特征3.2.1、南矿带矿体特征南矿带即蒲草矿区,由V1、V2、V3三个矿体组成(图2、图3)。
锰矿带长2km左右,平均宽度300米,分布面积0.77km2,该区矿带含锰层以其品位高、厚度大,延伸稳定,矿化体与围岩界线清晰为主要特点。
图2 砚山县平远镇梭落底地区锰矿地质图锰矿体产于中三迭统法郎组(T2f)地层中,呈层状、似层状产出,与顶底板围岩整合接触,含矿层与围岩产状一致。
深部碳酸锰矿呈条带状、薄层状产于粉砂质泥岩、泥岩中,分灰-灰白色菱锰矿和浅粉-粉红色菱锰矿两种类型,粉红色菱锰矿产于灰-灰白色菱锰矿中间,厚度一般2.00米,平均含锰15.28%;灰-灰白色菱锰矿平均厚度12米,平均含锰10.18%。
各矿体规模特征参数见表1,三个矿体估算碳酸锰矿石储量达中型以上规模[1]。
3.2.2北矿带矿体特征含矿岩石为中三叠统法郎组(T2f)泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹生物碎屑灰岩透镜体,矿体呈表1 蒲草锰矿带矿体规模特征参数表[1]矿体编号延伸长度(m)矿体厚度(m)延伸深度(m)比重(t/m3)品位(Mn%)V1 1400 10 100 3.00 10.35V2 1500 20 100 3.00 10.77V3 1200 7 100 3.00 12.00层状、似层状,透镜状产出,矿体顶底板均为泥岩、粉砂质泥岩。
区内主要有V4、V5矿体(图2)。
现以莲花坡深部碳酸锰矿为例说明其矿体地质特征:含矿层岩层厚4-10米,含矿岩性为泥岩,粉砂质泥岩,矿体呈层状、似层状、透镜状产出,矿层有二至四层,呈薄层状与泥岩,粉砂质泥岩不等厚互层产出,单层工业矿层平均厚度 0.76 -1.80米,锰平均品位11.66%-12.6%,锰矿层由钙菱锰矿夹菱锰矿组成(图4)。
北矿带以薄层状-中厚层矿状矿层与泥质碎屑岩石呈互层产出、薄层状矿层组成含矿带、矿体分枝复合明显、矿带延伸基本稳定稳定。
图3 莲花坡锰矿4号勘探线剖面图[1]3.3、矿石特征3.3.1、矿石矿物成分矿石矿物主要以菱锰矿、钙菱锰矿为主,脉石矿物以方解石、白云石等。
3.3.2、矿石结构矿石颜色呈灰色、肉红色、矿石结构主要为碎裂泥-微晶结构、碎裂微晶结构、斑状变晶结构、(破碎)角砾结构、胶态结构、粒状变晶结构、胶态隐晶质结构等[1]。
3.3.3、矿石构造:纹层状构造,是矿石的主要构造;条纹状、条纹状构造带,以上矿石的结构构造表明矿石系沉积成因形成。
3.3.4、矿石自然类型、矿石自然类型主要为碳酸锰矿石和氧化锰矿,根据矿石矿物成分和结构、构造可分为:泥晶菱锰矿夹角砾状菱锰矿矿石;弱白云石化纹层状粉-细砂屑状菱锰矿矿石;菱锰矿硅质岩夹泥质纹层矿矿石。
4 碳酸锰矿成矿作用4.1、锰沉积地球化学性质[3、4]锰在表生条件下的地球化学性质比活泼,在河流中锰以胶体或离子形式被搬运,更多的锰质可能是被泥质、粉砂质等碎屑物携带,被搬运到沉积盆地中,锰质在沉积盆地中被还原形成Mn2+离子,再次富集成矿。
锰是一种变价元素,受氧化还原环境控制,在氧化环境下形成高价氧化锰矿物沉积物,在还原环境下形成二价碳酸锰沉积。
研究表明,高价氧化锰矿形成于海水之氧化还原界面之上;而二价碳酸锰矿形成于海水之氧化还原界面之下[2、4];如果海平面反复上升下降,海水之氧化还原界面也会随之升降,就会形成氧化锰与碳酸锰的混合矿体(图5)。
4.2、氧化-还原界面对形成锰矿床的控制图4 锰矿沉淀与海水氧化—还原界面的关系图[3]锰的溶解度主要由水体中氧的含量水平和沉积环境的酸度控制(图5、图6),海水中的锰质除了从基岩和土壤中通过物理侵取获得外,最主要的是通过化学作用,在还原环境中从含锰矿物中溶解而得[3]。
这是碳酸锰矿最主要的成矿化学作用。
随着海平面的上升,其氧化-还原界面将进一步上升,原来沉积在氧化- 还原界面之上的氧化锰矿将进一步被溶解出来形成Mn2+离子,Mn2+离子与海水中的CO32-、Ca2+、Mg2+等进一步结合,形成菱锰矿、钙菱锰矿等矿物[3];如海平面的上升速度过快,Mn2+来不及进行二次富集,只能形成碳酸锰矿化,而不能形成有价值的工业矿床;随着海平面的下降,氧化-还原界面将进一步下降,原来沉积在氧化-还原界面之的碳酸锰矿物,又被氧化形成高价氧化锰矿。
海水中氧化-还原界面的分布深度受海水中氧含量、海水中有机质含量及其浮游生物数量等的控制。
一般而言,相对封闭的海湾环境,海水中氧含量相对较高,浮游生物相对较多,氧化-还原界面相对较深,控制海底含氧化锰沉积物的范围较大,氧化-还原界面分布范围也较大,Mn2+离子来源相对丰富,二次富集形成碳酸锰矿,反之,则不易富集形成矿。
由图5可知,随着海水变深,海底环境的Eh值逐渐变大,Ph值逐渐变小,氧化-还原界面将变深,根据图6,其沉积环境将变化为酸性环境,有利于氧化锰中的锰质溶解出来形成Mn2+离子使Mn2+发生二次富集,从而形成碳酸锰矿床。
图5 氧化锰和碳酸锰在自然水体中的稳定性[3]图6 滇东南拉丁阶法郎组地层等厚度线[2]4.3、蒲草-梭落底一带锰矿的成矿作用过程4.3.1、成矿过程中三叠世云南广泛海侵,沉积了一套浅海相碳酸盐岩、碎屑岩[5],区内位于斗南海盆南缘,其沉积环境属斗南海盆的台缘斜坡相带上[2](图1)。
地表径流带入大量泥质、粉砂质及其携带的锰质、有机质,从越北古陆进入老乌、蒲草、梭落底一带浅海弯中沉积,随着海侵过程的缓慢进行,在老乌一带形成高品位的氧化锰与碳酸锰的混合矿石,这标志老乌锰矿位于氧化-还原界面附近。
根据滇东南拉丁阶法郎组地层等厚线图,老乌锰矿位于沉积等厚度约600-800米[2](图7),蒲草、梭落底一带位于沉积等厚度约为1000-1200米(图7)。
由于海侵过程的缓慢进行,该地区氧化-还原界面相对较为稳定,有利于Mn2+在这界面及附近发生多次的富集,从而在蒲草一带形成了厚大的碳酸锰矿体,而随着海水深度的增加,在莲花坡一带,由于锰质来源相对减少,在莲花坡带形成的碳酸锰厚度相对变薄。
4.3.2、锰矿的成矿阶段[3]根据研究区法郎组的沉积相特征、原生锰矿的形成条件和锰的地球化学特征,笔者等认为蒲草-梭落底一带的碳酸锰矿的形成,经历了以下几个阶段(图5):①锰的聚集阶段(图5a),古风化壳形成的氧化锰被泥质、粉砂质等携带,随海水或河流带入海洋,形成大量的含氧化锰的沉积物,在氧化-还原界面之下这些碎屑沉积物中的氧化锰被溶解出来形成Mn2+,使Mn2+二次富集;②氧化锰的形成阶段(图5b),由于间歇的海侵,富氧的海水流入,溶解的锰被氧化成氧化物颗粒,在一定时期内海水底部的滞留作用,细的颗粒在海洋底部富集起来。
③碳酸锰矿的形成阶,随着海侵过程的进行,氧化-还原界面的逐渐抬升,界面之下的法郎组厚大的含锰岩系堆积物中的氧化锰逐渐被溶解出来形成Mn2+,稳定的环境使Mn2+逐渐富集起来并达到一定的浓度(图5c),随着海水中氧的消耗,缺氧系统环境再次建立,锰再次被溶解成Mn2+,细菌硫酸盐的还原增加碱度,加上高的Mn2+浓度,在一定条件下过饱和Mn2+离子则形成碳酸锰矿物。