滇东南斗南锰矿带典型锰矿床的矿物学和地球化学研究 | |
其他题名 | Mineralogy and geochemistry of typical manganese deposits in the Dounan manganese ore belt in southeast Yunnan, China |
段建兵 | |
学位类型 | 博士 |
导师 | 张正伟 ; 符亚洲 |
2018 | |
学位授予单位 | 中国科学院大学 |
学位授予地点 | 中国科学院地球化学研究所 |
关键词 | 斗南锰矿带 微锰结核 矿物学 地球化学 滇东南 |
摘要 | 滇东南地区是我国南方优质富锰矿产区,斗南锰矿带是该区域主要的优质锰矿带,带内锰矿床主要分布于建水—邱北一带,含锰岩系由一套中三叠统法郎组海相泥岩、泥质粉砂岩、碳酸盐岩夹碎屑岩组成。该矿带突出的特点是锰矿层中既有锰氧化物与锰碳酸盐矿物分层产出,也有两类锰矿物相混生的特征;同时矿石中普遍发育具有同心圈层的微锰结核。前人对该矿带的一些锰矿床开展了广泛的研究,并获得了一些重要认识,然而对成矿物质来源、形成环境和矿床成因等方面的认识还不够深入和系统,且存在颇多争议。同时,前人对于矿石中微锰结核的研究涉及较少,特别是对于微锰结核地球化学的研究仍处于空白,对于其形成环境和成因信息的认识非常薄弱。因此,针对这些存在的科学问题,主要选取了斗南锰矿带中斗南、老乌、岩子脚和大箐四个典型锰矿床为研究对象,运用岩相学、矿物学、元素地球化学、稳定同位素地球化学和Fe的种态分析等手段,对该矿带锰矿床的矿床地质特征、成矿物质来源、形成环境、微锰结核和锰矿床成因机制进行了系统的研究,并初步建立了该矿带锰矿床的成矿模式。论文获得的主要认识如下:(1)利用X射线粉晶衍射、扫描电镜、透射电镜和电子探针等对全岩锰矿石和微锰结核的综合研究表明,斗南锰矿带四个典型锰矿床具有相似的矿石类型和矿物组成。锰矿石主要有锰氧化物矿石、锰碳酸盐矿石和混合型锰矿石三类;其中锰氧化物矿物以褐锰矿为主、水锰矿次之,锰碳酸盐矿物主要包括钙菱锰矿、锰方解石、含锰方解石和锰白云石等;脉石矿物主要由方解石、白云石、石英、斜长石和高岭石等粘土矿物组成。锰矿物中既有同沉积作用的初始特征,也有沉积后的成岩和热液作用改造特征。矿物组合特征反映该区域锰矿床形成于弱碱性、弱氧化-弱还原环境,成矿位置处于氧化还原界面附近。(2)锰矿石的主微量元素、稀土元素、碳氧同位素及Fe的种态等分析结果表明,斗南锰矿带的锰矿床产出于温热气候条件下、正常盐度的大陆与海盆接壤的边缘斜坡相环境,成矿发生在以氧化条件为主、并在氧化-弱氧化-弱还原之间波动变化的沉积环境中;成矿物质来源具有多源性,二叠系峨眉山玄武岩和越北古陆为成矿提供了主要物质基础,少量深源热液提供了部分物质补充;沉积成岩作用是成矿的主要控制作用,生物作用和热液作用也有一定程度的参与。(3)微锰结核的岩相学、矿物学和原位元素地球化学分析表明,研究区锰矿石中的微锰结核主要可分为完整型、过渡型和残余改造型三类。不同类型的微锰结核由于主要矿物类型的不同,其微量元素分布和富集特征也存在明显差异;微锰结核与全岩锰矿石具有相同的物质来源和相似的形成环境,微锰结核是在由微生物周期性生命活动控制其所处的微环境的氧化还原条件下,通过化学作用和生物作用相互交织而形成,并由此形成了分别由锰氧化物和锰碳酸盐组成的明暗相间的圈层结构。(4)通过分析控矿因素,综合矿物学和地球化学研究,本论文初步建立了斗南锰矿带的锰矿床的成矿模式:即三面环陆的半局限海盆边缘斜坡环境接受了来自周缘二叠系峨眉山玄武岩和越北古陆及少量热液提供的锰,在氧化还原界面附近,通过以沉积成岩作用为主的方式聚集和沉淀,海平面变化控制着成矿的氧化还原条件,并最终制约不同锰矿物类型矿层的沉积成矿。斗南锰矿带的锰矿床属于受生物作用和热液作用影响的沉积成岩型锰矿床。 |
页数 | 124 |
语种 | 中文 |
文献类型 | 学位论文 |
条目标识符 | http://ir.gyig.ac.cn/handle/42920512-1/9208 |
专题 | 研究生 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 段建兵. 滇东南斗南锰矿带典型锰矿床的矿物学和地球化学研究[D]. 中国科学院地球化学研究所. 中国科学院大学,2018. |
条目包含的文件 | ||||||
文件名称/大小 | 文献类型 | 版本类型 | 开放类型 | 使用许可 | ||
滇东南斗南锰矿带典型锰矿床的矿物学和地球(12360KB) | 学位论文 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | 浏览 请求全文 |
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