鄂西长阳跑马坪锰矿地球化学特征与沉积环境

摘要

鄂西长阳背斜南华系锰矿为大塘坡式锰矿，其成矿时代恰处于新元古代“雪球地球”事件中的间冰期.在Rodinia超大陆裂解的背景下，大塘坡期气候环境转变、裂谷盆地作用以及锰矿成矿作用三者间存在成因上的联系.为了详细阐述古气候、沉积环境、锰质来源对大规模锰矿沉积成矿作用的控制，恢复鄂西地区大塘坡式锰矿成矿过程，选取鄂西长阳地区跑马坪锰矿作为研究对象，对其地球化学特征开展了综合研究.测试结果显示碳酸锰矿石Mn/Fe比值较高，沉积过程中Mn、Fe分离十分彻底，氧化-还原敏感元素V、U亏损，Mo富集，揭示大塘坡期为氧化-弱氧化的沉积环境.δU、Uau、Th/U、V/Cr、Co/Ni值也指示大塘坡期为氧化-弱氧化沉积环境.长阳背斜碳酸锰矿石Al、Ti含量略高于湘黔渝地区，说明扬子北缘锰矿石陆源碎屑含量高于扬子东南缘，指示沉积水体深度相对较浅或者距离物源较近.CIA指数研究显示长阳背斜大塘坡期风化强度中等，碳酸锰矿石、碳质泥页岩Al/（Al+Mn+Fe）比值较低，Eu正异常、LREE富集，Nb/Ta、Zr/Hf、Y/Ho比值以及碳酸锰矿石La/Yb-Ce/La、（Co+Ni+Cu）×10-Fe-Mn、Zr-Cr图解分析均认为锰质来源以深部热液来源为主，陆源锰质为辅助来源，且成矿期有明显的热水沉积作用.通过研究CIA指数以及Sr/Cu、Rb/Sr、Sr、Sr/Ba值认为长阳背斜大塘坡期为温暖湿润的气候环境.碳酸锰矿成矿与氧化还原环境、锰质来源、古气候、古盐度耦合明显.

关键词

跑马坪锰矿床 / 地球化学 / 古气候 / 沉积环境 / 锰质来源