基于古盐度视角的大塘坡锰矿成矿机制研究

摘要

通常认为，黔东南华系大塘坡组锰矿的发育与氧化还原条件、热液输入和生物等因素密切相关。南华盆地作为一个半封闭盆地，在后冰川时期气候、环境动荡的条件下，水体的盐度可能同样会发生变化，从而影响水体的氧化还原状态并调节锰矿的形成过程，然而盐度对于锰矿形成的控制作用却一直被忽视。本研究基于古盐度指标（B/Ga）,结合氧化还原等多个古环境指标，对大塘坡锰矿形成时期的水动力条件和锰来源等开展了进一步研究。结果显示，大塘坡组一段锰含量变化趋势与古盐度、氧化还原指标显著相关，揭示出古盐度在大塘坡锰矿成矿过程中具有重要作用。此外，锰含量与Eu/Eu^*、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr和εNd（i）之间显著相关，表明南华盆地大塘坡锰矿主要为热液来源。间歇性的热液活动不仅提供了锰的来源，同时引入了营养物质，促进了初级生产力的发展、微生物的繁盛和锰矿的富集。有机碳的氧化与冰川融水的输入造成了南华盆地高碱度的水体环境(水体富含CO₃^2-和HCO^-₃),长期缺氧的环境以及海底热液活动导致水体中锰离子大量富集，两者相结合促进了盖帽碳酸盐岩的形成。因此本研究认为，较多的碳酸根离子输入、活跃的热液活动以及微生物的催化作用，是促进大塘坡锰矿富集的重要因素。

关键词

古盐度 / 锰矿 / 大塘坡组 / 水体循环 / 微生物成矿