泥盆纪右江盆地成锰作用对氧化还原环境的响应

This project will study how the redox conditions to affect the manganese ore-forming process in Youjiang Basin during the Devonian period. The project focuses on three key problems: (1)To identify the source beds of ore-forming element Mn, the project will study the contents of manganese in older strata of Yuebei Continent, in Devonian volcanic rocks and silic rocks of Youjiang Basin. （2）To reveal the anoxic environment formation mechanism, anoxic itensity of ore-forming basins, the separation process of Mn and Fe, and the concentrating processes of ore-forming element manganese, the project will study the stratum sequence, the main element contents, the trace element distributions, the isotopic constitutions of ore-bearing sedimentary rocks and black rock series. (3)To clarify the manganese precipitation controling factors, and ore-forming lithofacies paleogeographic environment, the project will study the mineragraphy, the main element congtent, the trace element distributions, the isotopic constitutions of the mineral ores and silic rocks. Finally, the formation model and prospecting sign for manganese deposits of Devonian are established, which will be helpful for prospecting work of manganese deposits in this area.

本项目以右江地区泥盆纪锰矿床和含锰黑色岩系为主要研究对象，探讨盆地氧化还原环境对锰矿成矿作用的影响。通过对右江盆地南侧越北古陆老地层、泥盆纪右江盆地中火山岩和硅质岩开展成矿元素地球化学研究，探究锰矿成矿物质来源；通过对矿区含锰建造、黑色岩系和矿区外围深水台沟相深色沉积岩开展层序地层学、岩石化学、黄铁矿单矿物地球化学、微量元素地球化学、同位素地球化学研究，揭示泥盆纪右江盆地的缺氧强度、缺氧环境形成机制及其对成矿物质的初步浓集、Fe-Mn分离的控制作用；通过对锰矿石及其密切共生的硅质岩开展矿物组成、化学组成、微量元素组成、同位素组成和Mn质化学物相组成的研究，阐述锰质沉积成矿的物理化学条件和锰矿就位的控制因素。在此基础上，建立右江地区泥盆纪锰矿床成矿模式并确定找矿标志，为区域找矿勘查工作提供理论依据。

广西右江地区是我国重要的锰矿矿集区，该地区锰矿床主要产于晚泥盆世——早三叠世地层中，其中以晚泥盆世地层中锰矿的矿层最稳定，矿石品位最高，储量最大。对右江地区泥盆纪锰矿床形成机制研究，将有助于更深入了解该地区锰矿形成条件，为我国锰矿勘查工作提供理论依据。.本课题主要开展的研究工作包括：对右江地区锰矿床（点）开展调查，对典型锰矿区外围晚古生代沉积地层开展地球化学剖面测量，对锰矿区内深色岩系、矿区外围晚泥盆世深水相沉积建造和深色岩系开展有机碳、黄铁矿矿化指数（DOP）和微量元素测定工作，研究了右江成锰盆地泥盆纪沉积环境。通过矿区锰矿石和硅质岩的微量元素和稀土元素分析研究，对锰矿石矿物组成、Mn/Fe化学物相研究，分析锰矿沉淀富集的温度和氧化还原条件。探讨热水作用对锰矿形成的影响，最终建立研究区锰矿成矿模式。.通过系统岩石学、矿物学和岩石地球化学的研究，本课题获得主要认识有：.ⅰ）成锰盆地主要受同生断裂控制。右江地区锰矿成矿带受下雷一灵马断裂带的控制，不同锰矿床成锰盆地边界受更次一级同沉积断裂控制，从地层有机碳含量、黄铁矿矿化度等指标分析，成锰盆地古环境为弱氧化——弱还原，同时海底热水活动频繁。.ⅱ）海底热水活动参与锰矿成矿作用，是成矿物质的主要来源。对下雷、茶屯等锰矿床中硅质岩微量元素、稀土元素特征研究表明，锰矿层密切共生的硅质岩具有热水沉积的特点；下雷锰矿床矿石发育鲕粒、球粒构造，鲕粒中环带明显，具有显著胶体沉积特征；锰矿石中除了含菱锰矿之外外，还含有大量的锰橄榄石、蔷薇辉石、方锰矿、钾长石、钠长石等高温矿物组合，这些特点反映了下雷锰矿形成与热水活动密切相关，下雷锰矿沉积环境呈现出一个弱还原—弱氧化—弱还原的演化过程。.在课题执行过程中，本课题组及时与南宁地质勘查研究院、下雷锰矿等企事业单位交流研究成果，为下雷矿区外围勘探、研究工作和矿区采矿工程布局提供依据和参考。