古城锰矿地质特征和成矿模式

• 含锰岩系：以黑色粉砂质泥岩、页岩，以含浸染状黄铁矿及锰质 条带为特征。
• 矿体特征：本区含矿岩系有三个含矿部位，分别位于含矿岩系的 上、中、下部，共圈定了5个矿体。中部（略偏下）为主矿层 （体），即Ⅰ号矿体：矿体呈层状、似层状产出，东西长约 2025m，南北宽约1550m。走向近东西向，厚度较稳定，具南东 厚北西薄的特点，平均2.18m，锰品位平均18.19%。矿石具泥质 结构、粉砂质结构，条带状构造。 • 矿石自然类型：菱锰矿。
古城锰矿地质特征和成矿模式
湖北省地质调查院 2012.4
汇报提纲
• • • • • • 一、概况 二、区域地质背景 三、典型矿床特征 四、成矿要素特征 五、成矿模式 六、预测模型
一、概况
• 古城锰矿床位于湖北省长阳县境内，矿体赋存于南 华系大塘坡组地层中。累计查明资源量： 14575千 吨（122b+332+333）中型，是我省矿床规模最大、 工作程度最高的锰矿床。 • 本次矿产资源潜力评价选择古城锰矿进行了典型矿 床研究，建立了“古城式锰矿”的成矿模式和预测 模型
根据古城锰矿床资料含锰岩系受继 承性古构造控制，沉积于NWW向与 NE向古构造凹陷带叠加的盆地中。 因此，寻找古城式锰矿主要是弄清 楚古地理格局，以及大塘坡组的分 布，顺着NWW向进行，结合当地的 含矿岩系分布，或者有Mn化探异常 的地方查找隐伏矿体。
•① 地层及岩性标志：大塘坡组 •② 岩相古地理标志：相对宁静的盆地坳陷带。 •③ Mn分散流异常：对于有Mn分散流异常的 区域，若上覆地层厚度合适，可以考虑下面有 隐伏矿体的可能。
•
•
3、预测模型图
• 在勘探剖面上叠加Mn品 位变化曲线、含矿层厚 度变化对比曲线，形成 预测模型图 。 • 反映出地层沉积相、Mn 异常与矿体之间的变化 情况和关联性。 • 以此指导面上找矿工作。
汇报完毕 敬请指导
谢
谢
矿床描述
成 矿 地 质 环 境 及 成 矿 作 用 成矿时代
成矿 要素 分类 重要
构造背景
古地理 沉积相 沉积建造
重要
必要 必要 必要
成矿作用
成矿物质来源 含矿岩系组合
热水沉积与正常平静海相沉积的混合作用。
成矿物质来源于成岩成矿时的海水与热水。
必要
必要
以黑色粉砂质泥岩、含浸染状黄铁矿及锰质条带为主，局部夹黑色炭质页岩。 必要 呈微细层～薄层状,矿层按品位可分为3层。长1000～2400m ，宽600～1500m。 次要 矿石矿物为菱锰矿，脉石矿物为胶磷矿、石英、白云母等。 矿石具泥质结构、粉砂质结构，条带状构造。 NWW向与NE向古构造凹陷带叠加的盆地。 次要 次要 必要 次要
Nh2n
Nh1l 锰矿Nh1d Nh1g
四、成矿要素特征
成矿要素
资源储量 14575千吨。品位:Mn 17.72%。
描述内容 产于大塘坡间冰期的古城式沉积型锰矿床。
新元古代南华纪大塘坡期。 扬子陆块区(Ⅱ)，上扬子古陆块(Ⅱ2)，上扬子陆块褶皱带(Ⅱ2-2）,黄陵台 坪变形带(Ⅱ2-2-2）。 滨岸浅湖亚相。 相对宁静的盆地坳陷带沉积。 黑色含锰页岩、砂岩岩系。
二、区域地质背景
• • 1、大地构造位置 大地构造位置处于上扬子古陆块（Ⅱ2），上扬子南部 被动边缘褶冲带（Ⅱ2-3），八面山台坪褶皱带（Ⅱ2-31）的长阳-中营背斜带内，其核部为震旦系、寒武系地 层，呈西翼陡、东翼缓的箱状背斜构造。
古城
二、区域地质背景
• 1、岩相古地理
区内古地理呈东高西 低、北浅南深的特点。 大塘坡期海侵来自西 南，区内存在古陆、 滨岸砂丘亚相、滨岸 浅湖亚相、后滨相。 滨岸浅湖亚相：位于 滨岸与陆棚的过渡带 上，是区内大塘坡组 锰矿的沉积环境。
4、区域成矿模式图
“古城海盆”是我国南方黔东大塘坡、川东南秀山、湘西花 垣等滨岸局限浅海盆地最北的一个盆地。该盆地为长轴近东 西向的透镜体，为一北高南低的斜倾盆地。
古城地区区域成矿模式图
六、预测模型
•2、找矿标志
• 1、形成条件及找矿方向
• 在南沱冰碛初期，曾产生大面积刨 蚀作用，使下伏古城组、大塘坡组 仅在地势低洼的地方得以保存，地 势较高的部位则被刨蚀而未见保留。 因此，形成工业锰矿的有利沉积环 境为相对宁静的盆地坳陷带。
4、区域构造特征
长阳背斜
侏罗纪以前的地层发生大规模的褶断变形， 形成了一系列北西西-东西向构造。褶皱为 沉积盖层中的薄皮式褶皱；断裂多出现于 背斜北翼近核部，走向为近东西向，以逆 冲推覆性质为主，具多期活动性。
古城锰矿
三、矿床特征
• 地质特征：含锰岩系为南华系下统大塘坡组（Nh1d）地层，其上 覆地层为南沱组（Nh2n）冰碛层，下伏地层为古城组（Nh1g）冰 碛层，与上、下冰碛层均为假整合接触。
• 2、古城式锰矿成矿模式
3、区域成矿模式
• 长阳地区古城式锰矿赋存于南华系下统大塘坡组中，含锰 岩系为粉砂质泥岩、粘土岩及锰质交替、互层产出，是在 较稳定的盆地环境形成。含锰岩系及锰矿层厚度的变化除 受盆地制约外，盆地基底地形地貌对含锰岩系及锰层沉积 也有影响，当含锰岩系处于基底隆起区时，锰矿层变薄或 尖灭，处于基底凹陷区则变厚。锰质的富集与沉积地层物 质成分有一定关系，锰质的富集与碳酸盐矿物（方解石） 和水云母等组成集合体在平静的海盆中心垂向降落沉淀而 成，很少混合粉砂质，当粉砂质在岩系中增多时，对锰的 富集不利，形成条带或透镜体。
长阳地区南华纪大塘坡期岩相古地理略图
古城
3、区域沉积建造特征
• 长阳古城地区处于上扬子地层分区，以未变质的盖层沉积为 主。区内地层自青白口系至第四系均有出露。主要分布于长 阳复式背斜核部。 • 古城组和南沱组为冰期沉积，其间的大塘坡组为间冰期沉积。 • 为一套滨岸浅湖亚相沉积的粉砂质泥岩建造含锰岩系物质组 分比较简单，为粉砂质泥岩、粘土岩及锰矿层组成，频繁交 替，互层产出，说明是在较稳定的盆地环境形成。但物质来 源又是不均衡的，当砂、泥质供给充分时，以沉积泥砂质为 主，形成粉砂质粘土岩。反之，则以内源锰质沉积为主，形 成锰矿层及锰质条带。 • 由于南沱冰碛初期，曾产生大面积刨蚀作用，使下伏古城组、 大塘坡组仅在地势低洼的古城岭一带得以保存，而地势较高 的部位则被刨蚀而未见保留。其它地方就现有的工作程度未 发现露头，或为隐伏地层，或缺失该层。
矿 床 地 质 特 征
矿体形态规模 矿物组合 结构构造 矿床类型 控矿构造 风 化
自然类型为菱锰矿。工业类型为作电解金属锰，电解二氧化锰用贫锰矿石 。 重要
百度文库
局部因地表风化淋滤作用影响菱锰矿变为氧化锰矿石，含量达23%，但氧化 带不深，一般从地表露头向深部延伸4米。
五、成矿模式
1、古城锰矿成因机制 • 矿石地球化学特征显示为高Mn、P，低Fe；微量元素中Nb/Ta、 Zr/Hf 以及 Y/Ho比值显示成矿时有较强的海底热流或热水沉 积作用的参与；稀土元素显示出成矿过程中的非热水沉积与 热水作用混合的特征。 • 南华纪早期，长阳古城地区处于鄂中古岛陆缘海状态，古陆 边缘沉积物为滨岸相，在海进过程中滨岸浅湖盆地内沉积环 境相对稳定，水平静、清洁，有利于锰质与碳酸盐矿物(方解 石)和水云母等组成集合体在湖盆中心沉积，这种古陆边缘或 临近古陆沉积环境为锰矿的形成创造了条件。在这种近岸的 静水盆地中，渗人海底的海水(可能混合其它来源水，如较远 处海底火山热液，区域上不排除存在天然气渗漏混合的可能) 在海底之下的岩石中循环升温，并获得以锰为主的成矿元素 等，然后喷溢至较封闭盆地，以化学和生物化学方式快速沉 淀成岩成矿。 • 沉积环境为酸一碱介质条件及弱氧化一还原的环境 。 • 综合言之古城锰矿锰的富集受滨岸浅湖盆地环境的控制，为 热水沉积与滨岸浅湖亚相沉积的混合作用而成。