湖北古城锰矿的沉淀形式及其古环境意义

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• 责任者：张飞飞^c中国地质科学院地质研究所国土资源部同位素重点实验室^d1988^e硕士研究生 ; 闫斌 ; 郭跃玲 ; 朱祥坤 ; 周琦^c贵州省地质矿产勘查开发局 ; 杨德智^c贵州省地质矿产勘查开发局103地质大队
• 刊名：地质学报
• 出版年：2013
• 卷期：87^b2
• 关键词：锰矿 ; 古环境11^a湖北20^a沉淀作用 ; 成矿作用 ; 沉积环境 ; 南华纪30^a大塘坡组31^a古城
• 页码：245～258
• 索书号：P206.3/141
• 图表：^c表3参58插图
• 分类号：0811
• 文摘期号：2013/08

摘要

古城锰矿是扬子地台北缘典型的“大塘坡”式锰矿，赋存于南华系大塘坡组含锰黑色岩系中，含锰矿物主要为菱锰矿。古城锰矿稀土总量高、类似现代海底铁锰结核的“帽式”稀土元素配分模式和Ce的正异常等地球化学指标指示古城锰矿Mn是以锰氧化物或氢氧化物形式沉淀，锰碳酸盐是后期转化而成。Fe/Mn比值低，较低的V、U含量和中等程度的Mo富集以及氧化还原敏感元素对Th/U、V/Cr、V/(V+Ni)比值等地球化学指标指示古城锰矿沉积环境为一种氧化—次氧化的状态，与锰是以锰氧化物或氢氧化物形式沉淀的结论一致。综合认为，古城锰矿成矿机制包括沉淀和转化两个过程，在氧化还原分层的海洋系统中，Mn在上部氧化性的水体中以氧化物或氢氧化物形式沉淀，之后下沉被掩埋在缺氧带之下，在成岩过程中和有机物质相互作用，锰氧化物或氢氧化物被还原释放出的Mn²⁺和有机碳被氧化释放出的CO₃^2-结合形成锰碳酸盐，其转化可以方程2MnO₂+CH₂O+HCO₃^-=2MnCO₃+H₂O+OH^-简单表示。