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桂西锰矿成矿环境研究
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作者 闫臻 和平贤 +6 位作者 付长垒 陈慧 贾建亮 向忠金 马小林 孟祥仑 江沙 《地质学报》 北大核心 2026年第2期363-386,共24页
桂西盆地是我国重要的锰矿集区之一,具有多时代、多层位成矿特征,并以海相沉积型锰矿床为主。该盆地由早泥盆世早期滨岸潮坪-潟湖环境的陆源碎屑岩、早泥盆世晚期至早三叠世浅海碳酸盐岩和中三叠世半深海-深海砂泥质复理石共同组成,伴... 桂西盆地是我国重要的锰矿集区之一,具有多时代、多层位成矿特征,并以海相沉积型锰矿床为主。该盆地由早泥盆世早期滨岸潮坪-潟湖环境的陆源碎屑岩、早泥盆世晚期至早三叠世浅海碳酸盐岩和中三叠世半深海-深海砂泥质复理石共同组成,伴随多期海底火山活动,完整记录了区域内的多阶段构造-古地理演变过程。碳酸锰矿层的形成受控于沉积古地理条件,主要产于水体扰动较强、相对富氧且与开阔海域连通的滨岸-浅海潮下带环境;锰成矿作用发生于潮下高能带向低能带过渡的特定沉积相变带,具有鲜明的阶段性特征。晚泥盆世晚期、早石炭世晚期和早三叠世早期三个主成矿期,分别对应桂西盆地海域范围逐步收缩的关键地质时期。尽管各期锰矿均形成于同一海盆背景,但聚矿中心并未完全重叠,而是随盆地内沉积古地理格局的演变及物源供给条件的变化发生系统性迁移。岩相类型及其时空演化的沉积相变是控制碳酸锰矿形成与分布的关键因素。硅质-泥质-碳酸盐岩建造构成了桂西锰矿的典型岩相标志,锰矿体多赋存于“下部硅质岩、上部泥质灰岩-硅质灰岩”这一二元结构相序的上部乃至近顶部位置。 展开更多
关键词 桂西赋锰盆地 沉积相与沉积环境 含锰岩系 沉积古地理演变 锰成矿环境
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南盘江盆地南缘二叠纪—三叠纪岩浆活动与锰铝成矿关系
2
作者 向忠金 闫臻 +3 位作者 贾建亮 付长垒 李荣志 闫全人 《地质学报》 北大核心 2026年第2期387-405,共19页
南盘江盆地南缘二叠纪一三叠纪岩浆活动活跃,广泛出露的岩浆岩为研究该区域晚古生代—早中生代构造演化提供了良好载体。同时,桂西南地区还是我国重要的锰、铝资源基地,岩浆活动与锰铝成矿作用之间的成因联系已成为近年来研究的热点。... 南盘江盆地南缘二叠纪一三叠纪岩浆活动活跃,广泛出露的岩浆岩为研究该区域晚古生代—早中生代构造演化提供了良好载体。同时,桂西南地区还是我国重要的锰、铝资源基地,岩浆活动与锰铝成矿作用之间的成因联系已成为近年来研究的热点。本文系统总结了南盘江盆地南缘二叠纪—三叠纪岩浆岩的岩石组合、地球化学和同位素组成特征,进而探讨了其源区性质、岩石成因及其对锰铝成矿的潜在贡献。野外地质调查和同位素定年结果显示,南盘江盆地南缘岩浆岩至少包括三期活动:晚二叠世(~260 Ma)、早—中三叠世(250~241 Ma)和晚三叠世(~215 Ma)。其中,晚二叠世与晚三叠世以基性侵入岩和玄武岩为主,早—中三叠世则发育中基性、酸性火山岩和少量闪长岩。晚二叠世基性岩分为高Ti和低Ti两组,以高Ti(>2.5%)组为主。高Ti基性岩属于碱性系列,富集轻稀土元素(LREEs),轻重稀土元素分异明显,同时富集大离子亲石元素(LILEs)和高场强元素(HFSEs),原始地幔标准化微量元素配分曲线呈上凸特征,具有较低的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值(0.7053~0.7054)、ε_(Nd)(t)值接近0(-1.5~+1.8),与洋岛玄武岩(OIB)类似,源自软流圈地幔部分熔融。低Ti基性岩属于拉斑玄武岩系列,富集LILEs,显著的Nb-Ta负异常,ε_(Hf)(t)值为负,来源于古老岩石圈地幔部分熔融。早—中三叠世中基性火山岩SiO_(2)含量为53%~60%,具有高MgO(>5%)、Cr和Ni,地球化学性质与高镁安山岩/闪长岩相似。富集LILEs,具有高Y、低Sr/Y和(La/Yb)_(N)比值,(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值变化较大(0.7065~0.7119),较均一的Nd-Hf同位素组成(ε_(Nd)(t)=-8.8~-6.5和ε_(Hf)(t)=-5.3~-2.4),来自受俯冲板片沉积物熔体(和流体)交代的岩石圈地幔部分熔融。早—中三叠世酸性火山岩为过铝质高钾钙碱性系列,具有高的SiO_(2),低的MgO和MnO含量,显著的Nb-Ta负异常,以及高(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)比值和低ε_(Nd)(t)值(-11.5~-9.1),呈现岛弧火山岩的特征。晚三叠世低Ti基性岩TiO_(2)含量普遍较低(<1.5%),属于拉斑玄武岩系列,富集LILEs并具有明显的Nb-Ta负异常,(^(87)Sr/8~6Sr)_(i)值(0.7068~0.7090)、ε_(Nd)(t)值(-1.7~-8.5)变化范围大,来自富集的岩石圈地幔部分熔融与软流圈地幔熔体相互作用。结合区域资料,本文认为南盘江盆地南缘晚二叠世基性岩形成于被动陆缘伸展体制,早—中三叠世火山岩形成于俯冲相关的弧环境,晚三叠世基性岩形成于后碰撞阶段伸展背景。总体上,南盘江盆地南缘晚二叠世与早—中三叠世岩浆活动分别与区内铝土矿、锰矿的主成矿期大致对应。其中,晚二叠世低Ti基性岩和早—中三叠世火山岩可能为铝、锰成矿提供了物质来源。 展开更多
关键词 基性岩墙 岛弧 高镁安山岩 南盘江盆地 古特提斯
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广西下雷锰矿的地质、地球化学特征及其对不同锰矿化机制的约束
3
作者 郭宁宁 高兆富 +5 位作者 贾建亮 闫臻 向忠金 马青 王达 朱祥坤 《地质学报》 北大核心 2026年第2期537-552,共16页
广西下雷锰矿是华南晚泥盆世最重要的超大型沉积型锰矿,其典型锰碳酸盐矿石的成因机制存在氧化沉淀-成岩转化与还原环境直接沉淀两种不同认识。本文结合前人研究,通过对下雷锰矿典型岩矿石的矿物共生组合、主微量(稀土)元素及碳-氧同位... 广西下雷锰矿是华南晚泥盆世最重要的超大型沉积型锰矿,其典型锰碳酸盐矿石的成因机制存在氧化沉淀-成岩转化与还原环境直接沉淀两种不同认识。本文结合前人研究,通过对下雷锰矿典型岩矿石的矿物共生组合、主微量(稀土)元素及碳-氧同位素地球化学特征进行系统分析,揭示了成矿物质来源与氧化还原条件对不同品位锰矿石的协同控制作用。下雷锰矿贫锰矿石(Mn_(O<25%))中菱锰矿发育异核结构且与微晶黄铁矿共生,指示了还原(硫化)水体环境中的直接沉淀过程。同时,其高Fe/Mn比值、显著的正Eu异常(δEu平均值1.32)、变化范围相对集中且总体略正的δCe值(0.94~1.30,平均值1.12)以及较偏负的δ^(13)C值(平均值-5.05‰)等特征,共同表明贫锰矿石是深水热液Mn^(2+)直接与次深水还原水体环境中的溶解C结合直接沉淀的产物。与之相比,富锰矿石(MnO≥25%)呈现系统性地球化学差异,包括不明显的正Eu异常(δEu平均值1.11)、变化范围明显扩大的δCe值(0.81~1.64)、低Fe/Mn值及更为偏负的δ^(13)C值(平均值-7.72‰)。结合前人报道的锰氧化物残留等证据,表明富锰矿石是热液与海水经历了充分混合之后,经历了“氧化物沉淀→有机质驱动还原”的相变过程。综上,广西下雷超大型锰矿床不同品位锰碳酸盐矿石的形成存在两种不同的成矿机制,同时受热液活动与氧化-还原(硫化)分层水体环境耦合控制,可能与同期陆内裂解-岩浆热液事件及生物灭绝事件存在成因联系。 展开更多
关键词 沉积锰矿 氧化还原敏感元素 热液贡献 晚泥盆世 广西下雷
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锰矿和铝土矿形成过程及找矿模型 序
4
作者 张起钻 闫臻 +2 位作者 刘学飞 尹润生 周尚国 《地质学报》 北大核心 2026年第2期I0001-I0002,共2页
锰矿和铝土矿是我国紧缺的支柱性大宗矿产,供需矛盾突出,对外依存度长期居高不下。加快推进国内锰矿、铝土矿找矿突破任务急迫且艰巨。全球锰矿床以沉积变质型和海相沉积型为主,铝土矿以红土型为主。我国沉积变质型锰矿和红土型铝土矿... 锰矿和铝土矿是我国紧缺的支柱性大宗矿产,供需矛盾突出,对外依存度长期居高不下。加快推进国内锰矿、铝土矿找矿突破任务急迫且艰巨。全球锰矿床以沉积变质型和海相沉积型为主,铝土矿以红土型为主。我国沉积变质型锰矿和红土型铝土矿的成矿条件不利,碳酸盐岩型锰矿和喀斯特型铝土矿是我国最重要的找矿增储目标类型。然而,目前其成因机制与富集规律的研究较为薄弱,常规物探方法有效性不足,含锰铝盆地演变及动力学背景、锰铝大规模富集机制与成矿规律等诸多关键科学问题有待深入研究,碳酸盐型锰矿和喀斯特型铝土矿的普适性成矿理论与找矿模型也需要进一步建立与完善,高分辨率、高精度的电磁法联合探测技术亟待开发,以突破锰矿和铝土矿找矿勘查瓶颈约束。 展开更多
关键词 红土型 成矿条件 碳酸盐岩型 锰矿 找矿模型
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桂西南地区三叠系锰矿找矿模型构建与勘查示范
5
作者 李荣志 江沙 +6 位作者 龙鹏 龙涛 蒋新红 农良春 周尚国 黄钦 向胤合 《地质学报》 北大核心 2026年第2期708-722,共15页
桂西南德保足荣-天等东平地区是我国重要的锰矿矿集区,含锰地层为三叠系下统石炮组。区内尚有大量空白区,现处于攻深找盲阶段,但缺乏有效的找矿模型来指导锰矿勘查工作。本文在东平和扶晚两个典型锰矿床研究的基础上,在桂西南德保足荣-... 桂西南德保足荣-天等东平地区是我国重要的锰矿矿集区,含锰地层为三叠系下统石炮组。区内尚有大量空白区,现处于攻深找盲阶段,但缺乏有效的找矿模型来指导锰矿勘查工作。本文在东平和扶晚两个典型锰矿床研究的基础上,在桂西南德保足荣-天等东平成锰盆地内划分出东平、平尧、扶晚三个明显的聚锰凹槽。聚锰凹槽内碳酸锰矿层的厚度、Mn品位、矿石构造和含锰岩系厚度具明显的空间分布变化规律,按成矿作用强度由强到弱依次划分出中心带、过渡带和边缘带,在此基础上建立了找矿模型并开展勘查示范。优选出“地层-岩性-构造”地质测量法+多极化大地电磁测深法(MPMT法)与时分多极激电测深法(TDMIP法)联合探测+钻探验证的高效勘查技术方法组合,对桂西南地区三叠系锰矿找矿突破具有重要指导意义。 展开更多
关键词 桂西南 三叠系锰矿 聚锰槽盆 成矿模式 找矿模型
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黔北合肥二叠纪大型沉积碳酸锰矿成矿过程及控制因素
6
作者 徐海 尹润生 +4 位作者 高军波 杨瑞东 杨晨晨 翟梦迪 赵银强 《地质学报》 北大核心 2026年第2期447-468,共22页
沉积碳酸锰矿是重要的锰矿类型和探究地球表生系统氧化还原状态的重要载体,其沉淀机制、成矿过程及古环境重建是地质学家关注的关键问题。本研究对合肥锰矿开展系统的沉积学、宏/微观矿物组构、自生碳酸盐微量元素和碳氧同位素组成分析... 沉积碳酸锰矿是重要的锰矿类型和探究地球表生系统氧化还原状态的重要载体,其沉淀机制、成矿过程及古环境重建是地质学家关注的关键问题。本研究对合肥锰矿开展系统的沉积学、宏/微观矿物组构、自生碳酸盐微量元素和碳氧同位素组成分析,探讨锰矿成矿物质来源、沉淀机制、成矿环境演变及控制因素。合肥锰矿发育热液角砾状构造锰矿石,矿石中可见脉状/网脉状含锰方解石穿插,并发现大量热液成因矿物(如黄铜矿、硫钴镍矿及辉钼矿等)。结合锰矿石自生碳酸盐组分元素比值(如Fe/Ti、Ni/Co及Cu/Zn比值)、稀土元素(REY)分异特征及成因判别图解表明,锰矿成矿物质来源于与火山活动相关的热液活动。锰碳酸盐矿物内部可见原生铁锰氧化物,矿石自生碳酸盐组分REY含量(平均143.6×10^(-6))较高,矿石具有负δ^(13)C_(carb)值(平均-6.20‰),且δ^(13)C_(carb)值分别与MnO和CaO+MgO含量呈负相关(R^(2)=0.51)和正相关(R^(2)=0.52),表明锰碳酸盐是锰氧化物成岩转化的产物。岩相学、沉积序列及氧化还原指标(如Mo_(EF)、U_(EF)及Ce异常等)表明,锰质沉淀过程中盆地水体由缺氧-硫化向次氧化-氧化条件转变。综合全球/区域古构造、古地理及古海洋演变分析,黔北合肥锰矿是中二叠世晚期古构造-岩浆-热液活动、古地理及古海洋环境演变共同作用的产物。峨嵋地幔柱隆升导致黔中裂谷盆地的形成和盆地内断裂系统和岩浆热液活动的发育,为锰矿成矿提供了必需的物质来源、运移通道及沉淀场所。盆地内水体氧化还原分层系统的形成为锰的初始富集提供了必要条件。地幔柱持续抬升和大规模海退叠加驱动盆地底部富锰水体由缺氧向次氧化-氧化条件转变,导致锰质发生大规模氧化沉淀,而后在成岩转化过程中形成碳酸锰矿。 展开更多
关键词 碳酸锰矿 物质来源 成矿环境 控制因素 成矿过程 二叠纪 合肥
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基于多极化大地电磁法探测碳酸盐锰矿应用研究
7
作者 钟明峰 王金海 +4 位作者 席振铢 王亮 刘阿雎 户昶昊 向胤合 《地质学报》 北大核心 2026年第2期693-707,共15页
多极化大地电磁法(MPMT)是探测具有电阻率和磁化率物性差异地质体的一种新的电磁方法。本文基于湖南宁乡月山铺矿段深部地质调查的需求,依据研究区物性统计结果和已施工钻孔地质情况,建立碳酸盐锰矿的电磁模型,开展多极化大地电磁法正... 多极化大地电磁法(MPMT)是探测具有电阻率和磁化率物性差异地质体的一种新的电磁方法。本文基于湖南宁乡月山铺矿段深部地质调查的需求,依据研究区物性统计结果和已施工钻孔地质情况,建立碳酸盐锰矿的电磁模型,开展多极化大地电磁法正演模拟,分析方法的有效性。采用NLCG反演技术反演已知剖面的数据,确定研究区的多极化大地电磁法(MPMT)反演参数,并反演计算研究区3条剖面的电阻率和磁化率二维展布,综合碳酸盐锰矿及上下围岩的电阻率和磁化率物性特征,建立找矿模型,揭示月山铺矿段矿层三维空间分布特征。通过钻孔验证结果表明:多极化大地电磁法的电阻率和磁化率双参数信息有利厘定碳酸盐锰矿体空间展布,有效降低物探方法本身客观存在多解性,提高矿体预测的成功率。 展开更多
关键词 多极化大地电磁法(MPMT) 锰矿 电阻率 磁化率 综合解译
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锰矿成矿模型与有效勘查方法在找矿过程中的应用:以下雷锰矿床为例
8
作者 陈家浩 田郁溟 +3 位作者 江沙 王华青 周尚国 夏柳静 《地质学报》 北大核心 2026年第2期679-692,共14页
锰矿作为战略性金属矿产资源,其成矿理论与勘查技术的突破对保障锰矿资源安全具有重要意义。下雷锰矿床作为我国重要的锰矿资源基地,是研究锰矿成矿理论与有效勘查方法结合运用的理想对象。本文以下雷锰矿为例,系统梳理了我国锰矿成矿... 锰矿作为战略性金属矿产资源,其成矿理论与勘查技术的突破对保障锰矿资源安全具有重要意义。下雷锰矿床作为我国重要的锰矿资源基地,是研究锰矿成矿理论与有效勘查方法结合运用的理想对象。本文以下雷锰矿为例,系统梳理了我国锰矿成矿理论研究进展,重点阐述最新成矿理论的核心内涵与科学依据,认为“内源外生”成矿理论为超大型锰矿成因提供了合理解释。同时,总结了当前锰矿勘查评价主要技术方法的发展现状,分析各类方法在锰矿找矿中的应用效果与适配性。研究表明,地质方法结合锰矿成矿理论指导仍是实现锰矿找矿突破的关键。本文成果可为同类锰矿的成矿理论研究与勘查实践提供参考。 展开更多
关键词 下雷锰矿 成矿理论 内源外生 勘查方法
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南华系锰的生物化学成矿作用
9
作者 陈旭 田郁溟 +5 位作者 高宝龙 王哲 王华青 黄飞 刘东升 肖德长 《地质学报》 北大核心 2026年第2期484-509,共26页
本次工作在湘黔地区南华系锰矿的采矿巷道以及钻孔中采集了碳酸锰矿石样品,用于开展扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)分析,结果显示矿石内碳酸锰普遍交代氧化锰,两者形成的多层微米级微古生物化石构成... 本次工作在湘黔地区南华系锰矿的采矿巷道以及钻孔中采集了碳酸锰矿石样品,用于开展扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)分析,结果显示矿石内碳酸锰普遍交代氧化锰,两者形成的多层微米级微古生物化石构成矿层主体。本研究通过观察矿石显微结构,总结锰矿层和锰结核内微古生物化石的发现及前人微生物代谢模拟实验成果,分析微生物的生理特征对锰质沉积的控制作用机理,证实生物化学作用是锰大规模成矿的关键。我国南华系海相沉积型锰矿产出于湘黔渝地区大塘坡组下段,各矿区锰矿层由赋存于微古生物化石内的菱锰矿物结晶集合体组成。在成矿期,蓝细菌cyanobacteria主导的微生物席生态系统在华南洋陆棚区的底水环境广泛繁育,席内蓝细菌与好氧异养细菌(AHB)、硫酸盐还原细菌(SRB)等微生物互利共生,控制了锰的沉淀以及氧化锰向碳酸锰的转化,矿物悬浮微粒或被存活微生物的表面位点吸附,或自吸附于死亡自溶菌体的空间。海水的锰通量影响微生物席,沉积了菱锰矿工业矿层及其顶底板黑色页岩。本次研究揭示,本质上是微生物席维持自身生存的生命活动促进了锰矿物的沉淀和转化:(1)与锰结核相同,异养细菌的酶促反应主动沉淀氧化锰,降解有机质的代谢副产物被动还原氧化锰;(2)蓝细菌主动调节EPS的微环境为弱碱性-弱还原,调控异养细菌提升微环境中Mn^(2+)离子的浓度,被动连续沉淀碳酸锰矿物;(3)碳酸锰和氧化锰同时沉淀于微生物细胞外,其沉积能力不受菌体吸收锰质的速度和容量的限制,能够将充足的锰质供给转化成巨量的锰矿物沉积;(4)微生物的生命周期就是碳酸锰和氧化锰的“脉动式”沉积周期,世代生长使锰矿物层层堆叠,形成了特征性的微米级矿物结构。本次工作构建了南华系海相沉积型锰矿的生物化学“外生”成矿模式,丰富了锰的“内源外生”成矿学说。 展开更多
关键词 微生物席 蓝细菌 生物诱导作用 生物控制作用 “脉动周期式”沉淀
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西昆仑奥尔托喀讷什锰矿区玛尔坎雀库塞山组形成时代与构造环境
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作者 谷忠品 闫臻 +4 位作者 付长垒 黄浩 陈慧 伍洪 邓秋平 《地质学报》 北大核心 2026年第1期59-71,I0001-I0004,共17页
下二叠统玛尔坎雀库塞山组是西昆仑北缘锰矿带的重要地层单元,目前已发现锰矿体,但其形成时代、沉积环境及构造背景尚缺乏系统研究,制约了对西昆仑地区构造演化、成矿作用与古特提斯洋动力学过程之间耦合关系的深入认识,同时也限制了区... 下二叠统玛尔坎雀库塞山组是西昆仑北缘锰矿带的重要地层单元,目前已发现锰矿体,但其形成时代、沉积环境及构造背景尚缺乏系统研究,制约了对西昆仑地区构造演化、成矿作用与古特提斯洋动力学过程之间耦合关系的深入认识,同时也限制了区域找矿方向的进一步拓展。本文利用■类化石以及砂岩与辉绿岩侵入体的U-Pb同位素年龄,综合限定了玛尔坎雀库塞山组的沉积时限,并结合区域地质资料系统分析了其沉积环境与大地构造背景,从而为西昆仑锰成矿带地层格架建立、区域构造演化以及古地理演变提供年代学和沉积学证据。该地层主要出露于玛尔坎雀河南侧,向东地层出露宽度逐渐增大且厚度增加,由中基性-酸性火山岩、火山碎屑岩及灰岩组成。灰岩中产有早二叠世Pseudofusulina blochini;砂岩中的碎屑锆石U-Pb测年结果显示主峰值为289 Ma,最年轻的锆石U-Pb加权平均年龄为274.2±2.4 Ma(n=6;MSWD=0.87);侵入灰岩中的辉绿岩岩浆结晶年龄为245.4±1.3 Ma。综合分析表明,西昆仑北缘地区经历了石炭纪至三叠纪长期的幕式岩浆作用;玛尔坎雀库塞山组形成于早二叠世弧后盆地构造环境,沉积于相对富氧、光照充足、水动力条件较强的浅海陆棚环境,有丰富的陆源碎屑物加入。该弧后盆地及石炭纪-三叠纪岩浆活动是在古特提斯洋沿着康西瓦-麻扎-瓦恰缝合带向北俯冲过程中,在塔里木陆块活动陆缘背景下形成的。 展开更多
关键词 玛尔坎雀库塞山组 火山-沉积岩系 ■ 早二叠世 西昆仑
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中国锰矿勘查进展
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作者 王华青 江沙 +4 位作者 陈家浩 陈贺起 熊运平 周尚国 李荣志 《地质学报》 北大核心 2026年第2期598-613,共16页
锰作为现代工业不可或缺的关键金属,在钢铁冶金、新能源电池、化工等领域具有重要作用。中国既是钢铁生产大国,也是新能源产业迅速发展的国家,锰资源的稳定供应对国家经济安全和产业升级意义重大。近十年来,我国在南华系、震旦系、寒武... 锰作为现代工业不可或缺的关键金属,在钢铁冶金、新能源电池、化工等领域具有重要作用。中国既是钢铁生产大国,也是新能源产业迅速发展的国家,锰资源的稳定供应对国家经济安全和产业升级意义重大。近十年来,我国在南华系、震旦系、寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系等重要成矿区带的锰矿找矿工作取得突破性进展,其中2021年至今新增锰矿资源量较2020年底增长2.8%。然而,当前我国锰矿资源量储备仍显不足,增储上产工作仍需持续推进。本文在系统梳理全球锰矿资源格局的基础上,总结了近十年来我国锰矿找矿的主要进展及相关勘查理论、方法与技术成果,并在此基础上对未来锰矿勘查工作提出建议。 展开更多
关键词 锰矿 战略矿产 找矿成果 理论方法 勘查技术
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湘中大塘坡组含锰岩系地球化学特征与沉积环境分析
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作者 焦鹏 曹创华 +4 位作者 李杰 肖荣 谭仕敏 谢毓 张进富 《中国有色金属学报》 北大核心 2026年第2期642-656,共15页
湘中地区是我国南华纪沉积型锰矿的重要富集区之一,研究其成因机制对区域锰矿勘探具有指导意义。本文以楠木冲地区ZK2308井含锰岩系为研究对象,通过矿物学与地球化学综合分析,系统揭示成矿物质来源与沉积环境演化特征。结果表明:该区锰... 湘中地区是我国南华纪沉积型锰矿的重要富集区之一,研究其成因机制对区域锰矿勘探具有指导意义。本文以楠木冲地区ZK2308井含锰岩系为研究对象,通过矿物学与地球化学综合分析,系统揭示成矿物质来源与沉积环境演化特征。结果表明:该区锰矿体赋存于大塘坡组黑色页岩的下部,为典型高钙硅质低铁型碳酸锰矿石。大塘坡组整体形成于被动大陆边缘的浅海相沉积环境,底部含锰碳酸盐岩受海底热液活动影响表现出活动大陆边缘特征。大塘坡组沉积期古海洋氧化还原状态经历了从氧化到缺氧的演化,早期为氧化水体环境,成矿物质主要源自间歇性海底热液喷流,锰在氧化海水中以锰氧化物形式沉淀后,经埋藏成岩作用转化为碳酸锰。 展开更多
关键词 含锰岩系 物质来源 氧化-还原环境 大塘坡组 湘中
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西天山泥盆纪锰矿地质、地球化学特征及成矿规律
13
作者 陈贺起 晁文迪 +4 位作者 张振福 牛斯达 王华青 全孝勤 杨鱼帆 《地质学报》 北大核心 2026年第2期425-446,共22页
西天山位于中亚造山带的西南缘,经历了古亚洲洋分支洋盆南天山洋的构造演化,在南天山形成了一系列泥盆纪海相沉积型锰矿。本文在矿床地质特征野外调查的基础上,运用矿相学和岩相学观察、电子探针分析、主量和微量元素地球化学测试,对西... 西天山位于中亚造山带的西南缘,经历了古亚洲洋分支洋盆南天山洋的构造演化,在南天山形成了一系列泥盆纪海相沉积型锰矿。本文在矿床地质特征野外调查的基础上,运用矿相学和岩相学观察、电子探针分析、主量和微量元素地球化学测试,对西天山博索果山锰矿、果儿沟铁锰矿、卡郎沟锰矿和夏翁西铁锰矿4个泥盆纪锰矿进行了矿物学和地球化学特征研究。研究结果表明,西天山泥盆纪锰矿的锰矿物组成以氧化物(方锰矿、软锰矿、钡硬锰矿、黑锰矿、水钠锰矿、褐锰矿、钙锰矿、锰钾矿、锰钡矿、锰铁矿)、碳酸盐(菱锰矿、锰方解石)和硅酸盐(蔷薇辉石、锰铝榴石、锰橄榄石、蜡硅锰矿、肾硅锰矿、粒硅锰矿、锰金云母)为主,其中氧化物Mn_(O)含量范围30.9%~83.2%,碳酸盐中菱锰矿MnCO_(3)/(MnCO_(3)+MgCO_(3)+CaCO_(3))分子比平均值为0.92,MgCO_(3)/CaCO_(3)分子比平均值为0.17。博索果山锰矿石表现为亏损型REE分布模式,具有被动大陆边缘构造背景下的地球化学特征;果儿沟锰矿石则为富集型REE分布模式以及显著的Eu、Ce异常,与活动大陆边缘的地球化学特征契合。lgU-lgTh和Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)图解表明其锰矿物质来源均主要与热水活动有关,MnO-SiO_(2)散点图表明西天山泥盆纪锰矿普遍经历了具有高能量场的改造事件。结合区域构造演化分析,认为西天山泥盆纪锰矿形成于与南天山洋俯冲有关的大陆边缘局部拉张环境,成矿物质来源为“内源”的海底热液活动和火山活动,其产出的吉根、阔克萨勒岭、铁力买提、额尔宾等陆缘小洋盆具有进一步的锰矿找矿潜力。 展开更多
关键词 西天山 泥盆纪 锰矿 地球化学特征 成矿规律
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锰金属的资源属性、地质特征及其利用
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作者 郭馨莲 蔡为民 +3 位作者 卢宜冠 任军平 孙凯 张起钻 《地质学报》 北大核心 2026年第2期633-656,共24页
锰当前已被多国列为战略性金属矿产,其地球化学行为、分布规律与成矿机制对资源勘探和工业应用至关重要。本文系统总结了锰的地球化学特性、矿床类型、成矿模式及资源潜力,探讨了全球锰矿的成矿分布规律与典型锰矿地质特征。详细阐述了... 锰当前已被多国列为战略性金属矿产,其地球化学行为、分布规律与成矿机制对资源勘探和工业应用至关重要。本文系统总结了锰的地球化学特性、矿床类型、成矿模式及资源潜力,探讨了全球锰矿的成矿分布规律与典型锰矿地质特征。详细阐述了锰的多价态(Mn^(2+)/Mn^(3+)/Mn^(4+))特性,指出锰在自然界中的存在形式受氧化还原条件、pH值以及温度等因素的控制。全球锰矿床可归纳为海相沉积型(主要包括BIF型、黑色页岩型和碳酸盐岩容矿型)、表生型、铁锰结核型和铁锰结壳型四大类,通过聚焦全球典型锰矿床,如南非卡拉哈里锰矿田、黑海地区副特提斯锰矿集区及中国高地锰矿床等,进一步归纳了各类型锰矿床的地质背景、矿床成因与地球化学特征,对构造背景与沉积环境的关系进行了初步探讨。结合前人的研究结果表明,这些矿床的形成,大多都受到古元古代、新元古代以及显生宙时期古海洋氧化还原环境变化的影响(如大氧化事件GOE、新元古代氧化事件NOE、显生宙冰-温室气候交替等)。同时,对锰资源在钢铁冶金、新能源电池、农业肥料与环境催化等领域的广泛应用进行了梳理,指出随着新能源产业的发展,锰基电池材料(如锰酸锂、NCM三元材料)需求持续增长,锰资源开发的重要性日益凸显。 展开更多
关键词 锰 地球化学属性 地质特征 资源利用
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全球陆地锰矿床类型、特征及成因机制:元古宙—显生宙地球氧化演化中的锰成矿响应
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作者 孙凯 张起钻 +4 位作者 孙宏伟 任军平 卢宜冠 何胜飞 张航 《地质学报》 北大核心 2026年第2期569-583,共15页
锰矿作为战略性矿产,其成矿作用与地球多圈层协同演化密切相关。本文通过系统梳理全球锰矿主要类型、时空分布特征及典型矿床成因机制,重点探讨了海相沉积型锰矿成矿机制及其与地球氧化还原历史的耦合关系。研究表明,全球锰矿床成矿主... 锰矿作为战略性矿产,其成矿作用与地球多圈层协同演化密切相关。本文通过系统梳理全球锰矿主要类型、时空分布特征及典型矿床成因机制,重点探讨了海相沉积型锰矿成矿机制及其与地球氧化还原历史的耦合关系。研究表明,全球锰矿床成矿主要集中于元古宙和显生宙,元古宙的锰矿床与超大陆旋回及大气氧含量跃升事件同步,而显生宙的锰成矿可能与多次不同规模的还原事件和生物灭绝事件相关。通过解剖中国龙头锰矿、俄罗斯比库洛夫斯科耶锰矿、南非卡拉哈里锰矿、波斯特马斯堡锰矿和中国西里庙锰矿等全球不同类型典型矿床,揭示了多圈层协同控矿机制,为锰矿勘查预测提供理论依据。 展开更多
关键词 陆地锰矿 矿床成因 多圈层耦合控矿 氧化还原事件
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广西三江县河村锰矿区地质特征及找矿方向
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作者 严新泺 韩淑朋 +6 位作者 江沙 卢斌 彭磊 陆世才 覃艳引 姜邦浩 农良春 《中国锰业》 2025年第1期11-16,共6页
三江河村锰矿区位于广西北部,具有勘查新元古代锰矿的潜力。通过开展地质找矿工作,发现矿区震旦系陡山沱组(Z d)原生沉积形成碳酸锰矿矿胚层,浅表形成次生氧化锰矿层,总结了氧化锰矿的成因规律与找矿标志。经过对比研究与综合分析,认为... 三江河村锰矿区位于广西北部,具有勘查新元古代锰矿的潜力。通过开展地质找矿工作,发现矿区震旦系陡山沱组(Z d)原生沉积形成碳酸锰矿矿胚层,浅表形成次生氧化锰矿层,总结了氧化锰矿的成因规律与找矿标志。经过对比研究与综合分析,认为矿区可以往北继续追索氧化锰矿体,矿床规模可达到小-中型,指出震旦系陡山沱组(Z d)浅表氧化锰矿具有较好的找矿前景,靠近湖南、贵州等含锰盆地,在南华系富禄组(Nh f)取得找矿成果的可能性也较大。 展开更多
关键词 广西三江县 河村锰矿 地质特征 找矿前景 新元古代锰矿
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基于随机森林的二维找矿预测——以下雷-土湖地区沉积型锰矿为例 被引量：3
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作者 董建辉 刘欢 +4 位作者 江沙 贾金典 娄德波 宋国玺 李婉悦 《矿床地质》 北大核心 2025年第1期143-158,共16页
进入地质大数据时代,如何深入挖掘与融合多源异构找矿空间大数据,成为当前矿产资源定量预测研究的热点。机器学习为提取和挖掘复杂数据中隐藏的难以识别的矿化信息和致矿异常信息的关联性,以及集成多源地学数据的致矿异常信息提供了有... 进入地质大数据时代,如何深入挖掘与融合多源异构找矿空间大数据,成为当前矿产资源定量预测研究的热点。机器学习为提取和挖掘复杂数据中隐藏的难以识别的矿化信息和致矿异常信息的关联性,以及集成多源地学数据的致矿异常信息提供了有效工具。随机森林作为一种典型的机器学习算法,因其天然的并行特性、良好的模型可解释性、优秀的鲁棒性和泛化特性而被广泛应用于矿产资源预测。下雷-土湖是中国著名的以碳酸盐岩为容矿围岩的沉积型锰矿成矿区,区内产出中国首个超大型锰矿床——下雷锰矿,具有较大的找矿潜力。文章以下雷-土湖地区为研究对象,基于随机森林算法,深入挖掘Mn元素、沉积相、上泥盆统榴江组和五指山组出露、重力、航磁和向斜的空间分布特征及其与锰矿矿床的空间的耦合相关性,以及不同控矿要素之间的相关性,构建二维锰矿资源预测分类模型。在构建模型中,文章加入类权重参数,实现了正负样本的自动平衡。经过验证,该模型的袋外得分为0.998,表明该模型具有较好的泛化能力,且与逻辑回归和支持向量机相比,随机森林在研究区的应用效果更好。应用该模型对未知区进行找矿预测,圈定找矿远景区6处。 展开更多
关键词 随机森林 找矿预测 锰矿 碳酸盐岩型 下雷
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黔北合肥二叠纪沉积碳酸锰矿中稀土元素富集过程 被引量：1
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作者 徐海 高军波 +5 位作者 杨瑞东 徐进鸿 刘志臣 谯文浪 叶飞 张旭 《地质学报》 北大核心 2025年第4期1312-1331,共20页
稀土元素及钇(REY)作为国家战略性关键金属矿产资源长期以来备受学界关注。近年来,国外相继报道了许多沉积型锰矿显著富集REY(>500×10^(-6)),然而关于沉积型锰矿中REY富集的物源、赋存载体及富集过程等仍缺乏精确约束。值得关... 稀土元素及钇(REY)作为国家战略性关键金属矿产资源长期以来备受学界关注。近年来,国外相继报道了许多沉积型锰矿显著富集REY(>500×10^(-6)),然而关于沉积型锰矿中REY富集的物源、赋存载体及富集过程等仍缺乏精确约束。值得关注的是,笔者及课题组通过对合肥锰矿床中稀土元素组成分析发现合肥锰矿普遍富集REY,矿石及底部凝灰质黏土岩中REY平均总量分别可达658×10^(-6)和1465×10^(-6),并主要以富集La、Ce、Nd及Y为特征,系我国首个报道的含稀土沉积碳酸锰矿床。合肥锰矿底部矿层中发育热液角砾状锰矿石,矿石中可见独居石脉穿插,结合矿石具有类似于底部凝灰岩REY分异特征等表明,锰矿中的REY来源于峨眉山大火成岩省(ELIP)岩浆活动相关的热液系统。锰矿中REY主要以磷酸盐的形式存在,矿石及凝灰质黏土岩中REY分别以独立稀土矿物(独居石及磷钇矿)和含稀土磷酸盐(磷铝锶石)为主要赋存载体。矿石中独居石和磷钇矿主要呈细粒(<10μm)散点状与菱锰矿及铁菱锰矿等自生矿物共生,并与菱锰矿内部少量的残余铁锰氧化物及蚀变凝灰岩矿物紧密共存。同时凝灰质黏土岩中磷铝锶石呈微晶颗粒状或胶体状与伊利石和石英等细粒矿物紧密共生,且局部可见蚀变火山碎屑残余物。上述特征记录了在早期成岩-蚀变作用过程中REY由铁锰氧化物及凝灰岩中转移进入磷酸盐的过程。综上所述,本文认为合肥锰矿中REY富集受ELIP古构造-岩浆-热液、多种赋存载体及多沉积阶段等因素共同控制,其中REY最初可能赋存于铁锰氧化物及凝灰岩中,而后在早期成岩-蚀变过程中转移至磷酸盐中形成自生(含)稀土磷酸盐矿物。 展开更多
关键词 REY富集 含稀土磷酸盐 碳酸锰矿床 二叠纪 合肥
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黔东石阡震旦系陡山沱组钴锰矿床地质、地球化学特征及其地质意义
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作者 徐海 周许梅 +5 位作者 高军波 杨瑞东 尹润生 徐进鸿 薛忠喜 徐莉莉 《地质论评》 北大核心 2025年第6期1925-1942,共18页
沉积-风化型钴锰矿被视为重要的钴矿类型之一,然而对于钴的来源、赋存状态及成矿过程等长期以来缺乏深入系统的研究。黔东石阡震旦系陡山沱组底部发育沉积-风化型钴锰矿床,矿体主要由似层状、透镜状次生钴锰黏土岩组成。钴锰矿MnO及Co... 沉积-风化型钴锰矿被视为重要的钴矿类型之一,然而对于钴的来源、赋存状态及成矿过程等长期以来缺乏深入系统的研究。黔东石阡震旦系陡山沱组底部发育沉积-风化型钴锰矿床,矿体主要由似层状、透镜状次生钴锰黏土岩组成。钴锰矿MnO及Co含量分别介于3.57%~34.3%(平均11.72%)及131×10^(-6)~537×10^(-6)(平均346×10^(-6)),且发育Ba-Ni-Cu-Zn等多金属异常富集。含钴锰矿层中原生条带状构造,锰碳酸盐残余物被次生Fe-Mn氧化物包裹等证据揭示钴锰黏土岩是由锰碳酸盐表生风化而形成。钴锰矿中含锰矿物主要由锰氧化物(如钡锰矿及水锰矿等)组成,且锰氧化物能谱中可见Co峰值,结合Co与Mn、Ba强烈正相关(R^(2)=0.80),表明锰氧化物矿物是主要的载Co矿物。元素比值、判别图解及稀土元素分异特征集中表明钴、锰的富集矿化主要来源于热液系统的贡献。钴锰矿内部残余的锰碳酸盐矿物、钴锰矿石Ce正异常及显著的微量金属元素富集(如Ba、Co、Ni、Cu及Zn),结合周边陡山沱组底部普遍发育水平藻叠层白云岩,暗示锰碳酸盐岩是通过成岩转化形成的。综合全球及区域古构造-古地理及古海洋演化分析,Rodinia超大陆裂解引起裂陷盆地的形成及伴生的热液活动可能为钴锰富集和矿化提供了必要的容矿空间及成矿物源。Marinoan冰期前后显著的古海洋氧化还原扰动引起含钴锰氧化物沉淀,并在成岩过程中转化为锰碳酸盐胚胎层,最终在后期表生风化过程中形成钴锰黏土岩。本研究强调黔东-湘西区域陡山沱组含钴锰白云岩产出稳定且广泛分布,具有潜在的表生风化型钴锰矿找矿前景。 展开更多
关键词 钴锰矿 表生风化 含锰白云岩 沉淀机制 震旦系 陡山沱组 黔东
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新疆阿克陶-乌恰地区锰矿工艺矿物学特性研究
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作者 李濡 袁帅 +3 位作者 刘杰 张洪浩 马晓磊 万凌云 《金属矿山》 北大核心 2025年第10期83-89,共7页
为实现新疆阿克陶地区高品位锰资源的高效利用,研究综合运用化学分析、光学显微镜、扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)及矿物解离分析(MLA)等方法,系统开展了菱锰矿的工艺矿物学研究。结果表明:矿石锰品位为29.82%,主要锰矿... 为实现新疆阿克陶地区高品位锰资源的高效利用,研究综合运用化学分析、光学显微镜、扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)及矿物解离分析(MLA)等方法,系统开展了菱锰矿的工艺矿物学研究。结果表明:矿石锰品位为29.82%,主要锰矿物为菱锰矿(含量55.19%),其次为锰辉石、水锰矿和褐锰矿;脉石矿物以绿泥石和方解石为主。工艺矿物学分析表明,菱锰矿单体解离度较低(33.02%),与绿泥石、方解石等脉石矿物嵌布紧密,且绿泥石易发生泥化与罩盖,导致常规物理分选难度较大。研究为该类难选锰矿石的选矿工艺制定提供了重要理论依据,建议后续优先开发磁选—浮选联合流程及针对性药剂制度,以提升锰回收率并有效脱除钙镁杂质。 展开更多
关键词 菱锰矿 工艺矿物学 矿物解离分析 嵌布特性
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