黑色岩系及其矿产(发现亚洲最大锰矿床)
奥陶纪锰矿概述
课程论文论文题目：奥陶纪锰矿概述课程名称：矿床学进展学院：资源与环境工程学院专业：三矿姓名：江冉学号：2013021230 年级：2013级任课教师：杨瑞东2013年2月14日奥陶纪锰矿概述一奥陶纪锰矿资源量及分布奥陶系锰矿分布面积小，储量较集中，均为低磷优质锰矿石和优质富锰矿石。
奥陶纪锰矿是我国重要的锰矿石生产基地之一。
奥陶纪锰矿主要储存在中奥陶统磨刀溪组和上奥陶统五峰组。
中奥陶统磨刀溪组是桃江式锰矿的赋存层位，主要分布于湖南安化—桃江一带。
矿体由上、下两个矿层组成,呈层状、似层状和透镜状产出。
矿石构造有条带状、致密块状、鲕状、砾状。
矿石结构为微屑—粉屑结构。
锰矿物主要为菱锰矿和钙菱锰矿。
矿石化学成分:Mn 21.48 %、P 0.0507 %、P/ Mn为0.0024，为优质锰矿石。
轿顶山式锰矿，分布于四川汉源县,产于上奥陶统五峰组。
矿体呈透镜状产出，碳酸锰矿石主要成分菱锰矿，其次是锰云石、含锰白云石、含锰方解石，局部可见褐锰矿、方锰矿、黑锰矿、蔷薇辉石。
锰矿石成分：Mn 34.35 %、P 0.049 %、P/ Mn 为0.10014 ,为优质富锰矿石。
因含Co0.1399 %，故称钴锰矿。
下面以响涛源锰矿、轿顶山锰矿、大瓦山锰矿为例，论述奥陶纪锰矿。
二响淘源锰矿（一）响涛源锰矿所在地区的地质特征响涛源锰矿矿区位于桃江县城204º方向28km处。
距长沙119km，内有公路相通。
该矿是湖南省优质锰矿石的生产基地。
①矿区地质概况矿区包括木鱼山、南石冲、斗笠山和黑油洞等4个矿段，南北长6km，东西宽2-4km，面积18k㎡。
1、地层矿区出露地层有寒武系中上统探溪群，奥陶系下统桥亭子组；奥陶系中统胡乐组和磨刀溪组；奥陶系上统五峰组，志留系下统周家溪群和第四系。
与成矿有关的地层为奥陶系中统磨刀溪组，分2个岩性段：上部粘土岩段，局部硅质增高，近矿层为黄绿色页岩，可作为标志层，厚10-40m;下部岩性段由炭质页岩、含锰灰岩夹碳酸锰矿层构成，厚0.73-9.65m。
如何寻找锰矿
如何寻找锰矿我国已知锰矿的成因类型，有内生矿床和外生矿床两大类，但具有工业价值的多是外生矿床，主要是海相沉积矿床和风化矿床，现仅就这两种的找矿前提条件及找矿标志，简介如下：1、找矿前提地质条件（1）地层条件沉积锰矿常呈层状产出，层数不等，受一定层位控制，赋存于若干成矿时期的含锰地层中。
在我国南方主要含锰是下震旦统、上震旦统、上泥盆统、下石炭统、下二叠统、上二叠统、中三叠统、上三叠统；北方主要含锰地层是下震旦统、上震旦统，次为下寒武统及下石炭统。
此外，在我国的前震旦系、上奥陶统、下侏罗统、第三系，也有含锰层位存在，都是值得注意的。
风化矿床的成矿时期主要是第四纪，但它赋存的层位并不是都在第四纪地层中.不同类型的风化矿床所赋存的层位多不相同。
残积型锰矿（又称锰帽矿床）位于沉积锰矿层或含锰层的氧化带内，与原生带的层位完全相间，只是矿石类型不同而已。
淋积型锰矿是各时期的含锰岩系风化后，锰质淋滤出来，经过次生富集而成。
由于含锰岩系厚度绞大，含锰不均匀，虽然大致有一定层位，但是顶底界限不大明显，所形成的矿体又大小不一，形态很复杂，有的矿体仍赋存于含锰岩系中的不同部位，有的可分布到下伏地层的溶洞裂缝内，因此淋积型锰矿的层位是不大稳定的。
堆积型锰矿是残积型每矿或淋织型锰矿继续遭受风化作用，矿体被破坏，矿石就在原地或稍经移动，堆积起来形成了新的矿体，赋存于第四.系的红土层或褐土层中，呈似层状产出，一般有一至两层。
尽管各种类型风化矿床赋存的层位不同，但是锰质的来源，无论是直接还是间接，均来自附近的含锰地层，因而一切风化锰矿的分布，仍然受一定层位的控制。
如果没有含锰地层分布的地区，也就没有风化锰矿的存在。
有风化锰矿分布的地区，在其附近就有可能找到沉积锰矿，特别是有残积型锰矿分布的地区，找到沉积锰矿的可能性就更大。
（2）岩相古地理条件我国海相沉积锰矿常富集于古陆边缘的浅海陆棚、潜丘上，并且主要分布于硅质岩相带及硅质岩--碳酸盐岩相带中，是沉积锰矿的重要成矿条件。
新疆阿克陶县肖尔布拉克一带新发现锰矿产地特征
33矿产资源Mineral resources新疆阿克陶县肖尔布拉克一带新发现锰矿产地特征孙晓亮（山东省第八地质矿产勘查院，山东 日照 276800）摘 要：新疆阿克陶县肖尔布拉克一带锰矿产地是2018年新发现的海相沉积型锰矿。
锰矿主要赋存于他龙群第二岩性段黑色含炭粉砂质泥岩夹灰黑色锰矿化含黄铁矿泥质灰岩建造（含锰建造），目前发现地表矿（化）体9个，初步估算矿床达到中型规模，具有形成大型-超大型锰矿的成矿愿景。
通过对该矿床的成矿地质特征的综合分析，认为该区及外围均具有很大的找矿潜力，加强综合找矿，可望实现新的突破。
关键词：沉积型锰矿；地质特征；找矿标志中图分类号：P618.32 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）14-0033-2收稿日期：2020-07作者简介：孙晓亮，男，生于1985年，汉族，山东日照人，本科，工程师，研究方向：地质调查与资源勘查。
1 区域地质概况1.1 地层概况调查区地层归属于塔里木-南疆地层大区内西昆仑地层区之西昆仑地层分区中的公格尔小区和科干小区，两地层小区以空贝利-木扎灵断裂为界，为断层接触关系（图1）。
图1 调查区地层分区图公格尔地层小区分布仅限于调查区最西南部木扎灵窝孜一带，出露地层为长城系赛图拉岩群（ChSt）。
科干地层小区主要为石炭纪地层，主要出露在除西南角以外的大部分区域。
该套地层为一套深水碎屑岩—碳酸盐岩建造。
调查区内石炭纪地层划分为下石炭统他龙群（C 1T）、上石炭统库尔良群（C 2K）和上石炭统特给乃奇克组（C 2tg）。
1.2 岩浆岩概况调查区内岩浆活动不强烈，仅有一次侵入活动，形成的岩浆岩主要为石英闪长岩，构造位置处于木扎灵断裂带南侧，属于西昆仑构造岩浆岩带。
1.3 构造概况调查区属于西昆仑构造带，位于秦祁昆造山板块（I 级构造单元）的昆仑盆系板块（Ⅱ级构造单元），调查区属于西昆仑北缘古生代复合沟弧带（Ⅲ-2-1），位于西昆仑山主脊，成弧形延伸，为前寒武系基底出露区，其研究程度较低。
湖南凤凰黑冲地区锰矿矿床特征及成因探讨
湖南凤凰黑冲地区锰矿矿床特征及成因探讨黑冲地区含锰矿层位于下震旦统湘锰组底部黑色页岩中，锰矿石类型主要为菱锰矿石，碎屑结构，条带状构造，是以陆源为主滨海生物-化学沉积型矿床。
湘锰期古气候、古地理特征控制了黑冲锰矿床的形成和空间展布，菌藻类的繁殖为锰质的沉积和富集提供了有利条件。
标签：黑冲地区锰矿矿床成因1区域地质概况1.1区域地层勘查区位于凤凰县木江坪镇，区域地层区划属上扬子分区武陵山小区，北西与黔江台拱相接，南东与雪峰山台拱毗连。
区内出露地层主要有板溪群五强溪组，震旦系江口组、湘锰组、洪江组、金家洞组、留茶坡组，寒武系下统木昌组、杷榔组，白垩系洞下场组及第四系。
晚元古界板溪群五强溪组（P1bnw）：岩性为灰绿色粉砂质板岩、杂砂岩、细砂岩，厚170m。
震旦系江口组（Z1j）：为灰绿色冰碛含砾砂岩、紫灰色岩屑石英砂岩，与下伏五强溪组为平行不整合接触关系，厚6-16m。
湘锰组（Z1x）：为黑色炭质页岩，偶夹含锰白云岩。
为区域内锰矿的容矿地层，与下伏江口组为整合接触关系，厚25-60m。
洪江组（Z1h）：黄绿色冰碛含砾砂岩、泥岩，偶夹紫红色，黄绿色页岩，与下伏湘锰组为整合接触关系，厚310-380m。
陡山沱组（Z1d）：为深灰色泥质白云岩，黑色炭质页岩，灰色中厚层泥质灰岩，黑色薄层硅质岩，含磷质较多，为区域磷矿的容矿地层，厚80-100m。
留茶坡组（Z1l）：为黑色薄-中厚层硅质岩，底部夹灰色硅质页岩，顶部夹黑色页岩，含少量磷结核及星点状黄铁矿，厚28-35m。
寒武系木昌组（∈1m）：为黑色页岩，炭质页岩夹少量硅质页岩，硅质岩，含较多磷结核及黄铁矿，为区域钒矿的容矿地层，厚100-200m。
杷榔组（∈1p）：为黄绿色页岩，黑色页岩，偶夹泥质灰岩，厚150-200m。
清虚洞组（∈1q）：下段岩性为灰色薄层灰岩，灰色厚层条纹状灰岩夹少量页岩，偶夹透镜状砾屑灰岩，厚104-166m；上段岩性为深灰色中厚层细晶白云岩，底部夹少量灰色中厚层灰岩及灰岩团块，厚10-30m。
湘潭锰矿田地质特征及找矿潜力分析
湘潭锰矿田地质特征及找矿潜力分析湘潭锰矿田是国内最重要的碳酸锰矿基地之一，下震旦世莲沱组黑色岩系含锰建造是区内”湘潭式锰矿床”的主要赋矿层位，仙女山、鹤岭复式背斜和北北东组压扭性断裂是区内一级构造，控制了区内多个锰矿床的产出，岩相古地理环境、化探异常显示、含矿岩系的稳定等条件均对成矿十分有利，都指示湘潭锰矿周边和深部找矿潜力巨大。
分析研究此类矿床成因对寻找类似锰矿床具重要意义。
标签：湘潭锰矿碳酸锰成矿地质条件找矿前景湘潭锰矿田位于原始江南古陆中段南缘，城步—桃江断裂带东侧的古海湾东部，沩山古岛东缘。
区内锰矿区（点）成群成带展布，有沿沩山古岛边缘分布的宁乡—涟源—湘潭锰矿带，和近古陆边缘呈东西向方向展布的桃江—安化锰矿带。
湘潭锰矿田是国内最重要的碳酸锰矿基地之一。
1地质特征1.1地层特征区内前震旦系板溪群至第四系地层除志留系外均有出露。
其中下震旦世莲沱组黑色岩系含锰建造是区域内“湘潭式锰矿床”的主要赋矿层位，地表含矿岩系走向延长达6.2km。
含锰岩系岩性主要为炭质页岩、碳酸锰矿、长石石英砂岩，厚30-50m，常见有1-3层锰矿体。
莲沱组黑色岩系的存在，可以做为寻找湘潭式锰矿床的标志。
1.2构造特征褶皱及断裂构造极为发育（如图），褶皱构造与矿化关系密切，矿体厚度在不同的构造部位有所不同。
仙女山、鹤岭复式背斜、乌田向斜，控制了区内黄丰寺、乌田、桑树坳、白衣庵、水井等多个锰矿床的产出。
仙女山背斜：轴向北东68°，轴长18km，平均宽约4km。
其与鹤岭背斜一道构成本区内矿田构造核心。
由于构造扭动关系，背斜北翼保存完好，与乌田向斜相接，所以北翼赋存了品位、厚度较高的黄丰寺锰矿、石冲锰矿等；南翼仅出露白衣庵锰矿区一段。
该褶皱为区内重要的控矿构造。
鹤岭背斜：位于仙女山背斜北东端，与仙女山背斜近平行。
且两翼均被断裂破坏，保存不全。
湘潭锰矿主矿段—鹤岭区位于本背斜西段。
乌田向斜：位于仙女山背斜北西面，且次一级褶皱发育，在其南西仰起端的南翼赋存了乌田锰矿、桑树坳锰矿，北翼有水井锰矿、蚌壳山锰矿等，为区内重要的控矿构造。
新疆东天山锰矿分布特征及找矿潜力分析
63矿产资源Mineral resources新疆东天山锰矿分布特征及找矿潜力分析刘 勇（新疆维吾尔自治区地质调查院，新疆 乌鲁木齐 830000）摘 要：文章结合矿体产出部位、形态特征和围岩之间的关系将东天山锰矿带划分为近代风化堆积型锰矿、受构造裂隙控制的风化淋滤型锰矿、产于细碎屑岩中的沉积型锰矿、产于地层与岩体接触带内的热接触、变质型锰矿等几种类型。
通过分析矿床成因与成矿条件，认为区内具有大型锰矿资源寻找的潜力。
关键词：锰矿；成因类型；找矿方向；东天山中图分类号：P618.32 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）04-0063-2 收稿日期：2021-02作者简介：刘勇，男，生于1987年，汉族，湖北汉川人，本科，地质矿产工程师，研究方向：地质矿产。
1 地质背景研究区大地构造位置上处于塔里木古板块塔北陆缘活动带红柳河裂陷槽内，北侧与南侧分别以红柳河断裂玉石山断裂为界，在西部区域上两断裂收敛，在平面上表现为西合东张扇形特点中震旦统、下寒武统、志留系及二叠系是区内的主要地层出露。
碳酸盐岩和硅质岩组成的浅海相建造是中震旦统的主要特征，片理化粉砂岩以及片岩泥至白云岩和灰岩是其重要组成，在该带当中有磷矿化以及锰矿化存在。
碳酸盐、泥岩以及黑色硅质岩建造特征是下寒武统的主要地层特点，有一侵蚀面存在于下伏中震旦统之间，是该区锰矿的重要成矿位置，在红柳河断裂南部分部阿尔特梅什布拉克群（志留系），断层接触下寒武统，建造特点为前海滨海相碎屑岩。
在红柳沟河断裂北侧区域分布二叠系，碎屑沉积岩是其主要特征，而且有中基性火山岩喷发相互伴生，沉积特点为海陆交互项特点，断裂带周围分布的花岗岩体主要为华力西中、晚期。
震旦纪以来，构造运动在区内历经多次，由于南北方向挤压作用，构造应力场，促进东西向为主的断裂构造体系形成。
红柳河断裂在该区展布方向为北东东向，主要表现为逆断层，形成次级构造单元分界线，非常发育褶皱构造，属于近东西向排列的复向斜以及复背斜[1]。
锰矿资源现状与锰矿勘察研究
锰矿资源现状与锰矿勘察研究锰矿资源是一种重要的战略资源，在国民经济和现代工业中具有广泛的应用。
随着国内外锰矿市场的不断变化和发展，锰矿资源的地位越来越受到。
因此，本文将围绕锰矿资源现状和锰矿勘察研究展开讨论，以期为相关领域提供一些参考和启示。
据国际锰业协会（IMnI）统计，全球锰矿资源储量约为3亿吨，其中约80%的储量分布在非洲、亚洲、大洋洲和南美洲。
中国是全球最大的锰矿资源储备国，总储量约为9500万吨，主要分布在广西、湖南、四川、内蒙古、贵州等地区。
锰矿床主要分为沉积型、火山型和接触交代型三种类型。
其中，沉积型锰矿是最主要的矿床类型，约占全球锰矿资源的70%以上，主要由海相沉积形成。
火山型锰矿主要分布在非洲和南美洲的一些地区，而接触交代型锰矿则主要分布在中国和东南亚地区。
全球锰矿资源的质量和数量存在较大差异。
在一些国家和地区，如南非、澳大利亚和加蓬等，锰矿资源品质较高，含锰量一般在30%以上；而在一些发展中国家，如中国和印度，锰矿资源品质相对较低，含锰量一般在20%-30%之间。
锰矿勘察的目的是为了寻找和评价锰矿床，确定其质量、数量和分布范围。
勘察对象主要包括地表岩石、矿物、土壤和水质等。
常用的勘察方法包括地质调查、地球物理勘查、地球化学勘查、钻探和实验室测试等。
通过这些方法，可以获取锰矿资源的埋藏特征、品味和储量等信息，为进一步的开采和利用提供依据。
锰矿勘察技术经历了多个发展阶段。
早期主要依靠地质调查和简单的地球物理勘查方法进行勘察。
随着科技的不断进步，地球化学勘查和钻探技术得到了广泛应用，尤其是针对一些隐伏矿体的勘察。
近年来，随着遥感技术的发展，光谱矿产调查方法也开始应用于锰矿勘察。
这些技术的运用有效地提高了锰矿资源的发现和评价效率。
然而，现有的勘察技术仍存在一些不足之处。
针对复杂地形和恶劣环境的锰矿勘察仍面临挑战。
如何有效地利用多种勘察手段，提高勘察精度和效率，也是一个需要解决的问题。
湘西古丈烂泥田锰矿床地质特征及成因探讨
－ ．
（ ｃｏｌ ｆ ｅｓｉ ｅ ｎ ｎｉ ｎ ｎａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ Ｃ ｎｒ ｏｔ ｎｖｒ ｔ， ｈ ｇｈ４０ ８ ， ｕａ ） Ｓｈｏ ｏ ｏｅ ｎｅａｄＥ ｖ ｏｍｅｔ ｎｉ ｅｉ ，ｅｔ ｌ ｕ Ｕ ｉ ｓｙＣ ａ ｓａ １０３ Ｈ ｎ Ｇ ｅ ｒ ｌ ｎ ｎ ａＳ ｈ ｅｉ ｎ ｎ
一
中厚层状黑色页岩 ， 矿层中均无夹石．
下伏 地层 下 震旦 统 江 口组 ， 为砾 岩 、 砾 岩及 砂
图 １ 古丈烂泥田锰矿 区域地质简图
１一 武 系 中统 ； 寒 武 系 下 统 ； 震 旦 系 上 统 ； 寒 ２一 ３一 ４一震 旦 系 下统 ； 板溪 群 马底驿 组 ； ５一 ６一板 溪 群 五 强 溪 组 ； ７岩 性 岩
此外 ， 上述 锰矿 层 的直 接 顶底 板 围岩 均为 黑 色
页岩夹菱锰矿条带 ， 含 （ ｎ ０ ８ ９ ８ ％， Ｍ ） ． ％～ ．７ 垂向
上 随远离 矿层 含锰量逐 渐 降低 ． 上层 矿 （ Ⅱ层 矿 ） 顶 底板 岩石 为薄层 黑色 页岩 ， 下层 矿 （Ｉ 矿 ） 为 薄 层 则
烂泥 田锰矿床位于湖南省古丈县， 为一产于震
旦系下统 湘 锰 组黑 色 岩 系 中的 沉 积 型碳 酸盐 矿 床
（ 以下简称 锰矿 ） 它是湘 西地 区唯一属 于 不需 进行 ．
造［ ．
１ １ 地层 ．
区内出露地层 主 要为 新 元古 界 板溪 群 、 震旦 系
磷 处理 ， 即可冶炼 出合格 的锰质合 金 的中磷 、 中铁锰 矿床． 因此 ， 研究其 矿床地 质特征 ， 探讨其 成矿作用 ， 对寻找 同类 型 的锰 矿床具 有重要 意义 ．
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黑色岩系及其矿产（发现亚洲最大锰矿床）
黑色岩系及其矿床类型和分布
1、黑色岩系定义黑色岩系是含有较多有机碳(C有机≥1%)
及硫化物(铁的硫化物为主)的暗灰-黑色的硅岩、碳酸盐岩、泥质岩及其相应变质岩石组合的总称。
黑色岩系的主要端元组成是黑色硅岩、黑色碳酸盐岩、黑色泥质岩(可能还包括砂岩)。
它们的变质岩石有黑色石英岩、大理岩、板岩、千枚岩、片岩;深变质岩中有机质变为石墨。
黑色碳酸盐岩可据方解石、白云石的含量区分为灰岩、白云岩。
黑色泥质岩可据粉砂(或黏土矿物)含量划分为粉砂岩和黏土岩等。
在世界许多地方都发现与黑色页岩建造有关的工业矿床和潜在金属堆积，它们是诸如U，Mo，Ni，Mn，V，Hg，Sb，W，Pt，Pd 和Au等金属矿产的重要来源。
2、与黑色岩系有关的矿床与黑色岩系有关的矿床种类很多, 成因各异, 与黑色岩系的关
系也各不相同:有的矿床直接产于黑色岩系中, 两者的形成
和保存条件基本相同, 如硫化物矿床等;有的则形成于黑色
岩系向浅色岩系过渡带, 也就是由缺氧向氧化环境的过渡带(即微氧化环境), 如碳酸锰、重晶石矿床等;还有一类矿床如铅、锌、汞、萤石、重晶石等产于碳酸盐岩中, 但其成矿物质却主要来自邻近的黑色岩系, 从而使两者具有密切的成因关系。
这些矿床往往经历了不同程度的改造或变质。
上述各
类与黑色岩系有不同成因关系的矿床统称为与黑色岩系有
关的矿床, 或简称黑色岩系型矿床。
3、黑色岩系型矿床分布和特点黑色岩系型矿床常能形成较大的规模，世界上著
名的黑色岩系型矿床有中欧曼斯费尔德含铜页岩(二叠纪)、
澳大利亚的富集铅锌的蒙特页岩、摩洛哥的黑色岩系型银矿、美国肯塔基州的黑色岩系型铀矿(前寒武纪)、美国堪萨斯州
的含金和银的黑色页岩(白垩纪)以及中国黑色岩系型的钒、
铀和镍铟矿床(早寒武世)等。
全球性大规模磷矿的聚集也与
黑色岩系有关。
需要特别指出，某些黑色岩系如下寒武统黑色岩系中含有分布广泛、低浓度的对人体有害的元素(U、As、Hg等)造成环境污害。
因此，对黑色岩系的研究，不仅在地质和资源探查方面有重要意义，而且对环境治理和保护具有一定价值。
国内外对黑色岩系及其矿产研究现状分析表明，黑色岩系及其赋存的金属、非金属矿床具有以下特点和规律:(1)含金属黑色岩系的分布具有全球性，时代从元古代至
中生代，但以寒武系黑色岩系最为发育、分布最为广泛。
(2)黑色岩系沉积成矿环境包括:①离散裂谷作用:②与汇聚状态
相伴随的离散裂谷作用:③坳拉槽；④由火山一热液和构造活动导致的有限海水循环的孤立和半孤立的缺氧盆地，盆地形成与特定地质时期内陆裂谷演化相联系。
(3)黑色岩系既可形成于局限性海盆内，有可见于陆相湖泊中；既可形成于大面积大洋缺氧环境内，又可形成于分层的缺氧盆地中。
(4)黑色
岩系中成矿物质具有多源性，成矿作用具有典型的同生沉积和后生叠加与改造的特征，矿床中不同来源的成矿物质既表现出密切的共生，多又显示共存特点。
(5)黑色岩系中蕴藏丰富的金属与非金属矿产，成矿物质复杂和丰富(有20多种元素如An、Ag、V、Ni、Mo、Ga、Ge、Mh、Cu、Pb、Zn、U、P、Ba、Sn、Sb、Se、Te、Tl等)，具备形成大型、超大型矿床的成矿条件和成矿机制。
(6)黑色岩系中蕴藏和产出的矿床十分特色，与在同一构造背景下的其他矿床类型构成统一成矿体系，在成矿物质来源、矿床地质与地球化学特征、成矿作用机制、控矿因素及其成矿规律，既有许多共同之处，又存在较大差别。
(7)黑色岩系广泛发育在我国扬子大陆、西部天山、甘蒙北山和西南部三江-藏南地区(如湖南、贵州、四川、云南、湖北、广西、广东、江西、浙江、安徽、陕西、福建、江苏、河南、宁夏、山西、甘肃、新疆)。