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夕乡//一牡桃江式锰矿的热水沉积特征尸/./
中南冶金地质研究所,湖北宜昌
客提要晋宁运动后的湘中盆地,从早震旦世的陆内拉张阶段,一直沿续到中奥陶世
的磨刀溪期。该盆地有火山活动形成的黄长玄武岩、凝灰岩、凝灰熔岩和火山碎屑岩,属具有高地
热场的被动大陆边缘盆地。在中奥陶世沿江南古陆中段南缘沉积了黑色碳质页岩、粘土岩、碳酸锰
和含锰灰岩。锰矿在沉积特征上具有热水沉积的牛眼状分布结构和由稀粗转变为细密的条纹一条
带状构造及喷发角砾岩等特征。矿物成分、矿石的常量、微量、稀土元素、碳同位素、硫同位素和氧
关键词中奥陶世优质锰矿热水沉积湖南桃江
桃江式锰矿分布于湖南省桃江、益阳、安化、宁乡等县境内,产于奥陶系中统磨刀溪组黑色
岩系中,其矿石是国内著名的优质冶金锰矿石。关于该类型矿床的成因,曾有人认为锰质来源
于古陆,沉积于浅海或浅海局限盆地;有人则认为锰质来自于古岛,是浅湖相和浅海湾泥坪
相沉积。笔者在矿床地质和地球化学研究基础上,提出了深海相热水沉积成因的新看法。
地质背景
桃江式锰矿位于华南盆地中次一级的湘中盆地内,该盆地沿江南古陆南缘展布。属被动大
陆边缘盆地。早元古代末,原始扬子陆块形成,同时在东南沿海一带构成了华夏陆块,两个陆
块之间为广阔的华南盆地:,研究区位于华南盆地中部北侧,四堡期华南洋壳向北俯冲于扬
子板块之下,形成江南古岛弧,雪峰期末,扬子板块和江南古岛弧碰撞拼贴,结束了沟一弧一盆
演化历史,进入盖层沉积阶段。早震旦世拉张裂陷导致南方大陆再次瓦解。湘中盆地也进入裂
谷阶段,火山岩和火山碎屑岩发育,成分上类似双峰模式。在湖南桃江剖面下寒武统小烟溪组
底部有黄长玄武岩和凝灰岩产出。南石冲一带下奥陶统印渚埠组底部有余米厚重晶石板状
页岩。在下奥陶统与中奥陶统之间的松散砾岩层取样,并将其化学分析的结果投于—
三角图图中,落在富铁、锰的热水沉积区。南坝锰矿区局部地段磨刀溪组锰矿层之下
和处分别夹—变余中酸性凝灰熔岩和—变余凝灰熔岩。说明火山活动延
续至中奥陶世。
四堡一安化一长沙基底同生大断裂通过本区,该断裂形成于雪峰期,经加里东期,到印支
期,止于燕山期,具有长期活动特点。主断裂旁侧的次级断裂发育,这些拉张性断裂带作为热水
注:本文为国家计委和冶金工业部八· 五攻关日编号—。
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地质论评卷
溶液的循环通道,控制着热水沉积物的发育。
矿床地质特征
. 含锰岩系
桃江式锰矿含锰岩系由黑色页岩、黑色泥岩、含锰灰岩和碳酸锰矿层组成图,厚—
。地层内含丰富的生物化石,以笔石和三叶虫为主。笔石与中国含笔石化石地层对比,具有
华南区与扬子区混生的特点,其中有典型的太平洋笔石动物群分子如等,属典型
的较深水盆地华南型生物门类。有的三叶虫也可提供沉积环境水深信息,倒如:
, , ,
种,属圆尾虫科,为游泳型,它可达远海或较深水区大约左右。
种属球形接子科,为漂游型,也可达远海和较深水区。根据上述丰富的浮游
三叶虫和笔石类,结合本区岩性为黑色笔