重庆高燕锰矿床含锰碳酸盐岩稀土元素特征

重庆城口高燕锰矿属于大型碳酸盐锰矿床。文章在系统野外地质调查及样品采集基础上,结合前人研究工作,采用等离子质谱仪(ICP-MS)分析了高燕矿区师家沟、板相沟及750平硐样品的稀土元素含量。分析结果显示,其稀土元素总量范围49.79×10^(-6)~281.24×10^(-6),平均含量125.92×10^(-6);轻重稀土比值范围1.79~3.58,显示轻稀土元素富集,且轻稀土元素之间的分馏程度高于重稀土元素;w(La)/w(Ce)=0.36~0.93,δEu=1.13~2.96,呈现弱正铕异常;δCe=2.09~5.84,有强的正铈异常。认为含锰碳酸盐岩形成于强还原的碱性环境沉积过程中,且有热水参与,成岩成矿的温度小于250℃,锰富集阶段处于滨岸的高能环境中。CeS<10在本区具有示矿作用。

重庆高燕锰矿床成矿物质来源及沉积环境

在矿床地质研究基础上,通过对13件锰矿石样品进行系统的主量元素、稀土元素测试及分析,进一步探讨高燕锰矿床的成矿物质来源及沉积环境。结果表明:Mn/Fe平均值为17.34,P/Mn平均值为0.008,(CaO+MgO)/(SiO2-Al2O3)平均值为0.51,因此城口锰矿属于高磷低铁偏酸性锰矿石。Mn含量远高于TFe与MgO含量,可能是Fe^2+、Mg^2+易进入锰矿石的晶格占据Mn^2+的位置而形成完全类质同象的原因;Al和Ti含量相对较低,表明锰矿石沉积水体相对较深或距离陆源较远。高燕锰矿稀土元素总量不大,轻稀土明显较重稀土富集,δEu呈正异常,δCe呈弱的正异常。SiO2/Al2O3、Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti、Al/(Al+Fe+Mn)、La/Ce比值,以及SiO2-Al2O3、La-Ce、La/Yb-REE图解都显示出锰矿沉积过程中有大量热水(液)的注入,受陆源物质的影响程度较小,物源可能来自洋壳深部;锰矿与底板围岩稀土元素配分曲线相似,且锰矿层的产出严格受区域构造、地层、岩性的控制,反映了底板围岩可能为锰矿层的形成提供了部分物质来源;Sm/Nd比值指示锰矿层的沉积类型为壳层源沉积。Mn/Fe、ΣLREE/ΣHREE比值及δCe值,Ce、Eu异常,以及La N/Ce N-Al 2O 3/(Al 2O 3+Fe 2O 3)图解表明城口高燕锰矿床形成于大陆边缘向深海盆地过渡范围内即离岸较远、相对潮湿的深海或深水,还原、成矿温度大于250℃的沉积环境。