西秦岭甘肃徽县大石湾钴锰矿床地质特征及成因_贾祥祥.pdf

第 卷 第 期 年 月地 质 通 报 .,.,收稿日期：；修订日期：资助项目：甘肃省基础地质调查项目甘肃省徽县大石湾一带钴矿调查评价（编号：甘资勘发 号，甘资勘发 号）作者简介：贾祥祥（），男，工程师，从事矿产地质调查与找矿预测工作。：.通信作者：贾儒雅（），男，工程师，从事岩石学、矿床学和找矿预测研究。：.：.西秦岭甘肃徽县大石湾钴锰矿床地质特征及成因贾祥祥，贾儒雅，王树明，胡晓隆,.甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院，甘肃 天水；.甘肃亚特投资集团有限公司，甘肃 陇南；.中国地质调查局发展研究中心，北京；.甘肃省地质矿产勘查开发局，甘肃 兰州.,;.,.,;.,;.,摘要：甘肃徽县大石湾钴锰矿床位于西秦岭造山带云台迷坝成矿带东段，矿体赋存于上志留统卓乌阔组第 段灰岩夹硅质岩建造、灰岩硅质岩建造 套含矿建造中。为进一步指导该地区的找矿工作，通过开展大石湾钴锰矿区建造构造专项填图，结合探槽揭露和老硐编录，分析建造构造与成矿之间的关系，对地质特征、成矿规律进行了总结，认为矿床成因类型为沉积改造型钴锰矿。研究结果表明，卓乌阔组第 段硅质岩与灰岩接触带（硅钙面）为主要赋矿空间，其次为灰岩硅质岩建造中层间断裂带。主要控矿构造方向为近 向；矿床的成矿具有多期次的特点，与多期次的构造运动相对应；加里东晚期是该矿床最主要的初始富集成矿期，印支期是该矿床一个重要的构造期，该期近 向的挤压逆冲推覆构造对原始沉积层进行叠加改造；燕山期 向、向压扭性断裂对早期含矿地质体截切错动，并为后期钴锰再次淋滤富集提供了有利空间，为成矿期后构造单元，控制钴锰最终成矿的赋存状态。关键词：钴锰矿床；含矿建造；黑色岩系；沉积型矿床；西秦岭中图分类号：.；.文献标志码：文章编号：（）,():.:.,.,.(),.,;,.,;,.:;甘肃金家坪虞关钴铁锰金磷成矿区所处的西秦岭造山带，是中国大陆中央造山系的重要组成部分，环绕岛链古隆起形成深水半深水滞留断陷局限盆地，发育与热水沉积有关的志留纪“黑色岩系”，形成一系列与“黑色岩系”相关的铁锰多金属矿床（张新虎等，），如金家坪、石门沟、大石碑、包家沟等铁锰矿床（图），探明锰矿石资源量.，钴金属资源量 ，具有很大的找矿潜力。前人曾对该成矿带西段的成县金家坪、石门沟锰矿床开展了一定的勘查工作，研究程度薄弱，只有勘查单位根据勘查实践从矿床地质特征、围岩蚀变、控矿因素、找矿标志、锰的赋存状态等方面进行了描述性研究，并对矿床成因进行了初步探讨（段得洪等，；陈秉祥，；施小彬，），专注于伴生钴的找矿研究极少。钴矿作为中国重要的战略性矿产（刘彬等，），主要伴生于以沉积型铜钴矿（赵俊兴等，）为主的其他矿产中，过去的研究多集中在主要成矿元素方面。年，笔者在该成矿带东段徽县大石湾一带开展了钴矿调查评价，首次发现了徽县大石湾钴锰矿床，为南秦岭“黑色岩系”钴锰找矿研究打开了窗口。本文在对锰矿床特征（侯宗林等，）及中国锰矿成矿规律、资源潜力特征系统研究（付勇等，；丛源等，）的基础上，运用叶天竺教授提出的“三位一体”找矿预测理论方法（叶天竺等，；）进行了矿床地质、成矿类型等方面的研究。前人认为，该成矿带钴锰矿体主要受印支期燕山期断裂构造的控制，矿体形态呈“鸡窝状”、“囊状”，深部延伸不足 ，为淋滤沉积形成，对原始沉积层并未形成系统的认识。本文在详细矿床地质调查的基础上，通过对大石湾钴锰矿床含矿建造、主成矿结构面“硅钙面”、矿石组构、岩石地球化学特征等方面的分析，结合国内外著名钴锰矿床特征（吴自成等，；周琦等，；付胜云等，；瞿永泽等，；卢安康等，），探讨矿床成因和成矿机制。区域地质背景大石湾钴锰矿床所在的金家坪虞关铁锰金磷成矿区位于西秦岭造山带的南部（图），处于西倾山南秦岭陆缘裂谷带和中秦岭陆缘盆地的结合部位（张新虎等，）。其陆缘裂解盆地形成于志留纪末，海相沉积成矿作用强烈，基本构造格架定型于三叠纪以来的印支造山运动，地质构造复杂（霍福臣等，）。区域出露地层从老到新依次有志留系舟曲组和卓乌阔组、泥盆系古道岭组和星红铺组、泥盆系石炭系铁岭组、白垩系周家湾组，其中泥盆系石炭系分布在大河店广金坝区域断裂以北，区域上受鸡峰山逆冲推覆构造的影响形成一系列近 向展布的构造岩片，主要岩性组合为微晶灰岩、泥晶灰岩、生物碎屑灰岩、含燧石条带泥晶灰岩夹钙质板岩、含铁石英砂岩、炭质页岩等，主体为一套碳酸盐台地环境海相陆源碎屑沉积建造。上志留统卓乌阔组分布在大河店广金坝区域断裂以南、成县宋坪白水江断裂以北，岩性为微晶灰岩、含燧石条带结晶灰岩夹炭质板岩、硅质板岩、硅质岩，为一套深水相沉积建造。研究区西南部侵入岩发育，印支期迷坝二长花岗岩花岗闪长岩石英二长闪长岩等主要侵入体显 向展布（孙卫东，），研究区可见同期闪长玢岩脉穿插钴锰矿层。大河店广金坝区域断裂带（组）控制着区域矿床（点）的分布，向断裂及其与 向断裂的交会部位及褶皱构造转折端虚脱部位往往是赋矿的有利空间。矿床有成县金家坪钴锰矿（中型）、徽县大石湾钴锰矿、迭部黑拉铁矿（中型）、成县陈家庄铁锰矿（中型）。矿床地质特征.矿区地质通过对矿区进行:岩性构造专项填地 质 通 报 年表 志留系卓乌阔组建造类型划分 建造类型代号岩性组合含矿性硅质灰岩夹板岩建造深灰色中厚层块状硅质灰岩、灰黑色中薄层硅质灰岩夹灰黑色炭质板岩、硅质板岩、浅灰绿色粉砂质板岩、灰色薄层状含硅质条带灰岩板岩夹灰岩建造灰青灰色板岩，灰色钙质板岩，灰色粉砂质板岩，灰黑色含黄铁矿碎裂炭质板岩夹黑色硅质板岩、灰黑色薄层硅质灰岩、灰黑色中薄层细晶灰岩灰岩夹硅质岩建造灰黑色细晶灰岩，灰黑色板状微粉晶灰岩夹浅灰色厚层块状硅质岩、锰质岩、泥质岩层状钴锰矿体灰岩夹板岩建造灰黑色结晶灰岩夹灰黑色燧石条带灰岩夹灰绿色板岩、炭质板岩、炭质板岩，偶见黑色硅质板岩囊状钴锰矿体灰岩硅质岩建造下部为灰黑色含燧石条带微晶灰岩；上部为角砾状硅质岩、泥质岩、锰质岩，顶部为灰黑色块状硅质灰岩层状钴锰矿体炭质板岩建造黑色炭质板岩，黑色黄铁矿化炭质板岩夹灰黑色硅质板岩灰岩夹板岩建造灰黑色结晶灰岩、灰黑色含硅质条带结晶灰岩夹板岩、黑色炭质板岩图，将上志留统卓乌阔组从上到下分为 个岩性段、个建造类型（图），总体呈近 向展布，详见表。类比参考姚敬劬等（）对中国含锰岩系的划分，研究区卓乌阔组 段具有钙硅泥岩系成锰的特征，当该套组合被碎屑岩所替代时，锰矿层变劣质甚至尖灭。地层变形较强，揉皱、褶皱、节理、塑性变形等均较发育。早期 向张性断裂可能为主成矿构造，硅质岩与灰岩接触面为钴锰成矿最主要的成矿结构面，经印支造山该结构面形成近 向层间断裂构造，并为钴锰再次富集成矿提供了有利的含矿空间，向断裂规模较大，走向延伸可达 ，上盘硅质岩角砾岩化、褐铁矿化，最宽处可达 ，被 向、向断裂切割；该组断裂控制着钴锰矿化的分布、规模及产状变化情况，断层产状具有波状变化，控制的矿体形态随之膨大缩小、尖灭再现。向、向压扭性断裂对早期含矿地质体截切错动，并为后期钴锰再次淋滤富集提供了有利空间，为成矿期后构造单元，控制钴锰最终成矿的赋存状态。近矿围岩蚀变主要有钠长石化、碳化、泥化、硅化、褐铁矿化、碳酸盐化等。.矿床地质.矿化带特征根据已知、新发现矿（化）点及土壤地球化学异常分布，结合钴锰矿含矿建造的展布特征，在研究区划分了马家沟阎家湾屈家沟号钴锰成矿带（北带）和麻柳湾冉家山瓦泉山号钴锰成矿带（南带）个钴锰成矿带。号钴锰成矿带呈 向弧形状展布，倾向，长约 ，宽 ；矿带含矿建造为卓乌阔组第 段硅质岩灰岩建造（），矿体产于硅质岩下部薄层硅质灰岩中。目前在该成矿带内共圈出 条矿（化）体，其中钴锰矿体 条、钴矿体 条、钴矿化体 条，主要位于马家沟、阎家湾、屈家沟一带，矿体受近 向层间断裂和 向压扭性断裂控制，多呈层状、似层状产出；矿体厚.，长 ，品位为.，品位为.。号钴锰成矿带呈 向展布，倾向，长约 ，宽 ，矿化带含矿建造为卓乌阔组第 段灰岩夹硅质岩建造（），矿体产于薄层硅质岩与硅质灰岩岩性接触面附近，目前在该成矿带内共圈出 条矿体，其中钴锰矿体 条、钴矿体 条，主要位于瓦泉山、响洞沟、麻柳湾一带。矿体受层间断裂构造控制，多呈层状、似层状产出，矿体厚.，长 ，品位.，品位.，部分矿体、亦达到边界品位。.矿体特征通过老硐编录、探槽揭露及深部钻探验证，共圈定矿（化）体 条，钴锰矿体 条、钴矿体 条，钴矿化体 条，矿体特征见表。按矿体空间的集第 卷 第 期贾祥祥等：西秦岭甘肃徽县大石湾钴锰矿床地质特征及成因图 大石湾钴锰矿构造位置、矿区地质简图.上志留统卓乌阔组 段灰岩夹板岩；上志留统卓乌阔组 段黄铁矿化炭质板岩；上志留统卓乌阔组 段灰岩夹硅质岩；上志留统卓乌阔组 段板岩夹灰岩；上志留统卓乌阔组 段灰岩硅质岩；上志留统卓乌阔组 段板岩夹灰岩、硅质板岩；上志留统卓乌阔组 段灰岩夹板岩、硅质板岩；硅质岩；硅质板岩；地质界线；正断层；逆断层；平移断层；性质不明断层；钴锰矿点；勘探线及见矿钻孔位置；晋宁期中酸性侵入岩；加里东期中酸性侵入岩；海西期中酸性侵入岩；印支期、燕山期中酸性侵入岩；华北板块；北秦岭岩浆弧；中秦岭陆缘盆地；泽库前陆盆地；西倾山南秦岭陆缘裂谷带；扬子板块；巴颜喀拉褶皱系图 大石湾钴锰矿 矿体平面图.卓乌阔组炭质板岩建造；卓乌阔组灰岩夹硅质岩建造；卓乌阔组灰岩夹板岩建造；硅质岩；硅质板岩；地质界线；逆断层；走滑断层；地层产状；钴锰矿体及编号；老硐位置及编号；探槽位置及编号地 质 通 报 年表 大石湾钴锰矿（化）体特征 （）矿体编号工程编号厚度 长度 单工程平均品位 矿体平均品位 产状 含矿建造构造.硅钙面.向层间断裂.硅钙面.向逆断层.向层间断裂.向逆断层.硅质灰岩层间.向逆断层.硅钙面.硅质岩层间断层.向逆断层.硅质灰岩层间断层.向逆断层.向层间断裂.硅钙面.硅质灰岩层间断层第 卷 第 期贾祥祥等：西秦岭甘肃徽县大石湾钴锰矿床地质特征及成因续表 矿体编号工程编号厚度 长度 单工程平均品位 矿体平均品位 产状 含矿建造构造.向逆断层.硅钙面.硅钙面.硅钙面.向逆断层.硅钙面.硅钙面.硅质灰岩层间断层.硅钙面中分布特征，矿化带可分为马家沟、阎家湾、屈家沟 个矿段，矿化带可分为麻柳湾、响洞沟、瓦泉山 个矿段。根据矿体赋存位置及展布规律，可将研究区钴锰矿体分为以下 类。（）受“硅钙面”控制的沉积改造型钴锰矿。该类矿体代表性的有阎家湾矿段、瓦泉山矿段，矿体赋存于硅质岩与微晶灰岩接触面（图），自下而上为含燧石条带微晶灰岩泥质岩含泥硅锰质岩与钠长岩互层（矿体）泥质岩硅质角砾岩（硅质岩）（图），其接触面波状起伏，矿体随之膨大收缩、尖灭再现，并发生层间滑动；矿体形态呈层状、似层状，矿体产状 ，该类矿体走向延伸稳定，已控制 可达 ，钻孔 控制斜深（图）。（）受灰岩层间断裂构造控制的钴锰矿。代表性的有阎家湾矿段、，矿体赋存于灰黑色含燧石条带微晶灰岩层间断裂中，接触面波状起伏，形态呈似层状、脉状及不规则状，在断层下盘常形成岩溶盆、岩溶凹槽，矿体厚度亦随岩溶地貌的变化而膨大或缩小（张洪瑞等，），一般为.，在岩溶盆中可达.，矿体上部常被地下河沉积的砂砾石（具水平层理）掩盖（图）。（）受 向、向断裂构造控制的钴锰矿。代表性的有阎家湾矿段、瓦泉山矿段，该类矿体出现于以上 类矿体的旁侧，严格受不同方向断裂构造的控制，靠近原始沉积层位则厚大，远离则尖灭，矿体延伸小于 ，普遍褐铁矿化较强烈，形态呈囊状、透镜状、脉状及不规则状。.矿石特征通过对主要矿石类型的光、薄片鉴定及基本化学分析，大石湾钴锰矿以钴锰为主，不存在单独钴矿物，伴生铜、镍。矿石类型以含泥硅锰质岩为主，其次为铁锰矿化角砾岩，为氧化型矿石。矿石矿物主要为黑色纹层状、粉末状、土状软锰矿（图），其次为葡萄状、鲕状硬锰矿（图），少量褐锰矿、褐铁矿、赤铁矿。脉石矿物主要为方解石、钠长石、石英，其次有高岭土、有机碳及少量岩屑等。地 质 通 报 年图 大石湾钴锰矿 矿体剖面图.泥质岩；微晶灰岩；硅质岩；钴锰矿体（锰质岩）；层间断层；产状；矿体平均厚度（）平均品位（）图 大石湾钴锰矿 矿体 号勘探线剖面图.微晶灰岩；硅质岩；硅质角砾岩；黄铁矿化炭质板岩；钴锰矿体（锰质岩）；产状；老硐位置及编号；见矿钻孔位置及编号；矿体平均厚度（）平均品位（）第 卷 第 期贾祥祥等：西秦岭甘肃徽县大石湾钴锰矿床地质特征及成因图 大石湾钴锰矿 剖面图.图 主要矿石矿物集合体典型照片.纹层状软锰矿集合体；葡萄状硬锰矿集合体通过野外观察，结合光、薄片鉴定结果，矿石组构可分为原生和后生 种（叶杰等，），原生组构有条带状、似层状（图版 ）、条纹状构造（图版）、结核状构造（图版）及豆状构造，鲕状（图版）、纹层状结构（图版）、隐晶质（图版）、胶状结构；后生组构有多孔状、蜂窝状（图版）、脉状构造，土状、粉状结构（图版）。赋存于硅钙面及层间构造的矿石可见残留原地 质 通 报 年图版 .软锰矿与泥质互层形成的纹层状构造；.软锰矿（硬锰矿）与钠长石互层形成的纹层状构造；.灰岩中结核状构造；.断裂构造中蜂窝状构造；.鲕状结构；.鲕粒硬锰矿与条纹状软锰矿；.隐晶质结构；.土状、胶状结构。硬锰矿；闪锌矿；褐铁矿生组构，以条纹状构造为主；赋存于成矿期后不同方向断裂构造中的矿石以后生组构常见，可见蜂窝状、土状、热液条带状构造为主。对该矿床西邻成县金家坪钴锰矿床、所采矿石进行物相分析，结果显示，锰主要集中在氧化锰矿物中（软锰矿、硬锰矿、水锰矿、褐锰矿），占锰总含量的 以上，其中软锰矿和硬锰矿中锰占 以上，而菱酸锰矿中锰所占比例不超过，几乎不含硅酸盐类锰。从锰矿物相的一般成因分析，硬锰矿、软锰矿第 卷 第 期贾祥祥等：西秦岭甘肃徽县大石湾钴锰矿床地质特征及成因图 锰矿各时期主要矿物生成顺序.在原生及次生条件下均可以形成，而鲕状硬锰矿、水锰矿和褐锰矿为原始沉积形成，二者叠加作用成矿。根据本区锰矿体的产出状态、矿石的矿物成分和组构特征分析，主要矿物的形成可分为沉积成矿（岩）和成矿（岩）后构造热液改造及表生裂隙淋积充填 个时期，各时期的主要矿物生成顺序见图。钴与锰矿密切共生，均已达工业品位，使矿区的锰矿体多数为钴锰矿体。钴主要以钴氧化物形式存在，平均占有率.，其次有少量钴硫化物，平均占有率.，不含钴难溶脉石（表）。岩石地球化学特征.主要金属元素富集特征在研究区及周边采集卓乌阔岩组各类岩石样品 件，岩石全分析样品 件，由甘肃省地矿局一勘院试验测试中心测试，分析结果分别见表、表。从岩石的元素富集特征分析，硅质岩中、等元素呈强富集型，、等元素呈弱富集型；硅质板岩中、等元素呈强富集型，、等元素呈弱富集型；炭质板岩中、等元素呈强富集型，、等元素呈弱富集型。从表 可知，研究区、主成矿元素并不在任何一种岩石类型中富集，且均小于元素平均值。元素在碳酸盐岩中平均值为.表 西邻金家坪锰矿床矿石中伴生钴物相分析结果 硫化物中钴含量 所占比例 氧化物中钴含量 所占比例 难溶脉石中钴含量 所占比例.，远小于志留系中 元素平均值，在板岩中平均值为.，且在硅质板岩中呈弱富集。元素在碳酸盐岩及板岩中平均值为，远小于志留系中 元素平均值，在硅质岩中仅为。前人认为，研究区钴锰成矿是淋滤卓乌阔组内元素富集层而形成囊状、鸡窝状矿体，显然与本次调查所显示的元素地球化学特征不相符。事实是，在沉积成岩阶段，、等成矿元素仅富集于含泥硅锰质岩中，并未在其他岩性层中富集。.主量元素特征泥硅质锰质岩矿石中主要化学成分 含量在.之间，含量在.之间，可以推断，矿石中脉石矿物主要为石英或铝硅酸盐类矿物。次要化学成分为铁及钙镁质矿物（、）等，矿石中 含量变化较大，泥硅质锰质岩含量较高，可能与海水硅质成分化学沉积有关，钴锰矿化角砾岩中 含量较低，可能与后期改造再次富集相关。.稀土元素特征在矿带矿体及围岩中采集稀土元素分析样品 件，钠长岩采集于矿体夹层，由甘肃省地矿局一勘院试验测试中心测试，质谱仪型号为 型。稀土元素含量及特征参数见表，稀土元素球粒陨石标准化型式见图。分析结果显示，粘土岩、硅质岩稀土元素总量（）介于.之间，反映典型深海沉积环境特征；泥硅质锰质岩及与之紧密共生的钠长岩稀土元素总量介于.之间，相对偏低，表现出与海水不一致的特点，反映沉积阶段海水中早期形成大量锰质结地 质 通 报 年表 卓乌阔组各类岩石中元素含量 岩石名称数字特征志留系中均值.板岩平均值.标准偏差.浓集系数.硅质板岩平均值.标准偏差.浓集系数.炭质板岩平均值.标准偏差.浓集系数.结晶灰岩平均值.标准偏差.浓集系数.细晶灰岩平均值.标准偏差.浓集系数.硅质灰岩平均值.标准偏差.浓集系数.含硅质条带灰岩平均值.标准偏差.浓集系数.硅质岩平均值.标准偏差.浓集系数.注：元素含量单位为，其他元素含量单位为；浓集系数平均值 志留系中均值图 矿带钴锰矿石及围岩稀土元素北美页岩标准化配分模式图（北美页岩标准化数据据陈德潜等，）.核。轻重稀土元素比值（）介于.之间，（）值大多小于，表明海水中重稀土元素较轻稀土元素富集的特点。钠长岩、硅质岩、粘土岩中 值介于.之间，为负 异常，表明在海水处于氧化环境下形成了化学沉积的海相沉积物；但有 件矿石样品 皆大于，表现为正 异常，与现代海洋中锰结核的稀土元素特征相似，矿石中正 异常的出现表明在沉积初期阶段已经形成锰质结核（傅群和，；林枢等，），（）与、共同沉淀所致。稀土元素北美页岩标准化图解（图）中的分配曲线向左倾斜，表明重稀土元素富集而轻稀土元素亏损，为重稀土元素富集型。硅质岩、钠长岩、粘土岩和含泥硅锰质岩 个样品的配分曲线基本类似，第 卷 第 期贾祥祥等：西秦岭甘肃徽县大石湾钴锰矿床地质特征及成因表 矿带钴锰矿石及围岩主量元素分析结果 样品编号岩矿石名称硅质岩硅质岩硅质岩钠长岩锰矿化角砾岩含泥硅锰质岩钠长岩粘土岩含泥硅锰质岩含泥硅锰质岩粘土岩含泥硅锰质岩.烧失量.注：主量元素含量单位为表 矿带钴锰矿石及围岩稀土元素含量 样品号样品名硅质岩硅质岩硅质岩钠长岩含泥硅锰质岩含泥硅锰质岩钠长岩粘土岩锰矿化角砾岩锰矿化角砾岩粘土岩.（）.注：稀土元素含量单位为 地 质 通 报 年反映出它们为同源产物；但锰矿化角砾岩 件样品表现出强烈的正 异常，可能与地表氧化淋滤相关。讨 论.矿床成因大石湾钴锰矿的形成与南秦岭陆缘裂解息息相关（张复新等，），在加里东期陆缘裂解过程中，在志留纪晚期沉积了一套深海相的碳酸盐岩建造。根据卓乌阔组的各岩性段的建造类型分析，存在多个沉积旋回，其中卓乌阔组 段微晶灰岩夹硅质岩建造构成钴锰矿的容矿地层，在研究区延伸可达 。已发现的主要钴锰矿体均赋存于该套建造硅质岩与微晶灰岩岩性界面（硅钙面），自下而上为含燧石条带微晶灰岩泥质岩含泥硅锰质岩与钠长岩互层泥质岩硅质角砾岩（硅质岩），构成含矿“泥硅锰”岩套。赋存于硅钙面的钴锰矿体具有典型的纹层状构造、条带状构造、豆状构造，鲕状结构等沉积组构，虽经印支造山期强烈的构造改造，但原始沉积纹层仍随处可见。另外，硅质岩、钠长岩、粘土岩和含泥硅锰质岩的稀土元素配分曲线基本类似，表明研究区含矿“泥硅锰”岩套属于同一构造环境，沉积成岩与成矿相继发生，在沉积成岩阶段形成的锰质岩主要由鲕状或胶状晶质硬锰矿、水锰矿、褐锰矿、交代（隐）晶质硬锰矿的软锰矿及微细粒他形粒状方解石、石英、钠长石组成，钴共生于各类氧化锰中。经后期改造再次富集形成如今的矿体赋存状态。综上所述，根据矿产地质勘查规范 铁、锰、铬（）对中国锰矿床的划分标准（郝雨等，），参考张洪瑞等（）对钴矿床成因类型的研究，将徽县大石湾钴锰矿床成因类型划归海相沉积型黑色页岩系氧化型锰矿亚类。.矿床形成机制综合前文矿体特征、矿石特征、岩石化学特征、岩（矿）石地球化学特征等研究，按成矿作用及控矿因素特征，该矿床可划分为 个成矿阶段。（）沉积阶段：据徐林刚等（）最近研究成果，海相沉积型锰矿的成矿过程受古海洋沉积环境影响，在晚志留世（加里东晚期）西倾山南秦岭陆缘裂解环境下，本区接受了半深水深水陆架斜坡碳酸盐岩、含炭细碎屑岩、硅质岩沉积建造。远距离搬运的成矿物质在海底洼地形成化学（碳酸盐岩）、胶体状（硅质岩）沉淀物和褐锰矿、水锰矿、鲕状硬锰矿、软锰矿等沉淀形成的锰质岩，结壳或结核中的铁锰氢氧化物（主要为水羟锰矿）强烈吸附海水中的 离子，造成钴富集（，）。随着沉积层的加厚，在重力或构造应力作用下成矿物质失水结晶固化，形成矿体或矿胚层。（）构造热液叠加改造阶段：印支期强烈的陆内碰撞造山作用，在区域发生了强烈的地壳挤压收缩和强烈的逆冲推覆构造，使研究区志留系全面褶皱回返发生强烈的构造变形，尤其是在“硅钙面”附近发生一系列逆冲推覆，使原始沉积矿层发生褶皱变形、矿石角砾岩化、透镜化；伴随构造热液的运移、充填交代原生矿石，矿石组构发生强烈改变。印支运动以后该区结束了海相沉积历史，进入陆内演化阶段。（）表生氧化富集阶段：自燕山期以来，矿区抬升进入陆地造山演化，已褶皱造山处于陆相环境的卓乌阔组碳酸盐岩、硅质细碎屑岩建造中，包括张性顺层断裂在内的不同方向、不同类型、不同时代的断裂十分发育，为钴锰矿床的再次富集提供了良好的成矿空间。从金家坪锰矿床 种锰矿物相在垂深方向上的变化分析，矿体由地表至地下 ，有软锰矿中锰增加，其他矿物相中锰减少的趋势，软锰矿中锰所占的比例由.增加到.，水锰矿和褐锰矿中锰由.降低到.，菱锰矿中锰由.降至.。充分说明在炎热潮湿的氧化条件下，充足的大气降水和地下潜水不断汲取含矿建造中的锰质成分，在不同方向的断裂构造中以软锰矿再次沉淀。经这种长期循环的淋积作用，最终形成沉积改造型钴锰矿床。结 论（）大石湾钴锰矿含矿建造为卓乌阔组 段下部灰岩夹硅质岩建造（）和上部灰岩硅质岩建造（），硅质岩与灰岩接触面为钴锰成矿最主要的成矿结构面，原始沉积的钴锰矿层均赋存于该含矿建造的硅钙面中，构成含矿“泥硅锰”岩套。（）、主成矿元素在任何一种岩石类型中均小于西秦岭地区志留系元素平均值，含泥硅锰质岩中钠长岩夹层及硅质岩中稀土元素总量介于.之间，反映典型深海沉积第 卷 第 期贾祥祥等：西秦岭甘肃徽县大石湾钴锰矿床地质特征及成因环境特征，矿石正 异常与围岩负 异常的出现，表明在沉积成岩初期阶段大量形成锰质结核，在沉积成岩阶段富含 的胶体状含锰沉淀物形成原始锰质岩。（）大石湾钴锰矿的形成与南秦岭陆缘裂解密切相关，成矿作用与沉积成岩同时发生，在印支期燕山期经构造、淋积改造形成。注释甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院.甘肃省成县南康一带铁、锰及多金属矿普查报告.:.陕西省地质调查院.:略阳县幅区域地质调查成果报告.:.甘肃省地质调查院.甘肃省迷坝南康一带铜铁多金属矿远景调查成果报告.:.参考文献 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