[发明专利]一种古天然气渗漏沉积型锰矿Mn/Cr定量预测探矿方法

说明书

技术领域

本发明属于地质勘查技术领域，具体涉及一种古天然气渗漏沉积型锰矿Mn/Cr定量预测探矿方法。

背景技术

目前，世界锰矿床类型主要有海相沉积型、沉积变质型两大类。海相沉积型主要为第三纪(0.3-0.6亿年)形成的氧化锰、菱锰矿矿床，如黑海地区的尼科波尔、恰图拉超大型锰矿床。南非的沉积变质型锰矿床则以中-古元古代(10-25亿年)的南非卡拉哈里和波斯特马斯堡超大型锰矿床为代表，现开采的主要为后期风化富集形成部分。其他如火山沉积型、热液型、风化淋滤型等锰矿床规模相对较小，无一达到超大型规模。

黔东及毗邻区南华纪(距今约6.65亿年)“大塘坡式”锰矿床，但它既不同于南非的沉积变质型锰矿床、又不同于黑海周边的第三纪沉积型锰矿床。过去一直将其划归传统的海相沉积型锰矿床。近年来，周琦、杜远生等在锰矿层中发现了大量被沥青充填的气泡状构造、泥火山、底辟构造等一系列罕见的古天然气渗漏沉积构造，结合碳、氧、硫等同位素地球化学特征研究，发现与现代甲烷渗漏的冷泉碳酸盐岩的成因十分相似，并在松桃大塘坡锰矿区，发现三个南华纪早期的古天然气渗漏喷溢口，并构成了一个渗漏喷溢口群等。因此，黔东及毗邻地区南华纪“大塘坡式”锰矿床，完全不同于传统的海相沉积型、沉积变质型锰矿床，也不是火山沉积型、热液型、风化淋滤型等锰矿床，它是一种新的锰矿床类型——古天然气渗漏沉积型锰矿床。

该类型锰矿床产于十分独特的构造古地理环境——裂谷背景条件下。华南黔东及毗邻区南华纪(距今约6.65亿年)该类型锰矿床，即产于Rodinia超大陆裂解背景下，南华裂谷盆地(I级)之中。南华裂谷盆地分别由武陵、雪峰次级裂谷盆地和其间的天柱-怀化隆起(地垒)三个Ⅱ级构造单元构成。次级裂谷盆地还可进一步细分，如武陵次级裂谷盆地就可进一步出Ⅲ级断陷(地堑)盆地与Ⅲ级隆起(地垒)。Ⅲ级断陷(地堑)盆地还可再进一步细分为多个Ⅳ级断陷(地堑)盆地和隆起(地垒)。南华裂谷盆地(Ⅰ级)控制华南南华纪锰矿成矿区，次级裂谷盆地(Ⅱ级)控制锰矿成矿带，Ⅲ级断陷(地堑)盆地控制形成锰矿成矿亚带，Ⅳ断陷(地堑)盆地控制形成锰矿床(周琦、杜远生等，2016)。因此，寻找深部隐伏的古天然气渗漏沉积型锰矿床，关键是如何预测判断Ⅳ断陷(地堑)盆地的存在与否和空间分布，如找到了隐伏的南华纪早期的Ⅳ断陷(地堑)盆地，就找到了一个大型-超大型锰矿床。

因此，本发明主要解决深部隐伏的古天然气渗漏沉积型锰矿床的一种地球化学定量预测关键技术方法。无论是古天然气渗漏沉积型锰矿床这一种新的锰矿床类型，还是传统的海相沉积型、沉积变质型锰矿床，过去均无定量的地球化学预测关键技术方法。本发明的天然气渗漏沉积型锰矿Mn/Cr定量预测探矿方法，是全新的、创造性的发明，过去虽有其他一些地球化学元素比值(如Ni/Co比值、Mn/Fe比值等)，但均未用于锰矿定量或定性找矿预测，故无对应现有技术进行对比。

发明内容

国内锰矿成矿理论长期引用上世纪中期、前苏联别捷赫金院士在研究乌克兰超大型锰矿床的基础上，提出了沉积锰矿相变成矿理论；国际上主要有Force and Cannon(1988)、Maynard(2003,2010)提出的“浴缸边缘模型”，认为菱锰矿主要沉积在盆地边缘区域氧化还原界线附近一条狭长的带上。Roy(2006)在此基础上进一步提出了“锰泵”模型等。这三种模式大同小异，其核心均只强调外生沉积成锰作用，没有考虑锰质主要来自深源(内源)的情况。显然，均无法解释黔东地区南华纪锰矿床是在断陷盆地中心成矿，而盆地边缘却无菱锰矿沉积等独特特征。