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高燕锰矿床自其发现至今已有五十余年,先后有数名专家学者从不同的角度对本矿床的成因进行了深入的研究。本文着手于锰矿床的地球化学特征,通过主、微量、稀土等元素含量特征,结合矿床地质特征对高燕锰矿床的成因提出新的认识。城口高燕锰矿床产于黑色页岩之中,赋存于震旦系下统陡山沱组上段(Z1ds2)地层中。矿层的顶板岩石为灰黑、灰色薄—中厚层状含锰白云岩。底板为黑色炭质页岩。其矿层严格受陡山沱组(Z1ds)层位和褶皱构造及其次生断裂构造控制。矿石结构以中粒至细粒结构、球粒结构、放射状结构为主,微晶结构、他形粒状结构次之,矿石的构造以块状、层状、条带状为主,纹层状、皮壳状、条纹状次之。矿石矿物有菱锰矿、锰白云石,脉石矿物有为方解石、白云石、硅质、水云母、炭质、黄铁矿等。高燕锰矿床样品中主微量元素分析结果表明,样品中Ag、As、Ba、Bi、Cd、Co、Cr、Li、Mo、Ni、Pb、Rb、Sb、Se、Tl、V、W、Zn等元素相对富集较高,MnO/TiO2比值>3.5,MnO与Al2O3呈明显的负相关关系,Si-Al和Na2O-MgO图解分别落在热水沉积和海洋沉积区域内,Fe/Ti比值在11.5944.46之间、(Fe+Mn)/Ti比值189.751323.82之间、Al/(Al+Fe+Mn)比值在0.08以下,Co/Ni比值小于0.55,V/(V+Ni)比值在0.270.56之间,Ba/Sr比值在1.6528.8之间,Th/U比值小于1.25,logU-logTh图解落在石化的热水铁锰沉积区,Fe-Mn-(Ni+Cu+Co)×10三角图解落在热水沉积区,反映了高燕锰矿床的形成伴随大量的海底热液活动,锰质来源于海洋沉积,在缺氧向氧化转变的沉积环境中沉积富集成矿。研究区内各类岩矿石样品的∑REE变化范围较大(38.55ppm224.88ppm),其轻稀土与重稀土的比值均>1,轻稀土明显较重稀土富集。Eu元素明显的正异常现象与海底热水活动有关,Ce元素异常表明高燕锰矿床成矿时整体处于一个缺氧环境向氧化环境转化的沉积环境中。结合高燕锰矿床的区域构造演化历史以及城口地区上震旦系时期构造展布,推断高燕锰矿床早震旦世陡山沱期早期位于浅海陆盆环境中,表现为海侵体系,水域深度增加,同期扬子地块东南缘火山岩的发育,在震旦系陡山沱组锰矿层以下的地层中有凝灰质的存在,说明了该区晚震旦世早期该区仍有火山活动余波。火山活动为锰矿的形成提供了富含Mn元素的成矿流体。富锰热水溶液喷出至海底后,在还原的海底底层水条件下,Mn2+难以沉淀,并随着洋流作用逐渐上升,当抵达氧化还原界面附近的高生产力水域,由于生物作用,使得Mn2+与CO32-结合形成菱锰矿,形成锰矿层。