西昆仑玛尔坎苏锰矿带含锰岩系时代厘定及地质意义

作者：张帮禄; 吕志成^*; 于晓飞; 李永胜; 甄世民

来源：吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(01): 120-139.

DOI：10.13278/j.cnki.jjuese.20220152

• 锆石U-Pb年龄
• 晚石炭世
• 含锰岩系
• 玛尔坎苏锰矿带
• 西昆仑

西昆仑造山带新近发现的玛尔坎苏碳酸锰成矿带是我国锰矿资源勘查的重大突破。本文在梳理玛尔坎苏碳酸锰成矿带区域地层已有年龄的基础上，对含锰岩系含火山碎屑灰岩、砂质灰岩及凝灰岩夹层中的锆石开展U-Pb测年工作，厘定了含锰岩系的沉积时代，并结合同期区域构造及表生系统演化背景，探讨了玛尔坎苏锰矿带的地质意义。喀拉阿特河组含锰岩系第一岩性段含火山角砾灰岩和第二岩性段砂质灰岩中火山岩岩屑获得锆石U-Pb谐和年龄为(322.9±1.8)Ma,第三岩性段凝灰岩夹层最年轻的3颗锆石获得U-Pb谐和年龄为(322.0±5.3)Ma。结合新近发表的碳酸锰矿石Re-Os等时线年龄，可大致将该套含锰岩系的沉积时代限定为晚石炭世(约320 Ma)。喀拉阿特河组含锰岩系地层可能代表晚古生代古特提斯洋北向俯冲背景之下的弧后盆地沉积序列。含锰岩系沉积时恰处于晚古生代冰期之内(340～285 Ma),碳酸锰矿石亦具有类似现代海洋水成铁锰沉积物的(REE+Y)PAAS配分形式，表明原始锰氧化物沉淀速率较慢且与海水呈平衡状态。这可类比全球新元古代与冰期有关的其他沉积碳酸锰矿床的形成过程，即冰川的逐渐消融导致溶解Mn2+以锰氧化物的形式缓慢沉淀。据此推测晚古生代南半球Gondwana大陆发育的动态冰川活动对古特提斯海域Mn元素的地球化学循环产生一定影响。

• 单位
  中国地质调查局发展研究中心; 中国地质大学（北京）