在近年不断紧张的供需关系背景下，锰被列为中、美、欧战略性关键矿产。其中碳酸盐岩型锰矿床是我国沉积型锰矿床的主要类型之一，在华南板块西南缘大量发育。传统观点认为大量碳酸锰矿物的沉淀发生在氧化的海水中，无法很好的解释一些华南板块西南缘锰矿床的地质和地球化学特征。为了查明这一类型锰矿床的成矿作用，我校地球科学与资源学院邓军教授团队陈方戈博士在王庆飞教授、邓军教授指导下，开展了详细的层序地层、矿物和地球化学研究，查明了早石炭世龙头锰矿床的成因模式，取得了以下重要成果：

1. 建立了沉积型锰矿的详细层序地层柱状图，提出龙头锰矿床形成在最大海泛期，还原且富锰的海水上涌关闭了碳酸盐岩工厂并导致沉积凝缩期，这一时期沉积速率极低，为碳酸锰矿物沉淀提供了良好环境，大量碳酸锰矿物在下陆棚富集，少量褐锰矿-碳酸锰在局部中陆棚环境发育（图1）。

2. 碳酸锰矿石接近海水的碳同位素组成和含锰方解石包裹含镁方解石（白云石）生长的现象可能代表了一种碳酸锰矿物在还原水体中沉淀的新模式（图2）。

3. 锰的主要来源为伸展环境下的强烈海底热液活动。持续的海侵作用导致来自深海热液的锰离子运输到大陆边缘，并被上涌作用运移至中下陆棚位置（图3），这一机制与前寒武在广泛缺氧海水中热液锰的沉淀过程类似。

4. 提出的海水上涌锰成矿模型与传统观点不同，为解释世界其他地区大型碳酸盐岩容矿的锰矿床成因提供了新的可能。

图1 下石炭统鹿寨组和巴平组综合层序地层柱状图

图2 龙头锰矿床碳酸锰矿石BSE（背散射）图

Rds，菱锰矿；Mn-cal，含锰方解石；Py，黄铁矿；Qtz，石英

图3 龙头锰矿床成矿模式图

本研究受到国家自然科学基金项目重大研究计划“特提斯地球动力系统”（9185217），广西地矿局重点研究项目（201811, 201813）和高等学校学科创新引智（111）计划（项目号：BP0719021），和的联合资助。发表在国际权威期刊《Economic Geology》：Chen, F., Pufahl, K.P., Wang, Q.*, Matheson, E.J., Shabaga, B.M., Zhang, Q., Zeng, Y., Le, X., Ruan, D., and Zhao, Y., 2021, A new model for the genesis of Carboniferous Mn Ores, Longtou deposit, South China Block: Economic Geology, v. 117, p. 107-125. [IF2021=5.086].

原文链接：https://pubs.geoscienceworld.org/segweb/economicgeology/article-abstract/117/1/107/598710/A-New-Model-for-the-Genesis-of-Carboniferous-Mn