桂西南早-中三叠世东平-足荣大型锰矿床地球化学、年代学及成因研究

广西东平-足荣大型锰矿床位于桂西南锰矿带上，是广西重要的锰矿富集区。其含矿地层为三叠系北泗组，是一套以硅-泥-灰为主浅海台盆相含锰碳酸盐岩沉积，含锰矿物主要为钙菱锰矿、锰方解石和锰白云石。本文对矿区锰矿层顶部的沉凝灰岩及含锰岩系开展了详细的岩石学、岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究，进而对锰矿成矿时代、成因、沉积环境、沉凝灰岩源区和大地构造背景进行了探讨。锆石SHRIMP U-Pb定年结果显示，3件沉凝灰岩样品的锆石呈自形-半自形板柱状，发育良好的岩浆锆石振荡环带结构。206Pb/238U年龄加权平均值分别为250.8±2.1Ma（MSWD=0.98）、250.6±2.2Ma（MSWD=0.49）和243.6±2.3Ma（MSWD=0.44）。进一步限定了'东平'式锰矿的成矿时代为早-中三叠世（不晚于241~246Ma的范围内）。沉凝灰岩的构造环境判别图解及微量、稀土元素特征显示其岩浆可能形成于与俯冲消减作用相关的碰撞-弧相关或活动大陆边缘相关背景，推测东平-足荣锰矿的形成可能受到广西凭祥-东兴火山作用的影响。含锰岩系的U、V和Mo元素含量及U/Th、V/Cr、V/（V+Ni）、Ni/Co比值显示东平-足荣锰矿形成于氧化-次氧化的沉积环境。logU-logTh、Fe/Ti-Al/（Al+Fe+Mn）图解及微量元素Ba含量、Ba/Sr值均指示成矿作用受到热水作用的影响。综合矿床地质研究，东平-足荣锰矿形成于弧后盆地拉张构造背景中，锰成矿受同期火山及海底热液作用影响，水体沉积环境为氧化-次氧化条件。