【摘 要】
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黔湘渝毗邻区是我国黑色页岩型锰矿的集中产区,近年来在该区域的找矿勘查取得重大进展,为沉积型锰矿成矿规律和成矿环境的研究提供了重要契机。黑色页岩型锰矿的形成与全球气候变化（冰期-间冰期的演变）具有一定关系。黔湘渝毗邻区锰矿呈厚层状赋存于南华纪大塘坡组黑色页岩中,其下覆地层和上伏地层分别为Sturtian冰期和Marioan冰期沉积物。区域内大塘坡组黑色页岩底部的清水江组和铁丝坳组形成年龄尚存在争论,
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（41403008）； 中央公益性科研院所基本科研业务费项目（YWF201406）； 国土资源调查项目（12120115069801）；
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黔湘渝毗邻区是我国黑色页岩型锰矿的集中产区,近年来在该区域的找矿勘查取得重大进展,为沉积型锰矿成矿规律和成矿环境的研究提供了重要契机。黑色页岩型锰矿的形成与全球气候变化（冰期-间冰期的演变）具有一定关系。黔湘渝毗邻区锰矿呈厚层状赋存于南华纪大塘坡组黑色页岩中,其下覆地层和上伏地层分别为Sturtian冰期和Marioan冰期沉积物。区域内大塘坡组黑色页岩底部的清水江组和铁丝坳组形成年龄尚存在争论,影响了区域上地层的对比和对Sturtian冰期时代的确定。同时,前人虽然对黔湘渝毗邻区黑色页岩型锰矿的成矿过程做了大量研究,但是,该区内锰矿的成矿物质来源、成矿机制和沉积盆地氧化还原环境以及与锰矿的关系尚存争论。本文通过对研究区内清水江组、铁丝坳组凝灰岩锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,结合前人对于研究区内对应层位的研究成果,厘定重点层位成岩、成矿年龄。测年结果显示松桃县乌罗镇寨狼沟清水江组四段锆石U-Pb年龄为752.7±1.8Ma,万山漾头镇清水江组四段年龄锆石U-Pb年龄为746.7±4.9Ma,表明青白口系清水江组的顶界年龄约为750Ma,即Sturtian冰期的开始不早于750Ma;万山瓮南溪-夏家坡铁丝坳组底部锆石U-Pb年龄为727.1±4.4Ma,表明南华系铁丝坳组的底界年龄约为727Ma,确定了清水江组与铁丝坳组地层界限的年龄应在727Ma~750Ma之间。本文还对黔湘渝毗邻区内的典型矿床贵州高地锰矿的菱锰矿开展了详细的碳氧同位素研究,碳氧同位素研究样品采自钻孔的菱锰矿和富锰黑色页岩,结果表明其δ13CV-PDB和δ18OV-PDB全部为负值,变化范围分别在-11.5‰至-6.8‰和-15‰至-3.9‰之间。结合前人的研究成果,认为黔湘渝毗邻区南华系形成时古海洋处于氧化还原的分层状态,含锰的陆源碎屑物质通过海水的分解作用首先形成氧化锰和氢氧化锰,在浅水滞留盆地环境下古海水由弱氧化状态转变为还原状态,并在有机质降解作用的促使下使锰的氧化物和氢氧化物转化成菱锰矿,并富集沉积形成大塘坡组黑色页岩型菱锰矿矿床。
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