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摘要
晚古生代，康西瓦洋壳指向西昆仑地块俯冲，在恰尔隆盆地内沉积了下石炭统—上二叠统的一套以海进-海退为特征的旋回序列。新发现的主乌鲁克碳酸锰矿床位于恰尔隆盆地北部，含锰层位为下石炭统他龙群中段细碎屑岩夹碳酸盐岩，锰矿层为黑色泥质碳质页岩夹铁锰质微晶灰岩，显示明显韵律。锰矿石的Mn品位为8.00%～16.59%,Mn/Fe比值为0.36～1.46，铁锰分异不明显。矿石矿物主要为锰碳酸盐矿物，具有典型生物结构。碳酸锰矿石的正Eu异常（δEu=3.46±2.00）显示成矿物质主要为海底热水来源。碳酸锰矿石以及围岩的87Sr/86Sr偏向于大陆地壳组成（0.711925±0.000601），表明成矿物质主要来自西昆仑古老陆壳基底。锰矿石中不明显的Ce异常（δCe=0.96±0.14）和低的（Mo/U）auth（自生矿物的Mo/U摩尔浓度比值，5.36±4.41）显示其主要沉积于局部快速氧化环境；而明显的Mo富集(平均Moauth=99.14±97.04)和纹层状自形黄铁矿表明围岩主要形成于还原环境。碳酸锰矿石的有机碳同位素组成(δ13Corg-PDB=-24.65‰±2.12‰)、无机碳同位素的组成和变化趋势(δ13Ccarb-PDB=-12.67‰±3.86‰)以及总有机碳含量（TOC）与锰品位成负相关，表明锰可能最初以（氢）氧化物形式沉淀，而后在成岩埋藏过程中被有机质还原。总之，在早石炭世的恰尔隆盆地内，海侵过程带来丰富的自由氧和有机质，沉积了一套黑色泥质碳质页岩夹铁锰质微晶灰岩。同生断层活动带来富Mn2+热水；Mn2+在短暂的氧化条件下被氧化为Mn3+/Mn4+的（氢）氧化物。由于含氧量不足，铁和锰未完全分离。随着沉积作用进行，这些（氢）氧化物被表层沉积物覆盖而埋藏。随后在缺氧孔隙水中，Mn3+/Mn4+的（氢）氧化物被有机质还原为Mn2+碳酸盐矿物。晚石炭世，海平面上升，Mn2+的氧化作用逐渐减弱，使得上覆地层缺乏含锰层位。
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单位中国冶金地质总局矿产资源研究院; 矿床地球化学国家重点实验室; 中国科学院地球化学研究所; 中国科学院大学; 贵州省有色金属和核工业地质勘查局
