锰矿为广西优势矿种,主要分布于桂西南地区。本文应用沉积学、旋回地层学、地球物理、地球化学等方法手段,综合研究了桂西南地区下三叠统沉积锰矿的沉积特征、含锰岩系特征、地球化学特征和控矿因素,阐述了锰矿成矿的物质来源,建立了找矿标志,探讨了锰矿成矿过程中的控制因素及成因机理。早三叠世是桂西南地区最重要的成锰时期之一,其地层可划分为非含锰岩系和含锰岩系。非含锰岩系为马脚岭组,以大套的碳酸盐岩沉积为特征;含锰岩系为北泗组,以硅质灰岩及碳酸锰矿沉积为主。碳酸锰矿床仅发育于台盆相沉积中,台盆相位于大新浅水碳酸盐台地北侧,在研究区形成了较为典型的台盆相间的古地理格局。台盆相发育的面积不大,锰矿床主要分布于德保县扶晚—天等县东平—田东县江城一带,在古地理格局上表现为碳酸盐台地之间或台地与台地边缘相区之间的具有一定方向的狭长台盆区域,相带较窄,水体能量较弱。对桂西南地区下三叠统锰矿区进行钻孔测井测量发现,应用自然伽马、声波、电位电阻率测井曲线响应特征及其正弦波拟合曲线可以较好地对东平矿区三叠系进行地层划分。由于受中下三叠统不同岩性的影响,测井数据可显示不同的物性特征,因而具有较好的物性界面响应,而物性界面与年代地层界面之间则具有较好的对应关系。因此,这将有助于年代地层界面的划分,并可为今后的非地震物探工作的处理与解释提供资料依据。而磁化率特征可进一步将含锰岩系内部含锰矿层与非含锰矿层进行划分。根据所采集样品磁化率数值和地球化学分析测试的铁锰组分含量数据可知,样品磁化率数值与其铁锰组分含量存在对数正线性相关关系,这说明随着岩石样品中铁锰组分含量的增加,其磁化率数值也随之升高,进而也说明了含锰岩系地层的磁性强弱与岩石中所含的铁锰矿物的有直接关系,其主要受岩石中铁锰含量所控制。因此,磁化率值是识别研究区含锰层位的重要物性参数,含锰矿层磁化率数值可作为锰矿深部勘探工作中一个较为快速准确的定量指标。利用桂西南地区东平锰矿区四口钻孔自然伽马测井曲线进行去趋势、高通滤波处理以及累计残差计算等方法,对桂西南地区含锰岩系进行了含锰岩系旋回地层学研究。含锰岩系下三叠统北泗组可划分为四个海进—海退旋回层序,这表明北泗组至少经历了四次相对海平面变化,而在某些旋回层序内部,由于高频海平面变化的影响,钻孔自然伽马幅值累积残差曲线波动较大,这说明在北泗组地层内部还存在多个次一级的高频旋回层序。碳酸锰矿层发育的旋回层序位置主要出现于各旋回层序内海退沉积序列中,并位于旋回层序内海退—海侵界面附近,这表明锰矿的沉积主要发生在相对海平面由缓慢下降至逐渐上升的时期的转换时期。在早三叠世全球海平面变化表现为海侵的大背景下,研究区含锰岩系中锰矿层的发育受更高一级海平面的海退期所控制。通过研究区含锰岩系岩石样品主量元素、微量元素、稀土元素以及碳氧同位素的分析可知,含锰岩系总体虽为热水沉积特征,但仍有一部分受正常海水的影响,并且含锰岩系的发育受控于氧化还原界面的变化。通过元素相关性可知,由于Mn与Ga及Co和Ni的共生关系较为密切,所以可以作为圈定深部原生化探异常的方法之一,进一步研究Mn与Ga及Co和Ni的垂直分带和平面展布分带的序列,可以有效的预测深部矿体。在综合探讨研究区锰矿形成的古地理条件、锰质来源、氧化还原条件以及海平面变化等特征的基础上,深入研究影响锰矿床沉积与发育的主要因素,提出了研究区锰矿成因模式,即具有地理隔绝形式的,并由同生断裂控制的“局限海”台盆相碳酸锰矿沉积模式。作者认为研究区碳酸锰矿的形成主要经历以下3个阶段:1.海平面下降—氧化锰矿物形成阶段;2.海平面上升—氧化锰矿物转化碳酸锰矿物阶段;3.最高海泛面—少量碳酸锰矿物发育阶段。