中国“大塘坡式”隐伏锰矿勘查技术体系构建与应用研究

针对传统外生沉积锰矿理论难以指导中国隐伏锰矿勘探的问题，周琦团队基于"裂谷盆地-输导通道-气/液流体"三元控矿机制，创新性提出深部含锰流体底辟喷溢成矿模型，构建了包含原型盆地恢复、矿化异常区预测、勘探网格优化等六大技术的勘查体系。该技术成功应用于黔东北地区，新增7亿吨超大型锰矿资源，为全球同类矿床勘探提供新范式。

　　

锰作为战略性关键矿产，其成矿理论长期受传统外生沉积学说主导。国际学界普遍认为锰矿形成依赖于盆地水体氧化还原状态，Mn²⁺在缺氧条件下溶解，氧化后形成Mn⁴⁺氧化物沉积于盆地边缘（Maynard, 2003）。基于该理论，中国南华系"大塘坡式"锰矿过去40年仅探明4000万吨资源量，勘探陷入瓶颈。周琦团队通过系统研究，颠覆性提出这些矿床实为"裂谷盆地-输导通道-气/液流体"三元控矿机制下深部含锰流体底辟喷溢形成的热液沉积型菱锰矿，传统勘探技术体系已不适用。

贵州省地质调查院团队创新构建了六位一体勘查技术体系：通过古构造恢复重建南华裂谷三级地堑结构，采用1:5万专项地质填图识别含锰岩系与火山凝灰岩标志层，结合重力-磁法-电法组合勘探圈定矿化异常区，运用三维建模优化勘探网度，最终在黔东北发现4个超大型和5个大中型锰矿床，新增资源量超7亿吨，使该区跃居全球级锰矿资源基地。

关键技术包括：① 原型盆地恢复技术，解析Rodinia超大陆裂解形成的南华裂谷三级构造单元；② 高精度地球物理勘探（重力、磁法、瞬变电磁）；③ 勘探网格动态优化算法；④ 找矿预测数字孪生系统。研究团队采集了黔东北地区126个钻孔岩芯数据，结合区域地球物理测量资料建立三维成矿模型。

地质背景
研究揭示新元古代南华裂谷西缘存在石阡-松桃-古丈三级地堑，锰矿体赋存于间冰期黑色页岩中，与火山凝灰岩层位密切共生。这种特殊地质背景为深部含锰流体喷溢提供了通道。

技术方法分析
勘查体系核心是三元控矿理论指导下的多技术融合：原型盆地恢复确定找矿方向，专项填图识别含矿建造，地球物理异常定位隐伏矿体，数字技术提升勘探效率。其中瞬变电磁法对识别含矿流体通道效果显著。

应用讨论
该技术体系在松桃高地锰矿的应用中，勘探周期缩短60%，成本降低45%。新发现的普觉超大型矿床单个资源量达2.1亿吨，证实了深部成矿理论的预测能力。

结论
研究突破传统外生沉积成矿理论束缚，创建了适用于中国地质特色的锰矿勘查技术体系。不仅实现黔东北锰矿勘探历史性突破，更为全球类似成矿背景区（如乌克兰尼科波尔盆地）提供技术借鉴。该成果发表于《Journal of Asian Earth Sciences》，相关技术已获国家发明专利授权，并纳入自然资源部《战略性矿产勘查技术指南》。

研究团队特别致谢贵州省科技计划（QKHZD[2025]016）和中央引导地方科技发展专项（QKZYD[2021]4027）的资助。未来将进一步开展锰矿成矿流体包裹体原位分析，深化"气-液协同成矿"机制研究。