贵州遵义锰矿为二叠纪茅口期形成的大型-超大型锰矿床,是我国重要的锰矿产区和锰工业园区之一,是贵州省首个发现的具有工业价值锰矿区。本文以贵州遵义地区二叠纪茅口组及锰矿为研究对象,以野外露头剖面、钻孔岩芯、典型矿床为研究重点,充分利用以往研究区资料,用岩石学、矿物学、矿床学、地球化学、沉积学、岩相学等方法,研究成矿构造地质背景、岩相古地理、构造古地理等,识别同沉积断裂,划分盆地结构,再造黔北裂谷盆地的演化发展过程,并开展锰矿成矿时代和成矿作用的研究,建立成矿模式和找矿预测模型,开展成矿预测研究,对加强锰矿理论研究和摸清锰矿资源潜能具有较大的现实意义,体现了理论与实践的深度融合。在中二叠世晚期至晚二叠世早期,峨眉山地幔柱的形成和上升导致了黔北裂谷盆地形成。黔北裂谷的发育改变了贵州地区中二叠世的古地理格局,发育裂谷的拉张伸展区域地质背景也是在前期碳酸盐岩台地基底上出现裂谷盆地的重要前提。黔北裂谷(Ⅰ级裂谷盆地)自北东往南西方向分为遵义和水城2个Ⅱ级(次级)裂谷盆地。在这些茅口晚期裂谷盆地中,同沉积断层广泛发育,形成了一系列地堑地垒构造。依据地层厚度、沉积岩相、结构构造等3种判别标志,本次研究区共判定出控制Ⅲ级盆地的6条同沉积断层和多条控制Ⅳ级盆地的同沉积断层,并将黔北裂谷遵义次级裂谷盆地划分为3个Ⅲ级地堑盆地,2个Ⅲ级地垒和13个Ⅳ级地堑盆地。同沉积断裂活动对本区茅口晚期地层沉积和成矿产生了重要影响。深部富含Si、Mn的热液流体沿同沉积断层上升,在地堑盆地中喷溢形成锰矿床。因此黔北裂谷的发展过程对遵义锰矿沉积存在重要的控制作用。铜锣井锰矿、深溪锰矿是研究区内两个典型的茅口期沉积锰矿矿床,在地层、构造、矿石矿物特征等方面均具代表性。在地层沉积环境方面,研究区茅口晚期主要发育台地相、陆棚相和盆地相三种类型的沉积岩相。锰矿形成于盆地相中。通过地层对比和锆石年代学研究,所测锆石U-Pb年龄为266.4±3.2 Ma左右,限定遵义锰矿成矿于二叠纪茅口晚期,锰矿沉积持续时间应在3-5个百万年,时长相对较短的时限内,比峨眉山玄武岩喷发时间早约5-10 Ma。实际上也排除了成矿物质来源于峨眉山玄武岩风化的可能性。是进一步研究盆地形成发展演化的基础。根据岩相古地理和盆地结构分析,将研究区茅口期古地理演化划分为裂陷前期(P₂m¹)-快速沉降期(P₂m²早期)-稳定沉降期(P₂m²晚期)-再次裂陷沉降期(P₂m³早期)-硅化侵蚀期(P₂m³中期)-整体抬升剥蚀期(P₂m³晚期)六个阶段。对锰矿矿石矿物特征、结构构造、地球化学特征的分析,以及矿石C、O同位素、包裹体等特征的研究,结果表明遵义锰矿属热液成矿作用成因;在遵义锰矿地堑盆地中发现了五个热液喷溢口。喷溢口由中心相、过渡相和边缘相组成,并识别了锰矿相的中心相、过渡相和边缘相判别标志;锰矿成矿环境主要为贫氧环境,并初步探讨了锰矿成矿机制,认为深部富锰热液沿同沉积断层上升、喷溢到地堑盆地中,并促使水体中Mn²⁺浓度不断升高,且贫氧环境的持续推进,为Mn²⁺与HCO₃^-结合并形成菱锰矿创造环境条件,该方式周而复始,最终形成遵义大型沉积锰矿床。认为遵义锰矿成因属热液喷溢沉积成因,建立了锰矿成矿模式。根据上述遵义锰矿成因研究进展,建立了贵州二叠纪遵义“热液喷溢沉积型锰矿床”深部找矿预测模型,圈定了深部锰矿找矿靶区。在遵义锰矿成矿亚带划分的3个锰矿矿带内,可圈定13个预测区,其中,A类预测区3个、B类预测区5个、C类预测区5个,预测新增锰矿资源潜力为1.57亿吨,找矿潜力较大。针对优选的靶区,实施了找矿靶区验证,均揭露厚富锰矿体,其理论和技术方法对研究区找矿勘探具有较好的指导意义。