广西下雷锰矿位于钦杭成矿带南段,是我国最大的锰矿床,同时也是亚洲最大的锰矿床。本研究在前人研究工作的基础上,分析钦杭成矿带南段广西下雷锰矿矿石及其围岩的矿物微组构微成分,以及全岩元素地球化学特征,进而探讨下雷锰矿的成岩成矿物质来源、形成环境与过程,揭示矿床成因。论文获得的主要成果和认识如下:(1)微组构特征显示,矿石和围岩结晶程度较低,呈紧密堆积结构,具备热水沉积岩快速堆积、结晶程度较低的结构特征。(2)矿石的微成分分析显示,矿石主要矿物为菱锰矿、钙菱锰矿、蔷薇辉石、锰方解石,除蔷薇辉石外,次要矿物中还含有其他热液矿物,它们紧密镶嵌、混杂分布在一起,为热水成因产物。矿床顶底板硅质岩主要矿物为石英和粘土,以石英为主,粘土零散均匀分于其中,两者同沉积,指示顶底板硅质岩以热水沉积作用为主,同时有陆源物质的加入。(3)扫描电镜能谱分析表明,矿层下部矿石中含较多蔷薇辉石矿物,应为热水活动较强时的产物。而上部矿石含较少蔷薇辉石而较多菱锰矿、钙菱锰矿,应为热水活动较弱时候的产物。微组构微成分特征显示下雷锰矿应为热水成因,但是矿层和围岩热水参与程度不一致,应是热水活动强弱的周期性导致矿层和夹层互层发育。(4)矿石主量元素含较低TiO2 、Al2O3,具备热水沉积特征;微量元素富集Co、Ni、Mo、Cs、Ba等元素与热水沉积所具有的特征相似。Ba元素的富集是现代海洋热水沉积物的一个重要的标志;Co这种深部元素的大量富集表明可能有深部热液的参与。SiO2/Al2O3、(Fe+Mn)/Ti、 Al/(Al+Fe+Mn)及Sr/Ba值,以及U-Th、Cr-Zr、Co/Zn-(Co+Ni+Cu)相关图解整体上显示矿石为热水成因,但同时也显示有陆源物质的加入。稀土元素总量较低,轻稀土较重稀土明显富集,北美页岩标准化后,呈Eu的正异常,Ce的正异常,稀土元素特征也指示矿石为热水成因。地球化学特征显示下雷锰矿矿层为热水成因,受到较弱的陆源物质影响。(5)围岩主量元素含较高的Al2O3、CaO;微量元素富集Ni、Mo、Ba等元素,其中Ba的富集是现代海洋热水沉积物的一个重要指示元素。(Fe+Mn)/Ti、Al/(Al+Fe+Mn)值显示其与典型热水沉积特征有一定差异,而SiO2/Al2O3、Sr/Ba、Ni/Co值及U-Th、Cr-Zr、Co/Zn-(Co+Ni+Cu)相关图解等显示围岩具有一定的热水成因,但同时也有较强的陆源物质影响。围岩稀土元素含量较低,轻稀土较重稀土明显富集,北美页岩标准化后,Eu异常不明显,Ce弱异常。(6)下雷锰矿二矿层底部硅质岩呈层状、似层状伴二矿层产出。硅质岩主量元素中SiO2含量较高,含有较多的MnO。SiO2/Al2O3、Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti、Al/(Al+Fe+Mn)、U/Th值,以及(Co+Ni+Cu)-Fe-Mn相关图解显示硅质岩为热水沉积产物。较地壳平均贫微量和稀土元素。地球化学特征显示该硅质岩为热水沉积硅质岩,矿层底部硅质岩的成因指示下雷锰矿矿层应同为热水成因。(7)含锰岩系地球化学特征吻合矿物微组构微成分分析的结论。下雷锰矿为热水喷流沉积锰矿床,热水活动强弱的周期性导致了锰矿层和夹层交错发育。除热水沉积外,还有陆源物质的加入,顶底板、夹层较矿层包含更多陆源物质。