沉积—风化型钴锰矿被视为重要的钴矿类型之一,然而对于钴的来源、赋存状态及成矿过程等长期以来缺乏深入系统的研究。黔东石阡震旦系陡山沱组底部发育沉积—风化型钴锰矿床,矿体主要由似层状、透镜状次生钴锰黏土岩组成。钴锰矿MnO及Co含量分别介于3.57%~34.3%(平均11.72%)及131×10^-6~537×10^-6(平均346×10^-6),且发育Ba—Ni—Cu—Zn等多金属异常富集。含钴锰矿层中原生条带状构造,锰碳酸盐残余物被次生Fe—Mn氧化物包裹等证据揭示钴锰黏土岩是由锰碳酸盐表生风化而形成。钴锰矿中含锰矿物主要由锰氧化物(如钡锰矿及水锰矿等)组成,且锰氧化物能谱中可见Co峰值,结合Co与Mn、Ba强烈正相关(R²=0.80),表明锰氧化物矿物是主要的载Co矿物。元素比值、判别图解及稀土元素分异特征集中表明钴、锰的富集矿化主要来源于热液系统的贡献。钴锰矿内部残余的锰碳酸盐矿物、钴锰矿石Ce正异常及显著的微量金属元素富集(如Ba、Co、Ni、Cu及Zn),结合周边陡山沱组底部普遍发育水平藻叠层白云岩,暗示锰碳酸盐岩是通过成岩转化形成的。综合全球及区域古构造—古地理及古海洋演化分析,Rodinia超大陆裂解引起裂陷盆地的形成及伴生的热液活动可能为钴锰富集和矿化提供了必要的容矿空间及成矿物源。Marinoan冰期前后显著的古海洋氧化还原扰动引起含钴锰氧化物沉淀,并在成岩过程中转化为锰碳酸盐胚胎层,最终在后期表生风化过程中形成钴锰黏土岩。本研究强调黔东—湘西区域陡山沱组含钴锰白云岩产出稳定且广泛分布,具有潜在的表生风化型钴锰矿找矿前景。