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杨树沟锰矿地处秦岭褶皱系北缘、北秦岭褶皱带北西端,元古界地层褶皱强烈,断裂构造发育,岩浆岩活动频繁,矿产种类繁多。分析杨树沟锰矿地质背景与矿区地质特征,认为杨树沟锰矿体受层位控制,古地理环境为海相,先沉积形成含锰矿的泥质地层,后经成岩作用和区域南北向应力场作用,发生区域变质形成沉积变质型硬锰矿矿层。