論渝黔地區(qū)重晶石礦成礦規(guī)律之研究

■袁彪

（重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局107地質(zhì)隊重慶401120）

論渝黔地區(qū)重晶石礦成礦規(guī)律之研究

■袁彪

（重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局107地質(zhì)隊重慶401120）

渝黔地區(qū)重晶石成礦帶是我國重要的重晶石成礦帶之一，在該成礦帶上已發(fā)現(xiàn)的重晶石，具有分布范圍廣，礦體規(guī)模大，延伸長度長和多層位賦礦等特點。本文在對渝黔地區(qū)重晶石的成礦控制條件，成礦物質(zhì)來源和礦床成因研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)了成礦規(guī)律，為研究區(qū)及鄰區(qū)成因類似的礦床進一步的找礦勘探工作提供了重要的理論依據(jù)。

渝黔地區(qū) 重晶石 成礦規(guī)律

渝黔地區(qū)地區(qū)重晶石礦規(guī)模巨大，分布面積廣，前景十分可觀，地區(qū)重晶石礦成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，成礦與找礦潛力大，資源量十分巨大。但因長期以來人們的重視程度、勘查程度和研究程度很低，對本區(qū)重晶石-螢石礦資源潛力認識不足?？辈槌潭鹊汀⒊傻V規(guī)律研究薄弱，成礦預測方向不明，資源潛力認識不清，制約了重晶石礦業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

加強對研究區(qū)重晶石礦成礦帶的成礦物質(zhì)來源與成礦規(guī)律的研究，開展資源潛力預測評價，提出找礦方向，既為渝黔地區(qū)重晶石礦開發(fā)利用和規(guī)劃提供科學依據(jù)，也可為該地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 重晶石特征

重晶石（Barite）以硫酸鋇（BaSO4）為主要成分的非金屬礦產(chǎn)品，化學成分：BaO:65.7%，SO3:34.3%，成分中有Sr、Pb和Ca類質(zhì)同像替代。是自然界分布最廣的含鋇礦物。鋇可被鍶完全類質(zhì)同象代替，形成天青石；被鉛部分替代，形成北投石（因產(chǎn)自臺灣北投溫泉而得名）。正交（斜方）晶系，晶體常成厚板狀。純凈的重晶石透明無色，一般為白色、淺黃色，由于雜質(zhì)及混入物的影響也常呈灰色、淺紅色、淺黃色等，結(jié)晶情況相當好的重晶石還可呈透明晶體出現(xiàn)。玻璃光澤，解理面呈珍珠光澤。具3個方向的完全和中等解理，莫氏硬度3～3.5，比重4.5。

在具有工業(yè)意義的含鋇礦物主要有重晶石（BaSO4）和毒重石（BaCO3），其中毒重石在自然界的分布比重晶石少得多。因此，重晶石是制取鋇和鋇化合物的最重要的工業(yè)礦物原料。其最主要的作用為鉆井行業(yè)中加重劑是及提煉鋇。也可以用作白色顏料（俗稱立德粉），在玻璃生產(chǎn)中它可充當助熔劑并增加玻璃的光亮度，還可用于化工、造紙、紡織填料等。

2 渝黔地區(qū)地質(zhì)背景

地層主要發(fā)育有寒武系、奧陶系、志留系及二疊系、三疊系地層。缺失泥盆系和石炭系地層。研究區(qū)主要出露的地層為奧陶系下統(tǒng)桐梓組、紅花園組、湄潭組。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 賦礦地層

研究地區(qū)礦體賦存于奧陶系紅花園組生物灰?guī)r中。區(qū)內(nèi)出露有：奧陶系下統(tǒng)桐梓組、紅花園組、湄潭組。各地層特征描述如下：

桐梓組：灰色中至厚層夾薄層微至細晶白云巖和細晶至粗晶生物灰?guī)r，偶夾燧石灰?guī)r及灰綠色灰?guī)r，中部、頂部夾灰綠、黃綠色頁。紅花園組：灰至深灰色中至厚層生物灰?guī)r，偶夾細晶灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r，局部含燧石結(jié)核，頂部為厚4～5m泥質(zhì)灰?guī)r，含大量生物化石。湄潭組：上部為灰色中厚層灰?guī)r、瘤狀灰?guī)r；中部為黃綠、黃褐色、灰綠色頁巖，夾粉砂質(zhì)頁巖、數(shù)層泥灰?guī)r及石英砂巖；底部為厚5～6m頁巖夾泥灰?guī)r。

3.2 礦床成因探討

3.2.1 礦床成因類型

重晶石礦產(chǎn)屬沉積作用形成礦源層后受地下水熱液改造而成的礦床——層控礦床。集中分布在渝東南成礦亞區(qū)內(nèi)，賦存在下奧陶統(tǒng)紅花園組、分鄉(xiāng)組及南津關(guān)組內(nèi)。從寒武系～奧陶系，重晶石表現(xiàn)出明顯的垂直分帶特征：在平面上相應出現(xiàn)水平分帶的分布規(guī)律，自秀山至黔江、彭水郁山鎮(zhèn)一帶形成北北東向展布的重晶石礦帶。

3.2.2 物質(zhì)來源

研究區(qū)成礦作用及成礦物質(zhì)來源與巖漿活動無關(guān)，其成礦元素應來源于沉積巖地層，從賦礦層位來看，區(qū)內(nèi)在紅花園組沉積之前，已沉積有大量的寒武系地層，這些地層的沉積經(jīng)歷了漫長的地質(zhì)時代，在不同的巖性段有不同的化學成分組合，有形成各元素的富集帶的基礎(chǔ)，從區(qū)域資料來看，下寒武統(tǒng)牛蹄塘組等黑色巖系最有可能為重晶石的成礦提供Ba源，重晶石中的S、螢石中的F、Ca應來源于寒武系的碳酸鹽巖。

3.3 成礦

燕山期造山運動的劇烈活動，在區(qū)域上形成了大量褶皺和斷裂，金雞嶺背斜和紅絲斷裂則是在這些構(gòu)造的代表，造山運動后，各構(gòu)造區(qū)塊內(nèi)部能量不斷釋放，構(gòu)造形態(tài)不斷趨于穩(wěn)定，在此期間形成了茍席壩斷層及其更次級的張性裂隙LX1、LX2構(gòu)造。深部熱水不斷向外滲透運移，通過寒武系各地層時，不斷溶解、萃取不同地層中的Ba、S、F等成礦元素，通過富集、匯聚形成成礦熱液，當沿裂隙運移到紅花園組頂部因上覆的湄潭組地層覆蓋而無法繼續(xù)運移，隨著溫度的降低，于紅花園組內(nèi)張性裂隙空間沉淀、交代結(jié)晶、成礦。

4 重晶石鐵礦成礦模式

（1）早元古代，古陸殼很薄，容易拉長形成海盆，富含鐵質(zhì)的幔源基性-超基性巖漿大量噴發(fā)到海底，形成以基性-超基性巖為主體的新生洋殼。這時由于大氣缺氧，因此海洋僅上部水體含氧，其下巨大體積的水體缺氧。在海底同生斷裂地震泵的作用下，海水（熱鹵水）發(fā)生對流循環(huán)，從新生洋殼中萃取了大量的鐵質(zhì)及部分鋇礦物質(zhì)，溶解于水體中。（2）溶解了巨量Fe2+、Ba2+海水在上升洋流等的作用下，運移到潮線以下靜水環(huán)境的氧化-還原界面附近，由于Fe2+被氧化為Fe3+，鐵質(zhì)大量沉淀成礦；同時，隨著Eh及pH值的升高和壓力降低，海水中SO42-和CO32-質(zhì)量分數(shù)逐漸增加，它們與上升洋流中的Ba（主要在生物富集沉淀區(qū)）結(jié)合形成BaSO4和BaCO3沉淀，由于上升洋流的活動是周期性的，因此形成了條帶狀構(gòu)造或數(shù)條礦化層。（3）隨后發(fā)生了大面積區(qū)域變質(zhì)變形作用，重晶石鐵化層變?yōu)榈途G片巖相-高綠片巖相變質(zhì)巖，并發(fā)生了多期褶皺變形。在變質(zhì)變形過程中，礦化層中物質(zhì)組分發(fā)生分異，鐵質(zhì)形成具有磁性的磁鐵礦，硅質(zhì)重結(jié)晶為石英，礦物顆粒發(fā)生重結(jié)果而變粗，形成可以工業(yè)利用的沉積變質(zhì)型重晶石鐵礦（化）體。（4）在區(qū)域變質(zhì)作用發(fā)展到早古生代，發(fā)生了花崗質(zhì)巖漿侵位。該期區(qū)域變質(zhì)變形和巖漿活動即可以使沉積變質(zhì)型鐵礦中的重晶石、磁鐵礦進一步重組富集，形成礦體，也可以破壞原已形成的礦體。

5 結(jié)束語

通過對渝黔地區(qū)重晶石礦的地質(zhì)特征和礦石特點進行分析，找出該地區(qū)的成礦規(guī)律，為進一步研究和開發(fā)開地區(qū)的重晶石礦提供了依據(jù)，促進了該地區(qū)重晶石礦和相關(guān)礦業(yè)的發(fā)展，為當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展做出了貢獻。

[1]貴州省地礦局102地質(zhì)大隊.貴州省務川自治縣田壩重晶石礦普查地質(zhì)報告 [R]，2013.

[2]韋天蛟.貴州的重晶石資源及其開發(fā) [J].貴州地質(zhì)，1999，16（1）：49-56.

[3]鄒灝、徐旃章、張壽庭等.重慶彭水火石埡重晶石-螢石礦床控礦因素與成因 [J].成都理工大學學報（自然科學版），2013，40（1）：89-96.

P61[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-120-1