隴南地區(qū)某礦礦床特征及成礦規(guī)律

姚富春

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心甘肅總隊(duì)，甘肅 天水 741000）

隴南地區(qū)大地構(gòu)造位置位于秦嶺-大別新元古代-古生代造山帶，在長(zhǎng)期地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展過(guò)程中均表現(xiàn)出沿北西構(gòu)造線方向形成大致互相平行的擠壓帶，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，走向斷層發(fā)育，巖漿活動(dòng)及內(nèi)外生礦產(chǎn)也大致沿活動(dòng)帶出現(xiàn)。

1 礦產(chǎn)賦存層位及分布特征

隴南地區(qū)的重晶石礦絕大部分賦存于古生界和元古界中，文縣境內(nèi)重晶石礦主要賦存在下寒武統(tǒng)干溝組地層中，分布有東風(fēng)溝、鵠衣壩、白沙梁、關(guān)家溝、清水坪等礦點(diǎn)；宕昌縣境內(nèi)重晶石礦賦存在下泥盆統(tǒng)西漢水群安家岔組地層中，分布礦點(diǎn)為張家溝重晶石礦。

1.1 下寒武統(tǒng)干溝組（∈1g）

文縣境內(nèi)重晶石礦床均賦存于下寒武統(tǒng)碳質(zhì)粉砂巖、碳質(zhì)硅質(zhì)（板）巖夾灰?guī)r透鏡體地層中，重晶石礦體常以碳質(zhì)硅質(zhì)巖為頂、底板，形狀為似層狀、透鏡狀、條帶狀為主；產(chǎn)狀與頂?shù)装鍑鷰r一致，彼此整合接觸。

文縣境內(nèi)下寒武統(tǒng)干溝組（∈1g）地層劃分特征如下：上覆地層：

下-中泥盆統(tǒng)石坊群（D1-2S）：黑色炭質(zhì)巖

寒武系下統(tǒng)干溝組（∈1g）

① 深灰色薄板狀泥質(zhì)灰?guī)r夾黑色硅質(zhì)巖條帶。17.6m

② 頂?shù)拙幸粚踊野咨袑訝钅嗑О自茙r（＜70cm），其間為灰色薄層-板狀含

重晶石碎裂灰?guī)r夾板狀、條帶狀重晶石質(zhì)砂屑硅質(zhì)巖；4.4m

③ 會(huì)-灰黑色薄板狀硅鈣質(zhì)重晶石巖（重晶石礦石，含量60%）夾硅質(zhì)巖條帶； 17.7m

④ 深灰色中層狀重晶石灰?guī)r（重晶石礦石，重晶石礦物含量近30%）； 2.3m

上震旦統(tǒng)臨江組第二段（Z2l2）：底部為灰色細(xì)晶灰?guī)r；中-上部為砂屑白云巖夾硅質(zhì)白云巖薄層。

重晶石礦體含礦巖系為∈1g黑灰色變質(zhì)炭粉砂巖，含礦層長(zhǎng)達(dá)幾公里，單礦體長(zhǎng)一般數(shù)十到幾百米。沿傾向延伸大于100米，厚度一般數(shù)米。其中以東風(fēng)溝重晶石礦床規(guī)模最大，共圈出6個(gè)礦體，長(zhǎng)200～440m，寬15～100m。礦石自然類型可分為以下三種：① 致密塊狀礦石，微～細(xì)晶（0.01～0.1mm）重晶石為主，約占95%左右，呈他形晶互相鑲嵌，雜質(zhì)（石英、泥質(zhì)、鐵質(zhì)、長(zhǎng)石等）極少，屬重晶石單礦型。該礦石比重大（4.2～4.5），BaSO4含量85～97.72%；② 紋帶狀礦石，微～細(xì)晶（0.01～0.1mm）重晶石為主，占70～85%；其次為粉砂級(jí)的碎屑（石英、絹云母、氧化鐵、炭質(zhì)及極少量的斜長(zhǎng)石、綠簾石），屬泥砂質(zhì)量晶石型。該礦石BaSO4含量一般是70～90.12%，比重3.9～4.05。③ 團(tuán)塊狀礦石，礦物成分主要有粉砂級(jí)石英、白云母、泥質(zhì)、長(zhǎng)石、絹云母和重晶石，重晶石約占30～70%，屬泥砂質(zhì)重晶石型。該礦石BaSO4含量較低，一般為38～74%；比重為3.38。

該地層中重晶石礦礦床成因類型為沉積型礦床，現(xiàn)已查明資源儲(chǔ)量的礦床有東風(fēng)溝、白砂梁、鵠衣壩、清水坪、關(guān)家溝等，累計(jì)查明重晶石礦2181.55萬(wàn)噸。

1.2 下泥盆統(tǒng)安家岔組（D1a）

宕昌縣張家溝重晶石礦賦存于下泥盆統(tǒng)安家岔組砂質(zhì)千枚巖、薄層灰?guī)r中。宕昌縣南陽(yáng)張家溝下泥盆統(tǒng)安家岔組（D1a）地層劃分特征如下：

上覆地層：

三疊系（Tc）：厚層石英砂巖夾石英細(xì)砂巖及黑色炭質(zhì)板巖。

下泥盆統(tǒng)安家岔組（D1a）

① 灰色鈣質(zhì)千枚巖夾薄層灰?guī)r及少量砂巖。

② 灰綠色千枚巖夾少量薄層灰?guī)r；

③ 灰色薄層砂巖夾板狀灰?guī)r及千枚巖；

古近系（E）：紅色礫巖夾少量砂巖、砂質(zhì)粘土。

重晶石礦（化）體呈透鏡狀、似層狀賦存于下泥盆統(tǒng)安家岔組砂質(zhì)千枚巖、薄層灰?guī)r地層中，長(zhǎng)約200 m，含礦層一般寬3～4m，最厚可達(dá)8m，延深約30m；重晶石礦受片理構(gòu)造控制，呈簡(jiǎn)單的單脈延伸，形態(tài)簡(jiǎn)單。重晶石礦石成分主要為白色重晶石、脈石礦物為石英、少量絹云母、方解石，偶見(jiàn)微量硫化物黃銅礦及氧化孔雀石、藍(lán)銅礦等。礦石有用組分BaSO4平均為87.79%，有害組分SiO2為1.32% ～ 8.93%，偏高，F(xiàn)e（Fe2O3）0.14～0.71，Al2O30.5～0.063%，水溶鹽0.36～0.58%；屬合格品品級(jí)。

該重晶石礦成因類型屬熱液型重晶石礦床，礦床形成與區(qū)域性斷層破碎帶和平行斷裂帶控制的沉積巖建造、三疊紀(jì)晚期侵入巖閃長(zhǎng)玢巖密切有關(guān)。張家溝重晶石礦現(xiàn)已查明資源儲(chǔ)量13.23萬(wàn)噸。

2 礦床類型和成礦規(guī)律

2.1 化學(xué)沉積型重晶石礦床

沉積礦產(chǎn)的形成往往受地層條件的控制，在區(qū)域沉積巖系中有特定的地層層位，地層的含礦性在地史上的分布時(shí)間也較集中分布在震旦紀(jì)-寒武系地層中。礦床產(chǎn)于硅質(zhì)碳酸鹽巖-含泥炭質(zhì)硅質(zhì)巖地層中，礦體產(chǎn)出與地層完全一致。

礦床分布形態(tài)及規(guī)模受著沉積古地理環(huán)境和大地構(gòu)造的影響，常呈現(xiàn)出帶狀或片狀分布特征。區(qū)域地層中震旦系下部關(guān)家溝組以變質(zhì)含礫凝灰質(zhì)雜砂巖、含礫粗砂巖、砂質(zhì)板巖為主，具有大陸冰川沉積特征，該地層中鋇含量一般為0.5～1%，最高達(dá)3%，高于地殼克拉克值6～20倍，形成鋇的高背景地帶；臨江組下部為白云巖，鈣質(zhì)白云巖、硅質(zhì)巖等；上部為不純度灰?guī)r、硅質(zhì)巖、含硅質(zhì)條帶及團(tuán)塊的巖炭質(zhì)粉砂巖及砂質(zhì)板巖，重晶石產(chǎn)于不純灰?guī)r及炭質(zhì)粉砂巖兩個(gè)層位中。從上述沉積建造來(lái)分析，臨江組含礦巖系為陸緣濱海相沉積，寒武系干溝組主要為含磷硅質(zhì)巖建造，巖性為灰-灰黑色薄板狀硅鈣質(zhì)重晶石巖、泥質(zhì)灰?guī)r夾黑色硅質(zhì)巖條帶、重晶石灰?guī)r、泥晶白云巖、條帶狀重晶石質(zhì)砂屑硅質(zhì)巖。寒武系干溝組中的重晶石礦石的礦物成分單一，主要為重晶石，其次有方解石、白云巖、毒重石及極少量的黃鐵礦等。礦石的主要化學(xué)成分：BaSO431.92%～94.46%。

重晶石礦床的形成是在震旦紀(jì)的后期，海水由東南侵入本區(qū)，形成近東西向狹長(zhǎng)的海域，長(zhǎng)城系地層已形成了古陸，而震旦系關(guān)家溝組、寒武系干溝組地層組成了古陸的邊緣。特別是關(guān)家溝組中的鋇高于克拉克值6～20倍，對(duì)重晶石礦床的形成提供了豐富的礦源。長(zhǎng)期被風(fēng)化剝蝕的古陸，在水動(dòng)力的作用下，把風(fēng)化殼中的砂、泥、鐵質(zhì)、粘土及硅質(zhì)和鈣質(zhì)，可溶性鋇的重碳酸鹽搬運(yùn)到陸緣淺海地帶，遇到S042-離子，形成不溶性硫酸鋇( BaSO4)沉積于古陸的邊緣泥鈣質(zhì)、粉砂質(zhì)、炭質(zhì)等沉積物中，并與沉積的硫化物礦物伴生，因此在重晶石礦層中伴生有石膏、黃鐵礦等。該沉積型礦床的成礦時(shí)代為晚震旦世-早寒武世，區(qū)內(nèi)上震旦統(tǒng)至下寒武統(tǒng)地層是該類重晶石礦主要賦礦地層，亦為主要找礦目標(biāo)層。

2.2 熱液型重晶石礦床

熱液型重晶石礦床主要分布在宕昌縣張家溝，熱液型重晶石礦床的成因依據(jù)是。

（1）礦體呈不規(guī)則脈狀、細(xì)脈狀穿插于圍巖中, 受斷裂控制明顯；

（2）礦石結(jié)構(gòu)粗大, 結(jié)晶顆?？蛇_(dá)lcm；

（3）礦物組合復(fù)雜, 除石英、方解石外, 尚含黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、菱鐵礦等；

（4）礦體附近有中酸性巖體侵入, 并與圍巖有明顯交代現(xiàn)象。

礦床控制作用主要表現(xiàn)為：①巖體或巖群沿深斷裂帶的走向斷續(xù)分布；②巖體一般沿深斷裂面上盤(pán)侵位；③由于深斷裂帶形成的時(shí)間比較早，具有長(zhǎng)期的多旋回發(fā)展史，因此在深斷裂一側(cè)的巖帶中，往往有兩期甚至兩個(gè)以上期次的巖體出露；④沿深斷裂帶一側(cè)分布的巖帶或巖群，均賦存于深斷裂上盤(pán)的次一級(jí)斷裂或褶皺中。

該類型礦床形成條件受Ba源、熱液、構(gòu)造等的制約，其規(guī)模一般較小，找礦前景不大。