論渝黔地區重晶石礦成礦規律之研究

■袁彪

（重慶市地質礦產勘查開發局107地質隊重慶401120）

論渝黔地區重晶石礦成礦規律之研究

■袁彪

（重慶市地質礦產勘查開發局107地質隊重慶401120）

渝黔地區重晶石成礦帶是我國重要的重晶石成礦帶之一，在該成礦帶上已發現的重晶石，具有分布范圍廣，礦體規模大，延伸長度長和多層位賦礦等特點。本文在對渝黔地區重晶石的成礦控制條件，成礦物質來源和礦床成因研究的基礎上，總結了成礦規律，為研究區及鄰區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。

渝黔地區 重晶石 成礦規律

渝黔地區地區重晶石礦規模巨大，分布面積廣，前景十分可觀，地區重晶石礦成礦地質條件優越，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，對本區重晶石-螢石礦資源潛力認識不足。勘查程度低、成礦規律研究薄弱，成礦預測方向不明，資源潛力認識不清，制約了重晶石礦業和相關產業發展。

加強對研究區重晶石礦成礦帶的成礦物質來源與成礦規律的研究，開展資源潛力預測評價，提出找礦方向，既為渝黔地區重晶石礦開發利用和規劃提供科學依據，也可為該地區經濟發展奠定基礎。

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品，化學成分：BaO:65.7%，SO3:34.3%，成分中有Sr、Pb和Ca類質同像替代。是自然界分布最廣的含鋇礦物。鋇可被鍶完全類質同象代替，形成天青石；被鉛部分替代，形成北投石（因產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，由于雜質及混入物的影響也常呈灰色、淺紅色、淺黃色等，結晶情況相當好的重晶石還可呈透明晶體出現。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礦物原料。其最主要的作用為鉆井行業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 渝黔地區地質背景

地層主要發育有寒武系、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。研究區主要出露的地層為奧陶系下統桐梓組、紅花園組、湄潭組。

3 礦床地質特征

3.1 賦礦地層

研究地區礦體賦存于奧陶系紅花園組生物灰巖中。區內出露有：奧陶系下統桐梓組、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巖，偶夾燧石灰巖及灰綠色灰巖，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巖，偶夾細晶灰巖、鮞狀灰巖，局部含燧石結核，頂部為厚4～5m泥質灰巖，含大量生物化石。湄潭組：上部為灰色中厚層灰巖、瘤狀灰巖；中部為黃綠、黃褐色、灰綠色頁巖，夾粉砂質頁巖、數層泥灰巖及石英砂巖；底部為厚5～6m頁巖夾泥灰巖。

3.2 礦床成因探討

3.2.1 礦床成因類型

重晶石礦產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內，賦存在下奧陶統紅花園組、分鄉組及南津關組內。從寒武系～奧陶系，重晶石表現出明顯的垂直分帶特征：在平面上相應出現水平分帶的分布規律，自秀山至黔江、彭水郁山鎮一帶形成北北東向展布的重晶石礦帶。

3.2.2 物質來源

研究區成礦作用及成礦物質來源與巖漿活動無關，其成礦元素應來源于沉積巖地層，從賦礦層位來看，區內在紅花園組沉積之前，已沉積有大量的寒武系地層，這些地層的沉積經歷了漫長的地質時代，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，從區域資料來看，下寒武統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造的代表，造山運動后，各構造區塊內部能量不斷釋放，構造形態不斷趨于穩定，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運移，隨著溫度的降低，于紅花園組內張性裂隙空間沉淀、交代結晶、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，富含鐵質的幔源基性-超基性巖漿大量噴發到海底，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）發生對流循環，從新生洋殼中萃取了大量的鐵質及部分鋇礦物質，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境的氧化-還原界面附近，由于Fe2+被氧化為Fe3+，鐵質大量沉淀成礦；同時，隨著Eh及pH值的升高和壓力降低，海水中SO42-和CO32-質量分數逐漸增加，它們與上升洋流中的Ba（主要在生物富集沉淀區）結合形成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造或數條礦化層。（3）隨后發生了大面積區域變質變形作用，重晶石鐵化層變為低綠片巖相-高綠片巖相變質巖，并發生了多期褶皺變形。在變質變形過程中，礦化層中物質組分發生分異，鐵質形成具有磁性的磁鐵礦，硅質重結晶為石英，礦物顆粒發生重結果而變粗，形成可以工業利用的沉積變質型重晶石鐵礦（化）體。（4）在區域變質作用發展到早古生代，發生了花崗質巖漿侵位。該期區域變質變形和巖漿活動即可以使沉積變質型鐵礦中的重晶石、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 結束語

通過對渝黔地區重晶石礦的地質特征和礦石特點進行分析，找出該地區的成礦規律，為進一步研究和開發開地區的重晶石礦提供了依據，促進了該地區重晶石礦和相關礦業的發展，為當地的經濟發展做出了貢獻。

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P61[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-120-1