隴南地區某礦礦床特征及成礦規律

姚富春

（中國建筑材料工業地質勘查中心甘肅總隊，甘肅 天水 741000）

隴南地區大地構造位置位于秦嶺-大別新元古代-古生代造山帶，在長期地質構造發展過程中均表現出沿北西構造線方向形成大致互相平行的擠壓帶，構造活動強烈，走向斷層發育，巖漿活動及內外生礦產也大致沿活動帶出現。

1 礦產賦存層位及分布特征

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

1.1 下寒武統干溝組（∈1g）

文縣境內重晶石礦床均賦存于下寒武統碳質粉砂巖、碳質硅質（板）巖夾灰巖透鏡體地層中，重晶石礦體常以碳質硅質巖為頂、底板，形狀為似層狀、透鏡狀、條帶狀為主；產狀與頂底板圍巖一致，彼此整合接觸。

文縣境內下寒武統干溝組（∈1g）地層劃分特征如下：上覆地層：

下-中泥盆統石坊群（D1-2S）：黑色炭質巖

寒武系下統干溝組（∈1g）

① 深灰色薄板狀泥質灰巖夾黑色硅質巖條帶。17.6m

② 頂底均有一層灰白色中層狀泥晶白云巖（＜70cm），其間為灰色薄層-板狀含

重晶石碎裂灰巖夾板狀、條帶狀重晶石質砂屑硅質巖；4.4m

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

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

上震旦統臨江組第二段（Z2l2）：底部為灰色細晶灰巖；中-上部為砂屑白云巖夾硅質白云巖薄層。

重晶石礦體含礦巖系為∈1g黑灰色變質炭粉砂巖，含礦層長達幾公里，單礦體長一般數十到幾百米。沿傾向延伸大于100米，厚度一般數米。其中以東風溝重晶石礦床規模最大，共圈出6個礦體，長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（石英、泥質、鐵質、長石等）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～細晶（0.01～0.1mm）重晶石為主，占70～85%；其次為粉砂級的碎屑（石英、絹云母、氧化鐵、炭質及極少量的斜長石、綠簾石），屬泥砂質量晶石型。該礦石BaSO4含量一般是70～90.12%，比重3.9～4.05。③ 團塊狀礦石，礦物成分主要有粉砂級石英、白云母、泥質、長石、絹云母和重晶石，重晶石約占30～70%，屬泥砂質重晶石型。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，現已查明資源儲量的礦床有東風溝、白砂梁、鵠衣壩、清水坪、關家溝等，累計查明重晶石礦2181.55萬噸。

1.2 下泥盆統安家岔組（D1a）

宕昌縣張家溝重晶石礦賦存于下泥盆統安家岔組砂質千枚巖、薄層灰巖中。宕昌縣南陽張家溝下泥盆統安家岔組（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砂巖及黑色炭質板巖。

下泥盆統安家岔組（D1a）

① 灰色鈣質千枚巖夾薄層灰巖及少量砂巖。

② 灰綠色千枚巖夾少量薄層灰巖；

③ 灰色薄層砂巖夾板狀灰巖及千枚巖；

古近系（E）：紅色礫巖夾少量砂巖、砂質粘土。

重晶石礦（化）體呈透鏡狀、似層狀賦存于下泥盆統安家岔組砂質千枚巖、薄層灰巖地層中，長約200 m，含礦層一般寬3～4m，最厚可達8m，延深約30m；重晶石礦受片理構造控制，呈簡單的單脈延伸，形態簡單。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，偶見微量硫化物黃銅礦及氧化孔雀石、藍銅礦等。礦石有用組分BaSO4平均為87.79%，有害組分SiO2為1.32% ～ 8.93%，偏高，Fe（Fe2O3）0.14～0.71，Al2O30.5～0.063%，水溶鹽0.36～0.58%；屬合格品品級。

該重晶石礦成因類型屬熱液型重晶石礦床，礦床形成與區域性斷層破碎帶和平行斷裂帶控制的沉積巖建造、三疊紀晚期侵入巖閃長玢巖密切有關。張家溝重晶石礦現已查明資源儲量13.23萬噸。

2 礦床類型和成礦規律

2.1 化學沉積型重晶石礦床

沉積礦產的形成往往受地層條件的控制，在區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間也較集中分布在震旦紀-寒武系地層中。礦床產于硅質碳酸鹽巖-含泥炭質硅質巖地層中，礦體產出與地層完全一致。

礦床分布形態及規模受著沉積古地理環境和大地構造的影響，常呈現出帶狀或片狀分布特征。區域地層中震旦系下部關家溝組以變質含礫凝灰質雜砂巖、含礫粗砂巖、砂質板巖為主，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，鈣質白云巖、硅質巖等；上部為不純度灰巖、硅質巖、含硅質條帶及團塊的巖炭質粉砂巖及砂質板巖，重晶石產于不純灰巖及炭質粉砂巖兩個層位中。從上述沉積建造來分析，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巖建造，巖性為灰-灰黑色薄板狀硅鈣質重晶石巖、泥質灰巖夾黑色硅質巖條帶、重晶石灰巖、泥晶白云巖、條帶狀重晶石質砂屑硅質巖。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。礦石的主要化學成分：BaSO431.92%～94.46%。

重晶石礦床的形成是在震旦紀的后期，海水由東南侵入本區，形成近東西向狹長的海域，長城系地層已形成了古陸，而震旦系關家溝組、寒武系干溝組地層組成了古陸的邊緣。特別是關家溝組中的鋇高于克拉克值6～20倍，對重晶石礦床的形成提供了豐富的礦源。長期被風化剝蝕的古陸，在水動力的作用下，把風化殼中的砂、泥、鐵質、粘土及硅質和鈣質，可溶性鋇的重碳酸鹽搬運到陸緣淺海地帶，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、粉砂質、炭質等沉積物中，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代為晚震旦世-早寒武世，區內上震旦統至下寒武統地層是該類重晶石礦主要賦礦地層，亦為主要找礦目標層。

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是。

（1）礦體呈不規則脈狀、細脈狀穿插于圍巖中, 受斷裂控制明顯；

（2）礦石結構粗大, 結晶顆粒可達lcm；

（3）礦物組合復雜, 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象。

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

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