贵州重晶石
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南庄坪式层控型重晶石矿集区介绍

2019-11-07

       鄂西南-川东南-黔中南庄坪式层控热液重晶石矿集区位于上扬子台褶带,地理位置包括鄂西南、川东南、黔东北和黔中,呈近北东向带状展布。

    1、区域地质背景

       矿集区地处扬子板块内部二级构造单元上扬子台褶带(鄂黔台褶带),古生代至中三叠统海相盖层发育良好。印支运动全部上升成陆,燕山运动全部褶皱,形成地台盖层褶皱带。然而,侏罗世的褶皱是本区盖层变形的主要形式,广泛发育于鄂西、湘西、川东和黔东地区,由下古生界、上古生界、三叠系和侏罗系组成的褶皱,为一系列等间距的背斜和向斜,并受两组北北东向和北东东(近东西)向的褶皱基底断裂网格的控制,呈北东向平缓弧形展布或多字型排布的构造格局。在中生代(印支一燕山运动),大概从中三叠世开始碰撞并延续到中白垩世而形成的上述的盖层构造褶皱带。

       区内重晶石矿床受上述盖层构造褶断带的控制明显。以川东南地区为例:该区褶皱、断裂群沿北北东向展布,褶皱长数十至百余公里,期间每个背斜控制着一个亚矿带,共六个亚矿带,总计重晶石矿脉300余条;黔东北也有由背斜控制的萤石-重晶石矿带、汞矿带、铅锌矿化带等。

    2、成矿特征

       矿集区内以层控型重晶石矿为主要类型之一,成矿区域较大,是我国这类矿床的重要产地。主要分布在鄂西、川东南、黔西地区。矿床赋矿围岩时代为晚寒武世、早奥陶世,在黔中西部为早二叠世和早三叠世。重晶石矿床的形成时代为燕山期。主要赋存于上寒武统—下奥陶统碳酸盐岩中,广大区域范围内无岩浆岩分布,表明萤石和重晶石的成矿作用与岩浆活动无明显联系。区内已发现数以百计的重晶石矿床(点),以中小型为主。矿床或矿体的产出与分布严格受北北西向至北西向的张性、张扭性断裂组的控制,呈陡倾斜脉状、透镜状产出。

    3、典型矿床

       贵州施秉县顶罐坡重晶石矿床,重晶石厂家的矿床位于施秉城南2km处。

       (1)区域地质背景:矿床位于扬子准地台上扬子台褶带的中部,近东西向贵阳-芷江大断裂穿过矿区。

       (2)成矿环境:重晶石矿床赋存于上寒武统—下奥陶统,在矿区外围的黄平、凯里、麻江、贵定以及都匀等县的上寒武统—下奥陶统,均有重晶石矿产出。含矿地层岩系由上到下为①下奥陶统大弯组,上部为灰绿色薄层砂质页岩夹灰岩,下部为灰岩、泥质灰岩及钙质页岩;②红花园组:浅灰色中层灰岩及生物碎屑灰岩;③桐梓组:上部为细粒白云岩、灰质白云岩,中部为泥质灰岩与钙质页岩,下部为中层灰岩及白云质灰岩。上寒武统炉山组为浅灰—灰白色中—细粒白云岩。

       (3)矿体分布及产状:重晶石含矿带长900m,有重晶石矿脉17条,呈侧列式分布,为陡倾斜矿体,沿北东—南西向张性及张扭性断裂充填。一般倾向南东,倾角55~70°。单个矿脉长30~80m不等,水平厚度0.2~20m,延伸可达70m。围岩蚀变微弱,范围小,主要有弱硅化、方解石化、白云石化等。

       (4)矿石类型及矿物组合:为单一重晶石矿床。矿石类型有块状、板状及蜂窝状三种。

       (5)矿石结构构造:柱状结构;块状、板状及蜂窝状构造。

       (6)有用组分含量:块状矿石含BaSO495%左右,板状结晶矿石BaSO4含量98%,蜂窝状矿石BaSO4含量90%左右。含锶0.96%~1.64%。

       (7)成矿的物理化学条件:该矿床成矿温度为130~220℃,较高达276℃,硫同位素组成δ34S值为+28.82×10-3~+16.13×10-3,属重型硫。

    4、成矿规律

       震旦系-下寒武统为钡源层,寒武系—奥陶系的蒸发岩为硫源层,总称矿源层。

       上寒武统-下奥陶统的碳酸盐岩层和泥质、含泥质岩层,分别为容矿层和遮挡层。组成一个重晶石矿床的类似于油气的生、储、盖组合系统。

       成矿介质为大气降水溶解蒸发盐岩形成的氯化物卤水,由氯化物卤水萃取a2+并搬运到浅层富有SO42-的有利环境沉淀为重晶石矿床。

       武陵盖层构造宏观控制着F-Ba系列的萤石-重晶石矿带(上),和Hg-Pb-Zn-Cu-Ba-F系列的汞矿带或铅锌矿带(下)的垂向序列。

    5、成矿模式

       矿集区内重晶石、萤石矿带、铅锌矿带、汞矿带有相似的物质来源,形成在垂向上均组成一个十分清晰的还原环境与氧化环境成矿的矿带序列。重晶石矿在区域上据典型的层控型矿床的成矿模式,现简述如下:

       (1)大气降水渗入地下,随深度增加而被加热,直接溶解膏盐成为热卤水,或混合有深地层卤水。

       (2)卤水受水化学垂直分带法则的制约,SO42-型水多集中于浅层,而氯化物卤水主要富集于底层,于是溶解膏盐生成的卤水中的SO42-和Cl-便分道扬镳。SO42-向浅层运移,而含C1的卤水便向底层集中。

       (3)氯化物卤水在底层的Ba源层浸出Ba等元素组分,形成含矿的卤水,主要以BaCl2等形式存在于卤水中。

       (4)因地热梯度,构造运动等作用释放热量的影响,使含Ba卤水增温而具有驱动能力,沿断裂运移上升至浅层与SO42-型水相遇,促使物化条件迅速改变(温、压下降,Eh升高,pH降低),于是Ba2+与SO42--化合成重晶石沉淀于断裂空间。

       由于上覆泥质类岩层的屏蔽作用,使上述成矿过程能够重复缓慢地进行,直到贵州重晶石矿床完全形成。

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