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    1. 貴州重晶石
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      南莊坪式層控型重晶石礦集區介紹

      2019-11-07

             鄂西南-川東南-黔中南莊坪式層控熱液重晶石礦集區位于上揚子臺褶帶,地理位置包括鄂西南、川東南、黔東北和黔中,呈近北東向帶狀展布。

          1、區域地質背景

             礦集區地處揚子板塊內部二級構造單元上揚子臺褶帶(鄂黔臺褶帶),古生代至中三疊統海相蓋層發育良好。印支運動全部上升成陸,燕山運動全部褶皺,形成地臺蓋層褶皺帶。然而,侏羅世的褶皺是本區蓋層變形的主要形式,廣泛發育于鄂西、湘西、川東和黔東地區,由下古生界、上古生界、三疊系和侏羅系組成的褶皺,為一系列等間距的背斜和向斜,并受兩組北北東向和北東東(近東西)向的褶皺基底斷裂網格的控制,呈北東向平緩弧形展布或多字型排布的構造格局。在中生代(印支一燕山運動),大概從中三疊世開始碰撞并延續到中白堊世而形成的上述的蓋層構造褶皺帶。

             區內重晶石礦床受上述蓋層構造褶斷帶的控制明顯。以川東南地區為例:該區褶皺、斷裂群沿北北東向展布,褶皺長數十至百余公里,期間每個背斜控制著一個亞礦帶,共六個亞礦帶,總計重晶石礦脈300余條;黔東北也有由背斜控制的螢石-重晶石礦帶、汞礦帶、鉛鋅礦化帶等。

          2、成礦特征

             礦集區內以層控型重晶石礦為主要類型之一,成礦區域較大,是我國這類礦床的重要產地。主要分布在鄂西、川東南、黔西地區。礦床賦礦圍巖時代為晚寒武世、早奧陶世,在黔中西部為早二疊世和早三疊世。重晶石礦床的形成時代為燕山期。主要賦存于上寒武統—下奧陶統碳酸鹽巖中,廣大區域范圍內無巖漿巖分布,表明螢石和重晶石的成礦作用與巖漿活動無明顯聯系。區內已發現數以百計的重晶石礦床(點),以中小型為主。礦床或礦體的產出與分布嚴格受北北西向至北西向的張性、張扭性斷裂組的控制,呈陡傾斜脈狀、透鏡狀產出。

          3、典型礦床

             貴州施秉縣頂罐坡重晶石礦床,重晶石廠家的礦床位于施秉城南2km處。

             (1)區域地質背景:礦床位于揚子準地臺上揚子臺褶帶的中部,近東西向貴陽-芷江大斷裂穿過礦區。

             (2)成礦環境:重晶石礦床賦存于上寒武統—下奧陶統,在礦區外圍的黃平、凱里、麻江、貴定以及都勻等縣的上寒武統—下奧陶統,均有重晶石礦產出。含礦地層巖系由上到下為①下奧陶統大彎組,上部為灰綠色薄層砂質頁巖夾灰巖,下部為灰巖、泥質灰巖及鈣質頁巖;②紅花園組:淺灰色中層灰巖及生物碎屑灰巖;③桐梓組:上部為細粒白云巖、灰質白云巖,中部為泥質灰巖與鈣質頁巖,下部為中層灰巖及白云質灰巖。上寒武統爐山組為淺灰—灰白色中—細粒白云巖。

             (3)礦體分布及產狀:重晶石含礦帶長900m,有重晶石礦脈17條,呈側列式分布,為陡傾斜礦體,沿北東—南西向張性及張扭性斷裂充填。一般傾向南東,傾角55~70°。單個礦脈長30~80m不等,水平厚度0.2~20m,延伸可達70m。圍巖蝕變微弱,范圍小,主要有弱硅化、方解石化、白云石化等。

             (4)礦石類型及礦物組合:為單一重晶石礦床。礦石類型有塊狀、板狀及蜂窩狀三種。

             (5)礦石結構構造:柱狀結構;塊狀、板狀及蜂窩狀構造。

             (6)有用組分含量:塊狀礦石含BaSO495%左右,板狀結晶礦石BaSO4含量98%,蜂窩狀礦石BaSO4含量90%左右。含鍶0.96%~1.64%。

             (7)成礦的物理化學條件:該礦床成礦溫度為130~220℃,較高達276℃,硫同位素組成δ34S值為+28.82×10-3~+16.13×10-3,屬重型硫。

          4、成礦規律

             震旦系-下寒武統為鋇源層,寒武系—奧陶系的蒸發巖為硫源層,總稱礦源層。

             上寒武統-下奧陶統的碳酸鹽巖層和泥質、含泥質巖層,分別為容礦層和遮擋層。組成一個重晶石礦床的類似于油氣的生、儲、蓋組合系統。

             成礦介質為大氣降水溶解蒸發鹽巖形成的氯化物鹵水,由氯化物鹵水萃取a2+并搬運到淺層富有SO42-的有利環境沉淀為重晶石礦床。

             武陵蓋層構造宏觀控制著F-Ba系列的螢石-重晶石礦帶(上),和Hg-Pb-Zn-Cu-Ba-F系列的汞礦帶或鉛鋅礦帶(下)的垂向序列。

          5、成礦模式

             礦集區內重晶石、螢石礦帶、鉛鋅礦帶、汞礦帶有相似的物質來源,形成在垂向上均組成一個十分清晰的還原環境與氧化環境成礦的礦帶序列。重晶石礦在區域上據典型的層控型礦床的成礦模式,現簡述如下:

             (1)大氣降水滲入地下,隨深度增加而被加熱,直接溶解膏鹽成為熱鹵水,或混合有深地層鹵水。

             (2)鹵水受水化學垂直分帶法則的制約,SO42-型水多集中于淺層,而氯化物鹵水主要富集于底層,于是溶解膏鹽生成的鹵水中的SO42-和Cl-便分道揚鑣。SO42-向淺層運移,而含C1的鹵水便向底層集中。

             (3)氯化物鹵水在底層的Ba源層浸出Ba等元素組分,形成含礦的鹵水,主要以BaCl2等形式存在于鹵水中。

             (4)因地熱梯度,構造運動等作用釋放熱量的影響,使含Ba鹵水增溫而具有驅動能力,沿斷裂運移上升至淺層與SO42-型水相遇,促使物化條件迅速改變(溫、壓下降,Eh升高,pH降低),于是Ba2+與SO42--化合成重晶石沉淀于斷裂空間。

             由于上覆泥質類巖層的屏蔽作用,使上述成礦過程能夠重復緩慢地進行,直到貴州重晶石礦床完全形成。

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