矿床类型
2020-01-16 · 技术研发知识服务融合发展。
重晶石是我国重要的优势矿产之一,我国重晶石资源丰富,储量和产量均居世界首位,也是世界上最大的重晶石出口国,在世界上具有举足轻重的地位。我国重晶石矿床有沉积型、层控(内生)型、热液型、火山-沉积型和风化型(残坡积型)五种,但主要是沉积型矿床,其矿石储量占统计储量的60%,其次为层控型、火山-沉积型和热液型,其矿石储量分别占统计储量的15%,13%和10%,残积坡积型重晶石矿资源较少。沉积型、火山-沉积型和残积坡积型重晶石矿容易识别,层控型重晶石矿系指那些矿体赋存于某一地层层位内,矿体形态总体上呈层状、似层状或透镜状,而重晶石矿体常切穿层理和随机延伸,呈充填交代脉状、浸染状、囊状等形式产出。根据资源潜力预测评价的要求,综合考虑我国重晶石矿床的成因类型和工业类型,将重晶石矿床划分为五个矿床类型(表2-1)。
表2-1 中国重晶石矿床类型划分方案
重晶石矿床形成与大陆裂谷系、弧-盆系和内陆挤隆系构造环境有关,成矿时代主要为震旦纪、寒武纪、奥陶纪,其次为泥盆纪、三叠纪和白垩纪(李文炎等,1991)。矿床多形成于每个构造旋回的早期,加里东旋回是最重要的成矿期,矿床资源储量约占77%,华力西旋回约占11%,印支、燕山旋回约占12%。外生成因重晶石矿床主要分布在扬子板块南、北缘及华夏板块。扬子板块重晶石矿床成矿时代为晚震旦世—早寒武世,常形成大型、特大型单一重晶石矿床,华南造山带中重晶石矿床成矿时代为晚泥盆纪。内生成因重晶石矿床主要分布在华夏板块、扬子板块上扬子坳陷带,以及华北板块行山断裂带、郯城-庐江断裂带内,成矿时代以古生代为主,中生代次之,多为多金属矿床共伴生重晶石矿。
一、沉积型重晶石矿床
我国南方各省,沉积型重晶石矿床规模大,是目前我国最重要的一种类型。
沉积型重晶石矿床的特点:矿体产于一定的地层中,受地层及岩性严格控制,矿体呈层状、似层状及透镜状产出,矿石结构构造具有明显的沉积特征,沉积层理清楚,具微层理构造、条带状构造、结核状构造、豆状构造,有的还具有明显的缝合线构造。矿物粒度细,多为细粒或微粒结构,往往不同矿区相同层位可以互相对比。矿物组合比较简单,以重晶石为主,此外还有硅质、碳酸盐类矿物与之共生,有的还掺杂少量泥质、炭质及磷酸盐类矿物。一般矿层内部与近矿围岩没有热液蚀变现象。
二、层控(内生)型重晶石矿床
层控(内生)型重晶石矿床在我国各地分布比较广泛,矿床的矿体往往是成群成带出现,规模大,矿脉长度一般为几百米,最长的可达以1km上。矿床储量比较集中。更主要的是矿石品位高,一般不需要选矿或仅需经过简单手选即可达到商业矿石的要求,所以容易被开采利用。该类型矿床是我国目前主要的开采对象,其开采量远远居于其他类型之上。
层控(内生)型重晶石矿床特点:矿体是在围岩断裂破碎带中或裂隙中以充填方式形成的。矿体的产出严格受地层层位的控制。矿区内和附近没有与重晶石有直接成因关系的火成岩体存在。矿体成群成带分布,往往一个矿田或矿区里有几个、几十个矿带,一个矿带内有几十个、几百个矿体。这些矿体的分布方向有一定的规律性。矿体多数呈脉状,少数也有囊状、不规则状等。矿物组合比较简单,以重晶石为主,其他还有石英、方解石、萤石、金属硫化物等与之共生。矿石结晶程度较好,一般重晶石多呈粗大的板柱状晶体。我国层控(内生)型重晶石矿床很多,控矿地层的时代广泛,从震旦纪到二叠纪均有层控(内生)型矿床产出。其中以寒武纪和泥盆纪最为重要。
三、热液型重晶石矿床
该类型重晶石矿床,在我国主要分布在山东、广西、青海、甘肃,矿床的成因,一般认为是直接由岩浆热液形成。
热液型重晶石矿床特点:矿体以充填方式形成于围岩的断裂破碎带和裂隙中。矿体形状,以脉状为主,也有似层状、扁豆状、囊状、柱状及不规则状。矿体大小相差悬殊,大者长可达几百米,甚至上千米,小者长不足一米。矿体附近往往有与其有成因联系的岩浆岩分布,一般为酸性岩体或中酸性岩体,也有基性岩体。矿物成分复杂,除重晶石外,还有较多种金属硫化物与之共生。
该类型矿床的矿物组合比较复杂,有的呈单独的重晶石脉,有的则和石英、萤石共生,更多的则是和多种金属硫化物共生,甚至以金属硫化物为主,重晶石则成为伴生矿物。与岩浆岩关系密切,成矿热液来自岩浆。例如山东都城县房庄矿区,重晶石矿体产于沂沭大断裂带两侧次一级断裂中,矿体的形成与石英斑岩、花岗斑岩、流纹斑岩有直接关系。矿物组合有重晶石、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿和石英。又如湖南衡阳谭子山矿区,矿体的形成与附近的花岗斑岩和花岗闪长岩的硅化作用有密切关系。矿物组合有重晶石、石英、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿和黄铁矿。四川安县、江油一带的重晶石矿与侵入邱家河组的辉绿岩脉有成因联系,重晶石矿脉充填于辉绿岩与沉积岩的接触带上。矿物组合有重晶石、方解石、白云石、萤石、黄铜矿、闪锌矿和黄铁矿。从成因关系分析,热液型重晶石矿床是由酸性、中酸性岩浆岩分异形成的,而有些矿区亦可由基性岩浆分异形成。这类重晶石矿床和岩浆岩在时间上、空间上、成因上有密切的联系。在矿床成因分类上,属于岩浆期后热液矿床。成矿温度属中低温热液矿床的范围。
四、火山-沉积型重晶石矿床
根据目前已知资料,该类矿床在我国不多见,以镜铁山矿规模最大,矿体最长可达2000m以上,最厚可达150m,矿体呈层状、透镜体状产出。该矿床重晶石和镜铁矿共生,往往两者呈条带状相间产出。
火山-沉积型重晶石矿床的特点:矿体呈厚层状夹于地层之中。矿层与围岩产状一致,界线明显。结构、构造反映出火山沉积特征,矿石以具微细粒状结构和层纹状构造为特征。矿物成分比较复杂,重晶石往往与火山岩型矿物密切共生,即和镜铁矿、碧玉、铁白云石、钠长石、黄铁矿、黄铜矿等共生。重晶石往往不能单独产出,可作为其他矿产的副产品回收。矿区附近有大量火山岩体存在。重晶石矿床的物质来源,即与该火山作用有关。
五、风化(残坡积)型重晶石矿床
风化(残坡积)型重晶石矿床多形成于脉状重晶石矿体上面,由原生重晶石矿体风化堆积而成。
由于重晶石化学性质十分稳定,极不易被水溶解,相对密度较大,因此在重晶石矿床的近地表部分,由于风化残留的原因,则可以形成风化(残坡积)型矿床。该类型重晶石矿床的形成与地貌条件关系十分密切,多分布于第四系残坡积层的缓坡地形上,而在地形切割十分厉害的陡峻地区,则不易形成该类型重晶石矿床。该类重晶石矿床往往反映了原生重晶石矿床的存在。其规模大小、分布范围、品位高低均取决于原生矿床的规模和矿石品位。
该类矿床在我国南方分布较多。我国具有代表性的风化(残坡积)型重晶石矿床,如广西象州县寺村矿区、安徽含山县距子山矿区和海南岛儋县水岭矿区等。多数属于小型规模,储量有限。