Question

中国重晶石矿成矿规律

Answer 1

一、重晶石矿的空间分布规律

中国重晶石矿床在空间上的分布具有广泛而又相对集中的特点。截止到2011年底，探明储量的矿区有220余处，广泛分布于全国25个省（区），全国总共查明重晶石矿资源2.9亿t。就省（区）而论，以贵州省重晶石矿最多，占全国总量的32.1%，湖南、广西、甘肃、陕西、浙江等省（区）次之。以上六省查明资源储量合计占全国总量的86%以上。

沉积型重晶石矿床主要分布湖南、贵州、湖北、广西、甘肃、陕西和西藏等省（区），集中在扬子地块的南缘和北缘，多为大中型规模，是开采和计划开采重要矿床类型。层控型重晶石矿床多产于贵州、四川、广东、湖北、河南、山西等地，集中在扬子地块和华北地块的碳酸盐岩地台区，规模常为中到大型。热液型矿床主要分布在山东、湖南、贵州及广东等省，在我国西北也有少量矿床（点）产出，集中在深大断裂附近（如郯庐断裂），矿床规模多为中型和小型。火山-沉积型矿床出现在地槽处，重晶石常是共伴生矿，是综合利用产品，四川白玉呷村和甘肃肃南桦树沟镜铁山为重要产地，规模为大型。风化（残坡积）型矿床主要分布于我国南方地区，原生矿体的附近。

二、重晶石矿的时间分布规律

中国重晶石矿床主要有沉积型、层控（内生）型、热液型、火山-沉积型和风化型（残坡积型）五种。沉积型重晶石是中国最重要成因类型，主要产于寒武纪或震旦纪—早寒武世中，其次是奥陶纪、志留纪、泥盆纪和石炭纪，少数产于中生代白垩纪。层控型重晶石主要产于晚寒武世—早奥陶世的沉积地层中。热液型重晶石主要产于中生代白垩纪，以及古生代奥陶纪、泥盆纪等。火山-沉积型重晶石主要产于前寒武纪元古宙弧-盆中微型古陆和印支旋回三叠纪岛弧中。

由此可见，中国的重晶石矿床在各个地质时代都有产出，主要集中在寒武纪、泥盆纪、中生代的地层中。从构造旋回上看，主要与加里东旋回、华力西旋回、印支旋回和燕山旋回有关。在重晶石成矿的演化时序上，大多出现于每一个旋回的底部或下部（图8-1）。

从图8-1明显看出加里东旋回的下部寒武纪是中国沉积型重晶石矿床的一个重要的成矿时代。已知产于下寒武统底部的沉积重晶石矿床的探明储量，占中国重晶石总探明储量的60%左右。

产于华力西旋回下部泥盆系的重晶石矿床有沉积型的（广西来宾、贵州镇宁）、热液型的（广西象州、山东安邱、湖南衡南）。产于印支旋回的主要是三叠系火山-沉积重晶石矿床（四川呷村）。产于燕山旋回的有白垩系沉积重晶石矿床（西藏类乌奇）。

上述各个旋回沉积重晶石矿床，多位于硅质岩、炭泥质岩和碎屑岩建造向碳酸盐岩建造的过渡地带。说明沉积重晶石矿床的形成、受控的实质不局限于具体的地层时代，而是取决于所处的地质构造旋回部位，既受控于不整合面或沉积间断面之上的陆相碎屑岩层与海相碳酸盐岩之间的过渡地带，或最大海侵的底部。

必须指出，多数层控型矿床，虽然控矿地层时代较老，如武陵-苗岭重晶石成矿带受控地层主要为上寒武统—下奥陶统；太行-中条重晶石成矿带受控主要地层亦为上寒武统—中奥陶统及更老的地层，但是它们的成矿时代，多集中于燕山期。

图8-1 我国重晶石矿床

（据李文炎等，1991）

从成矿时序看，沉积型重晶石矿床由寒武纪—白垩纪有逐渐减弱的趋势，热液型重晶石矿床多以印支期和燕山期为主要，如表8-1所示。

表8-1 各类重晶石矿床成矿时序

资料来源：中国重晶石矿床。

三、成矿控制

沉积型重晶石矿床产于一定的地质时代或地层序列中，受地层及岩性严格控制。矿体呈层状、似层状及透镜状整合产于沉积地层中，矿石具有明显的沉积构造和结构，矿石多为单一重晶石类型。层控型重晶石是明显受地层层位控制的呈层状或热液脉状产状的矿床。其沉积环境多为陆内裂谷的断陷盆地中碳酸盐台地，有的产于盆地的边缘，临近控制岩相突变带的同沉积断裂一侧。层状重晶石多数产于硅质岩中，脉状矿多数产于碎屑岩和碳酸盐岩中。矿床附近无明显岩浆活动。脉状矿在平面上有分带性。层状矿、脉状矿的矿物成分、矿石的结构构造、矿物的物理化学参数等，呈有规律性的系统演化关系，即有相互过渡，又有清楚的垂直分带性。垂直分带性与水平分带性的趋势一致。围岩蚀变多为硅化，矿体向上蚀变减弱。矿石类型多为单一重晶石，部分为多金属重晶石、白钨矿重晶石、萤石重晶石和硫化物重晶石。据分析成矿溶液性质为Na-K-SO₄-Cl型，为混合源的地层水性质。热液型重晶石矿床形成与构造岩浆活动有关。火山-沉积型重晶石沉积相环境为海相火山喷发-沉积岩系，产于前寒武纪元古宙弧-盆中微型古陆重晶石与基性-超基性岩浆活动有关，重晶石矿产于铁矿之中，产于印支旋回三叠纪岛弧中重晶石与钙碱性岩浆活动有关，重晶石矿石类型为Ba-Pb-ZnCu-Ag-Au多金属重晶石，该类型矿层多呈条带状和似层状与围岩产状一致。

四、成矿系列

重晶石的形成与大地构造背景、沉积相带环境、地史旋回阶段和岩浆活动密切相关。因而，根据不同类型重晶石矿的成矿地质构造背景，成矿地质发展阶段和成矿地质作用特征等，划分了成矿系列。

1.沉积型重晶石成矿系列

（1）单元素系列

即重晶石单矿床，其他有用元素甚微或无，如寒武纪的永安李坊、晚泥盆世的来宾古潭、镇宁乐纪等矿床。

（2）多元素系列

扬子地块南缘沉积型重晶石矿床，在皖、赣、浙边应属裂谷带火山-气液喷溢沉积成因，在湘、黔等地可能属壳层重熔或裂谷带碱性-碱性超基性岩浆活动的气液上涌沉积成因。由于均位于海盆，可概括为海底喷气热液沉积成因或海底热泉（喷气）沉积成因。这种壳层重熔源或裂谷带的火山活动的气液直接上涌到海盆的观点，只是强调它的主导作用，并不排除有其他方面的物质来源。譬如火山-气液沿地壳裂隙上升，在路过基底层时，势必要捕获基底层的某些物质组分加入，只是量多量少的问题。这种气液直接上涌到海盆的沉积成因观点，只是根据有限地质学方面资料作出的推论。

形成于扬子地台北缘的沉积型重晶石矿为裂谷环境，受裂谷带构造和岩相古地理环境控制，属海底火山热泉（喷气）沉积成因，重晶石形成于酸性的地球化学环境，毒重石则形成于碱性的地球化学环境。本成矿带沉积型重晶石矿床受裂谷带或裂陷槽的深断裂、同断陷带和盆地斜坡为主的古构造、古地理岩相条件的综合控制。

扬子地台南缘、北缘成矿带是一个由P-Ba-U-Th-LREE-Ni-Mo-V-Pt族等组成的火山气液源成矿系列，位于

界线附近。另外，在南方黑层中Cu，Pb，Zn，Ag的丰度在有些地区偏高，其中Ag品位在黔东大河边重晶石矿床中为10～33g/t，平均16.5g/t。上述成矿系列在时序上变为：先是沉积磷块岩、铀、稀土等，接着沉积重晶石，之后沉积镍、钼、钒、银等多金属元素和石煤，最后沉积钾，由下到上构成以清晰的Pu-REE-Ba-Ni-Mo-V-Ag-K的垂向序列。

2.层控（内生）型重晶石成矿系列

常见多元系列，主要有①Ba-Pb-Zn-Cu系列（象州、武宣地区，太行-中条成矿带）；②Ba-W-Sb系列（粤北韶关）；③Ba-F-Cu-Pb-Zn-Hg系列（武陵-苗岭成矿带）。这些成矿系列在宏观上具有区域的水平分带和垂直分带特征。如象州、武宣地区，象州为重晶石单矿床，Cu，Pb，Zn仅见微弱矿化，但到武宣则变为铅锌-重晶石复矿床，具明显的水平分带；又如武陵-苗岭成矿带，重晶石-萤石矿产于下奥陶统红花园组—上寒武统，在下寒武统清虚洞组产汞矿和铅锌矿，在区域上由上到下构成一个Ba-F系列（上）和Hg-Pb-Zn系列（下）的垂直分带。

3.热液型重晶石成矿系列

主要有两个成矿系列：①Ba-Pb-Zn-Cu系列，如山东安邱、湖南衡南等地，已知与酸性岩浆岩有关；②Ba-Fe系列，如广西靖西一带，已知与基性岩浆岩有关。