Question

沉积型重晶石矿矿床成矿模式

Answer 1

火山-气液物质组分导入海盆与海水中的元素组分相遇后，一般是依沉积分异规律进行活动的，沉积分异作用规律，即沉积物的沉积顺序一般是：SiO₂（蛋白石）-磷酸盐-白云石（碳酸盐）硫酸盐-氯化物。由于沉积作用的继续，海水中镁浓度、磷浓度增大，于是形成矿层的直接底板-硅质白云岩、含磷结核硅质板岩。由于镁、磷补给贫乏，仍以硅胶沉积占优势，所以白云岩不发育，磷矿层薄而贫，连续性差。最后才是重晶石沉积阶段。在重晶石沉积初期，因Mg，SiO₂沉积尚未完全结束，它们同时发生沉淀，就产生了前者到后者的过渡，在岩性上反映为矿层下部为重晶石硅质板岩，重晶石白云岩，逐渐过渡为白云质重晶石矿石。随着Si，Mg基本耗尽又缺乏补给，而Ba组分渐趋浓缩，过渡到重晶石矿石和少量条纹状重晶石矿石。之后，随着介质条件，补给条件发生变化，使沉积组分中硅质成分增加，依次沉积了条纹状矿石、板状矿石、重晶石硅质板岩，至硅质板岩而结束成矿作用。

图3-24 安康石梯重晶石矿床成矿模式图

（据陕西省地质调查中心，2012）

1—滨海砂砾岩；2—砂质碳酸盐岩；3—炭硅质岩；4—上升洋流；5—炭质板岩；6—重晶石矿；7—毒重石矿；8—钡迁移方向

矿石益害组分变化曲线图也可得到反映和说明。BaSO₄含量由低→高→低，呈一大体对称曲线。SiO₂，Al₂O₃，Fe₂O₃，总趋势升高，但在条纹状矿石向板状矿石过渡时，则呈直线形急剧上升。三组分含量为同步消长关系。CaO则相反，呈平缓的单调下降。有害组分总量变化与BaSO₄相反，为高→低→高，大体呈一开口向上的抛物线。

综上所述，沉积型重晶石矿床的成矿模式（图3-25）总结如下：

1）在大陆裂谷或裂陷槽的火山喷发期间，由于来自地幔的热能及其岩浆侵位的作用下，可使地壳深部物质遭受熔融或部分熔融。

2）在火山喷发旋回终了的气液阶段，硅酸盐携带磷、钡等元素组分同沉积深断裂上升，喷溢于裂陷槽海盆，间或夹有少量火山凝灰物质同时喷出，形成沉凝灰岩层。

3）由于硅酸盐饱和而首先沉积硅质岩，含磷硅质岩，或夹磷结核层、磷块层。在硅胶凝聚成硅质岩之际释放Ba²⁺于海水中。硅质岩形成于酸性环境，当溶液由酸性演化至弱酸性-弱碱性的氧化环境时，硅质岩不再沉积，此时Ba²⁺与海水中的

相遇结合沉淀为重晶石矿层。

图3-25 沉积型重晶石矿床成矿理想模式

（据李文炎等，1991）

1—砂质岩与火山碎屑岩；2—沉凝灰岩；3—硅质岩；4—磷块岩或磷结核；5—重晶石矿层

上述变化反映出各自然类型矿石在形成时间上、空间上的关系。即由重晶石白云岩→块状白云质重晶石矿石→条纹状重晶石矿石→块状重晶石矿石→条纹状重晶石矿石→板状重晶石矿石→重晶石板岩的生成顺序和上下关系，反映了随矿质组分（BaSO₄）逐渐浓集又逐渐消减，矿石类型也随之改变的过程。