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重晶石矿矿床地质特征

 changyz001 2023-02-02 发布于河南
01
重晶石矿床的成因类型


重晶石矿床按照其成因可分为四种类型,即沉积型、火山-沉积型、热液型和残坡积型矿床,但主要为沉积型和热液型矿床。

(1)沉积型重晶石

矿床矿床多产于硅质岩中,矿体呈层状、似层状,含矿层长度可达几千米甚至几十千米矿体延伸可大于几百米,厚度一般数米到几十米。矿石具有块状、条带状、豆(鲕)状构造,有的呈结核状产出。矿石矿物大部分为重晶石,少数为石英和方解石,品位较高一般可达80%以上。矿床规模可达大型。

我国沉积型重晶石矿床主要产于寒武系底部的碳质、硅质泥岩中,常与多金属矿产伴生,亦常见其产出在奥陶系硅质岩、泥盆系硅质岩以及白平系红色粉砂岩中。

(2)火山-沉积型重晶石矿床

目前,我国已知火山-沉积型重晶石矿床中较有代表性的为镜铁山矿床。该矿床的特点是:重晶石与铁矿共生,矿石由菱铁矿、镜铁矿、碧玉、重晶石和铁白云石组成。

该矿区中重晶石的赋存状态大致归纳为三种:①夹于铁矿层中的重晶石透镜体;②铁矿石中的重晶石条带;③混染于菱铁矿或镜铁矿之间的重晶石细微粒。重晶石透镜体中BaSO4的含量大于90%,但透镜体往往规模较小而无单独开采价值,②③中的两种重晶石均为铁矿的组成部分,只能作为铁矿的副产品。

(3)热液型重晶石矿床

此类矿床的产出围岩是多种多样的,如灰岩、石英岩、砂岩、火山岩、花岗岩等。但多数大矿床产于硅酸盐岩石中。矿体形态明显受断层控制,一般呈脉状或不规则状,和围岩界线清楚。矿体大小不一,矿石中共生矿物复杂。其中最重要的一类为纯重晶石脉型矿床。矿体受断裂控制,多成群出现,一个矿区内可出现数十条矿脉。矿体长度最大可达1700m,厚度一般2~3m,最厚可达10m。地表品位较富,BaSO4含量大于80%。但矿体延深不大,一般50~60m,个别可达200m。矿石成分简单,除重晶石外,尚有石英和方解石,局部可见零星分布的金属硫化物(李文炎等,1991)。

与其他有用矿物伴生的热液型重晶石矿床有多金属-重晶石脉型和毒重石-重晶石脉型等。其中多金属-重晶石脉型矿床具有较重要的工业意义,它的重晶石含量一般略低于纯重晶石脉型矿床。

(4)残坡积型重晶石矿床

以坡积为主的重晶石矿床,其规模大小、分布范围、品位高低均取决于原生矿床。由于地表风化作用,矿石往往较富,BaSO4含量一般可以达95%以上。易采、易选和品位高是这类矿床的特点。矿床规模可以达到大型矿床。

以残积为主的重晶石矿床,是含重晶石的灰岩风化而成的残余重晶石结核体,其规模亦可达到大型矿床。

02
重晶石矿的时空分布规律


中国的重晶石矿床在各个地质时代的地层中都有产出,但主要集中在寒武系、泥盆系、奥陶系和中生界。层状重晶石矿床主要产在寒武系,其次是泥盆系。脉状矿床多产在奥陶系、泥盆系和三叠系。层状重晶石矿床主要产于构造活动褶皱带(区)和稳定地块的深水盆地中。脉状重晶石矿床主要产在地质构造较稳定的碳酸盐岩地块。

中国重晶石矿床在中下寒武统的层状矿床规模巨大。层状矿床与同沉积的活动性大断裂空间关系亦很明显,说明矿床与构造关系密切。脉状重晶石矿充填于中小型断裂的裂隙中,明显受构造控制。重晶石的沉积盆地,一类是较深的还原性静水盆地,沉积物颗粒细小,碳酸盐含量少,有机质含量高,主要形成层状矿床。另一种盆地为浅水、氧化、动荡的盆地,以碎屑和浅水碳酸盐沉积为主。这种盆地在沉积时期形成含Ba高的矿化层,但只有在后期地质作用改造下才能富集成脉状矿床。

重晶石矿床的含矿岩系也各有特色。层状矿床的含矿岩石为含有机质的碎屑岩、硅质岩,并具有眼球状构造;脉状重晶石矿床的围岩常为含隧石的碳酸盐岩与沉积初期的碎屑岩,普遍有明显的硅化蚀变。层状与脉状重晶石均与SiO2有密切关系。

重晶石矿床的矿物组分简单且稳定。层状重晶石矿床的矿物组合以重晶石、石英、黏土矿物为主,脉状重晶石矿床矿物组合则以重晶石、石英和碳酸盐为主。

03
重晶石矿的典型矿床


(1)云南宁蓈巴打湾一小巴打湾重晶石矿床

矿区位处宁蓈县境东南侧近南北向包都一波罗弧形断裂的上盘,为近南北向喜马拉雅期构造-斑岩带中段的特定构造地带。本区重晶石矿矿层总体呈层状,层位控制明显,与围岩地层产状总体一致,同步褶皱。矿区主要含矿、赋矿岩系的岩性组合为碳酸盐岩、杂色细碎屑岩、硅质岩、粉砂质泥页岩,上覆地层为紫红色岩系,下伏地层为灰岩、白云岩、白云质灰岩组合,重晶石矿即产于二者之间的过渡岩系中(图5-1)。

图片

图5-1巴打湾重晶石矿区地质略图

矿区矿石矿物为重晶石,脉石矿物为石英、方解石、白云石、黄铁矿等。它们的含量因为矿床成因类型和矿石类型的不同而不同。

本区重晶石矿由北向南随着成矿地质条件的改变,矿床的成矿地质特征(矿体规模产状、形态,矿石类型、结构构造、矿物组合、矿物组分、化学组分等)也发生了规律性的变化。其成因类型分为:沉积型、热液改造型和沉积-构造改造型三种。

(2)湖南新晃县贡溪重晶石矿床

矿床属层状型重晶石矿床。矿区位于扬子板块,接近江南古陆边缘。地层由震旦系和寒武系组成。震旦系为冰磺砾岩、白云岩和硅质岩。寒武系较为发育,下、中、上统完全,总厚度约为1300m,重晶石层多在下寒武统底部

矿区为一复式向斜构造,矿床即位于向斜中段,向斜轴向北东,与区域地层的走向一致。矿体主要呈层状、似层状产于下寒武统牛蹄塘组下部,少量呈透镜状产于留茶坡组上部。矿层产于牛蹄塘组下段的沉凝灰岩和黑色页岩层之上的硅质岩层中,且多在硅质岩层的中部偏上层位,直接顶板为硅质岩或硅质页岩。重晶石岩一般为灰色或深灰色,成层性好,区域延伸稳定。矿体长几十米至几十千米,厚0.3~7m。矿体厚度与含矿岩系厚度呈正相关。

矿石构造以条纹状、条带状和块状为主。重晶石矿石品位一般为BaO 64%左右。矿石的化学成分很纯,只有SiO2超过1%,其他杂质如AL2O3、Fe2O3、CaO、SrO等均小于0.3%,Na2O、K2O一般为0.01%~0.08%,微量元素很少。重晶石矿层之上为典型的牛蹄塘组黑色页岩,靠矿层的页岩硅质含量很高。新晃重晶石矿是热水沉积作用形成的,含矿岩系中的凝灰岩和沉凝灰岩标志着存在同期的火山活动,属较高的地热场。本区岩样年龄测定结果表明,矿床形成时代为早寒武世。

整理自《非金属矿产资源概论》,地信网

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