楊光亮

（中化地質礦山總局貴州地質勘查院，貴州貴陽 550002）

貴州省天柱縣大河邊地區(qū)重晶石礦資源儲量豐富，被評價為超大型重晶石礦床。從上世紀八十年代起，貴州省地礦局就對該地區(qū)進行了區(qū)域地質調查和礦產資源評估，作了較系統(tǒng)的礦產、地層和構造研究。近些年，許多學者對天柱縣貢溪向斜一帶所產重晶石礦床作了巖石學、同位素地球化學及包裹體的研究，并分析了礦床中沉積構造特征，認為其屬于海底噴流沉積型礦床。本文以大河邊重晶石礦區(qū)大代白礦段的礦床地質特征為出發(fā)點，對其含礦巖系、礦體特征及礦石質量等做出描述，并簡要探討了成礦地質條件及找礦標志，以期為該區(qū)的重晶石礦產遠景勘查提供詳細的基礎地質資料和參考價值。

1 礦區(qū)地質概況

1.1 地層

根據以往地質資料可知，區(qū)域出露地層有元古界青白口系淺變質巖、南華系冰磧礫巖、震旦系-寒武系碳酸鹽巖夾陸源碎屑巖。大代白礦區(qū)中最為常見的地層為寒武系，尤其是在貢溪向斜的核部一帶出露最多，占總體的60%左右；該向斜的兩翼依次可見震旦系、南華系和青白口系地層。第四系沉積物則少量分布于山麓、沖溝和低洼地區(qū)［1-2］，地層按時代由老到新依次描述如下：

（1）南華系（Nh）

南沱組（Nh2n）：巖性為灰綠色、黃綠色絹云母變余粉砂質、礫質砂巖，粉砂質、砂質板巖，下部礫石礫徑較粗，上部礫石礫徑較細，變質礦物主要為絹云母、綠泥石，厚度大于200m。

（2）震旦系（Z）

①陡山沱組（Z1ds）：該組巖相和沉積厚度的變化均較大，巖性為泥質白云巖夾炭質泥巖、頁巖。屬于淺水陸棚-深水盆地相碳酸鹽巖與碎屑巖沉積組合。

（4）第四系（Q）

主要分布在河谷及低洼地帶，巖性為土灰黃、黃褐色黏土、砂土、碎石土、巖石碎塊及砂礫石，厚0～25m。

1.2 構造

礦區(qū)位于揚子陸塊東南緣，區(qū)域內構造以褶皺及斷裂為主要表現形式，詳見圖1。褶皺有貢溪復式向斜、南明向斜，斷裂則以北東向斷裂在礦區(qū)延伸的規(guī)模較大，主要有新寨斷層、坪地斷層、云洞斷層、平磨斷層等，對于區(qū)內重晶石、釩、鉛鋅多金屬等礦產資源具有控礦作用［3］。而北北東向、北東東向等斷裂構造不僅規(guī)模較小，且對礦產有破壞作用，總體來看，區(qū)域構造復雜程度中等［4-5］。

圖1 大代白重晶石礦區(qū)地質簡圖

1.3 含礦巖系特征

在大代白重晶石礦區(qū)內，礦體直接頂板為黑色炭質頁巖夾重晶石透鏡體和磷質、硅質結核，含少量重晶石，重晶石品位小于30%，礦體直接底板為黑色薄層硅質巖、含炭質硅質巖，局部為黑色薄層含重晶石結核炭質黏土巖，礦體和上下頂底板接觸關系均為整合接觸［6］。礦區(qū)的重晶石類型屬于單一的重晶石型，礦石中基本無夾石。結合前人的礦區(qū)地質工作，礦區(qū)內含礦巖系的巖性組合及頂底板巖性特征等詳見圖2。

圖2 留茶坡組重晶石含礦巖系特征

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

2.2 礦石質量

在本礦區(qū)內，重晶石礦石普遍具有晶粒結構，因礦物顆粒大小、形態(tài)及嵌布的特征可以將其進一步細分，主要包括有粉晶細晶結構、不等粒變晶結構和條柱狀結構。區(qū)內最普遍的是主要產于條紋狀重晶石礦石中的粉晶細晶結構，礦石組成以粉晶-細晶重晶石為主，還含有部分炭質及少量方解石、黏土和黃鐵礦等次要礦物，粒度較小，多處于0.0066mm～0.1mm，以粉晶結構為主；在細晶結構中，還可發(fā)現重晶石具有斑點分布的特征。

礦區(qū)內常見有塊狀、花斑狀、溶孔狀、條紋狀和結核狀礦石構造，在垂直方向的分布具備明顯的規(guī)律性。在礦層底部位置，多為塊狀構造，粉晶細晶結構；在礦層中部為花斑狀（溶孔狀）構造，具不等粒變晶結構；在礦層上部則以條紋狀構造為主；而在礦層直接頂底板則主要是結核狀構造［9］。

礦區(qū)內礦石主要有益組分為BaSO4，根據取樣測試結果，大代白重晶石單件樣品品位50%～97.93%，平均值86.42%。常見的有害組分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、和MgO，它們的平均含量分別為2.57%、1.07%、0.67%、0.99%和0.45%，水溶鹽平均為0.44%。由此可知，本區(qū)重晶石礦石所含的有害組分含量較低［10］。另外，重晶石中Sr、B、Y、Yb等伴生元素含量較高，而做為填料用途的重晶石內有害雜質Mn、Cu、Pb含量很低。

2.3 礦石品級及類型

礦區(qū)內重晶石礦BaSO4平均品位86.42%，按礦石的礦物組合、結構構造劃分的工業(yè)類型為重晶石型，且本區(qū)原礦品位較高，進過簡單重選即可獲得最終產品重晶石精礦粉（BaSO4品位90%以上），可作為石油鉆井用及化工用。根據礦石組構，礦石自然類型可劃分為塊狀、條帶狀、花斑狀、結核狀重晶石礦等。

3 控礦因素及找礦標志

3.1 成礦控制因素

（1）古構造控制：礦區(qū)大地構造位于揚子準地臺與江南造山帶西南側的過渡帶，其北西為揚子準地臺鄂黔褶皺帶，南東為華南加里東褶皺系，在構造上具有明顯的過渡性。在大區(qū)域上，沿揚子準地臺東南緣，江南臺隆北側，同類型重晶石礦床、礦點被不斷發(fā)現。廣西三江、貴州天柱、湖南新晃、安徽東至、浙江臨安等均已發(fā)現重晶石礦床和礦點。

（2）地層控制：礦區(qū)重晶石為沉積礦床，主要受到地層的厚度、巖性及走勢控制。礦床與上覆和下伏的地層為整合接觸關系，呈層狀產于震旦至寒武跨系地層留茶坡組上部。

（3）巖性控制：據含礦巖系特征可知，重晶石礦床的下伏巖層為黑色薄層硅質巖與黑色薄層炭質黏土巖互層；上覆地層巖性為黑色薄層炭質黏土巖或中厚層石英砂巖、砂巖。

（4）巖相控制：礦區(qū)位于揚子準地臺與江南造山帶西南側的過渡帶。按沉積時序可知，礦層的上覆地層巖性為厚約200m的黑色炭質黏土巖。黏土巖中極細的沉積物顆粒粒度和富含的較多產于還原環(huán)境的黃鐵礦表明其形成于滯留盆地當中。而下伏地層出露的黑色薄層硅質巖同樣顯示其主要沉積于靜水盆地中。因此，本區(qū)的重晶石礦層夾于硅質巖建造與黑色薄層炭質黏土巖建造之內，明顯受制于巖相的變化。

3.2 找礦標志

（1）地層標志：在礦區(qū)內，該礦床具備相對穩(wěn)定的產出時代和賦礦層位，重晶石礦層主要產于跨系地層（震旦至寒武）留茶坡組（

的上部地區(qū)。

（2）巖性標志：在本礦區(qū)的含礦巖系中可見一套富硅質、炭質有機質的碎屑巖沉積組合。上覆巖層巖性為黑-灰黑色碎屑巖，厚約百米；下伏巖層巖性為泥質白云巖夾頁巖。因此，含礦巖系巖（礦）石組合與頂、底板巖石特征十分明顯。

（3）地貌標志：重晶石的化學性質相對較為穩(wěn)定且不易被風化作用侵蝕，因此導致的差異風化在地貌上常形成正地形或陡坎，易于識別。

4 結論

（1）天柱縣大代白重晶石礦主要賦存于震旦系至寒武跨系地層留茶坡組內，與上覆和下伏地層均為整合接觸關系，以塊狀和條紋狀礦石為主，另可見部分花斑狀（溶孔狀）和結核狀礦石存在。

（2）大代白礦區(qū)重晶石礦受到古構造、地層、巖性和巖相控制，在大區(qū)域上，沿揚子準地臺東南緣，江南臺隆北側，常可見到同類型的重晶石礦床、礦點不斷被勘探出來。

（3）在本礦區(qū)內，該重晶石礦具備相對穩(wěn)定的產出時代和賦礦層位，因此可根據地層和巖性作為本區(qū)及周邊區(qū)域遠景勘查的依據，且地形地貌同樣可作參考。