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什么是重晶石矿简介

周敏

矿床类别重晶石(Barite)。我国重晶石矿床可分为四种类型,即沉积型矿床、火山沉积型矿床、热液型矿床和残坡积型矿床。矿产分布矿产的分布情况:全世界重晶石资源比较丰富,主要分布在美国、俄罗斯、中国、秘鲁、印度

重晶石矿源特点是什么?

不同地区的矿石特点不一样。

山东某重晶石矿属于热液型

矿石组成以重晶石为主, 含少量萤石、石英、长石。

矿石结构以半自形柱粒状晶体结构为主, 其余为残余结构。

矿石构造主要的见有条带状、斑杂状、块状, 其次为角砾状, 近矿围岩处偶见侵染状、晶洞状构造。

条带状构造由白色及粉红色重晶石集合体与无色至淡蓝色半自形、他形萤石集合

体相间呈条带状。在上述粗晶萤石与重晶石的条带间, 有顺条带充填的细粒石英, 紫色萤石、重晶石的集合体出现。

斑杂状构造半自形、他形淡蓝色萤石集合体呈聚斑晶状, 不均匀地出现在重晶石或细粒石英、萤石、重晶石中, 偶见重晶石聚斑晶在细粒石英、萤石、重晶石中出现。

块状构造由板柱状、柱状粉红色重晶石集合体构成。在板柱状及柱状晶间, 常有少量细粒硅化石英出现。

主要矿物特征

重晶石。白色及粉红色, 镜下无色透明,少量呈板柱状, 粒径较大, 约(46 mm)。由于成矿阶段不同, 柱状较大颗粒粒径在(021一054)mm之间。一群小柱状或残晶状的重晶石粒径在(00502)mm左右。在条带构造中, 有较晚阶段生成的石英、淡紫色萤石、重晶石集合体充填交代。重晶石边缘呈不规则状, 少数颗粒呈残晶状, 局部粗粒重晶石中见有纤维状玉髓集合体, 呈放射状小球粒或它形的石英颗粒星散出现。

萤石。淡蓝色或淡绿色, 紫色较少, 见有立方体及立方体与八面体聚形, 镜下的淡蓝色或淡绿色萤石为无色透明。在条带状、斑杂状构造中为它形粒状构造, 粒径较大, 在(12一6)mm间, 集合体分别呈条带状及聚斑晶, 被重晶石包裹交代, 其边缘呈不规则状, 被石英交代则常呈残晶状。

石英。自形、半自形柱粒状, 在块状构造中重晶石颗粒间或出现在条带状构造粒径较粗的重晶石中, 充填的石英呈他形。粒径细小在(005一001)mm之间。与萤石、重晶石呈条带状出现, 或在角砾状及斑杂状构造中呈柱粒状出现。粒径多在(00302一00406)mm之间。内部常见萤石及重晶石的细小包体。

贵州天柱-湖南新晃超大型重晶石矿属于沉积型

深灰色厚层块状重晶石岩矿石,主要由重晶石组成,含其他成分很少。重晶石具有粒状镶嵌结构、粉晶一细晶结构、不等粒变晶结构。沿走向可变为灰黑色厚层块状重晶石岩, 含少量层纹状碳质。石英、方解石及微粒星点状黄铁矿, 常以化学成分层理形式出现, 极薄层状一层纹状, 当SiO2>5%时, 称为硅质重晶石岩。它们是重晶石主矿层的主要组成, 系由硫酸盐型(富BaSO4)热水同生沉积所形成, 整体成层状产出, 在矿区外围相变为重晶石硅质岩硅质岩层。

灰黑色条带条纹状含碳重晶石岩,主要由重晶石条带和少许层纹状一条纹状碳质组成。

灰黑色厚层块状重晶石菱铁矿岩,主要由菱铁矿(>50%)和重晶石(25%士)组成, 少量黄铁矿、闪锌矿、铁白云石及石英。细粒一粉晶结构、不等粒变晶结构, 硫化物呈极薄层状和层纹状。地表风化后以褐铁矿为主, 发育淋失孔构造。沿走向可相变为粘土质页岩夹磷灰岩结核体无矿地段, 向重晶石矿层方向, 沿走向可相变为厚层块状菱铁矿重晶石厚层块状重晶石铁白云岩硫化物重晶石岩重晶石岩。这种沿走向迅速相变成不同岩(矿)石类型是由不同成分的热水混合同生沉积作用所形成

灰黑色厚层块状硅质岩,主要分布于重晶石矿层的下部或上盘围岩及重晶石矿层沿走向的尖灭部位。成分较纯的硅质岩由雏晶状石英组成, 贝壳状断口、岩石致密坚硬,受后期构造作用发生碎裂岩化。重晶石矿层下盘常为重晶石硅质岩、含碳重晶石硅质岩。沉积物软泥在没有完全固结时,由于同生断层活动而触发重力流沉积, 发育层间同生滑移褶皱构造及沉积物软变形构造。

湖北竹山县文峪河毒重石-重晶石矿地质特征

一、重晶石岩的产出背景

重晶石岩是重要的热水沉积岩,由于重晶石本身为有用矿物,因此当其矿化较富、规模较大时,其本身也是一种有用矿产———重晶石矿。在DF桑斯特(1984a,b)提出的喷气-沉积矿床的综合分带中,无论是火山环境还是非火山环境中的分带,重晶石带都占有重要位置。

在现代沉积物中重晶石富集于深海沉积物和热泉沉积物中,大洋中脊为最富集区。在陆地上温泉沉积物中的重晶石很早已发现,如我国台湾北投温泉泉华中的富Pb重晶石———北投石,日本3个热泉富Pb重晶石,美国西部的几个泉华重晶石、加利福尼亚滨海泉和岸外水深1800m处沿海底断层线的泉华重晶石,加拿大西北部的泉华重晶石等。Rona(1983)对世界洋底扩张中心的热水沉积物作了综合评述,已查明的63处热水沉积物中,已鉴定出有重晶石矿物者8处;有Ba分析资料的为17处,Ba含量大于1%的为8处,最高值为63%(Afar裂谷)。上述热泉沉积物中SiO2含量普遍较高(涂光炽等,1987)。1979年3~5月在东太平洋隆起北纬21°处的潜水考察中,直接观察到了热液从深2610~2650m的海底喷出的现象:一种为温度高达350℃的“黑烟囱”;另一种为温度较低(32~330℃)的“白烟囱”,“白烟囱”的成分为黄铁矿、重晶石和非晶质氧化硅(戴问天,1985)。这些现代重晶石的形成作用是认识古代重晶石岩(矿)为热水沉积的重要事实依据。

据李文炎等(1991)研究,大地构造与重晶石岩的关系表现为:大陆裂谷系、弧-盆系和陆内挤隆系3种大地构造环境控制了重晶石岩的形成。其中大陆裂谷系构造背景在成岩(矿)中占了最重要的位置。大陆裂谷系又可分为大陆边缘裂谷和陆内裂谷两种成矿环境。

热水重晶石岩形成的沉积相环境为陆棚相或深水陆棚相。沉积物中的高有机质含量和规则的水平层理,反映为一种较深水的封闭-半封闭滞流环境。重晶石岩不易在还原环境里形成。只能形成于氧化-还原界面附近,如盆地的边缘斜坡段。其最佳成矿的pH值为6~74,Eh值为260~400mV,属弱酸向弱碱过渡的相对氧化环境(宣之强,1999)。

我国热水重晶石岩(矿)的形成时代主要为震旦纪、寒武纪及奥陶纪,次为泥盆纪和三叠纪。

广西的热水沉积重晶石岩(矿)的形成同样与张性构造环境有关,明显受到裂谷构造或裂陷槽及区域性同沉积断裂的控制,如三江板必、永福里旺重晶石矿及桂中的重晶石矿(岩)就受到冷水江-龙胜同沉积断裂及其控制形成的裂陷槽所控制,容县鸡笼顶的重晶石岩则受到博白-岑溪同沉积断裂及云开地体西缘的裂陷槽控制,而靖西弄华的重晶石矿则受广南-那坡同沉积断裂及龙州裂谷带的控制。沉积环境有斜坡-盆地相带,潮下-半局限盆地相带,但主要的沉积环境还是局限-开阔台地相带及台盆相带,总体反映出一种相对封闭、半封闭的滞流环境。其形成时代主要为泥盆纪,次为寒武纪及奥陶纪。赋存层位在桂中地区为上泥盆统榴江组(如古潭)、中泥盆统应堂组和四排组(如潘村),以及下泥盆统上伦组及官桥组(如盘龙、朋村);在桂西南地区为下泥盆统郁江组(如弄华);在桂北及桂东北地区为下寒武统清溪组(如板必、里旺);在桂东南地区为上奥陶统(如鸡笼顶)及上泥盆统榴江组(如葵阳)、中泥盆统东岗岭组(如庆丰)。

与热水沉积重晶石岩相伴的矿产类型较简单,主要为铅锌铜及黄铁矿,还可有金、银矿伴生。在桂北、桂东北及桂中的来宾、象州一带主要为单一的重晶石矿床,到桂中的武宣及其以南地区则有多金属矿产相伴,如武宣地区为铅锌-重晶石-黄铁矿矿床,桂东南的鸡笼顶则为重晶石岩与铜铅锌黄铁矿(金、银)相伴,桂西南的弄华则为黄铁矿-重晶石矿床。

二、重晶石岩的岩石学特征

广西境内重晶石岩较发育,尤以桂中地区为最,许多已形成独立的重晶石矿体或矿床,如来宾古潭重晶石矿床,象州潘村重晶石矿床、武宣朋村铅锌矿床中的重晶石矿体等。区内热水沉积重晶石岩主要呈层状、似层状及透镜状产出,也有部分呈脉状产出,如象州地区的重晶石矿。重晶石岩在矿床中一般产于矿体上部,如鸡笼顶铜银多金属矿、朋村铅锌矿。当重晶石岩成为有用矿产时,常与硅质岩密切共生,产于硅质岩中或其上部,如三江板必、来宾古潭及玉林葵阳。呈脉状产出的重晶石岩,一般也是上部重晶石多,向下重晶石减少以致消失,变为多金属脉,如象州、武宣地区的脉状重晶石。

广西重晶石岩的岩石组合主要有层状重晶石金属硫化物组合、层状重晶石硅质岩组合、脉状重晶石及脉状重晶石硫化物组合。

重晶石金属硫化物组合:以容县鸡笼顶矿床的块状多金属黄铁矿矿石与重晶石岩组合及盘龙铅锌矿床中的重晶石铅锌矿石为代表。其中容县鸡笼顶矿床的重晶石岩产于矿体顶部及上部,或夹于块状硫化物矿体中(图2-2)。

图2-2 容县鸡笼顶矿床220中段CD0穿脉剖面图

(据张青枝等,1995)

重晶石硅质岩组合:以三江板必重晶石岩及来宾古潭重晶石岩为代表,二者都呈层状产于硅质岩层之中,或与硅质岩互层。如古潭重晶石岩层,位于上泥盆统榴江组下段硅质岩的顶部,榴江组下段硅质岩总厚150m,顶部为一层厚5m左右的重晶石岩层。岩层中往往夹有薄层硅质岩。重晶石岩层之上,则为薄层硅质岩及硅质泥岩。重晶石岩层的顶、底板都为硅质岩(李文炎等,1991)。三江板必重晶石岩赋存于下寒武统清溪组下部层位,呈透镜状产于硅质岩层中,常有多层,重晶石岩的厚度为几十厘米至4m,较厚层的重晶石岩中可夹硅质岩透镜体(涂光炽等,1987)。

脉状重晶石及脉状重晶石硫化物组合:以大瑶山背斜西侧的下泥盆统上部和部分中泥盆统中的重晶石矿脉和重晶石多金属矿脉为代表。这一脉状矿成矿带南段属武宣县,北段属象州地区。在区域上矿脉有明显的水平分带,当靠近区域性通挽-雷山大断裂时,以多金属重晶石脉为主,向西远离断裂时,以单重晶石脉为主。多金属-重晶石脉的矿物成分变化较大,同一矿区中既有多金属重晶石脉,也有纯重晶石脉和不含重晶石的多金属脉。同一个脉体在深度方向上存在分带,一般上部重晶石多,向下重晶石减少以致消失,变为多金属脉(涂光炽等,1987)。

区内重晶石岩颜色一般为灰白色—灰色,少量暗灰色、灰红色,裂隙面为黄褐色、红褐色及褐黑色。

重晶石岩的矿物成分主要为重晶石,质较纯,另有少、微量石英、玉髓、黄铁矿、水云母、泥质、碳酸盐矿物及铁质(表2-2)。重晶石主要为他形—半自形粒状、镶嵌状产出,粒度在不同矿区有差别,大多较细,可有001~02mm、01~04mm及大于02mm×15mm几个粒级,呈板状者则为中粗粒状,粒度可达(4~8)mm×20mm(如盘龙矿区)。有时可见少量重晶石呈聚斑状产出,聚斑晶可达12mm×08mm至18mm×27mm。

表2-2 广西部分重晶石岩特征简表

岩石中的石英呈他形粒状,粒度为002~004mm,沿重晶石粒间充填。黄铁矿呈他形—自形,粒度为001~06mm不等,常氧化为铁质沿裂隙充填。

岩石具显微晶质-细粒状结构,中粗粒结构,他形-半自形粒状结构,镶嵌状结构(照片8),球粒结构(照片9),球粒大小为08mm至几毫米,有时见稀疏聚斑状结构(照片10)。构造主要为块状、纹层状(照片11~14)、条带状构造(照片15),有时见缝合线构造(照片16)。纹层之条纹宽02~15mm,条纹由不同粒级的重晶石组成,条纹间常有铁质充填。条带宽4~10mm,条带状构造常为两种不同粒度的重晶石组成条带。条带状构造见于板必、古潭及鸡笼顶,而缝合线构造仅见于古潭(照片16)。

中国重晶石矿成矿规律

竹山文峪河重晶石-毒重石矿是湖北地质矿产局第五地质大队1985年发现的中、小型重晶石-毒重石矿。矿区位于湖北省竹山县文峪乡,距竹山县城90km。大地构造位置处于武当古陆西南缘,南以北大巴山断裂为界与扬子准地台相毗邻。区域内出露的地层主要为震旦系、寒武系、奥陶系与志留系。岩浆活动以加里东侵入岩为主,岩性有超基性、基性的纯橄榄岩、辉长岩、辉绿岩、正长岩及碳酸岩,呈小岩群状分布。区内褶皱构造发育,地层多有倒转。

一、矿区地质概况

(一)含矿岩系特征

重晶石-毒重石矿床赋存于下寒武统鲁家坪组下部的硅质岩中。含矿岩系由下而上为寒武系下统第一岩性段厚层状硅质板岩、寒武系下统第二岩性段炭质板岩夹薄层状硅质岩及寒武系下统第三岩性段绢云母石英片岩(图3-11)。重晶石-毒重石矿体呈层状或似层状产于第一岩性段厚层状硅质板岩与第二岩性段炭质板岩之间的接触带上,受岩性控制明显。矿区西北部出露有青白口纪下震旦统耀岭河群中基性火山岩,与寒武下统第一岩性段呈断层接触。岩石已发生明显的重结晶,但火山岩的残余变晶结构保留完整,原岩应为安山岩。并在变火山岩中可见有毒重石或钡解石矿物,可能为后期蚀变形成。

图3-11 竹山文峪河重晶石-毒重石矿床地质略图(由湖北地矿局杨明银提供)

1—震旦系下统耀岭河群变基性岩;2—寒武系下统第一岩性段厚层状硅质板岩;3—寒武系下统第二岩性段碳质板岩夹薄层状硅质岩;4—寒武下统第三岩性段绢云母石英片岩;5—重晶石矿体;6—毒重石矿体;7—地层倾向及倾角;8—断层

(二)构造概况

矿区构造为一倒转的褶皱构造,毒重石-重晶石矿层与地层发生同倒转,同样也反映了同生沉积的特点。断裂构造仅发育于矿区西北部,为一正断层,倾向西北,倾角为58°~74°,与地层产状一致,为一走向断层。

二、矿体地质概况

矿体呈东西向或北东向展布,倾向北或北西向,倾角为70°,与地层产状一致。重晶石-毒重石矿床由下部的厚层状重晶石矿层、中部的毒重石-重晶石混合矿层、较上部的毒重石矿层及顶部的较薄的有机质-重晶石混合层组成,各矿层间呈渐变接触关系。整个矿体与上、下盘围岩之间呈整合接触,显示同生沉积特征。

矿床矿石矿物组合相对简单,主要为重晶石、毒重石及少量钡解石。脉石矿物主要为石英、炭质、绢云母、黄铁矿、闪锌矿、方解石及绿泥石。

矿石结构主要为中粗粒结构、交代结构、重结晶结构及团块结构。其中团块是由有机质和Ba矿物组成的集合体。团块中有机质含量愈高,其Ba矿物愈多。依据团块中Ba矿物的特点,可分为三种类型团块。类型1为有机质和胶状重晶石组成的团块,代表了原始的沉积作用特点;类型2为有机质和经过重结晶作用形成的晶形较好的重晶石所组成的团块,代表了经过成岩作用改造后的有机质-重晶石团块;类型3为由重晶石-毒重石-有机质所组成的团块,其中重晶石晶型完好,明显经历了重结晶作用,部分重晶石表现为被毒重石交代后的残余结构,毒重石为后期交代作用形成的。

矿石构造主要为层纹状构造、条带状构造及微层理构造。矿石的这些组构特征基本上反映了重晶石-毒重石矿床的沉积成因特点。

三、成因分析

如上所述,矿体产状、矿石结构、构造特征反映了沉积成因特点,重晶石的重结晶则表明经历了成岩或成岩期后的改造作用。而部分重晶石被毒重石交代后形成的交代残余结构则反映了毒重石的后期交代成因特点。此外在毒重石矿石的许多薄片中,都发现存在大量的呈残留浑圆状的重晶石矿物颗粒,二者显示出明显的交代成因特点。众所周知,重晶石的晶型特点是六方板柱状,重晶石的这一结晶习性即使在胶状重晶石矿石中也表现得十分显著。但在毒重石矿石中的重晶石,其形态为浑圆状,类似于石英,显示了明显的交代成因的特点。并且有机质含量大幅度减少,基本上见不到分散的有机质,矿石构造特征可能说明了有机质的氧化分解作用在形成毒重石矿物中起了重要作用。随着有机质的分解,碳源大量释放,水溶性CO2对重晶石漫长的作用而使重晶石分解。在重结晶的重晶石中,发现了大量的气液相包裹体,可能是这种后期交代作用的记载。

重晶石矿的重晶石类型特点

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29亿t。就省(区)而论,以贵州省重晶石矿最多,占全国总量的321%,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165g/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。

重晶石矿床地质勘查与评价

矿石类型 矿石特点 主要矿物 伴生矿物 沉积型 块状或条纹和豆粒状构造 重晶石 石英、粘土矿物、黄铁矿等 热液型 致密、灰至白色 重晶石、黄铁矿、萤石等 黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、赤铁矿、毒重石等 火山沉积型 重晶石 菱铁矿、镜铁矿等 残坡积型 易选、品位较高 重晶石、萤石 方解石等 重晶石矿物的矿物特征 重晶石是最普通的富含钡矿物,其要性质列于表2

主要性质 矿物名称 化学式 化学组成

% 密 度

g/cm 莫氏硬度 晶系 形状 颜色 重晶石 BaSO4 BaO,657

SO3,343 45 25~35 斜方 板状

柱状 灰白 此外,重晶石难溶于水和酸、无毒、无磁性,能吸收X-射线及伽玛射线等特性。

主要用途

加重剂。表3列出了它的主要用途。

表3重晶石的主要用途 应用领域 主 要用 途 备 注 石油钻探 油气井旋转钻探中的环流泥浆加重剂 冷却钻头,润滑钻杆,封闭孔壁,控制油气压力,防止油井自喷等 化工 碳酸钡、氯化钡、广泛应用于催化剂、合成橡胶的凝结剂、荧光粉、油脂添加剂等硫酸钡、锌钡白、氢氧化钡、氧化钡等各种钡化合物 广泛应用于试剂、纺织、防火、各种焰火、塑料、杀虫剂、焊药等 玻璃 去氧剂、澄清剂、助熔剂 增加玻璃的光学稳定性、光泽和强度 橡胶、塑料油漆 填料、增光剂、加重剂 建筑 混凝土骨料、铺路材料 重压沼泽地区埋藏的管道,代替铅板用于核设施,原子能工厂、X光实验室等的屏蔽,延长路面的寿命

重晶石矿床地质

一、矿床一般工业指标

重晶石矿的地质勘查工作相对而言比较薄弱,20世纪80年代以后,石油天然气工业的发展与外贸出口的迅速增加,促进了重晶石的勘查工作。根据中华人民共和国国土资源部2002年发布的《重晶石地质勘查规范》(DZ/T 0211-2002),重晶石矿一般工业指标为:

原生矿:

边界品位:w(BaSO4)≥30%。

最低工业品位:w(BaSO4)≥50%。

最低可采厚度:080~150 m。

夹石剔除厚度:1~2 m。

残、坡积矿:

含矿率:≥05 t/m3[w(BaSO4)≥45%]。

最低可采厚度:≥030 m。

剥采比:≤1。

二、矿床勘探类型的划分

1勘查类型划分原则

勘查类型主要根据主要矿体的延展规模、矿体形态复杂程度、构造、岩脉的发育程度和有用组分的均匀程度划分,也可与相邻地区的同类矿床进行类比初步确定,随研究程度的提高做适当调整。当矿体不同地段的主要特征差异显著时,可分段确定勘查类型。

2勘查类型划分依据

(1)矿体的延展规模

大型矿体:长大于1000m,延深大于500m。

中型矿体:长500~1000m,延深200~500m。

小型矿体:长小于500m,延深小于200m。

(2)矿体形态复杂程度

简单:矿体呈层状、似层状,矿体厚度变化小,厚度变化系数小于50%。

中等:矿体呈似层状、透镜状、扁豆状、脉状,矿体厚度变化中等,变化系数50%~80%。

复杂:矿体呈小透镜状、小扁豆状、复脉状、囊状、串珠状,矿体厚度变化大,厚度变化系数大于80%。

(3)构造、岩脉发育程度

简单:矿体产状稳定,一般无或很少有较大的断层破坏矿体,岩脉不发育。

中等:产状较稳定,有少数较大的断层或岩脉,但对矿体破坏不大。

复杂:产状不稳定,褶皱发育或断层、岩脉发育,对矿体影响和破坏较大。

重晶石矿床的品位一般都比较均匀,在类型划分时可不予考虑有用组分的均匀程度。

3勘查类型的划分

第Ⅰ类型(简单型):矿体延展规模为大型,矿体形态复杂程度简单,构造岩脉发育程度简单,有用组分均匀或较均匀。

第Ⅱ类型(中等型):矿体延展规模为中到大型,矿体形态复杂程度中等,构造、岩脉发育程度简单或中等,有用组分分布较均匀。

第Ⅲ类型(复杂型):矿体延展规模为小到中型,形态复杂程度中等到复杂,构造、岩脉发育程度复杂或中等,有用组分分布较均匀或不均匀。

三、不同勘查类型勘探工程间距的要求

表10-5为根据我国重晶石地质勘查和矿山生产的实践经验,提出的各勘查类型基本控制工程间距,供类比使用参考。勘查工程网度应尽可能为后续勘查工作衔接利用。

表10-5 重晶石勘查类型基本控制工程间距参考表

表中数据是综合重晶石地质勘探工作和矿山生产的实践经验提出的,在勘查工作实践中应根据矿体的实际,灵活掌握使用,以避免工程量的浪费和达不到控制程度要求。对于矿体规模很大,产状稳定的矿床可以适当放稀工程。地表勘查工程间距,一般按相应类型工程间距加密一倍。根据矿床沿走向和倾向的变化,可以变换和调整走向与倾向的工程间距。在小型矿体勘探阶段,控制矿床的勘探线应不少于三条。

四、采样、样品加工及化验要求

对于重晶石矿而言,其采样及样品加工按一般地质规范要求。样品基本分析项目为BaSO4。根据工业用途不同还需增加其他测试项目,如用于钻井液需增测密度、可溶性碱土金属;用于橡胶造纸填料增测CaO,Mn,Cu,Pb,R2O3。当矿石中其他有用组分达到工业要求时,也应列入基本分析项目。

五、矿床地质经济技术评价要点

重晶石常与各种硫化物(黄铁矿、黄黄铜矿、方铅矿、闪锌矿)及其氧化产物以及石英、萤石等矿物共生;在有色金属矿中重晶石常常是主要脉石矿物,因此在地质勘探时,要特别注意对矿床的综合勘查和综合评价。例如,四川呷村铅锌银矿床就是一个复合性矿床,既是硫化物矿床,又是重晶石矿床。矿床下部为黄铁矿和黄铜矿组成的“黄矿带”;中部主要由闪锌矿和方铅矿组成的“黑矿带”;上部为由铅锌矿、含银矿物和重晶石组成的“富银黑矿”-重晶石矿带。贵州务川萤石矿是一个萤石重晶石共生的矿床,矿石中除主要矿物萤石外,还共生有大量的重晶石。川东南及邻近的鄂西和黔东北,产有许多中小型脉状萤石-重晶石矿床;湖北芳畈-青山口矿带是一条铜、铅、重晶石矿带。通过加强综合评价,提高资源利用率。

为保护重晶石资源,我国逐步加大了对重晶石出口的调控力度。2006年9月15日起取消了重晶石的出口退税。从重晶石资源保证程度来看,2004年底基础储量为104957万t,2005年重晶石矿产量为550万t,按80%的回采率计算,消耗储量6875万t。在不考虑资源潜力的情况下,按2006~2020年每年生产550万t重晶石矿石计算,共计消耗103125万t储量。显然,我国重晶石基础储量无法保证,2020年的需求就已消耗殆尽。因此,为充分利用和保护我国重晶石资源,国土资源部提出对重晶石优势矿产实行开采总量控制,出台了暂停发放采矿许可证的调控政策,鼓励重晶石行业的发展重点朝以科技创新带动产业升级的方向发展,真正使我国从一个钡产品生产大国向能够生产多种高档次产品的钡产品强国迈进。

重晶石多少钱一吨

一、成矿地质条件

重晶石是钡的硫酸盐,钡元素在地壳中的丰度值为390×10-6(黎彤,1976)。在岩浆作用阶段,钡的富集程度很低,在岩浆岩中,钡的平均含量为009%。只是在岩浆分异的晚期阶段,由于Ba2+与K+的离子半径相近,负电性相近,Ba—O与K—O键力类似,它们易于产生类质同像,因而钡在富钾造岩矿物黑云母、钾长石中含量较高。但在岩浆岩中未发现钡的独立矿物,更不能形成钡矿床。

在热液阶段,热液可从富钾造岩矿物的围岩中获取钡,岩浆期后热液中的钡可呈卤化物搬运,在热液脉中富集形成重晶石等独立钡矿物。因此,重晶石作为常见的脉石矿物,广泛见于多种金属热液矿床中。钡矿物的大量聚集,是在氧化-还原电位较高而温度不太高的环境中,形成硫酸钡和碳酸钡的工业性堆积。多数重晶石矿床属于中—低温热液矿床。成矿地质条件与多金属矿床十分相似,重晶石常常作为多金属矿石的副产品开采。热液成因的重晶石矿床,其围岩可以是酸性和碱性侵入岩、火山岩,以及其他硅酸盐岩石。矿体有交代成因的,也有充填结晶的矿脉。美国学者认为这种类型的重晶石,是含BaCl2和BaS的热液与含SO2-4的渗流水作用而形成的。重晶石矿床的围岩也可以是石灰岩,如四川酉阳一带的重晶石-萤石矿床。这是因为Ba易于被含F的气体和溶液转移,在有利场所聚集而形成重晶石矿脉。也有产于碳酸盐岩区层控铅锌矿床中共生的重晶石-萤石矿床。

在表生作用阶段,钾长石、黑云母等含钡矿物易于风化、分解,使钡能很快参加表生循环作用,呈可溶性的钡重碳酸盐或氯化物、硫酸盐形式被搬运。BaSO4的溶解度很低,但当水体中有K、Mg等电解质存在时,可大大提高溶解度。含有BaSO4的水体被蒸发,或者受到石灰岩的中和作用,尤其是在水体中SO2-4浓度增加时,可促使BaSO4发生沉淀。因此沉积重晶石,常赋存在沿岸带的碎屑及泥质物或硅质沉积物中。近年来,在国内外发现了不少大型沉积成因的重晶石矿床。例如,在一些地区的暗色硅质岩层中,常有巨大的、有臭味的黑色重晶石矿层。有时因其与暗色的不纯灰岩相似而被忽视。因此,在富含硫酸盐的古代和现代湖泊、沼泽及海盆地区,都有可能找到沉积型重晶石矿床。

深海粘土中也可富集重晶石。深循环的加热海水,可以从下伏洋壳淋滤金属和钡,以氯化物形式搬运,在含矿质的热海水对流系统相对较差的环境中发生沉淀。

在意大利Rome省的第四纪碱性火山岩区火山中心间的大盆地中,发育有来自火山岩的河湖沉积。其中,重晶石、方解石及很细粒的萤石,在某些层位的含量可高达60%。

对不同成因的重晶石矿床研究表明,重晶石矿床的成矿温度区间一般介于73~273℃,成矿压力为(100~200)×105Pa,氧化-还原电位较高,pH为弱酸性—中性(表10-3)。

表10-3 重晶石(全岩样)Eh、pH测定值

(据李文炎等,1991)

二、矿床主要成因类型及地质特征

重晶石作为常见的脉石矿物,广泛见于多种金属热液矿床中。钡矿物的大量聚集,是在氧化-还原电位较高而温度不太高的环境中,形成硫酸钡和碳酸钡的堆积。多数重晶石矿床属于中—低温热液矿床。在表生作用阶段,含有BaSO4的水体被蒸发,或者受到石灰岩的中和作用,可促使BaSO4发生沉淀,形成沉积型的重晶石矿床。目前已知重晶石矿床的成因有三种类型,即热液型矿床、沉积型矿床和残积型矿床,均具有工业意义。

1热液型重晶石矿床

这是分布最广的矿床类型,规模大小不等。矿体多呈脉状,产于各种围岩中,但多数大型矿床均产于硅酸岩中,矿体成群成带出现,其形态受断裂控制,呈简单的单脉、复杂的复脉和透镜体,有分支复合、尖灭再现现象;长数十米到2000余米,延深数十米到数百米,厚度一般数米。围岩蚀变不强烈,或者不明显,常见者有高岭石化(多见于火山岩系内)和硅化(多见于石灰岩内)。矿脉产状受断裂构造控制,有时也产于层理裂隙及各种洞穴构造中。主要矿物为灰—白色重晶石、萤石、石英。有时金属硫化物含量很高,重晶石反被当做副产品开采。矿石一般呈致密块状,有时在晶洞中有板状重晶石晶簇。在矿床风化带中,可见到白色、半透明—透明的钟乳状、纤维状或致密状的次生重晶石集合体。矿石中矿物组分较简单,有五种组合形式:重晶石单矿物组成、石英-重晶石组合、萤石-重晶石组合、多金属硫化物-重晶石组合、毒重石-斜钡钙石-重晶石组合。常有类质同像的锶元素存在,有时有铅、锌、铜、黄铁矿、萤石、毒重石等矿产共(伴)生。矿床规模一般是中、小型,也有较大工业价值的重晶石矿床,如广西象州潘村重晶石矿床、山东郯城房庄重晶石矿床。

这类矿床是含矿的中低温热液在有利的构造裂隙中充填结晶而成。一般以低温热液矿床的矿石质量较好。矿床多分布在构造-岩浆活动带的外带,主要受断裂构造控制。在热液型多金属成矿区,应注意作为共生矿种的重晶石的综合评价。

矿床实例:广西象州重晶石矿田

矿田位于广西象州东北约35km处,包括潘村、寺村、龙保、普和等几个大型重晶石矿床。象州矿田含矿岩系为泥盆系,以角度不整合覆于寒武系水口群浅变质碎屑岩系之上。泥盆系下统下部为红色砂砾岩,上部那高岭组、四排组、郁江组为海相细碎屑岩与台地碳酸盐岩。中统应堂组、东岗岭组为台地碳酸盐岩与碎屑岩互层。上统是南丹型盆地相榴江组,为硅质岩、条带状灰层。泥盆系厚度为2500m左右。象州大乐之东区域性的雷山-通挽断裂控制了区域岩相的分界。断裂之东上泥盆统为台地相,断裂之西上泥盆统为盆地相,与象州西部来宾洪江的上泥盆统组成统一的断陷盆地。矿脉较集中产于下泥盆统上部的四排组和郁江组中,岩性主要为灰岩、泥灰岩夹泥岩和泥岩夹灰岩。矿田中大部分矿床属脉型重晶石矿床,亦形成有堆积型重晶石矿床。

潘村矿区内矿体受北西向和南北向两组断裂控制,北西向断裂走向313°~355°,倾向北东,倾角52°~85°;南北向断裂走向350°~360°,倾向东,倾角70°~80°(图10-1)。

区内重晶石脉80余条,矿脉产状与断层产状基本一致。重晶石脉出露长30~1700m,厚1~10m,延深50~60m。矿脉围岩为灰岩、泥岩及泥质灰岩等。围岩蚀变有硅化、重晶石化、方解石化和角砾岩化等。重晶石化与硅化关系密切。重晶石与石英、方解石共生。矿脉厚度地表较大,向深部有变小的趋势;重晶石品位地表较富,BaSO4平均8358%,向深部趋贫,BaSO4平均6412%。

重晶石富矿石多为重晶石单矿物类型矿石,柱板状结构,块状构造,晶体粗大,重晶石含量85%~95%。贫矿石多属石英-重晶石型,粒状结构,角砾状构造,重晶石含量50%~60%,此类矿石经风化堆积可相对富集,手选后可达到高品位富矿石。为中—低温热液矿床。

图10-1 广西象州县潘村重晶石矿区7线剖面图据汤继新等,1983)

2沉积型重晶石矿床

矿体呈层状、似层状、透镜状产出;重晶石以主要矿物或胶结物形式存在于湖相或海相细碎屑岩或泥质岩中,或者赋存在砂页岩和石灰岩层之间。矿体中心部位硫酸钡含量高,边部含量低;产状和围岩一致,围岩通常为黑色页岩。重晶石与FeS2等硫化物共生,因此,矿石一般为暗色—黑色带有硫化氢臭味的重晶石细粒集合体。矿石中矿物组分简单,有四种组合形式:重晶石单矿物组成、石英-重晶石组合、方解石-石英-重晶石组合、毒重石-斜钡钙石-重晶石组合。成矿后的变质作用常使矿石重结晶,矿物粒度增大。矿床规模一般大、中型,是最有工业价值的重晶石矿床,如陕西安康石梯、湖南新晃贡溪、贵州天柱大河边、镇宁乐纪、湖北柳林、安徽东至、浙江富阳、广西三江重晶石矿床。

德国的麦根矿床赋存于砂、页岩和石灰岩之间,厚6m,矿石中共生矿物有黄铁矿及沥青质。矿床的形成是在还原条件的水盆地中进行的,这种水盆地中富含H2S(有人认为H2S来自水下喷气和热泉)。当水溶液中含有Fe和Ba时,在水盆中心沉积大量黄铁矿,有时共生闪锌矿。水盆地边部因游离氧较多,H2S被氧化成H2SO4,生成重晶石沉积物(图10-2)。

图 10-2 沉积型重晶石矿床沉积环境示意图

近年来通过对贵州天柱、玉屏及湘西新晃贡溪等重晶石矿床的研究,发现含矿岩系中包含有大量类似现代太平洋海底热水生物群的藻类、海绵骨针、管状生物等化石组合;重晶石矿石中有机质碳含量较低,具有原生残留有机质的明显特征;与同期的海相碳酸盐87Sr/86Sr比值(约为07090)相比较,重晶石矿床的87Sr/86Sr比值要低,集中在0708310~0708967之间,表明在矿床的形成过程中有来源于海底火山或海底热液活动提供的具有低87Sr/86Sr比值的锶加入。从而提出了下寒武统重晶石矿床为热水沉积的观点,并总结提出了陆坡带上与沉积作用有关的(贡溪式)重晶石矿床模式(图10-3)。

图 10-3 陆坡带上与沉积作用有关的 ( 贡溪式) 重晶石矿床模式图( 据车勤建,1995)

贡溪式重晶石矿床模式:

(1)成矿构造背景

该类型矿床主要分布在湖南新晃-贵州天柱地区。该区新元古宙处于古陆边缘并发生由西南向东北方向的海侵。雪峰运动后,该区处于相对稳定状态,发育了一套以硅质岩、白云岩、炭质页岩为主的沉积建造,并伴有相应的沉积成矿作用。

(2)产出地质环境

主要控矿构造该区受北东向大断裂控制,在早寒武世,断裂的东盘发生沉陷,西盘继续上升,形成一边缘海盆。其陆坡地带的中下部发生了重晶石成矿作用,从而使该类型矿床沿着北东向继续分布。

含矿岩系特征主要含矿岩系为下寒武统牛蹄塘组下段,为一套炭质页岩夹硅质岩、含钙质磷块岩、沉凝灰岩或凝灰质硅质岩、白云岩组合,属于陆坡-边缘海盆沉积。其Ba元素丰度值极高,是其他地层的数倍至数十倍。矿层顶底板与矿层稀土元素配分曲线和微量元素组合基本相似。

(3)矿床地质特征

矿体赋存于下寒武统牛蹄塘组下段,钙质磷块岩、沉凝灰岩之上,炭质页岩之下。矿层与地层产状一致,形态简单,产状稳定,以层状、似层状为主,局部为透镜状。一般长度为2000~3000m,最长者达20km以上,厚度一般为2~3m。矿石矿物主要为重晶石;脉石矿物主要有方解石、石英,其次有黄铁矿、胶磷矿和高岭石。微量及偶见矿物有绢云母、白云母、斜长石、磷灰石、绿泥石、黄铜矿等。矿石中有用组分有Mo,Ni,V,U,Y,Pt,Pd,Ag,Au,Sn等。矿石的结构主要有镶嵌粒状变晶结构,其次为花岗变晶结构、放射状结构。主要构造为致密块状和条纹状构造,其次为条带状、层纹状构造,还有少量的结核状、晶洞状、脉状、透镜状、片状、梳状、缝合线构造等。

(4)矿床模式描述

模式简要说明:晚震旦世留茶坡期大规模的海侵从南往北席卷湘西、黔东地区,沉积了一套以硅质岩为主的建造。早寒武世初期,海侵持续扩大,新晃、天柱地区全部沦为海盆边缘,并带来了丰富的成矿物质,在盆地边缘陆坡地带发生大规模的重晶石沉积成矿作用。尔后海盆处于半封闭状态,沉积了一套以炭质页岩为主的地层,对含矿层位起着覆盖与保护作用。

成矿时空演化及成矿主要机制:①物质来源:该区基底岩石Ba的平均含量是地壳丰度的177倍;重晶石矿层与底部钙质磷块岩之间有一层厚约10m的沉凝灰岩或凝灰质硅质岩,其Ba平均含量是海水丰度的35倍,是震旦系上统富Ba岩石的169~576倍。因而基底岩石风化溶蚀、海底火山喷发是Ba的来源之一。②重晶石矿体中富含V,Mo,Ni及Au,Pt,Pd,Ag和稀土元素,是由水下含矿(Ba)热卤水沿深大断裂或火山喷发通道源源不断提供的。③重晶石矿石δ34S值变化于3304‰~3798‰之间,平均为3614‰,说明硫的来源既不是蒸发岩,也不是岩浆岩中的硫酸盐,而是与有机质、厌氧细菌、生物有关的硫,从而造成34S的异常富集。④基底沉积物在成岩过程中,大量的Ba离子从硅胶团中解脱呈游离状态进入盆地,与水下含矿(Ba)热卤水带来的Ba汇聚一起,在适当的沉积环境(气候炎热干燥,处于氧化还原界面附近)和物理化学条件(Eh值小于0,pH值近于8)下与丰富的硫酸根化合形成BaSO4,并在一定的范围内快速堆积形成矿床。

(5)控矿因素及找矿标志

主要控矿因素:斜坡相沉积的含矿岩系,古构造、古地理环境和沉积相的变化部位。

找矿主要标志:①主要矿层产于下寒武统底部,具有广泛的区域性。②矿层顶、底板岩性主要有三种类型:顶、底板均为硅质岩类;顶板为结核状重晶石板状炭质页岩,底板为钙质磷块岩;顶板为硅质岩,底板为白云岩。③在矿层周围沟谷和河流中有重晶石重砂富集。④区域地层Ba元素丰度比地壳丰度高得多。

3残积型重晶石矿床

矿体即为含重晶石的石灰岩和白云岩的风化壳。重晶石碎块和粘土相混杂,有少量燧石、石英及碳酸盐岩碎石。矿层厚度可达数米。矿床覆盖面积及矿石的质量,受原生矿脉的分布情况及矿物组合控制。美国密苏里州的这类矿床是典型实例。

该类矿床主要产于我国南方原生重晶石矿床附近的第四纪残坡积层中。矿体形态受原生矿和地形控制,呈复杂的扁豆状、透镜状;面积数千到数十万平方米,厚度数十厘米到3m;埋深数十厘米到2m;产状与围岩不一致。矿石中以重晶石、围岩碎屑、粘土为主,石英、方解石少量。矿床规模一般是小型,偶见中型,是有一定工业价值的矿床,如广西象州寺村重晶石矿床、海南儋州冰岭重晶石矿床。

三、资源分布及成矿规律

我国重晶石资源丰富,广泛分布于22个省(自治区、直辖市)(图10-4)。其中,储量以贵州最多,占全国总量的342%,其次是湖南(152%)、广西(106%)、甘肃(103%)、陕西(101%)、山东(59%)、福建(44%),以上7个省(自治区)储量合计占全国总储量的907%。截至2004年底,全国共查明资源储量的矿床103处,查明资源储量4259714万t,居世界第一位。

图10-4 中国重晶石资源分布示意图

根据重晶石矿床的分布特点,我国可划分为8个成矿带(见表10-4)。

表10-4 我国重晶石矿床主要成矿带

我国主要的大型、特大型矿床常以单一的重晶石型为主要的矿石类型,属层状重晶石矿床,矿石具有明显的沉积构造和结构,矿物成分和化学成分比较简单,质纯。我国还有许多伴生重晶石矿床,虽然其没有单独开采或利用的价值,但可以综合利用或顺便开采,作为生产过程的副产品。例如,酒泉钢铁公司等单位已对甘肃镜铁山铁矿石中共生的重晶石做过选矿试验,开展综合利用研究。

我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、奥陶纪和中生代的地层中。层状重晶石矿床主要集中于寒武系,其次是泥盆系,其中以下寒武统层状矿床总规模十分巨大。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。脉状矿床多产在奥陶系、泥盆系和三叠系,充填于中-小型断裂、裂隙中,明显受构造控制。层状重晶石矿床主要产于构造活动褶皱带(区)和地台区的深水盆地中。脉状重晶石矿床主要产在地质构造较稳定的碳酸盐岩地台区的碳酸盐岩台地中。

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燧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。

重晶石计价有很多方面,重要的是选矿以后能达到的技术指标:密度、硫酸钡含量、白度、铁、粒度、水分、杂质等等。选矿以后一般工业品340-600元/吨,也有几千块的。随行就市。时间不同,价格也不同。原矿30-200不等。不含运费。

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