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
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)。
重晶石是我国重要的优势矿产之一，我国重晶石资源丰富，储量和产量均居世界首位，也是世界上最大的重晶石出口国，在世界上具有举足轻重的地位。我国重晶石矿床有沉积型、层控（内生）型、热液型、火山-沉积型和风化型（残坡积型）五种，但主要是沉积型矿床，其矿石储量占统计储量的60%，其次为层控型、火山-沉积型和热液型，其矿石储量分别占统计储量的15%，13%和10%，残积坡积型重晶石矿资源较少。沉积型、火山-沉积型和残积坡积型重晶石矿容易识别，层控型重晶石矿系指那些矿体赋存于某一地层层位内，矿体形态总体上呈层状、似层状或透镜状，而重晶石矿体常切穿层理和随机延伸，呈充填交代脉状、浸染状、囊状等形式产出。根据资源潜力预测评价的要求，综合考虑我国重晶石矿床的成因类型和工业类型，将重晶石矿床划分为五个矿床类型（表2-1）。
表2-1 中国重晶石矿床类型划分方案
重晶石矿床形成与大陆裂谷系、弧-盆系和内陆挤隆系构造环境有关，成矿时代主要为震旦纪、寒武纪、奥陶纪，其次为泥盆纪、三叠纪和白垩纪（李文炎等，1991）。矿床多形成于每个构造旋回的早期，加里东旋回是最重要的成矿期，矿床资源储量约占77%，华力西旋回约占11%，印支、燕山旋回约占12%。外生成因重晶石矿床主要分布在扬子板块南、北缘及华夏板块。扬子板块重晶石矿床成矿时代为晚震旦世—早寒武世，常形成大型、特大型单一重晶石矿床，华南造山带中重晶石矿床成矿时代为晚泥盆纪。内生成因重晶石矿床主要分布在华夏板块、扬子板块上扬子坳陷带，以及华北板块行山断裂带、郯城-庐江断裂带内，成矿时代以古生代为主，中生代次之，多为多金属矿床共伴生重晶石矿。
一、沉积型重晶石矿床
我国南方各省，沉积型重晶石矿床规模大，是目前我国最重要的一种类型。
沉积型重晶石矿床的特点：矿体产于一定的地层中，受地层及岩性严格控制，矿体呈层状、似层状及透镜状产出，矿石结构构造具有明显的沉积特征，沉积层理清楚，具微层理构造、条带状构造、结核状构造、豆状构造，有的还具有明显的缝合线构造。矿物粒度细，多为细粒或微粒结构，往往不同矿区相同层位可以互相对比。矿物组合比较简单，以重晶石为主，此外还有硅质、碳酸盐类矿物与之共生，有的还掺杂少量泥质、炭质及磷酸盐类矿物。一般矿层内部与近矿围岩没有热液蚀变现象。
二、层控（内生）型重晶石矿床
层控（内生）型重晶石矿床在我国各地分布比较广泛，矿床的矿体往往是成群成带出现，规模大，矿脉长度一般为几百米，最长的可达以1km上。矿床储量比较集中。更主要的是矿石品位高，一般不需要选矿或仅需经过简单手选即可达到商业矿石的要求，所以容易被开采利用。该类型矿床是我国目前主要的开采对象，其开采量远远居于其他类型之上。
层控（内生）型重晶石矿床特点：矿体是在围岩断裂破碎带中或裂隙中以充填方式形成的。矿体的产出严格受地层层位的控制。矿区内和附近没有与重晶石有直接成因关系的火成岩体存在。矿体成群成带分布，往往一个矿田或矿区里有几个、几十个矿带，一个矿带内有几十个、几百个矿体。这些矿体的分布方向有一定的规律性。矿体多数呈脉状，少数也有囊状、不规则状等。矿物组合比较简单，以重晶石为主，其他还有石英、方解石、萤石、金属硫化物等与之共生。矿石结晶程度较好，一般重晶石多呈粗大的板柱状晶体。我国层控（内生）型重晶石矿床很多，控矿地层的时代广泛，从震旦纪到二叠纪均有层控（内生）型矿床产出。其中以寒武纪和泥盆纪最为重要。
三、热液型重晶石矿床
该类型重晶石矿床，在我国主要分布在山东、广西、青海、甘肃，矿床的成因，一般认为是直接由岩浆热液形成。
热液型重晶石矿床特点：矿体以充填方式形成于围岩的断裂破碎带和裂隙中。矿体形状，以脉状为主，也有似层状、扁豆状、囊状、柱状及不规则状。矿体大小相差悬殊，大者长可达几百米，甚至上千米，小者长不足一米。矿体附近往往有与其有成因联系的岩浆岩分布，一般为酸性岩体或中酸性岩体，也有基性岩体。矿物成分复杂，除重晶石外，还有较多种金属硫化物与之共生。
该类型矿床的矿物组合比较复杂，有的呈单独的重晶石脉，有的则和石英、萤石共生，更多的则是和多种金属硫化物共生，甚至以金属硫化物为主，重晶石则成为伴生矿物。与岩浆岩关系密切，成矿热液来自岩浆。例如山东都城县房庄矿区，重晶石矿体产于沂沭大断裂带两侧次一级断裂中，矿体的形成与石英斑岩、花岗斑岩、流纹斑岩有直接关系。矿物组合有重晶石、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿和石英。又如湖南衡阳谭子山矿区，矿体的形成与附近的花岗斑岩和花岗闪长岩的硅化作用有密切关系。矿物组合有重晶石、石英、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿和黄铁矿。四川安县、江油一带的重晶石矿与侵入邱家河组的辉绿岩脉有成因联系，重晶石矿脉充填于辉绿岩与沉积岩的接触带上。矿物组合有重晶石、方解石、白云石、萤石、黄铜矿、闪锌矿和黄铁矿。从成因关系分析，热液型重晶石矿床是由酸性、中酸性岩浆岩分异形成的，而有些矿区亦可由基性岩浆分异形成。这类重晶石矿床和岩浆岩在时间上、空间上、成因上有密切的联系。在矿床成因分类上，属于岩浆期后热液矿床。成矿温度属中低温热液矿床的范围。
四、火山-沉积型重晶石矿床
根据目前已知资料，该类矿床在我国不多见，以镜铁山矿规模最大，矿体最长可达2000m以上，最厚可达150m，矿体呈层状、透镜体状产出。该矿床重晶石和镜铁矿共生，往往两者呈条带状相间产出。
火山-沉积型重晶石矿床的特点：矿体呈厚层状夹于地层之中。矿层与围岩产状一致，界线明显。结构、构造反映出火山沉积特征，矿石以具微细粒状结构和层纹状构造为特征。矿物成分比较复杂，重晶石往往与火山岩型矿物密切共生，即和镜铁矿、碧玉、铁白云石、钠长石、黄铁矿、黄铜矿等共生。重晶石往往不能单独产出，可作为其他矿产的副产品回收。矿区附近有大量火山岩体存在。重晶石矿床的物质来源，即与该火山作用有关。
五、风化（残坡积）型重晶石矿床
风化（残坡积）型重晶石矿床多形成于脉状重晶石矿体上面，由原生重晶石矿体风化堆积而成。
由于重晶石化学性质十分稳定，极不易被水溶解，相对密度较大，因此在重晶石矿床的近地表部分，由于风化残留的原因，则可以形成风化（残坡积）型矿床。该类型重晶石矿床的形成与地貌条件关系十分密切，多分布于第四系残坡积层的缓坡地形上，而在地形切割十分厉害的陡峻地区，则不易形成该类型重晶石矿床。该类重晶石矿床往往反映了原生重晶石矿床的存在。其规模大小、分布范围、品位高低均取决于原生矿床的规模和矿石品位。
该类矿床在我国南方分布较多。我国具有代表性的风化（残坡积）型重晶石矿床，如广西象州县寺村矿区、安徽含山县距子山矿区和海南岛儋县水岭矿区等。多数属于小型规模，储量有限。
一、矿床概况
1矿床名称
柳林重晶石矿区金桥岭矿段。
2地理位置及中心点经纬度坐标
位于随州市南部柳林重晶石矿区东段，属洛阳镇所辖。地理坐标：东经113°18′00″～113°19′42″，北纬31°28′13″～31°29′00″。面积182km2。
3矿床类型、矿种、资源储量、规模、品位、勘查程度、开发情况
本矿段勘查程度为详查，BaSO4平均品位9031%。矿床规模为中型。
4所属Ⅲ，Ⅳ级成矿区带，区域成矿条件
ⅢBa-9秦岭成矿带（III-66-①，②）。
5区域成矿条件
本区自新元古界至新生界均有出露，变火山岩分布广泛，同斜或倒转褶皱和逆冲断裂较发育。
（1）地层
区内地层出露有新元古界南华系、震旦系，古生界寒武系、志留系、泥盆系，中生界和新生界。
新元古界出露地层有南华系武当岩群变火山岩组、耀岭河组和震旦系陡山沱组、灯影组，主要分布于工作区北部和西北部。武当岩群变火山岩组主要为变酸性火山岩建造，耀岭河组在本区多围绕武当岩群出露区分布，上部为变细碧-角斑质火山岩建造，下部冰海相混合沉积建造。震旦系（陡山沱组和灯影组）为变陆源碎屑岩（夹火山岩）-碳酸盐岩建造。
寒武系主要分布在北部南缘和中、东部北缘的大部分地区。下寒武统为一套硅炭泥质岩建造，主要岩性为（含）硅质岩、硅质板岩、炭质板岩、粉砂质板岩、泥质板岩、粘土岩及泥质灰岩等，中下部含重晶石矿、钒矿；志留系和泥盆系在工作区出露不多，为浅海盆地相细碎屑岩建造，局部发育碳酸盐岩和炭硅泥质岩。
中生界主要出露于工作区东南缘，岩性以砂岩和页岩为主，为陆相盆地细碎屑岩建造。
（2）岩浆岩
区内岩浆岩包括变质火山岩和侵入岩。
火山岩系指新元古界武当岩群变火山岩组上段中的变酸性火山岩和耀岭河组变细碧-角斑质火山岩。武当岩群变火山岩组可分为两个系列，一是钠质系列，主要岩性为（含晶屑、岩屑）绢云石英钠长片岩、钠长变粒岩，岩石化学成分属钙碱性岩。二是钾质系列，以发育钾长变粒岩为特征。
耀岭河组变细碧-角斑质火山岩主要为绿泥钠长片岩、绢云钠长片岩，普遍含磁铁矿，火山岩建造由数量不等的变细碧质火山岩和变角斑质火山岩组成的喷发韵律所构成。
区内侵入岩仅限于侵位于前寒武纪地层的变辉绿岩、变辉长辉绿岩，岩体多呈岩床或岩脉产出。
（3）变质岩
区内变质岩可分为区域变质岩和动力变质岩两类。区域变质岩主要岩石类型为长英质粒岩类、片岩类、千枚岩类、板岩类、大理岩类，构成区内主要变质地层组合。动力变质岩主要为糜棱岩、碎裂岩，主要分布在逆冲-推覆性深大断裂带及其两侧（尤其是上盘），往往形成宽达数千米的糜棱岩带。碎裂岩多分布于张性断裂带，常见有压碎岩、碎裂岩、碎斑岩、构造角砾岩等。
区内变质地层大致划分为低绿片岩相、绿片岩相、高绿片岩相（绿帘角闪岩相）三个变质相。
低绿片岩相包括整个上古生界。其岩性类型以发育板岩为特征。泥岩和粉砂质泥岩变质矿物组合为水云母（大量至少量）+石英、硅质+绿泥石。
绿片岩相进一步分为绿泥石带和黑云母带。主要岩石类型有千枚岩、板岩、细晶灰岩、石英岩、变砂岩、绿片岩、长英片岩、石英岩、结晶灰岩、浅粒岩和变粒岩等。涵盖南华系武当岩群、耀岭河组、震旦系陡山沱组、灯影组。
高绿片岩相（绿帘角闪岩相）分布于工作区中部南华系耀岭河组和武当岩群分布区。主要岩石类型有变粒岩、浅成岩、石英岩、大理岩、钠长角闪岩和片岩等。
变质时代为华力西期。
（4）构造
区域内构造表现为复式褶皱和推覆断裂。
与下寒武统重晶石矿有关的褶皱有大狼山倒转复背斜、秦家门复向斜、三阳店复式同斜背斜。
大狼山倒转复背斜是武当-随南逆推带随南陆缘裂谷内的主要构造单元。组成该背斜构造的中—新元古界武当岩群浅变质岩系，连同侵入其中的基性岩体群，自东向西构造线由北西向逐渐向南西偏转。由于造山带整体的自北而南的逆冲-推覆压剪构造作用，该褶皱区内褶皱呈倒转-等斜样式，地层基本上是走向北西，倾向北东。该构造单元为印支造山期区域构造变形产物，后被燕山期北北东向构造及造山后陆内断块构造所叠加改造。
秦家门复向斜主要展布于工作区西北部，位于大狼山背斜之西南并与之平行并列，轴线在青山寨—雷公尖—白林寨一带，褶皱断裂发育，是基性火山岩广泛分布的地区，轴线走向310°～335°。
三阳店复式同斜背斜位于工作区最南缘的京山县双尖山一带，由北西向震旦系—寒武系构成的紧闭褶皱、冲断层及密集劈理带组成。北西端被三阳-皂市断裂所截，南东端被红层掩盖，北界为平坝断裂所限。褶皱构造包括土地岭倒转背斜、沙垱湾向斜、石屋尖倒转背斜和天子倒转向斜。北缘褶皱轴面一般向北东倾斜，岩层向南西倒转，其他地段岩层产状或正常或倒转，倾向多变。本构造单元以发育压剪性走向断裂为特征，断层面多向北东陡倾斜，规模一般较大，延伸可达20km以上，挤压破碎带宽度在数米到十几米。寒武系主要发育下统庄子沟组和双尖山组，位于向斜构造核部或近核翼部。
以上三组褶皱对区内重晶石赋矿地层的分布起着控制作用。
断裂以北西向断裂最为发育，其中襄-广断裂是一级大地构造单元秦岭-大别造山带与扬子陆块区的分界线，其他北西向断裂属规模较小的走向断裂，如鲍集-三里店断裂等。此外，区内还分布着近南北向、北北东向断裂和与地层同步褶皱变形、具分划性的顺层滑脱剪切断层。
襄-广断裂：该断裂在地表上构成扬子构造区与秦岭-大别构造带的变形边界，航卫片显示线型特征十分清楚，重力场梯度具显著差别。地貌上多表现为负地形，呈北西向横跨本区。断裂总体具向南逆冲的特点，局部见扬子陆块区的震旦系逆冲于白垩系之上，而白垩系又不整合于秦岭区武当岩群之上，形成扬子陆块区地层向秦岭-大别造山带地层逆冲的构造景观。断裂破碎带宽度变化较大，50～3000m不等；断裂带构造岩显示左行走滑剪切兼具由北向南逆冲的特征。断裂为印支期陆-陆碰撞造山作用的产物，代表了造山带中—浅层次叠瓦式脆韧性逆冲推覆型剪切带特征。
斜断裂：指该区与构造线展布方向呈斜交关系的北北西至北北东延伸的脆性断裂。该组断裂一般规模较小，具张剪性、平移走滑特点，断裂带多见断层角砾岩。断层形成时代推测为燕山期—喜马拉雅期。该断裂组切割或错移了北西向断裂，并控制着中—新生代断陷盆地。
顺层滑脱剪切断层：该类型构造是本区发生在印支-燕山造山期之前的一期构造变形事件，它所产生的剪切面理与地层原始层理近于平行，也是之后挤压型变形构造的基础变形面。
伸展型滑脱剪切构造具体表现为分划性顺层韧性（韧-脆性）剪切带，它通常分布在不同层次、不同类型地层单元界面或接触带上及能干性差异较大岩层界面偏能干性较弱一侧岩层中。目前，区内公认的具区域性滑脱构造面有：武当岩群与耀岭河组之间的滑脱面；耀岭河组与陡山沱组之间的滑脱面等。而地层单元内部的顺层韧性剪切带则十分普遍，其中，岩性组合复杂的地层中更为发育，一般发育在早古生代和前寒武纪地层中，以前寒武纪地层中居多。
本区重晶石矿赋存于下寒武统庄子沟组中，在区域上厚度变化较大，断裂对赋矿地层的改造变形是其原因之一。
二、矿床地质特征
1矿区地质特征
矿区地层总体为向南西倾斜的单斜，由北东向南西逐渐变新，依次为震旦系陡山沱组、灯影组，
寒武系杨家堡组、庄子沟组、双尖山组、立秋湾组。庄子沟组分为下 、中 、上 三段；下段 为含矿岩系，重晶石矿赋存于庄子沟组下段上部。岩性较为复杂，其下部为一套含磷硅质白云岩和结晶白云岩。中部为一套含磷、钒硅质岩系：主要有含磷结核硅质板岩、含磷结核白云岩、含磷（结核）重晶石硅质板岩（白云岩）、磷块岩、钒矿、磷矿等。上部为重晶石矿层：浅灰、灰白色，局部炭质增高为深灰色。矿层中局部夹有层状、透镜状重晶石硅质板岩、重晶石白云岩、重晶石炭质板岩，夹层厚度一般小于1m，延长小于50m。本层总厚03～2286m，与下伏地层呈整合接触。
工业矿层主要位于庄子沟组下段上部，见图3-5。
图3-5 柳林矿区金桥岭矿段含矿岩系沉积建造柱状图
（据湖北省第八地质大队，1986）
2矿床特征
（1）矿体特征
金桥岭矿段为一中型重晶石矿床，东西延长约3800m，有七个矿体，呈层状、似层状、透镜状分布于庄子沟组下段上部，矿体走向长54～1850m，厚050～440m。主矿体是Ⅲ号矿体（图36），其余六个矿体规模小。
Ⅲ号矿体走向延长1850m，厚0～1322m，平均厚度193m。已控制最大斜深564m，最大垂深302m。矿体的空间形态及分布严格受褶皱控制，形态比较复杂。总体看，矿体走向为北西—南东，倾向南西，倾角由东向西变陡（23°～40°），平均倾角32°。褶皱对矿层的控制作用，主要表现在褶皱形态控制矿层的形态，使矿层在走向方向呈边幕状褶叠重复，在倾向方向呈台阶状分布；而次级褶皱则控制矿体的局部形态，使矿体的基本形态局部复杂化，使矿层多次重复。这些褶皱导致矿层的产状、形态变化较大。另外，褶皱对矿层厚度改造较大。在褶皱陡坎部位矿层厚度变化剧烈，尖灭现象常见，平均厚度小；平台部位矿层厚度较稳定，无尖灭现象，平均厚度增大；在背斜转折端矿层厚度大增，形成似鞍状矿体，而向斜转折端矿层厚度剧减，甚至尖灭；次级褶皱则明显地改变矿层的厚度，也使矿层增厚、重复或尖灭（图3-7，图3-8）。
（2）矿石质量和类型
矿石自然类型有板状重晶石矿石、条纹状重晶石矿石、块状白云质重晶石矿石及块状重晶石矿石。
板状重晶石：灰白色，鳞片细晶变晶结构，板状构造；主要由重晶石及少量石英组成，另含极少量炭质、绢云母等；BaSO4含量大多在5406%～6847%之间。
条纹状重晶石：该类矿石呈浅灰—灰色，鳞片花岗变晶结构，条纹状构造，层纹清晰；主要由重晶石（80%～90%）、石英（5%～10%）组成，含少量炭质、绢云母、褐铁矿等。BaSO4一般在8058%～8990%之间，平均8653%。
块状白云质重晶石：矿石呈灰色，花岗变晶结构，块状构造，亦可见条纹状构造，地表多蜂窝状构造；主要由重晶石、白云石组成，另含少量石英、炭质、绢云母及微量褐铁矿等。矿石中BaSO4含量为5078%～8345%，平均7285%。
块状重晶石：为矿段分布最广、最多见的矿石类型。矿石以深灰色为主，次为灰色，花岗变晶结构，块状构造，微条纹构造；矿石几乎全部由重晶石（95%～98%）组成，含少量的石英、白云石、炭质、绢云母等。矿石中含BaSO48428%～9728%，平均9352%。
图3-6 柳林矿区金桥岭矿段地质简图
（据湖北省第八地质大队，1986）
1—第四系；2—寒武系立秋湾组；3—寒武系双尖山组；4—寒武系庄子沟组；5—寒武系杨家堡组；6—震旦系灯影组；7—震旦系陡山沱组；8—变玄武玢岩；9—变钠长斑岩；10—变基性岩
3区域地球化学特征
通过对柳林重晶石矿床（金桥岭矿段）区域上的1：20万化探资料进行分析如图3-9，矿床在区域上处在地球化学Ba异常的外带，P，V，Cu异常的外缘。
三、矿床成因与成矿模式
1成矿物质来源
含矿岩系周围几乎没有陆源碎屑，为一套富含Ba，P，V的硅质岩建造，推测至少大部分物质来源于海底火山间歇期的火山喷气作用，把深部大量Si，Ba，V，P带入海水，呈胶体或真溶液状态存在，在封闭或半闭的还原环境的水盆地中沉积成矿。
图3-7 金桥岭矿段W186勘探线剖面图
（据湖北省第八地质大队，1986）
1—第四系；2—寒武系立秋湾组下段；3—寒武系双尖山组上段；4—寒武系双尖山组下段；5—寒武系庄子沟组上段；6—寒武系庄子沟组下段；7—寒武系庄子沟组中段；8—震旦系灯影组；9—震旦系陡山沱组上段；10—震旦系陡山沱组中段；11—变钠长斑岩；12—变基性岩；13—含炭石英绢云板岩；14—含炭硅质板岩；15—含磷结核硅质白云岩；16—第四系表土层；17—硅质白云岩；18—泥质结晶白云岩；19—条纹状结晶泥质白云岩；20—绢云千枚岩；21—条带状结晶灰岩；22—变基性岩；23—变钠长（斑）岩；24—钻孔编号
图3-8 金桥岭矿区Ⅲ号矿体形态特征立体示意图
（据湖北省第八地质大队，1986）
1—实测矿层；2—推测矿层剥蚀前位置；3—褶皱编号及转折端位置；4—矿层尖灭；5—断层及运动方向；6—勘探剖面线及编号；7—推测矿层位置；8—钻孔；9—勘探剖面方位
图3-9 随州市柳林重晶石矿床（金桥岭矿段）区域剖析图
（据湖北省地质调查院，2011）
1—古生代辉长辉绿岩；2—古生代辉长岩；3—中元古代辉长辉绿岩；4—第四系；5—白垩系；6—志留系兰家；7—中元古界神农架群；8—寒武系杨家堡组至奥陶系高家湾组；9—震旦系陡山沱组和灯影组；10—震旦系；11—南华系耀岭河组和震旦系；12—南华系莲沱组至南沱组；13—南华系耀岭河组；14—地层不整合界线；15—正断层；16—逆断层；17—平推断层及不明断层性质
2矿床成因
自震旦纪晚期至寒武纪早期在此半封闭海盆地中存在着海底火山喷发。在火山喷发期，特别是在火山喷发间歇期及期后相当长的时间内，均有大量含有HCl，HF，H2S，CO2气体及Ba2+和SiO2等物质进入盆地水体中，并引起水体的pH值和Eh值发生变化。此还原性水盆地的深部为强还原环境，结果海水深部 浓度降低而S的浓度增加，铁可以形成黄铁矿沉淀，而Ba则可以重碳酸盐及氯2-化物等形式溶于水体中。
在边缘浅水区，氧化含量增加引起的Eh值升高，使水体显示弱还原环境。在此环境中部分碳质被氧化但仍有少量保存下来。 的浓度相应增高，由于浅水区压力的降低使CO2的溶解度降低，重碳酸盐在pH值升高的环境中不稳定。因此当上升的含Ba2+水体到达浅部时将会发生硫酸钡的沉淀进而形成重晶石。由于BaSO4的浓度积小于BaCO3的浓度积，而且海水中 的浓度又大于 的浓度，因而沉积物中仅见重晶石而不见毒重石。
在重晶石沉积期间，地壳运动引起的海水深度和pH值的变化决定着矿石矿物组合及矿石类型的垂直变化。在浅水部位由于pH值比较高而产生白云质重晶石矿石。此时如果地壳下降，海水加深，Eh值和pH值即将下降，促进SiO2的沉淀和碳质含量的增加，直接结束重晶石的沉积而只沉积SiO2及黄铁矿和碳质。碳酸盐和SiO2的溶解度与pH值的关系（图3-10）。
从大堰角组三个岩性段及矿层中三类矿石分布规律正说明当时水体pH值和Eh值经历了一个由低值转变为高值，再由高值转变为低值的变化。这可能是地壳由上升到下降，水体由深变浅由浅变深的反映。
图3-10 SiO2和CaCO3的溶解度
3成矿模式
早寒武世筇竹寺期，鄂北处在扬子地块大陆边缘裂谷型地堑式槽状深水盆地，紧邻襄广断裂带，由断裂热喷流提供大量成矿物质，火山-气液物质组分导入海盆与海水中的元素组分相遇后，按SiO2-磷酸盐-白云石（碳酸盐）-硫酸盐-氯化物顺序沉积。首先是SiO2胶体大量沉积，形成矿层的间接底板厚层硅质岩。随着沉积作用的继续，海水中镁、磷浓度增大，V2O5来源丰富，于是形成矿层的直接底板-硅质白云岩、含磷结核硅质页岩。由于镁、磷补给贫乏，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页岩，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、重晶石硅质页岩，至硅质页岩而结束成矿作用。
综上所述，湖北随县柳林重晶石矿床成矿模式如图3-11所示。
图3-11 随州市柳林重晶石矿床金桥岭矿段成矿模式图
1—泥质白云岩；2—页岩；3—硅质岩；4—火山喷发物；5—重晶石
