湖南古丈县万岩重晶石矿床地质特征及找矿前景①

刘丙秋

中化地质矿山总局湖南地质勘查院，湖南长沙 410000



湖南古丈县万岩重晶石矿床地质特征及找矿前景①

刘丙秋*

中化地质矿山总局湖南地质勘查院，湖南长沙 410000

提 要 古丈县万岩重晶石矿点是开展湖南古丈地区矿产地质调查过程中新发现的矿点。本区重晶石矿属低温热液型矿床，成矿完全受裂隙控制。矿体主要赋存于震旦系上统金家洞组（Z2j）地层中，该地层中部的磷矿和底部的黄铁矿均在野外易于识别，且与重晶石矿体有着较为密切的空间关系，对找矿有着重要的指示作用。万岩重晶石矿点以东地区具一定的找矿前景。

关键词万岩 重晶石 矿床成因 找矿标志

万岩重晶石矿点是开展湖南古丈地区矿产地质调查过程中新发现的矿点。矿点位于湖南省古丈县城南西14km处，行政隶属默戎镇。矿点范围为东经109°48′45″～109°52′30″，北纬28°30′45″～28°32′30″，枝柳铁路呈北东向贯穿其中并设万岩火车站。近几年，随着中国地质调查局地质调查项目“湖南古丈地区矿产地质调查（2013～2015年）”的开展，在该地区取得了一定的找矿成果，对重晶石矿的地质特征和矿床成因有了新的认识。

通过对矿点进行的重点检查，了解了重晶石矿体分布范围、规模、形态、产状、主要有用组分、含量及变化、矿石质量、结构构造及矿体的控矿因素和成矿条件，认为该矿点具有一定的找矿前景。本文根据作者在该矿区的工作成果，对重晶石矿的地质特征进行了分析，并对该矿床成因和找矿方向进行了探讨，为下一步找矿工作提供了依据。

1 区域地质背景

万岩重晶石矿点地处湘西—鄂西成矿带中段，区域位于扬子陆块区上扬子陆块东南缘“江南古陆”北西缘，构造轴向北东，南东与沅麻红色盆地相接壤。区内主要发育有新元古界板溪群（Pt3bn）、震旦系（Z）和寒武系（∈）海相沉积地层，区域成矿条件较好。

区域褶皱发育，以古丈复式背斜为主体，轴向北北东，轴部地层为板溪群和震旦系下统江口组（Z1j）、湘锰组（Z1x）、洪江组（Z1h），两翼地层为震旦系上统金家洞组（Z2j）、留茶坡组（Z2l）、寒武系（Є）【1】。古丈复式背斜南端接龙鼻咀—白岩向斜，核部地层为寒武系。

区域断裂活动强烈，断层数目众多，大小不一，性质不同，形成时代亦有先后。但综合起来分析，主要有与褶皱轴线近乎一致的北北东向逆断层、正断层，或与褶皱轴线呈明显斜交的北东向-北东东向正断层，并常见北东东向断层切断北北东向断层。断层除一般规模（断距几百米，延长数十千米）外，还有断距较大，延伸较远（100km以上）的大断层。根据与燕山期褶皱轴向的关系和第三系红层被破坏的痕迹来分析，断层主要形成时期多为燕山期及喜马拉雅期【2】。

区域岩浆岩不发育，仅见于岩牛营—龙鼻咀—四方山一带有基性岩到超基性浅成侵入体。岩体沿万岩溪背斜核部侵入，主体水平投影为一长轴呈北北东向的椭圆状。经湖南省冶金勘探公司钻探了解，岩体主要呈岩床形式顺层侵入板溪群紫红色板岩中，底部呈波浪起伏且有分叉复合现象。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区出露地层较简单，主要为元古界板溪群马底驿组（Pt3bnm）紫红色粉砂质板岩，震旦系下统江口组（Z1j）青灰色砂岩、洪江组（Z1h）冰碛砾岩，上统金家洞组（Z2j）板岩夹白云岩炭质页岩、留茶坡组（Z2l）硅质岩，另有寒武系下统木昌组（∈1m）炭质页岩分布于矿区东南（图1）。其中震旦系上统金家洞组（Z2j）为矿区主要含矿地层，该地层中部在古丈地区富含磷矿层，底部含层状或串珠状黄铁矿，且产出稳定，常用于确定地层的标志。

图1 矿区地质图Fig.1 Geologic map of Wanyan Deposit

2.2 构造

矿区主要构造线方向为北东-南西向。万岩附近有一区域逆断层，断层走向呈北东-南西方向，倾向北西，断层上盘出露地层为元古界板溪群马底驿组（Pt3bnm）、震旦系下统江口组（Z1j）、洪江组（Z1h）、震旦系上统金家洞组（Z2j），为一单斜构造，地层产状较稳定，倾向北西 280°～315°，倾角10°～25°。断层下盘出露地层为震旦系下统洪江组（Z1h）、震旦系上统金家洞组（Z2j）、留茶坡组（Z2l）、寒武系下统木昌组（Є1m）组，均往南东 125°～140°方向倾斜，倾角 25°～40°，靠近北面褶曲较发育。局部岩层往北西方向倾斜。

2.3 岩浆岩

矿区中部，即万岩西侧一带见有辉绿岩及橄榄辉石岩，岩体侵入板溪群组地层中，岩体走向与区内主要构造线方向大致平行。往南面延伸至灯盏芯一带见有分枝复合现象。其次，尚有呈南北方向延伸的脉状侵入体，侵入于板溪群及震旦系冰碛岩组中，总面积为1.5km2，厚约2～80m。岩体与围岩为突变接触。围岩蚀变有硅化、角岩化等。岩体内见冰碛层捕虏体，局部可见流线构造。岩体具有一定的分异现象，由下至上可分为蛇纹石化橄榄辉石岩相及蚀变辉绿岩相。岩相为逐渐过渡，界线不够明显。其变化具下列特征：矿物成分由下至上中基性长石减少，纳长石含量增加，暗色矿物减少；结构方面从下往上，由半自行粒状结构变为辉绿结构；岩相由超基性往上变为基性和弱碱性。

2.4 区域变质

区域变质作用较弱，主要表现为晚元古界地层普遍受到区域浅变质作用。

3 矿点地质特征

3.1 矿体特征

本区重晶石矿属低温热液型矿床，成矿完全受裂隙控制【3】。矿石矿物成分单一，以重晶石为主，连续性较好。矿石为纯白色或灰白色，比重大，性脆，肉眼易于区分，根据所采集的基本分析样化验BaSO4品位结果圈定矿层，并根据上述条件和特征进行矿体连接，依据充分，连接可靠。

矿区内共见4条重晶石矿体出露，其中Ⅰ、Ⅱ号矿体具有一定的品位和规模，Ⅲ、Ⅳ号矿体虽具有一定的品位，但厚度较薄，走向上不连续，规模极小。各矿体形态、产状、规模及特征：

Ⅰ号矿体：分布于万岩东部一带，赋存于震旦系上统金家洞组（Z2j）地层中（图2）。矿体走向北东40°～45°，倾向北西，倾角15°～25°，局部地段60°～65°，矿体走向与地层走向斜交，局部近于平行。矿体形态主要呈脉状、透镜状、网脉状等。矿体厚度0.9～2.5m，矿带长约4000m，沿走向经北东方向延伸呈变薄趋势，往东西方向局部地段矿体厚度最厚达 3m左右。矿石品位BaSO4一般达90%以上。个别品位达98%。

Ⅱ号矿体：亦分布于万岩东部一带，赋存于震旦系下统洪江组（Z1h）及上统金家洞组（Z2j）地层中。矿体走向为北东25°～40°，倾角40°～ 50°，局部近于直立，一般往北西方向倾斜，偶有向南东方向倾斜，一般厚度 0.8～0.9m，局部最厚处可达1.5m，但品位较低，矿体形态主要呈脉状、网脉状等。矿体走向与地层走向斜交，厚度变化较大，其品位变化亦较大。矿体走向长约4200m，往南西和北东两端厚度变薄，直至尖灭，矿石品位一般含BaSO490%左右，个别品位高达97%。

图2 槽探素描图Fig.2 Trenching sketch map

Ⅲ、Ⅳ号矿体：分布于矿区东南部桐木寨附近一带，赋存于震旦系上统金家洞组（Z2j）地层中，矿体走向为北东 40°方向，倾向北西，倾角45°，厚度0.7～0.9m左右，两条矿体厚度薄，走向上不连续且不稳定，但局部品位较高，BaSO490%含量达到94.82%。各矿体样品分析结果见表1。

表1 各矿体部分样品分析结果Table 1 Part of the sample analysis result from each ore body

3.2 矿石质量特征

3.2.1 矿石结构 本矿床重晶石结构主要为板状晶、粒状晶结构。无色板状晶体、粒状晶体，具多边形，粒径0.05～0.02mm，裂隙充填物为粒状石英集合体，呈脉状充填于裂隙中，与淡黄色粒状晶，不规则粒状细粒状黄铁矿集合体分布于岩石中。

3.2.2 矿石构造 矿石构造主要为块状构造。

3.2.3 矿物成分 组成重晶石矿的主要成份为重晶石，其次有少量石英和黄铁矿。

3.2.4 化学成分 工业矿体矿石的主要有益组份为BaSO4，其它组份为Fe2O3、BaCO3。BaSO4占含量的85%～95%，主要特点是BaSO4含量较高。

3.2.5 矿石类型和品级 根据矿石的物质组分、结构、构造，划分矿石自然类型为块状重晶石，工业类型为热液型化工级重晶石矿。

参照相似重晶石矿矿床划分品级，将矿区中BaSO4含量大于等于90%的矿石工业品级划分为Ⅰ级品，BaSO4含量大于60%且小于90%的矿石工业品级划分为Ⅱ级品【4】。

3.3 矿床成因探讨

万岩重晶石矿呈脉状、网脉状产于震旦系上统金家洞组（Z2j）地层或下统洪江组（Z1h）中，产状有的和顶、底板一致，有的和顶、底板斜交，矿体明显受裂隙控制，围岩为白云石、炭质板岩或冰碛岩等，与围岩呈接触侵入。围岩蚀变较明显，主要为重晶石化和黄铁矿化，说明该矿床成因属低温热液型矿床【5】。从地表到深部的重晶石特征可以看出：浅部重晶石含杂质较少，质量较好；深部重晶石质量相对较差一些。这是由于热液活动过程中，热液沿着裂隙上升，随着温度和压力的降低，热液开始沉积下来，而最先沉积的热液混合物较多，随着温度和压力的不断降低，到达地表浅部时，热液纯度增高，所沉积下来的重晶石质量比深部要好【6】。而深部重晶石矿体比浅部矿体薄，也是由于深部裂隙比浅部要窄的缘故，这是因为深部压力较浅部压力大，所产生的张性裂隙就相对变窄，由此说明浅部矿石质量要比深部矿石质量好【7】。

3.4 找矿标志

根据矿床地质特征和控矿因素，可分析归纳出如下几点找矿标志：

（1）地层标志：重晶石矿体主要赋存于震旦系上统金家洞组（Z2j）地层中，具有固定的产出层位和时代。因此，震旦系上统金家洞组（Z2j）是寻找重晶石矿的重要地层。

（2）大地构造及岩相特征：贵州玉屏、湖南新晃、广西三江、浙江临安等与本区重晶石矿床相同或类似的层状重晶石矿床，大多集中分布于过渡区。这种地域既是大地构造的过渡区，又是沉积岩相的过渡区。因此，在扬子准地台东南缘，江南古陆的北侧呈北东向展布的白云岩、炭质板岩出露区，是寻找该类重晶石矿床潜在的有利区带【8】。

（3）岩性标志：重晶石主矿体赋存于白云岩和黑色炭质板岩之间，矿层与围岩厚度呈正相关关系。因此，同类型的重晶石矿体在震旦系上统金家洞组（Z2j）白云岩有由薄变厚的趋势【9】。

（4）磷、黄铁矿标志：重晶石矿体所赋存的震旦系上统金家洞组（Z2j）地层中部的磷矿和底部的黄铁矿均在野外易于识别，且与重晶石矿体有着较为密切的空间关系。如果区域上发现含磷层，应注意其下可能存在重晶石矿层【10】。

3.5 找矿方向

根据本次工作所取得的成果，该区重晶石矿严格受构造裂隙控制，属热液型矿床。区内由断层引起的构造裂隙和层间裂隙十分发育，据此可以在万岩附近，特别是万岩以东地区有望找到新的、更大规模的重晶石矿床。按该成矿模式，在古丈地区的古沉积盆地中寻找同类型成因的重晶石及其他热水沉积矿床，特别是镍、钼、钒等多金属矿床有重要指示作用，同时对扬子地块周边震旦-寒武纪地层区的古沉积盆地亦有重要的指示作用。而据现有资料，这些区域是我国超大型重晶石矿床的密集区域【11】。

4 结论

湖南古丈县万岩重晶石矿点地处湘西-鄂西成矿带中段，区域褶皱发育，断裂活动强烈，主要构造线方向为北东-南西向。岩浆岩不发育，出露地层较简单。区域成矿条件优越。

矿床属低温热液型矿床，成矿完全受裂隙控制。矿区内共见4条矿体出露，其中Ⅰ、Ⅱ号矿体具有一定的品位和规模。均赋存于震旦系上统金家洞组（Z2j）地层中。矿体形态主要呈脉状、透镜状、网脉状等。矿石品位BaSO4一般达90%以上。个别品位达98%。

万岩重晶石矿点现已查明的几个重晶石矿体规模不大，但局部矿石质量好，埋藏不深，开采条件简单。通过对控矿因素的综合研究，认为在矿区外围东部地区寻找重晶石矿有一定的前景。

参 考 文 献

1 湖南省地质矿产局. 湖南省区域地质志［M］. 北京：地质出版社，1988

2 易明初，李晓. 燕山地区喜马拉雅期地壳运动划分及表现特征［J］. 现代地质，1995（3）

3 游国均. 湖南省古丈县万岩重晶石矿普查地质报告［R］. 长沙：中化地质矿山总局湖南地质勘查院，1997，12

4 邵厥年，陶维屏. 矿产资源工业要求手册［M］. 北京：地质出版社，2010

5 田升平，韩豫川，熊先孝，等. 中国重晶石矿成矿规律［M］. 地质出版社，2014

6 王伟. 贵州—广西地区寒武纪重晶石形成条件探讨［J］. 矿产与地质，2011（3）

7 吴朝东，杨承运，陈其英. 新晃贡溪-天柱大河边重晶石矿床热水沉积成因探讨［J］. 北京大学学报（自然科学版），1999（6）

8 余洪云. 贵州天柱大河边重晶石矿床地质特征及找矿方向［J］. 贵州地质，1988，5（1）：1～9

9 湖南省地质调查院. 湖南省重晶石矿资源潜力评价成果报告［R］. 长沙：湖南省地质调查院，2012（6）

10 范峻慧，吴湘滨. 天柱大河边重晶石矿区中段地质特征及找矿标志［J］. 西部探矿工程，2012

11 杨义录. 湘黔边境重晶石矿成矿地质背景及成矿模式浅析［J］. 贵州大学学报，2010（2）

Wanyan Barite Ore point in Guzhang is newly discovered mineralization point when carry out Hunan Guzhang region mineral prospective survey. The genesis of the deposit can be speculated as low temperature hydrothermal deposit. The Ore genesis are complete controlled by fissure. The ore-bearing stratum is early Sinian System Jinjiadong Group（Z2j），the phosphorite in middle part of this stratum and the pyrite in the bottom of the same stratum is easily identified in field observation and the consanguineous spatial relationship with Barite Ore body has important indicator for prospecting. Its east there may be a certain size of ore body with some prospecting prospect.

Keywords: Wanyan，Barite，Ore genesis，prospecting marks

① 本文为中国地质调查局地质调查项目“湖南古丈地区矿产地质调查（项目编号：12120113062700）”部分成果。

中图分类号：P619.251

文献标识码：A

文章编号：1006-5296（2016）02-0115-05

* 作者简介刘丙秋（1983～），男，从事地质矿产调查及勘查工作，工程师

收稿日期：2016-02-26；改回日期：2016-03-28

GEOLOGICAL FEATURES OF WANYAN BARITE ORE IN GUZHANG HUNAN MINERAL OCCURRENCE AND ORE-FINDING

Liu Bingqiu
Hunan Geological Exploration Institute of China Chemical Geology And Mine Bureau，Changsha Hunan，410000

Abstract