重庆彭水地区萤石、重晶石矿赋存地层特征及其与成矿的关系

2016-09-19李核良王万梁蒋杨正

地球 2016年2期

关键词：重晶石萤石碳酸盐岩

■李核良王万梁蒋杨正

（重庆市地质矿产勘查开发局607地质队重庆400054）

重庆彭水地区萤石、重晶石矿赋存地层特征及其与成矿的关系

■李核良王万梁蒋杨正

（重庆市地质矿产勘查开发局607地质队重庆400054）

重庆彭水地区的萤石、重晶石矿资源属裂隙充填型的低温热液（水）矿产资源，其赋存的地层主要为奥陶系下统红花园组（O1h）、分乡组（O1f），其次为南津关组（O1n），在大湾组（O1d）底部偶有产出。红花园组（O1h）、分乡组（O1f）和南津关组（O1n）均为碳酸盐岩地层，而上覆的大湾组（O1d）为细碎屑岩地层，地层之间的物理、化学性质差异和组合特征是萤石、重晶石成矿的必要条件之一。

重庆彭水地区萤石、重晶石矿地层特征影响分析

0　引言

萤石、重晶石矿资源是重庆市的优势矿产资源之一。笔者曾参与重庆市彭水县域内萤石、重晶石矿的调查评价工作，通过总结萤石、重晶石矿所赋存的地层特征、地层与成矿的关系不仅有利于本地区萤石、重晶石矿的找矿评价工作[1]，对地质条件类似的矿床也具有一定的参考价值。

1　赋矿地层岩性特征

图1　萤石、重晶石、方解石层位分布示意图

重庆彭水地区奥陶系下统地层岩性由新到老分述如下[2]。

大湾组（O1d）：绿灰色、黄灰色粉砂质页岩，偶夹浅灰色厚层至块状微晶灰岩。页岩中常含浅灰色灰岩团块及条带，具瘤状特征。在南部的桐麻园背斜中，大湾组上部的页岩中常夹薄层砂岩，砂岩层单层厚度不大，一般厚10～20cm。红花园组（O1h）：深灰、灰色薄层至块状含生物碎屑重结晶灰岩、微晶灰岩及少量团块状、条带状燧石。分乡组（O1f）：深灰、灰色薄层至块状含生物碎屑重结晶灰岩、微晶灰岩夹黄褐色、黄绿色水云母页岩、黑灰色含炭钙质水云母页岩。南津关组（O1n）：中部及上部主要为灰色、浅灰、灰白色中至厚层状白云质灰岩、微晶白云岩、含白云质条带灰岩；下部为深灰、灰色薄层至块状含生物碎屑重结晶灰岩、微晶灰岩，间夹黄灰色水云母页岩，偶含白云质团块。

2　矿体（脉）产出与地层层位的空间关系

根据矿体赋存地层的不同，矿体组分也随之发生变化。一般在大湾组底部、红花园组和分乡组上部等地层中，矿脉产出一般为萤石——重晶石脉型；在分乡组下部和南津关组上部，矿脉一般为重晶石脉型；而在南津关组下部和寒武系上统毛田组，则产出方解石脉。当北西向张扭性裂隙切穿不同的地层时，往往能看到萤石、重晶石和方解石矿在平面上沿构造走向分带产出的特征。

3　地层岩性对成矿的影响分析

地层对萤石、重晶石矿成矿的影响主要表现为地层岩性在物理化学性质上的差别以及不同岩性间的组合特征对成矿的影响。在与萤石、重晶石成矿相关的4个地层单元中，根据岩石的物理化学性质可分为两类：一类为碳酸盐岩类，即南津关组（O1n）、分乡组（O1f）和红花园组（O1h），另一类为陆源细碎屑岩类，即大湾组（O1d）。

3.1地层岩性的物理性质差异

南津关组（O1n）、分乡组（O1f）和红花园组（O1h）等地层的岩性以碳酸盐岩为主，其物理性质表现为坚硬而性脆，受构造应力作用后，易产生刚性形变——断裂和破碎，其断裂和破碎后形成的空间往往成为萤石、重晶石及方解石的容矿空间，这是上述地层往往成为赋矿地层的原因之一。大湾组（O1d）粉砂质页岩物理性质以软弱韧性为特征，受构造应力作用后，不易发生断裂，难以形成成矿所需的容矿空间，故一般不具矿化。

3.2地层岩性的化学性质差异

灰岩、白云岩等碳酸盐岩化学性质活泼，容易与含矿热液（水）发生物质交换从而形成矿体，且该类岩石易破碎，破碎后岩石与含矿热液（水）的接触面增大，更加剧了物质交换的过程。粉砂质页岩相对含矿热液（水）主要表性为化学惰性，不易与其发生物质交换，且页岩本身裂隙、孔隙不发育，更限制了物质交换的过程。粉砂质页岩对含矿热液（水）的迁移起阻挡作用。

3.3地层之间岩性组合特征与成矿的关系

地层岩性因物理化学性质的差异而形成的组合特征是成矿的关键因素。本区大湾组（O1d）粉砂质页岩覆盖于南津关组（O1n）、分乡组（O1f）和红花园组（O1h）等地层之上的岩性组合是形成萤石、重晶石及方解石矿体的重要原因。含矿热液（水）沿碳酸盐岩中的断裂通道向上迁移至大湾组（O1d）粉砂质页岩时，由于页岩层的阻挡作用而停滞下来，使得其有充足的时间与碳酸盐岩发生物质交换，形成矿体；再根据物质交换的先后顺序，分化成萤石矿体、重晶石矿体和方解石矿体。

在此岩性组合中，刚性活泼的碳酸盐岩、韧性惰性的页岩和叠置位置关系缺一不可：若无碳酸盐岩，物质交换就无从谈起；若无页岩层的阻挡作用，物质交换的时间就得不到保证，碳酸盐岩中的容矿构造就转化为导矿构造；若两者的叠置关系倒转过来——页岩层位于碳酸盐岩之下，则含矿热液（水）很难穿透页岩层而不能与碳酸盐岩发生物质交换，亦不能成矿。