安徽东至县金家村沉积型重晶石矿地质特征及控制条件分析

卢健 郭灿平 吴波

摘要：东至县金家村矿区位于扬子地块之江南隆起带，受区域性深大断裂和古地理环境控制，晚震旦世至早寒武世早期广泛沉积黑色岩系。本文通过对金家村矿区发现的六处沉积型重晶石矿体地质特征进行总结，然后从矿区的古构造、古地理及岩性等方面对该类型矿床的控制条件进行分析研究。认为黑色岩系与区域构造对沉积型重晶石矿床的形成具有重要控制作用，周边同地质背景区域在寻找沉积型重晶石矿床具有较大潜力。

关键词：重晶石；沉积型；黑色岩系；金家村

基金项目：安徽省地质勘查基金管理中心“安徽省东至县金家村银多金属矿预查（编号：2011-2-4）”资助成果。

Analysis on Geological Characteristics and Control Conditions of Sedimentary Heavy Crystal Mine from East Anhui Province to Jinjiacun

Lu jian， Guo Can-ping， Wu Bo

Anhui Geological and Mineral Survey Bureau 311 Geological Team， Anhui Anqing 246003

Summary： The JINJIACUN mining area is located in the Jiangnan uplift zone of the Yang Xiong Massif， controlled by regional deep faults and palaeogeographic environment. In this paper， the geological characteristics of six sedimentary barite ore bodies discovered in Jinjiacun mining area are summarized， and then the controlling conditions of this type of deposit are analyzed and studied from the aspects of Paleostructure， paleogeography and lithology. It is considered that the black rock series and regional structure have important control on the formation of Sedimentary Barite Deposit， and there is great potential to search for Sedimentary Barite deposit in the peripheral area of the same geological background.

Key words： Barite； Sediment； Black rock system； Jinjia Village

1.引言

重晶石是重要的含钡矿物，具有密度大、硬度低、无毒无磁等特征，广泛应用于工业生产。我国沉积型重晶石矿的分布具有广泛而集中特点，目前已探明的沉积型重晶石矿床多分布于扬子地块南缘贵州、湖南、湖北及安徽一带，晚震旦世至早寒武世早期南方地区发生了强烈的拉张活动[1]，海平面普遍上升，沉积了黑色岩系，底部有含磷结核和硅质放射虫等深海凝缩沉积物。而东至县金家村重晶石矿便分布在晚震旦世至早寒武世沉积的黑色岩系内，属扬子地块南缘重晶石成矿带。

安徽省地质矿产勘查局311地质队在承担安徽省地质勘查基金项目“安徽省东至县金家村银多金属矿预查”项目过程中，通过地质测量、探槽揭露及钻孔施工等手段在晚震旦世至早寒武世皮园村组与荷塘组接触部位发现了沉积型重晶石，为矿区周边黑色岩系的沉积型重晶石成矿条件提供了参考和借鉴。

2.区域构造背景

扬子地块南缘重晶石成矿带位于我国南方，沿湘黔边境贵阳-长沙-皖南东至-绩溪一带分布，成矿带呈NEESWW向展布，长达1100km（图1（a））。区域整体属扬子地块，江南深大断裂大致沿长江呈NEE向展布。

研究区夹持于NE向东至县断裂、葛公镇断裂之间，葛公镇断裂在研究区东侧通过，其将两侧地层错切成大小不一的菱形断块（图1（b）），岩层产状多变，晚期近EW向、NEE向断裂发育；区域内岩体不甚发育，但中酸性、中性岩脉出露频繁，规模大小不等。

3.矿区地质特征

3.1地层

研究区位于安徽省南部东至县南侧，大地构造位处于江南隆起帶之江南过渡带与江南古陆基底隆起带的过渡地带，地层属扬子地层区江南地层分区，主要发育新元古代南华纪-早古生代寒武纪地层，沉积相由浅海-陆棚相、斜坡相、浅海盆地陆棚相组成。由老至新依次出露南华纪休宁组（Nh1x）、南沱组（Nh2n），震旦纪蓝田组（Z1l）、皮园村组（Z2-∈1p），寒武纪荷塘组（∈1ht）、大陈岭组（∈1-2d）、杨柳岗组（∈2y）。

3.2构造

研究区内构造较发育，按展布方向大致可分为NENNE向、NEE向及近EW向3组，其中规模最大的有葛公镇断裂，其及其派生断裂把两侧多个地层、早期断裂错切，构成了区内复杂的菱形网状构造格架；研究区褶皱体系属占大向斜，构成其西南昂起端，区内则形成金家村向斜，向斜核部为寒武纪地层，两翼为震旦纪、南华纪地层。

3.3岩浆岩

研究区内地表无大型岩体分布，但近地表出露的中性、中酸性岩脉颇为发育，其中在葛公镇断裂旁侧成群分布，且脉岩种类繁多。脉岩展布方向较杂乱，围岩主要表现为硅化、绿泥石化、黄铁矿化、高岭土化及绢云母化等。

4.重晶石矿体地质特征

4.1重晶石产出层位

金家村沉积型重晶石分布在研究区西侧神龙庵，中部和尚岭及东侧乌石坑一带。产出层位全部位于震旦-寒武纪皮园村组（Z2-∈1p）与寒武纪荷塘组（∈1ht）接触部位。围岩由灰黑色硅质岩、黑色碳质页岩、碳硅质页岩，在局部地区还可见薄层状石煤层、并发育串珠状磷结核、黄铁矿等。

4.2重晶石矿体特征

本次在金家村矿区圈定了6处重晶石矿体，呈似层状展布，矿体视厚度一般在2m～25m，在地层褶皱端明显增厚，如东侧乌石坑一带表现明显，视厚度可达50m，矿体平面长度在132m～760m，整体来看，矿体呈东西走向分布，且矿体的空间分布具有厚度相对稳定、平面分布不连续特征（图2）。

4.3重晶石矿石特征

矿石呈灰黑色-灰色，呈结核状，呈扁豆状、扁椭球状、不规则球状产出，结核大小在4～10㎝×9～16㎝×2～28cm，大者可达8㎝×20㎝×50㎝，分布密度为4～20个/平方米，重晶石长轴方向与围岩层理相平行（照片1）。

矿石内部结构呈放射状、板状、条柱状、他形粒状（照片2），局部受构造改造呈变晶结构，围岩多见黄铁矿化、弱硅化，构造为块状、结核状构造为主[2]。

4.4矿石化学组分

据李文炎等研究显示：湖南贡溪重晶石矿床的矿石化学分析，重晶石BaSO4最高含量在32.06%～98.06%、平均含量在85.56%；广西三江板必矿床，重晶石BaSO4最高含量在60%～70%、平均含量在94%[1]。

本次在金家村矿区采集的样品分析结果显示：重晶石BaSO4含量在82%±、石英含量在3%±、方解石在3%±、粘土矿物含量在10%±，石英呈小颗粒分布重晶石晶隙、裂隙间，方解石他形粒状分布，不透明矿物隐晶质不规则短脉状、细脉状沿重晶石裂隙分布[2]。

5.重晶石矿控制条件分析

5.1古构造条件

目前在扬子地块发现的重晶石矿床多沿江南深大断裂旁侧呈带状分布，严格受深大断裂相伴的凹陷部位控制[1]，矿体的走向多与深大断裂平行分布。研究区内重晶石矿体均受近EW向断层控制，而研究区东部的绩溪重晶石矿业反映该特征，在區域内与江南深大断裂之南的皖南裂陷槽有关，因此深大断裂对该类型矿床的形成具有重要控制作用。

5.2古地理条件

研究区所处扬子地层区江南地层分区，属江南过渡带，为地台型沉积，主要由浅海-陆棚相、斜坡相、浅海盆地陆棚相组成，构成金家村向斜。而本次发现的重晶石矿体均处于向斜的边缘，古地理环境属盆地斜坡相，具有滞流、闭塞环境特点，说明重晶石具有浊流沉积成因，是在陆坡下转深水的环境形成的。因此这种氧化-还原界面的古地理条件对优质重晶石矿的形成提供了良好的环境。

5.3岩性条件

从区域成矿背景来看，湘黔、皖南等地沉积型重晶石矿床的成矿期集中在晚震旦世末-早寒武世初狭窄的时间段。金家村重晶石矿体赋存于震旦-寒武纪皮园村组（Z2-∈1p）与寒武纪荷塘组（∈1ht）接触部位，受层位控制明显，矿体的底板为硅质岩、含磷结核（薄层石煤）碳质页岩，顶板为碳质泥岩、钙质页岩等，同属黑色岩系，富含Mo、Ni、Cd、V等元素。表明气-液喷口沉积的硅质岩夹重晶石结核体，可能是深部熔融体气-液来源类型，不一定是火山喷发期后或火山间歇期的气-液类型（李文炎等，1991）。

6.结论

研究区内沉积型重晶石矿受区域构造和黑色岩系控制明显，周边近地表未见大型岩浆岩分布，说明沉积型重晶石的形成与岩浆岩活动无直接关系，其成矿物质来源于沉积岩地层[3]，寒武纪荷塘组黑色岩系为重晶石成矿提供了物质来源，是区内的矿源层。通过对扬子地块重晶石矿床特征的对比研究，基本摸清了沉积型重晶石矿的地质背景条件，对矿床的控制条件有了进一步了解，同时对区内黑色岩系的含矿性做了补充研究。

致谢：在地勘基金项目实施和本文成文过程中得到教授级高工聂张星的悉心指导，在此深表感谢。

参考文献：

[1]李文炎，等.中国重金石矿床[M].地质出版社， 1991： 12-13.

[2]卢健，郭灿平，等.安徽省东至县金家村银多金属矿预查报告[R].安徽安庆.安徽省地质矿产勘查局311地质队， 2018： 22-23.

[3]刘灵，杨宏辉，等.贵州热液型重晶石矿集区地质特征及成矿规律[J].贵州地质， 2019（36）： 207-208.