浅谈贵州省天柱县大代白重晶石矿床地质特征

杨光亮

（中化地质矿山总局贵州地质勘查院，贵州贵阳 550002）

贵州省天柱县大河边地区重晶石矿资源储量丰富，被评价为超大型重晶石矿床。从上世纪八十年代起，贵州省地矿局就对该地区进行了区域地质调查和矿产资源评估，作了较系统的矿产、地层和构造研究。近些年，许多学者对天柱县贡溪向斜一带所产重晶石矿床作了岩石学、同位素地球化学及包裹体的研究，并分析了矿床中沉积构造特征，认为其属于海底喷流沉积型矿床。本文以大河边重晶石矿区大代白矿段的矿床地质特征为出发点，对其含矿岩系、矿体特征及矿石质量等做出描述，并简要探讨了成矿地质条件及找矿标志，以期为该区的重晶石矿产远景勘查提供详细的基础地质资料和参考价值。

1 矿区地质概况

1.1 地层

根据以往地质资料可知，区域出露地层有元古界青白口系浅变质岩、南华系冰碛砾岩、震旦系-寒武系碳酸盐岩夹陆源碎屑岩。大代白矿区中最为常见的地层为寒武系，尤其是在贡溪向斜的核部一带出露最多，占总体的60%左右；该向斜的两翼依次可见震旦系、南华系和青白口系地层。第四系沉积物则少量分布于山麓、冲沟和低洼地区［1-2］，地层按时代由老到新依次描述如下：

（1）南华系（Nh）

南沱组（Nh2n）：岩性为灰绿色、黄绿色绢云母变余粉砂质、砾质砂岩，粉砂质、砂质板岩，下部砾石砾径较粗，上部砾石砾径较细，变质矿物主要为绢云母、绿泥石，厚度大于200m。

（2）震旦系（Z）

①陡山沱组（Z1ds）：该组岩相和沉积厚度的变化均较大，岩性为泥质白云岩夹炭质泥岩、页岩。属于浅水陆棚-深水盆地相碳酸盐岩与碎屑岩沉积组合。

（4）第四系（Q）

主要分布在河谷及低洼地带，岩性为土灰黄、黄褐色黏土、砂土、碎石土、岩石碎块及砂砾石，厚0～25m。

1.2 构造

矿区位于扬子陆块东南缘，区域内构造以褶皱及断裂为主要表现形式，详见图1。褶皱有贡溪复式向斜、南明向斜，断裂则以北东向断裂在矿区延伸的规模较大，主要有新寨断层、坪地断层、云洞断层、平磨断层等，对于区内重晶石、钒、铅锌多金属等矿产资源具有控矿作用［3］。而北北东向、北东东向等断裂构造不仅规模较小，且对矿产有破坏作用，总体来看，区域构造复杂程度中等［4-5］。

图1 大代白重晶石矿区地质简图

1.3 含矿岩系特征

在大代白重晶石矿区内，矿体直接顶板为黑色炭质页岩夹重晶石透镜体和磷质、硅质结核，含少量重晶石，重晶石品位小于30%，矿体直接底板为黑色薄层硅质岩、含炭质硅质岩，局部为黑色薄层含重晶石结核炭质黏土岩，矿体和上下顶底板接触关系均为整合接触［6］。矿区的重晶石类型属于单一的重晶石型，矿石中基本无夹石。结合前人的矿区地质工作，矿区内含矿岩系的岩性组合及顶底板岩性特征等详见图2。

图2 留茶坡组重晶石含矿岩系特征

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

2.2 矿石质量

在本矿区内，重晶石矿石普遍具有晶粒结构，因矿物颗粒大小、形态及嵌布的特征可以将其进一步细分，主要包括有粉晶细晶结构、不等粒变晶结构和条柱状结构。区内最普遍的是主要产于条纹状重晶石矿石中的粉晶细晶结构，矿石组成以粉晶-细晶重晶石为主，还含有部分炭质及少量方解石、黏土和黄铁矿等次要矿物，粒度较小，多处于0.0066mm～0.1mm，以粉晶结构为主；在细晶结构中，还可发现重晶石具有斑点分布的特征。

矿区内常见有块状、花斑状、溶孔状、条纹状和结核状矿石构造，在垂直方向的分布具备明显的规律性。在矿层底部位置，多为块状构造，粉晶细晶结构；在矿层中部为花斑状（溶孔状）构造，具不等粒变晶结构；在矿层上部则以条纹状构造为主；而在矿层直接顶底板则主要是结核状构造［9］。

矿区内矿石主要有益组分为BaSO4，根据取样测试结果，大代白重晶石单件样品品位50%～97.93%，平均值86.42%。常见的有害组分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、和MgO，它们的平均含量分别为2.57%、1.07%、0.67%、0.99%和0.45%，水溶盐平均为0.44%。由此可知，本区重晶石矿石所含的有害组分含量较低［10］。另外，重晶石中Sr、B、Y、Yb等伴生元素含量较高，而做为填料用途的重晶石内有害杂质Mn、Cu、Pb含量很低。

2.3 矿石品级及类型

矿区内重晶石矿BaSO4平均品位86.42%，按矿石的矿物组合、结构构造划分的工业类型为重晶石型，且本区原矿品位较高，进过简单重选即可获得最终产品重晶石精矿粉（BaSO4品位90%以上），可作为石油钻井用及化工用。根据矿石组构，矿石自然类型可划分为块状、条带状、花斑状、结核状重晶石矿等。

3 控矿因素及找矿标志

3.1 成矿控制因素

（1）古构造控制：矿区大地构造位于扬子准地台与江南造山带西南侧的过渡带，其北西为扬子准地台鄂黔褶皱带，南东为华南加里东褶皱系，在构造上具有明显的过渡性。在大区域上，沿扬子准地台东南缘，江南台隆北侧，同类型重晶石矿床、矿点被不断发现。广西三江、贵州天柱、湖南新晃、安徽东至、浙江临安等均已发现重晶石矿床和矿点。

（2）地层控制：矿区重晶石为沉积矿床，主要受到地层的厚度、岩性及走势控制。矿床与上覆和下伏的地层为整合接触关系，呈层状产于震旦至寒武跨系地层留茶坡组上部。

（3）岩性控制：据含矿岩系特征可知，重晶石矿床的下伏岩层为黑色薄层硅质岩与黑色薄层炭质黏土岩互层；上覆地层岩性为黑色薄层炭质黏土岩或中厚层石英砂岩、砂岩。

（4）岩相控制：矿区位于扬子准地台与江南造山带西南侧的过渡带。按沉积时序可知，矿层的上覆地层岩性为厚约200m的黑色炭质黏土岩。黏土岩中极细的沉积物颗粒粒度和富含的较多产于还原环境的黄铁矿表明其形成于滞留盆地当中。而下伏地层出露的黑色薄层硅质岩同样显示其主要沉积于静水盆地中。因此，本区的重晶石矿层夹于硅质岩建造与黑色薄层炭质黏土岩建造之内，明显受制于岩相的变化。

3.2 找矿标志

（1）地层标志：在矿区内，该矿床具备相对稳定的产出时代和赋矿层位，重晶石矿层主要产于跨系地层（震旦至寒武）留茶坡组（

的上部地区。

（2）岩性标志：在本矿区的含矿岩系中可见一套富硅质、炭质有机质的碎屑岩沉积组合。上覆岩层岩性为黑-灰黑色碎屑岩，厚约百米；下伏岩层岩性为泥质白云岩夹页岩。因此，含矿岩系岩（矿）石组合与顶、底板岩石特征十分明显。

（3）地貌标志：重晶石的化学性质相对较为稳定且不易被风化作用侵蚀，因此导致的差异风化在地貌上常形成正地形或陡坎，易于识别。

4 结论

（1）天柱县大代白重晶石矿主要赋存于震旦系至寒武跨系地层留茶坡组内，与上覆和下伏地层均为整合接触关系，以块状和条纹状矿石为主，另可见部分花斑状（溶孔状）和结核状矿石存在。

（2）大代白矿区重晶石矿受到古构造、地层、岩性和岩相控制，在大区域上，沿扬子准地台东南缘，江南台隆北侧，常可见到同类型的重晶石矿床、矿点不断被勘探出来。

（3）在本矿区内，该重晶石矿具备相对稳定的产出时代和赋矿层位，因此可根据地层和岩性作为本区及周边区域远景勘查的依据，且地形地貌同样可作参考。