贵州重晶石矿床成矿规律及找矿方向分析*

2023-08-24蒙信礼杨贵龙林泽渊罗怀勇

现代矿业 2023年7期

蒙信礼刘灵杨贵龙林泽渊罗怀勇

（1.贵州省有色金属和核工业地质勘查局物化探总队;2.贵州省地矿局101地质大队）

贵州重晶石资源丰富，主要分布在黔东南、黔东北和黔西南等地区，按其成因分为沉积型、热液型和残积型。其中沉积型重晶石矿床以黑矿为主，具有储量规模大、价值可观等特点，主要产于湘黔新晃—天柱断裂带和水城—紫云—南丹断裂带上；热液型重晶石矿床以白矿为主，具有分布广、品质优等特点，主要产于扬子陆块鄂渝湘黔前陆褶皱冲断带西段，常与萤石、铅锌共生。

关于贵州重晶石的研究内容主要有矿床地质特征、矿床地球化学特征、成矿物质来源、矿石结构构造、矿床成因等［1-11］，但是对重晶石矿床成矿规律研究不多，对指导重晶石找矿预测不够。本文在前人研究的基础上，运用最新的成矿理论，从贵州省重晶石矿主要成矿特点、赋矿层位等划分出沉积型、热液型两大类，总结其成矿规律，为重晶石找矿提供理论指导。

1 重晶石矿床分布

从分布大地构造看，贵州重晶石矿床分布在上扬子陆块东缘、江南造山带西缘和南盘江右江造山北缘；从分布地理位看，主要分布黔东南天柱、凯里、麻江及施秉，黔南镇宁及紫云，黔东北务川及沿河，湖南贡溪等地区（图1）；从赋矿地层来看，由新元古代至三叠系都有产出，尤其以震旦系、奥陶系及泥盆系产出最广，储藏量最多。全省重晶石矿产地数40余处，累计查明资源储量2 亿t。天柱县占82%，镇宁县占8%，务川、沿河、都匀、麻江、黄平、施秉、凯里、铜仁、德江、织金及习水等地占10%。

2 重晶石矿床类型特征

2.1 沉积型重晶石矿床

沉积型重晶石矿床分布于黔东天柱—玉屏和黔西镇宁地区，目前勘查发现1个超大型矿床、2个大型矿床、1 个中型矿床、1 个小型矿床，已知矿床如天柱大河边、镇远老文溪、镇宁乐纪、天柱美郎—亚进和玉屏丙溪等重晶石矿床。

2.1.1 成矿特征

沉积型重晶石成矿主要与震旦—寒武纪裂解作用和晚古生代裂陷作用有关，赋矿层位主要为震旦—寒武统留茶坡组和泥盆系响水洞组，含矿岩系为斜坡相硅质岩、炭质页岩及灰岩建造。产于震旦—寒武统留茶坡组中重晶石矿体呈单层产出，呈扇体分布，其矿床一般为超大型或大型规模，典型矿床有天柱大河边重晶石矿床；产于泥盆系响水洞组重晶石矿体呈多层产出，呈层状、似层状和透体状分布，典型矿床有镇宁乐纪重晶石矿床。

2.1.2 典型矿床

天柱大河边重晶石矿床大地构造位于上扬子陆块东南缘之江南加里东造山带西端，矿床处于区域贡溪—坪地复式向斜构造，出露地层有南华系南沱组，震旦系陡山沱组及留茶坡组，寒武系九门冲组、变马冲组、杷榔组、清虚洞组、敖溪组和花桥组（图2）。

（1）赋矿地层岩性。赋矿地层为震旦—寒武系留茶坡组，含矿岩性为黑色硅质岩夹炭质页岩。

（2）矿体特征。重晶石矿体呈层状，矿体走向45°，倾向NW，倾角25°～30°，局部倾角变陡。矿体厚度0.83～14.64 m，一般厚度为3～5 m，平均厚度3.90 m。矿体长度11 080 m，为大型矿体规模。

（3）矿物组合。矿物以重晶石为主量，含少量白云石、方解石、炭质，微量的石英、冰长石、黄铁矿等。

（4）矿石结构构造。矿石结构有他形-半自形结构、不等晶结构、泥晶砂屑结构、放射状结构、交代溶蚀结构、条柱状结构等。矿石构造致密块状、碎屑状、层纹状、条带状和结核状等构造，其中以块状、碎屑状、层纹状为主。

（5）矿床成因。关于天柱大河边重晶石矿床成因目前研究认为属海底喷流沉积［4］。

2.2 热液型重晶石矿床

热液型重晶石矿床主要分布黔东南、黔东北和黔南，目前勘查发现重晶石矿床近33个，典型矿床主要有施秉顶罐坡和沿河丰水岭2个重晶石矿床。

2.2.1 成矿特征

热液型重晶石成矿主要与燕山期构造活动有关，赋矿地层以寒武系、奥陶系为主，其次产于青白口系。前者呈脉状、囊状、透镜体产出，后者以脉状、透镜状产出。

2.2.2 典型矿床

施秉县顶罐坡重晶石矿床大地构造位于上扬子陆块之次级鄂渝湘黔前陆褶皱冲断带东部，区域构造位于镇远—黄丝—贵阳东西向断裂带南侧，出露地层有奥陶系桐梓组、红花园组（图3）。

（1）赋矿地层及岩性。赋矿地层为奥陶系桐梓组，容矿岩性为白云岩、白云质灰岩。

（2）矿体特征。矿体呈脉状、透镜状产于断层破碎带中，矿体的形态、产状及规模严格受断层控制。矿体形态呈透镜体状、脉状和不规则囊状，产状与断层面产状一致。矿体规模最长300 m，最短80 m，最大厚度18 m，最小厚度2 m，平均厚度11 m。

（3）矿石矿物组合。矿石矿物以重晶石为主，脉石矿物主要为白云石、方解石。重晶石呈白色、乳白色晶体，透明，具珍珠光泽；方解石为白色，具菱形解理，呈细脉状、团块状；白云石肉白色，呈团块状、细脉状分布，产于近矿围岩边部。

（4）矿石结构构造。矿石结构具他形-半自形结构、不等晶结构、镶嵌结构和交代溶蚀结构。矿石构造具块状、碎屑状、溶孔状态和角砾状等构造。

（5）矿床成因。施秉县顶罐坡重晶石矿床构造背景和赋矿地层及含矿岩性与重庆彭水地区重晶石矿床成矿条件非常相似，矿床成因属中低温热液—断裂带充填型层控矿床［12-13］。

3 成矿规律分析

3.1 沉积型成矿规律

3.1.1 时空分布规律

（1）从赋矿地层看，沉积型重晶石矿床赋矿地层有震旦—寒武系和泥盆系2个重要层位，成矿时代早古生代和晚古生代。

（2）从地理位置看，沉积型重晶石矿床集中分布在黔东南天柱—镇远—湖南新晃贡溪和黔南镇宁—紫云地区。热液型重晶石矿床主要集中分布黔东北务川—沿河和黔东南施秉—凯里—麻江。

（3）从构造部位看，沉积型重晶石矿床主要分布在江南造山带断陷盆地与南盘江—右江造山深大断裂带上，赋矿地层有震旦—寒武系留茶坡组和泥盆系响水洞组，赋矿岩系主要为硅质岩、炭质页岩及灰岩组合。热液型重晶石矿床主要分布上扬子陆块东缘鄂渝湘黔前陆褶皱冲断带上，赋矿地层为寒武系、奥陶系，容矿岩性为碳酸盐岩（白云岩、灰岩）。

3.1.2 控矿因素

（1）盆地控矿。震旦—寒武纪裂陷盆地控制着大河边式重晶石矿田的展布，方维萱等［2］将震旦—寒武纪裂陷盆划分为大河边—贡溪地垫盆地和玉屏地垫盆地，分别控制天柱大河边超大型重晶石矿床、新晃贡溪大型重晶石矿床、镇远老文溪重晶石矿床和玉屏丙溪重晶石矿床的空间分布。晚泥盆世，由于地壳发生强烈的拉张活动，沿着水城—紫云—南丹形成深大断裂，导致形成晚古生代裂陷盆地同，控制了乐纪式重晶石的矿带分布。

（2）地层控矿。贵州沉积型重晶石矿主要赋存于震旦—寒武系老堡组和泥盆系响水洞组。老堡组主要为黑色硅质岩、炭质页岩，岩性组合对重晶石成矿有关，当含矿地层中的硅质岩层增厚时，矿体厚度薄且无矿；响水洞组主要为灰黑色硅质岩夹硅质泥岩，重晶石成矿与含矿岩系分布有关，当含矿岩系变薄时，矿体厚度减薄甚至尖灭。

（3）岩相控矿。埃迪卡拉期，天柱大河边处于大陆边缘斜坡带上。晚震旦世末期沉积了深水盆地相硅质岩和泥炭质岩建造，发育了大量深水海绵骨针和菌藻类生物，沉积构造以水平层理为主。而到早寒武世期沉积了黑色有机质泥岩，生物相对稀少，出现大量黄铁矿物、黄铁矿与泥炭质互层，具水平纹层构造，属深水滞留环境。在重晶石矿地层中发育大量滑塌变形层理，代表了重晶石成矿过程可能经历重力流作用的改造。晚泥盆石世—早石炭世，属水城—紫云裂陷盆地，沉积了深水盆地非补偿沉积，岩相组合主要为黑色薄层硅质岩、硅质灰岩夹重晶石岩的建造。盆地在早期以拉张作用，对重晶石矿具有控制作用，导致形成乐纪式重晶石矿床。

3.2 热液型成矿规律

3.2.1 时空分布规律

（1）从赋矿层位看，热液型重晶石矿床主要产于寒武系、奥陶系，其次产于青白口系和三叠系，赋矿岩系主要有碳酸盐岩（白云岩、灰岩）和浅变质岩（凝灰质板岩），成矿时期属燕山期。

（2）从地理位置看，热液重晶石矿床主要集中分布黔南贵定、都匀、麻江，黔东南的施秉—凯里—黄平—余庆等地，以及黔东北的务川—沿河一带，矿床分布点多、面广，构成渝南黔东热液型重晶石-萤石成矿区（带）。

（3）从构造位置看，热液型重晶矿床主要受北东向背斜褶皱的控制，矿体就位空间主要受北东向、北北东向、南北向张性断裂控制，规模、形态及产状受断裂规模、性质、产状严格控制，并有萤石、铅锌共生。

3.2.2 控矿因素

（1）地层控矿。热液型重晶石矿床具有层控特点，赋矿地层主要为寒武系、奥陶系。

（2）岩性控矿。热液型重晶石矿对岩性具有选择性，大部分重晶石矿体主要产于生物碎屑灰岩、细晶白云岩、鲕粒白云岩和硅化白云岩，少数产于浅变质凝灰质板岩夹粉砂质板岩。

（3）构造控矿。区域性北东向背斜构造控制着矿床分布，北东向、北北东向和南北向断裂构造控制重晶石矿体规模、形态、延伸和产状。

4 找矿方向

4.1 沉积型重晶石的找矿

沉积型重晶石矿存在2种矿床形式，一是形成于被动大陆边缘裂谷盆地的大河边式，矿床产于上震旦系—下寒武系老堡组，含矿岩系为硅质岩和炭质页岩，具有矿床规模大、矿体（层）稳定、找矿技术方法简单的特点，矿床主要受天柱—新晃—玉屏晚古生盆地控制，成矿作用与同生断裂活动有关，是找矿的主攻类型；二是形成于晚古生代裂陷盆地的乐纪式，矿床产于上泥盆系响水洞组，含矿岩系为硅质岩，矿床严格受北西—南东向水城—紫云—南丹深大断裂控制，成矿作用与同生断裂活动有关，是找矿的主要类型。

沉积型重晶石矿产的找矿方向的重点是加强对已知矿床深边部的勘查工作，提高矿床资源储量及级别；加强对新晃—天柱沉积成矿盆地和玉屏—镇远沉积成矿盆地构造演化研究，在湘西黔东地区开展找矿研究，力争新区找矿有所发现；加强对水城—紫云—南丹深大断裂带研究，查明晚古生代裂陷作用与成矿的关系，揭开重晶石矿形成机制。