李應(yīng)輝，何明勤，余潤濤

(貴州大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

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貴州都勻撒朗重晶石礦床地質(zhì)特征和控礦因素分析

李應(yīng)輝，何明勤*，余潤濤

(貴州大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

都勻撒朗重晶石礦床位于王司背斜南部，礦體產(chǎn)于桐梓組破碎白云巖中，受層間斷裂控制。礦體呈層狀、似層狀及囊狀等。圍巖蝕變微弱，為方解石化和硅化。礦石成分簡單，主要為重晶石和少量方解石、石英和白云石。礦石構(gòu)造以脈狀構(gòu)造為主，結(jié)構(gòu)主要為束狀結(jié)構(gòu)和不等粒結(jié)構(gòu)。本文通過野外踏勘和室內(nèi)顯微鏡下觀察對礦床地質(zhì)特征和控礦因素進(jìn)行分析，以期為下一步找礦工作提供思路。

重晶石；礦床地質(zhì)特征；控礦因素；都勻撒朗；貴州

我國的重晶石廣泛分布于全國26個省(區(qū))[1]。其中，貴州重晶石資源儲量豐富，其礦床類型多樣。撒朗重晶石礦床主要是一種層狀、似層狀及囊狀的礦床，位于貴州都勻市王司鎮(zhèn)東南部撒朗村，距市區(qū)直距約28 km。區(qū)內(nèi)礦體出露較好，但地質(zhì)工作和研究程度較低，影響了下一步找礦工作，為此，本文擬通過對礦床地質(zhì)特征和控礦因素進(jìn)行分析，為下一步找礦工作提供思路。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

撒朗重晶石礦床在大地構(gòu)造位置上處于揚子準(zhǔn)地臺的黔南臺陷貴定南北向變形區(qū)東部之王司背斜南端。區(qū)域內(nèi)震旦系出露的地層少(圖1)，主要出露的是寒武系地層，分布于王司背斜兩翼，巖性主要為泥質(zhì)白云巖及灰?guī)r；奧陶-志留系地層出露在都勻向斜北西部，巖性為一套白云巖和碎屑巖組合；泥盆-三疊系地層出露在都勻向斜西部，巖性主要是一套碳酸鹽巖建造[2-3]。

區(qū)域內(nèi)構(gòu)造為近南北向構(gòu)造。褶皺構(gòu)造以王司背斜為主體，兩翼為都勻向斜和舟溪向斜，構(gòu)成了典型的侏羅山式褶皺；區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，以近SN和NE向斷裂為主，切割了區(qū)內(nèi)褶皺及地層，形成復(fù)雜的構(gòu)造格局，控制了區(qū)域多種礦產(chǎn)的形成，如區(qū)域內(nèi)的重晶石礦床和區(qū)域附近的鎘、白云石、鋅等中大型礦床及一些小型鐵礦床等[4-7]。

2　礦床地質(zhì)特征

2.1礦區(qū)地層

礦區(qū)出露地層[8]為奧陶系下統(tǒng)桐梓組(O1t)、紅花園+大灣組(O1h+d)、志留系翁項群(Swx)和第四系(Q)(圖2)。從老到新描述如下：

奧陶系下統(tǒng)桐梓組(O1t)：下部為灰色中層狀細(xì)至粗晶白云巖，中部為淺灰-灰色中至厚層微、細(xì)晶白云巖和少量生物碎屑灰?guī)r，上部為黃綠色薄層狀頁巖，是礦區(qū)主要賦礦層位。厚度大于100 m。

紅花園+大灣組(O1h+d)：紅花園組巖性為灰色中至致密塊狀細(xì)至中晶生物碎屑灰?guī)r和中至厚層微至粗晶灰?guī)r，夾淺灰色中至厚層狀細(xì)晶白云巖，厚度60～210 m；大灣組中下部為黃綠色薄至中厚層頁巖和灰色薄層狀粗晶生物碎屑灰?guī)r，上部為紫紅色薄至中厚層粉砂質(zhì)灰?guī)r。厚度不連續(xù)，約30～220 m。

翁項群(Swx)：本區(qū)僅出露翁向群上亞群，下部為灰色中厚層狀細(xì)晶石英砂巖夾粉砂質(zhì)灰?guī)r，上部為灰綠色薄層頁巖夾灰色薄至厚層微至中晶石英砂巖。厚度大于300 m。

第四系(Q)：分布在研究區(qū)南部，主要為淡黃色粘土、亞粘土、含礫砂土等。厚度較薄，為0～5 m。

1.泥盆-三疊系；2.奧陶-志留系；3.寒武系；4.震旦系；5.斷層；6.地層界線；7.研究區(qū)位置圖1　撒朗重晶石礦床區(qū)域地質(zhì)略圖[5](陳國勇等，1992，有修改)

1.第四系；2.志留系翁向群；3.奧陶系紅花園組+大灣組；4.奧陶系桐梓組；5.正斷層；6.逆斷層；7.地層界線；8.角度不整合界線；9.礦體及編號圖2　撒朗重晶石礦床地質(zhì)圖[8](都勻礦業(yè)開發(fā)有限公司，2011，有修改)

2.2礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)位于區(qū)域王司背斜南端，區(qū)內(nèi)構(gòu)造總體呈單斜構(gòu)造，巖層總體向北西方向傾斜，傾向260～280°，傾角5～20°，由于受到斷裂活動影響，少量地層向N、E傾斜。礦區(qū)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，主要為NW向和近SN向兩組斷裂構(gòu)造組成(圖2)。

F1：貫穿整個礦區(qū)，走向近SN，傾向E，傾角為80°，出露長度約2.7 km，為高角度正斷層。斷層兩翼出露桐梓組(O1t)、紅花園組+大灣組(O1h+d)和翁向群(Swx)地層，并發(fā)現(xiàn)有重晶石礦體賦存于斷層南段桐梓組層間破碎白云巖中。

F2：斷層切割紅花園組+大灣組(O1h+d)地層，走向NW，傾向SW，約220°，傾角為75°左右，出露長度約1.8 km，為高角度逆斷層。斷層出露附近未發(fā)現(xiàn)有礦化現(xiàn)象。

F3：走向NW，傾向與F2大致平行，傾角約85°，為一條高角度正斷層。斷層對礦區(qū)地層起破壞作用，在其破碎帶及出露附近未發(fā)現(xiàn)有礦化現(xiàn)象。

F4：走向NNW，傾向SW，傾角為255°左右，上端與F2交匯，分布在礦區(qū)南部。斷層出露附近未發(fā)現(xiàn)礦化跡象。

F5：走向NNE，下部與F1交匯，為一條推性質(zhì)不明斷層，分布于礦區(qū)北部。

2.3礦體特征

2.3.1礦體形態(tài)

據(jù)目前工程揭露，礦區(qū)共有3個礦體，Ⅰ號體呈似層狀產(chǎn)出，走向與圍巖基本一致，

傾向260～270°，傾角6～15°，礦體沿走向延伸約500 m，傾向延伸約100 m。礦體厚度不大，一般為1.93～2.08 m；Ⅱ號礦體分布與Ⅰ號礦體上部，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，與圍巖基本一致，傾向307°，傾角9°，走向由工程控制長132 m，傾向延伸超過15 m。礦體厚度連續(xù)，向西變厚，一般為2.5～2.8 m；Ⅲ號礦體呈似層狀和囊狀產(chǎn)出，走向延伸約100 m，傾向延伸12 m左右，礦體厚度小，變化大，厚度為1～2 m。

2.3.2礦石特征

2.3.2.1礦物成分

礦物種類簡單，礦石礦物為重晶石，脈石礦物為方解石和少量的石英和白云石；礦石中BaSO4含量為92.5%～96.18%，其次為SiO2，含量為0.41%～1.30%。

2.3.2.2礦物組構(gòu)特征

(1)礦石構(gòu)造：以脈狀構(gòu)造為主，其次是條帶狀、花斑狀及團(tuán)塊狀等構(gòu)造。

脈狀構(gòu)造：重晶石集合體呈不規(guī)則細(xì)脈狀沿斷裂裂隙充填在白云巖中，脈體寬度不一，約5～50 cm。礦石中以重晶石為主，部分脈體中還有結(jié)晶粗粒方解石(圖3(a))。

花斑狀構(gòu)造：白色重晶石集合體沿灰色白云巖中的裂隙充填，形成花斑狀構(gòu)造(圖3(b))。

條帶狀構(gòu)造：白色重晶石與深灰色白云巖交互出現(xiàn)形成條帶狀，重晶石結(jié)晶較好，顆粒粗大，細(xì)小的重晶石脈中含有少量的方解石(圖3(c)、(d))。

團(tuán)塊狀構(gòu)造：重晶石顆粒結(jié)晶好，品位高，含有少量方解石(圖3(d))。

(2)礦石結(jié)構(gòu)：以束狀結(jié)構(gòu)和不等粒粒狀結(jié)構(gòu)為主，其次為粉晶細(xì)晶結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等。

束狀結(jié)構(gòu)：是撒朗礦區(qū)常見的結(jié)構(gòu)之一，表現(xiàn)為重晶石呈束狀和板條狀排列，少量方解石呈半自形-它形充填在其中(圖4(e))。

不等粒結(jié)構(gòu)：礦物中顆粒大小截然不同，顆粒粗大的為重晶石，較小的為方解石，兩種礦物相間排列，顆粒間的界線明顯(圖4(f))。

細(xì)晶粉晶結(jié)構(gòu)：重晶石顆粒以粉晶為主，可見少量細(xì)晶重晶石(圖4(g))。

網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)：后期形成的重晶石呈細(xì)脈-狀穿切先形成的脈狀重晶石，形成網(wǎng)脈交織的構(gòu)造(圖4(h))。

2.3.3圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變較弱，主要有方解石化和硅化。

硅化：礦石中石英主要以細(xì)小顆粒狀充填在礦物的顆粒間隙中或以薄膜的形式覆蓋在礦物表面，淺層主要以它形石英的形態(tài)出現(xiàn)。

2.4成礦期次劃分

結(jié)合前人相關(guān)資料、野外地質(zhì)調(diào)查以及室內(nèi)研究，根據(jù)礦體產(chǎn)出特征、礦石類型、礦物共生組合及礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造等將撒朗重晶石礦床成礦作用過程劃分為熱液期(Ⅰ)以及表生期(Ⅱ)。

(a)脈狀構(gòu)造；(b)花斑狀構(gòu)造；(c)條帶狀構(gòu)造；(d)團(tuán)塊狀、條帶狀構(gòu)造圖3　撒朗重晶石礦床部分野外照片

(e)束狀結(jié)構(gòu)；(f)不等粒結(jié)構(gòu)；(g)細(xì)晶粉晶結(jié)構(gòu)；(h)網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)Brt為重晶石；Cal為方解石圖4　撒朗重晶石顯微鏡下照片，透射光(+)，×50

表生期(Ⅱ)：熱液期形成的礦體由于受到構(gòu)造運動使之抬升，出露或埋藏于近地表，由于受到物理化學(xué)風(fēng)化，使部分原生的礦體崩裂成碎塊，這些碎塊長年受到雨水侵蝕，使礦石中方解石及部分可溶性物質(zhì)部分被淋濾掉，形成品位更高的礦石，部分殘留在坡度較緩的原地形成殘積礦，一部分分布于斜坡凹地中形成坡積礦。

3　控礦因素分析

3.1區(qū)域構(gòu)造控礦

撒朗重晶石礦床位于王司背斜南端，礦體受其控制明顯，王司背斜可能是一個良好的導(dǎo)礦構(gòu)造，在附近已發(fā)現(xiàn)白云石、鎘、鋅等中大型礦床。

3.2地層控礦

從賦礦層位來看，成礦與地層有一定的關(guān)系，熱液期形成的礦體均產(chǎn)于桐梓組中，礦體的形成對地層有一定的選擇性。

3.3巖性控礦

通過野外觀察及室內(nèi)研究分析，重晶石礦的空間分布受桐梓組巖性控制，礦體主要賦存于破碎的白云巖中，礦體呈層狀、似層狀及囊狀，規(guī)模較小，品位高。

3.4斷裂構(gòu)造控礦

熱液期重晶石礦體均產(chǎn)于層間斷裂破碎帶中，與礦化有關(guān)的破碎帶分布于斷層附近，有利于流體的活化遷移，是成礦的良好空間。

3.5風(fēng)化和地貌控礦

熱液期形成的礦體暴露于地表，由于受到物理化學(xué)風(fēng)化作用，礦體破碎，可溶性物質(zhì)部分被淋濾掉，形成品味更高的礦石，部分在地形較緩的原地形成產(chǎn)殘積礦，一部分分布在斜坡凹地中形成坡積礦，其規(guī)模受地貌影響。

4　結(jié)論

礦體呈層狀、似層狀、囊狀等產(chǎn)出在桐梓組層間破碎的白云巖中。礦石礦物為重晶石，脈石礦物為方解石，礦石中BaSO4含量為92.5%～96.18%,SiO2含量為0.41%～1.30%。礦石常見的構(gòu)造為脈狀構(gòu)造，其次是條帶狀、花斑狀及團(tuán)塊狀等構(gòu)造。結(jié)構(gòu)為束狀結(jié)構(gòu)、不等粒粒狀結(jié)構(gòu)為主，其次為粉晶細(xì)晶結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等。圍巖蝕變微弱，為方解石化和硅化。礦床成礦作用劃分為熱液期和表生期，熱液期是礦體形成的主要期次，形成呈層狀、似層狀及囊狀的礦體分布于白云巖中；表生期是次要的，是由熱液期礦體經(jīng)風(fēng)化改造后形成的，部分停留在坡度平緩的地方形成殘積礦，一部分留在斜坡的凹地中形成坡積礦。

礦床受到區(qū)域構(gòu)造、地層、巖性、斷裂構(gòu)造及風(fēng)化和地貌等多因素控制。下一步找礦工作應(yīng)注意王司背斜附近的桐梓組層間破碎的白云巖中層狀、似層狀及囊狀礦體，以及礦區(qū)附近地貌較為平緩的殘積礦和斜坡凹地中的坡積礦。

[1] 李占遠(yuǎn).我國重晶石資源分布與開發(fā)前景[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2004(5)：86-88.

[2] 貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局.貴州省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京: 地質(zhì)出版社，1987.

[3] 王硯耕.貴州構(gòu)造基本格架[C]//貴州省地質(zhì)學(xué)會.貴州區(qū)域構(gòu)造礦田構(gòu)造學(xué)術(shù)論文集.貴陽:貴州科技出版社, 1992.

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(責(zé)任編輯：曾晶)

Analysis on Geological Characteristics and Ore Controlling Factors of Salang Barite Deposit in Duyun,Guizhou

LI Yinghui，HE Mingqin*，YU Runtao

(College of Resources and Environmental Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，China)

Salang barite deposit in Duyun，Guizhou is located in the South anticline of Wangsi. The ore bodies occur in crushing Dolomite of Tongz Formation, controlled by interlaminar fracture. The morphology of ore bodies are stratiform, stratoid and cystic, etc. The Wall rock alteration is weak, including calcitization and silicification. Mineral neral composition is simple, mainly barite and small amounts of calcite, quartz and dolomite. Ore structure is mainly composed of vein structure. The texture is mainly of sheaf texture and heterogranular texture. The field reconnaissance and indoor microscope observation were adopted to analyze the geological characteristics of deposit and ore controlling factors in order to provide ideas for the next prospecting work.

barite；ore geological characteristics；ore controlling factors；Salang of Duyun；Guizhou Province

1000-5269(2016)02-0057-05

10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2016.02.13

2016-01-06

國家自然科學(xué)基金項目(41563003)；教育部高校博士點基金項目(20070657005)；貴州大學(xué)博士點基金項目資助

李應(yīng)輝(1990-)，男，在讀碩士，研究方向：礦物學(xué)，巖石學(xué)，礦床學(xué)，Email：1257483519@qq.com.

何明勤，Email：mingqinhe@126.com.

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