楊山福，杜弘毅，劉 旭，鄢國權(quán)

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一〇六地質(zhì)大隊，貴州遵義563000）

我國重晶石資源較為豐富，主要分布于貴州、湖南、廣西、甘肅、陜西等省份，總保有儲量礦石3.6×108t，居世界第1位。就目前的找礦成果而言，貴州省重晶石礦儲量最多，保有儲量占全國的34%。重晶石礦床類型為沉積型、熱液型、殘積型；其中，沉積型礦床占總儲量的60%。成礦時代以古生代為主，震旦紀及中—新生代也有重晶石礦形成，其中寒武系和奧陶系為熱液型重晶石主要賦礦地層[1]。

1 成礦地質(zhì)背景

老文溪重晶石礦床位于貴州省鎮(zhèn)遠縣與玉屏縣交界處，東距天柱大河邊重晶石礦產(chǎn)地約30km。研究區(qū)位于羌塘—揚子—華南板塊揚子陸塊之江南復合造山帶黔南坳陷區(qū)的銅仁褶皺變形區(qū)與榕江加里東褶皺區(qū)的榕江開闊復式褶皺變形區(qū)過渡地帶[2]。區(qū)域地層分區(qū)位于黔東地層分區(qū)—臺江小區(qū)、萬山小區(qū)及黔東南地層分區(qū)—三都小區(qū)交界部位，區(qū)域地層由老到新出露：南華系富祿組（Pt32bf）、大唐坡組（Pt32bd）、南沱組（Pt32cn）,震旦系陡山沱組（Pt33d），震旦系上統(tǒng)—寒武系紐芬蘭統(tǒng)老堡組（Pt33b∈1l）、寒武系渣拉溝組（∈1-2zh）、杷榔組（∈2p）、烏訓組（∈2w）、都柳江組（∈2-3d）和第四系（Q）等。區(qū)域內(nèi)構(gòu)造以褶皺及斷裂為主要表現(xiàn)形式，構(gòu)造較為復雜，褶皺有三穗向斜、崇梭溪背斜，主要呈北東向展布，其中，三穗向斜局部受斷裂破壞；斷裂主要發(fā)育南北向施洞口逆斷層（傾向南東，傾角50°～70°）及北東向高馬山斷層（走向北東）。區(qū)域礦產(chǎn)主要有重晶石礦、鉛鋅礦、釩礦、錳礦、硫鐵礦等（圖1）。

圖1 老文溪重晶石礦床成礦構(gòu)造背景

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層由老至新依次為：南華系南沱組（Pt32cn）、震旦系陡山沱組（Pt33d），震旦—寒武系老堡組（Pt33b∈1l）、寒武系渣拉溝組（∈1-2zh）、杷榔組（∈2p）、烏訓組（∈2w）、都柳江組（∈2-3d）及第四系（圖2）；其中，震旦—寒武系老堡組（Pt33b∈1l）為礦區(qū)主要賦礦層位[4]。

圖2 礦區(qū)地質(zhì)簡圖

老堡組（Pt33b∈1l）主要分布于礦區(qū)南部張家院至礦區(qū)東側(cè)老屋一帶，區(qū)內(nèi)延伸長度約9.4km，重晶石礦體分布地段未有出露。其主要巖性頂部為灰黑色炭質(zhì)泥巖夾灰黑色薄層硅質(zhì)巖，深灰色中厚層含炭泥質(zhì)粉砂巖夾炭質(zhì)泥巖，局部見厚度不等的淺灰色中厚層石英細砂巖；上部為淺灰、灰色塊狀重晶石、條紋狀重晶石，偶夾灰色薄層硅質(zhì)巖、炭質(zhì)泥巖；中、下部為灰黑色薄層硅質(zhì)巖夾泥質(zhì)條帶，見重晶石結(jié)核或透鏡體；厚48.44～67.62m，平均厚58.03m。常見黃鐵礦呈星點狀、團塊狀產(chǎn)出，見方解石、石英細脈發(fā)育。與下伏震旦系下統(tǒng)陡山沱組（Pt33d）整合接觸。

根據(jù)勘查成果，以鉆孔ZK905為例對礦區(qū)含礦巖系巖性由上至下分層描述如下：

寒武系渣拉溝組（∈1-2zh）：

?灰色薄層泥質(zhì)粉砂巖夾炭質(zhì)泥巖，具水平層理，含顆粒狀(粒徑1mm)黃鐵礦，含量低于1%。厚2.87m。

——整合接觸——

震旦上統(tǒng)—寒武系老堡組(Pt3b3∈1l)：

?深灰色薄層硅質(zhì)巖，見水平層理，節(jié)理較發(fā)育，巖芯較碎。 厚0.78m

?深灰色中厚層泥質(zhì)粉砂巖夾薄層硅質(zhì)巖，具水平層理，局部見節(jié)理，充填石英細脈。厚13.00m

?深灰色薄層硅質(zhì)巖，具水平層理，節(jié)理較發(fā)育，局部夾泥質(zhì)條帶。 厚1.04m

⑩灰色炭質(zhì)泥巖，塊狀構(gòu)造，含顆粒狀(粒徑1mm)黃鐵礦，含量低于1%。 厚0.55m

⑨淺灰色塊狀重晶石，具水平層理，局部夾泥質(zhì)條帶；下部節(jié)理發(fā)育，呈網(wǎng)狀分布。 厚1.46m

⑧深灰色粉砂質(zhì)泥巖，局部夾層紋狀重晶石，偶夾薄層硅質(zhì)巖。 厚1.51m

⑦灰色炭質(zhì)泥巖，塊狀構(gòu)造，局部含團塊狀重晶石；節(jié)理發(fā)育，充填白色石英細脈。 厚0.64m

⑥深灰色薄層硅質(zhì)巖，具水平層理，中上部夾炭質(zhì)泥巖；節(jié)理發(fā)育，產(chǎn)出無規(guī)律，充填石英細脈。厚15.81m

⑤深灰色粉砂質(zhì)泥巖夾薄層硅質(zhì)巖，具水平層理，局部地層產(chǎn)狀因節(jié)理作用近于直立，層面見撓曲。厚1.69m

④灰色薄層硅質(zhì)巖與炭質(zhì)泥巖互層。具水平層理，節(jié)理較發(fā)育，充填白色石英細脈。 厚4.72m

③深灰色薄層硅質(zhì)巖夾炭質(zhì)泥巖,具水平層理，中上部節(jié)理發(fā)育，充填石英脈，寬1～4mm。厚24.6m

②深灰色炭質(zhì)泥巖夾薄層硅質(zhì)巖。具水平層理，下部見節(jié)理，充填石英細脈，寬小于1mm。厚1.83m

——整合接觸——

震旦系陡山沱組（Pt33d）：

①淺灰色泥巖與灰色中厚層含泥質(zhì)粉砂巖互層，具水平層理，下部節(jié)理發(fā)育，充填泥質(zhì)薄膜。厚3.01m

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造類型主要為褶皺及斷層，褶皺主要為老文溪向斜，該向斜位于礦區(qū)北西部，靠近礦區(qū)邊界，總體由北東—南西向逐漸變成近南北向，軸跡在平面上呈向北東突出的弧狀，向斜總體為一個南東翼陡、北西翼緩的不對稱向斜；向斜北西翼傾向為南東，傾角13°～26°；向斜南東翼傾向為北西，傾角30°～45°，向斜南東翼次級褶皺不發(fā)育。礦區(qū)位于老文溪向斜的東翼，區(qū)內(nèi)地層呈單斜構(gòu)造，巖層總體向北西傾斜，局部受斷裂構(gòu)造影響傾角變化較大。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要為高馬山逆斷層，該斷層出露于礦區(qū)南部，對該地區(qū)地層的連續(xù)性破壞較大。

礦區(qū)主要斷層為高馬山斷層，該斷層位于礦區(qū)南部，經(jīng)花坪—大黃蓮—磨王沖及桐木灣兩端延伸出礦區(qū)范圍，礦區(qū)內(nèi)長度約1.5km。斷層總體走向北東，傾向南東，傾角45°～65°，為逆斷層；斷層破碎帶寬約15m，由斷層角礫巖、碎裂巖及斷層泥充填，角礫巖及碎裂巖成分以硅質(zhì)巖、白云巖、砂巖及炭質(zhì)粘土巖為主，由鈣泥質(zhì)膠結(jié)，沿碎裂巖裂隙偶見方解石脈、重晶石、石英充填，局部發(fā)育黃鐵礦化、褐鐵礦化、鉛鋅礦化。該斷層于礦區(qū)內(nèi)造成地層重復，對礦區(qū)南部含礦層位淺部起破壞作用，地層斷距約50～100m?？傮w而言，該斷層對礦區(qū)重晶石礦影響不大。

2.3 礦體特征

該重晶石礦床屬沉積型層狀層礦床，賦存于震旦系上統(tǒng)—寒武系老堡組（Pt33b∈1l）上部，礦區(qū)內(nèi)僅有1個礦體，分布于礦區(qū)北部地段，礦體連續(xù)，礦體產(chǎn)狀與圍巖一致，整體傾向北西，傾角22°～33°，平均29°。

礦體形態(tài)簡單，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，礦體內(nèi)無天窗。礦體主要以單層礦產(chǎn)出為特征，礦體連續(xù)，局部有不穩(wěn)定夾石呈插花狀分布。礦體產(chǎn)狀與圍巖基本一致，整體傾向北西，平均傾角29°，礦體沿走向長約2770m。礦體單工程平均厚度0.80～3.02m，礦體平均厚度1.68m；礦體厚度在走向上整體呈由北向南逐漸變小的趨勢，局部略有起伏；礦體厚度在傾向上整體平穩(wěn)，變化較小。礦體BaSO4含量53.53%～68.74%，平均65.03%。

2.4 礦石特征

根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造，礦石自然類型可劃分為塊狀、紋層狀、條帶狀、透鏡狀狀、結(jié)核狀重晶石礦等[3]。塊狀礦石呈灰、深灰色，質(zhì)純、品位高，BaSO4含量一般70%左右，其中灰色塊狀礦石礦密度較大，BaSO4含量75%以上；條帶狀、紋層狀重晶石礦呈深灰、灰黑色，品位較高，一般80%左右，最高達93.43%，密度較大。結(jié)核狀、透鏡狀礦石體重輕，硬度較大，品位較低。

塊狀構(gòu)造礦石主要由重晶石晶粒富集形成，該類型礦石多分布在角礫狀和紋層狀礦體的過渡部位。紋層狀構(gòu)造礦石主要以水平紋層為主，由重晶石呈層狀或細脈狀與硅泥質(zhì)粘土互層產(chǎn)出形成，重晶石主要呈細小的碎片狀密集分布。條帶狀構(gòu)造與紋層狀呈過渡漸變關系，條帶寬度在1～2mm之間，重晶石主要呈細層狀分布，重晶石條帶間多被硅、泥質(zhì)充填。結(jié)核狀、透鏡狀構(gòu)造礦石中的重晶石呈橢球狀、餅狀、透鏡狀夾于炭質(zhì)頁巖、炭質(zhì)粘土巖中，并伴有球形磷結(jié)核、硅質(zhì)結(jié)核。

礦石主要發(fā)育細晶結(jié)構(gòu)、中—粗晶結(jié)構(gòu)、不等晶結(jié)構(gòu)、粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)及交代結(jié)構(gòu)等（圖3）。其中，細晶結(jié)構(gòu)主要發(fā)育于紋層狀重晶石礦石中；中—粗晶結(jié)構(gòu)主要發(fā)育于塊狀重晶石礦石中；不等晶結(jié)構(gòu)主要發(fā)育于塊狀碳酸鹽化重晶石礦石中，粉砂狀結(jié)構(gòu)主要發(fā)育于含重晶石結(jié)核炭質(zhì)粉砂質(zhì)粘土巖中；交代結(jié)構(gòu)主要為硫酸鹽礦物與碳酸鹽礦物之間相互穿插，相互交代，常常形成嵌布關系復雜的穿插結(jié)構(gòu)、殘留結(jié)構(gòu)，導致重晶石結(jié)構(gòu)破碎，易泥化。

圖3 典型重晶石礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征

3 開發(fā)利用前景

勘查成果顯示，老文溪重晶石礦床共求獲（332）+（333）資源量15154×103t，屬大型礦床。其中，(332)資源量8367×103t，占礦區(qū)資源總量的55%；(333)資源量6787×103t，占礦區(qū)資源總量的45%。

目前，我國的重晶石年供應總量（250～300）×104t,國內(nèi)重晶石年消費量約（120～150）×104t，其中用于油氣勘查的（70～80）×104t,占總消費量的60%；用于鋇化工產(chǎn)品（40～50）×104t，約占30%；其他用量10余萬噸，約占10%。國內(nèi)年消費量僅為年供應量的一半，另一半主要出口世界各國；因此，我國是世界重晶石最大生產(chǎn)和出口國。

重晶石是重要的非金屬礦物原料，具有廣泛的工業(yè)用途，如鉆井泥漿加重劑、鋅鋇白顏料、光學玻璃摻合料、填料工業(yè)用重晶石、水泥工業(yè)用礦化劑、防射線水泥及混凝土，此外，也用于醫(yī)藥工業(yè)和農(nóng)業(yè)方面，如消化道造影劑、制造農(nóng)藥等。

重晶石礦用于鉆井泥漿加重劑的歷史悠久，重晶石的消費與世界石油生產(chǎn)有著密切的關系，世界主要的石油生產(chǎn)地區(qū)也是重晶石的重要消費地區(qū)。其中，美國是最大的重晶石消費國，也是最大的重晶石進口國,除少部分可以由其國內(nèi)供應外，大部分從中國、印度、墨西哥等地進口。此外，英國、德國、荷蘭、挪威等國家為滿足石油鉆探等方面對重晶石的需求，還從中國、印度、摩洛哥等大量進口原礦。綜上，由于重晶石礦的產(chǎn)地分布不均，而從事石油開發(fā)對重晶石礦的需求量較大，僅此，重晶石礦床開發(fā)市場廣闊。

老文溪重晶石比鄰天柱縣為“全國重晶石之鄉(xiāng)”，區(qū)域上礦產(chǎn)資源豐富，但是長期以來我省主要以出售重晶石礦原礦或粗加工礦產(chǎn)品為主，出售的礦產(chǎn)品附加值低，其經(jīng)濟效益較差，20世紀80年代貴州外貿(mào)系統(tǒng)收購和出口重晶石塊礦與粉礦，兩者價值平均都相差3倍左右[5]；而粉礦與更深一步加工的鋇化工產(chǎn)品相比，其價格亦相差數(shù)倍。因此，結(jié)合區(qū)域礦產(chǎn)資源優(yōu)勢進一步加強重晶石深加工產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)和銷售是提高資源利用率和經(jīng)濟效益的有效途徑。本礦床查明保有資源儲量15154×103t，潛在經(jīng)濟價值30多億人民幣；根據(jù)相關的技術(shù)經(jīng)濟指標公式及參數(shù)計算，該礦床全采期的期望總利潤約13.46億元，投資償還年限4年，投資收益率達25%，投資回報率較為理想。若礦山完善相應的重晶石礦深加工產(chǎn)業(yè)鏈，并有礦區(qū)豐富的重晶石礦產(chǎn)資源作為支撐，通過市場開發(fā)、拓寬銷售渠道，必將帶來可觀的經(jīng)濟效益和良好的社會效益。

4 結(jié)語

（1）老文溪重晶石礦床賦礦層位為震旦—寒武系老堡組（Pt33b∈1l），屬沉積型層狀層礦床，礦體形態(tài)簡單，呈層狀、似層狀產(chǎn)出。

（2）老文溪重晶石礦床礦石具塊狀、紋層狀、條帶狀、透鏡狀、結(jié)核狀等構(gòu)造，礦石主要發(fā)育細晶、中—粗晶、不等晶、粉砂質(zhì)及交代結(jié)構(gòu)。

（3）近期勘查工作查明老文溪重晶石礦床資源量15154×103t，屬大型礦床，礦床全采期的期望總利潤約13.46億元，投資收益率達25%，投資收益率加高；礦山企業(yè)可考慮通過完善重晶石礦深加工產(chǎn)業(yè)鏈，進一步提高礦山開發(fā)的經(jīng)濟效益和社會效益。