贵州沿河杨家坝重晶石矿地质特征及成矿模式浅析

文国江，金 波，谢江涛

(贵州省地质矿产勘查开发局115地质大队，贵州 清镇 551400)

矿区位于贵州沿河县城北西方向30km处。20世纪70～80年代有零星勘查、民采。近年沿河地区勘查已发现了丰水岭、申基坡、土溪、毛家岭、杨家坝等多处重晶石、萤石矿产地。其中杨家坝矿区与黔东北地区重晶石矿床产出特征类似，目前达小型资源量规模，深部仍具有较好的找矿前景，有望达到中型规模。本文对矿区矿床特征分析、研究，总结成矿规律，有助于对区域找矿提供帮助。

1 区域地质

区域大地构造位于扬子陆块上扬子地块，黔北隆起凤岗南北向隔槽式褶皱变形区，出露地层有寒武系、奥陶系、志留系、二叠系、三叠系等。主要由复陆屑式建造组合碎屑岩及岩盐型蒸发岩建造碳酸盐岩组成[8]。重晶石矿、萤石矿赋矿地层主要为奥陶系。构造由一系列北北东向背斜与向斜形成隔挡式、隔槽式褶皱为主，典型褶皱有土地坳背斜、高山向斜等。

2 矿区地质

2.1 地 层

矿区出露寒武系上统毛田组、奥陶系下统桐梓组、红花园组及中统十字铺组。图1。

寒武系上统毛田组(∈3m)下部灰、浅灰色中-厚层泥晶灰岩、含鲕砾屑灰岩夹少许粒屑灰岩；中部灰-浅灰色中-厚层微晶灰岩、藻泥晶灰岩、层纹状灰岩夹白云质砂屑灰岩、细晶白云岩；上部灰色中-厚层泥晶灰岩夹泥晶白云岩及鲕状灰岩。厚151m～222m。

奥陶系下统桐梓组(O1t)上部灰色厚层含砂屑生物屑灰岩、含生物屑砂砾屑灰岩、豹皮状砂屑白云质灰岩、粉晶砂屑白云岩夹砾屑、砂屑灰岩及少量薄层泥灰岩；中部黄灰-紫灰色页岩及薄层条带状含粘土质粉晶灰岩；下部灰色厚层生物屑泥晶灰岩、亮晶砂屑生物碎屑灰岩夹薄-中层条带状生物碎屑泥晶灰岩及砾屑灰岩。厚度146m～228m。

奥陶系下统红花园组(O1h)灰色厚层-块状生物屑砂屑灰岩、泥晶生物屑砂屑灰岩、重结晶含粉砂质生物屑灰岩夹白云质灰岩及砾屑灰岩，下部含燧石团块，中部夹两层薄层硅质岩。是区内重晶石、萤石矿产出层位。厚43m～139 m。

奥陶系下统湄潭组(O1m)上部黄灰绿色薄-中厚层含云母粉砂岩与同色粉砂质页岩不等厚互成；中部灰绿及紫红色薄-中层瘤状灰岩夹同色页岩；下部黄灰绿、紫红色薄-中层瘤状灰岩、介壳灰岩、泥灰岩与同色页岩不等厚互成。厚163m～238m。

奥陶系中上统十字铺组(O2-3sh)上部灰色薄板状钙质页岩与灰色薄-中厚层微粒泥质灰岩互层；下部灰色中厚层微粒鲕-豆状灰岩。厚9m～35m。

2.2 构 造

矿区位于土地坳背斜北西翼，总体为陡倾斜单斜构造，具缓波状起伏。地层走向北东-南西，倾向300°～340°，倾角40°～65°，多集中在60°左右，矿区节理较发育，红花园组(O1h)、桐梓组(O1t)中发育有J1～J10等10条节理；走向北西-南东，倾向北东，倾角较陡(大多大于70°)，长400m～800m，宽1.2 m～3.5m，节理面平直，具波状起伏，为张性节理，均为矿体控矿构造。

2.3 矿体地质特征

矿区重晶石矿产于奥陶系下统红花园(O1h)组灰岩、生物屑灰岩中，严格受节理控制；主要矿体为Ⅶ号矿体、Ⅷ号矿体、Ⅸ号矿体及其余矿体形态特征见表1。

表1 杨家坝矿区矿体特征一览表

Ⅶ号矿体：位于矿区石板溪一带，受节理(J7)控制，走向北西，倾向19°，倾角75°，区内走向延伸长约600m，倾向延伸120m，矿体主要呈透镜状，矿体厚2.0m～3.5m，平均厚2.89m，BaSO4平均含量77.17ω%，变化系数15.67ω%；CaF2平均含量21.08ω%，变化系数28.68%。

Ⅷ号矿体：位于矿区北东部石板溪-桐木园一带，主要受矿区节理(J8)控制，走向北西，倾向19°，倾角75°，区内走向延伸长约630m，倾向延伸150m，矿体主要呈透镜状、似层状，矿体厚2.0m～3.0m，平均厚2.23m，BaSO4平均含量79.39ω%，变化系数18.25%；CaF2平均含量18.37ω%，变化系数46.23%。

Ⅸ号矿体：位于矿区北东部马路坪一带，主要受矿区节理(J9)控制，走向北西，倾向40°，倾角80°，区内走向延伸长约490m，倾向延伸100m，矿体主要呈透镜状、似层状，矿体厚1.5m～7.2m，平均厚3.75m，BaSO4平均含量70.67ω%，变化系数5.67%；CaF2平均含量23.58ω%，变化系数3.75%

2.4 矿石特征

1.矿物组成

主要矿物为重晶石，次为萤石、方解石，少量石英、铁质氧化物等。

重晶石：白色、灰白色，致密块状，具板状解理，比重大，不透明。

萤石：以乳白色、白色、灰白色为主，油脂光泽，呈他形致密块状，硬度小，无解理，敲击易破碎，水湿后半透明。

方解石：含量少，白色，菱形解理，硬度低，比重小，敲击碎裂成菱形薄片。

石英，铁质氧化物：含量极少，呈星点状、团块状充填于矿脉裂缝中。

2.矿石结构、构造

(1)结构

镶嵌结构：重晶石、萤石、方解石及石英相互嵌接而成，大部份仅见两种矿物相互嵌接。

条带结构：矿物呈细脉状互相穿插而成。

(2)构造

块状构造：各种矿物各自富集组成大小不同的单矿物集合体。

斑点状构造：大面积主矿物内分布粒状、星点状及斑点状的次要矿物。

角砾状构造：由于应力的机械作用原生成的矿物受到挤压破碎呈角砾，且角砾又相互紧密交接而组成集合体。

2.5 矿体(层)围岩蚀变

硅化：红花园组(O1h)中上部灰岩及白云质灰岩中较为普遍，且多数呈透镜体状顺层展布，局部呈团块状不均匀分布。

重结晶：由于热液作用，在裂隙两侧生物屑灰岩中不同程度地发生，使原有的矿物颗粒变大，改变了原矿物的结构构造。

方解石化：裂隙两侧灰岩中及灰岩与裂隙之间普遍存在，由于热液作用，围岩成分发生交代与结晶分异，形成次生方解石。

3 矿体空间分布特征

(1)岩性与矿体分布特征

矿体展布于寒武系毛田组、奥陶系桐梓组、红花园组中，岩性多为灰色中厚层泥晶灰岩、鲕状灰岩、微晶灰岩、藻泥晶灰岩、含砂屑生物屑灰岩等碳酸盐岩。

(2)构造与矿体分布特征

区内矿体主要集中分布于土地坳背斜北西翼，区内发育的北西-南东向节理基本控制了矿体的空间展布。

4 成矿模式

4.1 物质来源

张华松等[7]人认为，奥陶系碳酸盐岩中氟含量较高(0.05ω%～0.037ω%)，比一般碳酸盐岩中氟含量(330×10-6)高出1.5倍～11.2倍；钡含量0.114ω%～0.220ω%，比页岩中钡的克拉克值(580×10-6)高出2倍～3.8倍；钙亦来源于碳酸盐岩。矿区碳酸盐岩所做简易测试分析，氟含量0.03ω%～0.04ω%、钡含量0.08ω%～0.12ω%，表明该区碳酸盐岩中氟、钡的含量要比克拉克值高出很多。因此，笔者认同氟、钡来自于周围碳酸盐岩地层的物质来源学说。

4.2 控矿构造

总体概况为“背斜+断裂(节理)”；即背斜两翼形成断裂，为矿体提供运移、沉淀空间，矿体最终富集。

4.3 成矿模式探讨

贵州境内侏罗纪末期燕山运动形成了侏罗山式褶皱和日尔曼式褶皱，具体表现为发育一系列北东、北北东向隔档式、隔槽式褶皱。断裂活动也十分强烈，形成近南北走向断面东倾的逆冲断层和北西向逆冲断层及平行走滑断层、浅层滑脱构造[2]。同时形成褶皱的强大内生动力作用下，地表水及地层层间水温度升高，活化、运移，形成具有活性高的热卤水，热卤水不断溶解、活化碳酸盐岩中的钙、氟、钡等矿物质元素，经过一系列化学变化，形成CaF、BaSO4，在不断上升、运移过程中，在褶皱形成时发育的断裂、节理等容矿空间，活性、温度降低，逐渐沉淀，在节理、裂隙及碳酸盐岩层间等有利成矿空间中充填、结晶，最终富集成矿。图2。

5 结论

笔者通过收集以往资料，结合野外实地调查综合分析，对杨家坝重晶石矿区矿床地质特征进行了分析，并对矿床成矿模式进行了研究，得出以下结论：

(1)矿床成矿物质来源于奥陶系下统红花园组、湄潭组等碳酸盐岩地层，与区域上丰水岭重晶石矿等矿床一样，具有层控特征。

(2)矿体具有明显的断裂控矿特征，矿体大多产于形成的节理、裂隙带中。

(3)成矿模式简述为：燕山运动强烈造山活动形成了一系列隔挡式、隔槽式褶皱，同时形成一系列深大断裂，断裂沟通了奥陶系下部前寒武系基底，地表、地下水不断沿深大断裂下渗，在与周围碳酸盐岩不断淬取、活化过程中，逐渐形成具有较强活性的含矿卤水，含矿卤水在上升、迁移时，最终在具有容矿空间的节理、断裂、岩层层间等部位沉淀、富集，形成现状的重晶石、萤石矿体。

(4)通过杨家坝矿床成矿模式分析，对区域上重晶石矿找矿预测具有一定的指导意义。