南秦岭钡成矿带重晶石与毒重石成矿特征

在我国扬子地块北缘南秦岭一带的早古生代硅质岩建造中,存在一大批重晶石矿床和毒重石矿床,构成世界上极为罕见的大型钡成矿带。根据流体包裹体显微测温分析,重晶石流体包裹体均一温度峰值低于毒重石流体包裹体峰值。这些矿床中重晶石的3δ4S值比同期海水3δ4S值高(除去文峪矿区重晶石一个3δ4S值与同期海水3δ4S值接近),表明当时细菌对硫酸盐的还原作用引起了重S的富集。各钡矿床中的毒重石有各自的1δ3C和1δ8O值范围,毒重石中的C来自有机质事件反应。根据热力学计算表明,小于162.42℃的温度有利于形成重晶石矿石;在温度高于162.42℃时,海水中积累充足的CO32-(来自有机事件)有利于形成毒重石矿石。在重晶石矿床形成的晚期,如出现贫Ba2+热液,且海水中积累足够的CO32-和温度高于162.42℃,CO32-可以交代重晶石中的SO42-,形成交代成因的毒重石。     

陕西石梯钡矿床中流体包裹体特征及成因意义

陕西石梯重晶石-毒重石矿床产于南秦岭早古生代大型钡成矿带中。矿石类型有重晶石矿石、毒重石矿石、重晶石-毒重石混合矿石和钡解石矿石,但以重晶石矿石为主。经显微测温表明,重晶石中流体包裹体的均一温度范围为103.4～253.1℃(主峰值140～160℃),盐度范围为(0.35～10.73)wt%NaCleqv;毒重石中流体包裹体的均一温度范围为152.8～303.7℃(主峰值200～220℃),盐度范围为(0.18～9.73)wt%NaCleqv;钡解石中流体包裹体的均一温度范围为107.8～260.0℃(主峰值160～200℃),盐度范围为(0.71～8.41)wt%NaCleqv。经激光拉曼分析表明,在矿物流体包裹体的气相组成中,各矿物有一定差异:重晶石含一定量N2、H2S和CH4,毒重石含大量CO2和N2,而钡解石含有CO2、N2和CH4。成矿流体温度相对较高、富含CO2是形成毒重石的重要条件。     

川陕交界一带毒重石和钡解石矿的地质特征及开发利用

毒重石和钡解石是稀缺的含钡矿石矿物、在我国仅产于新疆、浙江和川陕交界一带。本文着重介绍了川陕交界一带毒重石和钡解石矿的地质特征,认为该矿床属沉积改造型成因。并对毒重石、钡解石作了介绍。     

中国早寒武世重晶石及毒重石矿床的生物化学沉积成矿模式

中国早寒武世重晶石及毒重石矿档形成于陆棚边缘及陆坡上部。含矿的富磷、碳、硅质黑色岩系建造应属典型的洋流上升区沉积岩系。浮游生物吸收了海水中的Ｂａ沉于海底,而后Ｂａ又经历了溶解、迁移和再沉积的成矿过程。因此,这结矿床应属生物化学沉积床。它们与同一建造中的磷块岩、沉积型钒（铀）和其他一些贱金属硫化物矿床应同属于含磷、碳、硅质黑色岩系建造有关的生物化学沉积成矿系列。     

大巴山大型钡成矿带的有机成矿作用

在扬子地块北缘大巴山一带的下寒武统硅岩建造中，既存在一大批重晶石矿床，又发育大量毒重石矿床，构成世界上极为罕见的大型钡成矿带。通过对矿床中岩矿石的热解、有机碳分析、氯仿沥青“A”抽提及生物标志化合物等分析获得以下认识：① 原生有机质应主要为海洋浮游生物、藻类和细菌类微生物衍化而成的腐泥型干酪根，母质应主要为蓝绿藻，极个别的混有陆源有机化合物；② 有机质演化受热和生物降解双重影响，处于高成熟到过成熟阶段；③ 矿石中Ba与有机碳含量具有负相关趋势，有机质成熟度越高，越利于Ba的富集；④ 沉积成矿作用发生在还原-弱氧化交替，封闭与开放变换的水体环境。⑤ 钡的超常富集，不仅是一个消耗大量有机碳的过程，而且是有机质成熟度不断加深的过程。     

秦岭大巴山地区紫阳毒重石矿床成因: 矿石组构、氧化还原敏感元素和碳-氧同位素证据

秦岭大巴山地区钡矿资源极为丰富,以蕴含世界罕见的层状毒重石矿床为特色。本研究在紫阳毒重石矿床中发现了玫花瓣状结构,经显微镜观察和电子探针分析表明,玫花瓣体由板柱状重晶石呈放射状排列而成,与前人报道的矿物组成明显不同。紫阳灰黑色毒重石矿石有较高的V、Ni、Cr、U、Mo含量,较低的Th/U比值(<0.04),较高的V/(V+Cr)比值(>0.8)和V/(V+Ni)比值(>0.9),指示寒武纪紫阳毒重石矿床的沉积环境为较还原的环境。紫阳毒重石矿石的C同位素分布在-10.9‰~-16.0‰, O同位素分布在18.1‰~22.3‰之间,表明毒重石中CO₃^2-是有机质通过氧化作用或脱羧基(生物有机质降解)作用提供的低¹³C的碳与同期海水提供的高¹³C的水溶性HCO₃^-或CO₃^2-的混合来源。综合研究表明,该区毒重石矿床的形成可能与寒武纪早期的海底热液成矿作用有关。     

紫阳黄柏树湾和竹山文峪河毒重石矿床碳、氧及硼同位素研究

紫阳黄柏树湾毒重石矿床和竹山文峪河毒重石-重晶石矿床呈层状或似层状产于下寒武统下部的硅质岩中, 矿体受岩性和岩相控制明显. 矿床中毒重石、钡解石和方解石的硼同位素及碳、氧同位素研究结果表明, 形成这些矿物的碳主要来自沉积物中的生物有机质在早期成岩阶段经降解、缩合及脱羧基作用所形成的烃类物质或生物气; 而硼主要为孔隙水中硼与有机质降解过程中所释放的硼的混合, 少部分硼来自盆地深部循环热卤水. 硼同位素及碳、氧同位素研究结果一致表明, 毒重石沉淀于早期成岩阶段富含有机碳的孔隙水介质中. 毒重石矿石中广泛发育的生屑及粒屑结构说明生物作用通过生物成因重晶石(Bio-barite)的形式将海水中的Ba²⁺浓集并沉降于海底, 形成钡矿床的初始富集体. 海水中生物作用和沉积物的早期成岩作用是形成本区毒重石矿床的主要成矿机制.     

南秦岭大型钡成矿带中毒重石矿床成因新认识——来自单个流体包裹体证据

钡以BaSO_4形式存在的重晶石矿床在世界上广泛分布,但以BaCO_3形式存在的毒重石矿床极为罕见。在南秦岭早古生代硅岩建造中,发育大量层状毒重石和重晶石矿床,两类矿床在空间上表现出既共生又分离的分布规律,构成世界上极为独特的大型钡成矿带。本文对毒重石、钡解石、重晶石及石英等矿物流体包裹体进行了系统研究,结果显示,各矿物中流体包裹体的均一温度都变化于90～310℃,主要集中范围为120～220℃。尽管如此,毒重石、钡解石的形成温度峰值比重晶石高出40℃,而石英的形成温度分布较均一,没有出现明显的峰值。矿物流体包裹体的盐度虽变化于1%～15%NaCl_(eqv),但毒重石、钡解石和石英样品中的盐度值普遍大于5%NaCl_(eqv),而重晶石中的盐度值小于5%NaCl_(eqv)的样品数量占有相当大的比例。由于重晶石的流体包裹体主要以NaCl-H_2O型包裹体为主,而毒重石中富含大量N_2-CO_2-H_2S-CH_4等复杂组分水溶液型包裹体,显示出毒重石与重晶石在成矿环境上有较大差异。由此笔者明确提出,水溶液热化学硫酸盐还原作用是形成毒重石矿床主要机制的新认识。     

秦巴地区毒重石-重晶石矿床地质及成矿远景分析

秦巴钡、磷、硫、钒、硒非金属成矿带分布着一系列毒重石-重晶石矿床。矿床的形成受 寒武系沉积含矿建造控制。在不同的成矿演化阶段分别形成了海相沉积型、生物沉积成岩型、沉积 一改造型矿床。在对成矿带内的含矿建造容矿岩石、矿床类型、成矿亚带、成矿远景划分及找矿前 景分析的基础上,划分出次沟-德胜寨、神仙台-牛头店、瓦庙-毛坝、张家沟-清水坪、观音堂-巴 山等5个有进一步找矿前景的远景区。     

扬子地块北缘大型钡成矿带中硫同位素组成及其意义

钡以BaSO4形式存在的重晶石矿床在世界上分布广泛,但以BaCO3形式存在的毒重石矿床极为罕见。在扬子地块北缘大巴山一带的早古生代硅岩建造中,发育大量层状毒重石和重晶石矿床,两类矿床在空间上表现出既共生又分离的分布规律,构成世界上极为独特的大型钡成矿带。本文研究了钡成矿带中的硫同位素组成特点,结果显示,在以毒重石矿石为主的成矿亚带中,重晶石样品的δ^34S值相对较低,变化范围较小（22．1‰～37．0‰）,平均27．3‰（n=11）,基本上与寒武纪海水硫酸盐的δ^34S值（δ^34S=27～32‰）接近或略低。反映了形成重晶石的硫来自海水,并有可能经历了热化学的硫酸盐还原作用;与毒重石共生的重晶石形成与热液流体有密切关系。在以重晶石为主的成矿亚带中,重晶石样品的δ^34S值相对较高,变化范围较宽（33．4‰～57．6‰）,平均43．5‰（n=31）。与寒武纪海水硫酸盐δ^34S值相比发生了大的改变,反映了与同期海水硫酸盐相关的重硫的强烈富集。这种高正值特点超过了地史中海水硫酸盐的最高值,说明重晶石的形成与生物作用密切相关。强烈的重硫富集,归因于硫酸盐还原菌的活动。