新晃贡溪超大型重晶石矿床的岩石学特征与沉积成岩作用

本文阐述了新晃贡溪矿床沉积型重晶石岩的组构特征和５类重晶石岩，进而讨论了重晶石岩的组构特征与沉积成岩作用的成生联系。     

重晶石的找矿意义

重晶石(BaSO_4)是一种较为常见的含钡矿物,也是当前具有开采价值的主要非金属矿产之一。本文不准备对重晶石矿床自身的地质特征及其工业意义进行研究,重点是探讨重晶石与沉积型和中、低温热液型金属矿床的成因联系及其找矿意义。抛砖引玉,以引起对其深入研究的兴趣。     

高吊重晶石矿床地质特征及成矿环境分析

文章论述的高吊重晶石矿床位于贵州天柱县,通过对高吊深灰色重晶石矿进行研究,发现其含有机质(炭质)、SiO2、CaCO3、黄铁矿等矿物成分,并且结合重晶石矿床的地质特征,依据相关资料得出,高吊深灰色重晶石矿是在古生界时期沿扬子地台边缘的深大断裂内,在火山热液喷发、生物聚集沉积和改造,在封闭、半封闭环境,在氧化还原界面附近,钡(Ba)与丰富的硫酸根(SO2-4)化合形成硫酸钡(BaSO4)矿床。因为重晶石矿的厚度与硅质岩厚度成正比,硅质岩是有效的找矿标志。     

金属阳离子对重晶石浮选行为的影响

通过单矿物浮选、溶液化学计算、Zeta电位测试以及红外光谱分析等手段研究了金属阳离子(Fe~(3+)、Zn~(2+)、Fe~(2+)和Pb~(2+))对重晶石浮选行为的影响以及作用原理。浮选结果表明,在十二烷基磺酸体系下,4种金属阳离子Fe~(3+)、Zn~(2+)、Fe~(2+)和Pb~(2+)在p H值为4.0～11.2范围内对重晶石的可浮性都具有活化作用,其中Pb~(2+)对重晶石的可浮性活化效果最好,Fe~(2+)次之。Pb~(2+)活化机理研究显示,Pb~(2+)主要以Pb~(2+)、Pb(OH)~+的形式和重晶石表面吸附的OH~-结合并脱水,然后吸附在重晶石矿物表面并促进十二烷基磺酸根阴离子在重晶石表面的吸附,从而增强了重晶石的可浮性。     

甘肃重晶石矿床地质特征及远景分析

<正> 甘肃有三大重晶石矿产地,即肃北县双鹰山—大豁落井大型重晶石矿(北山区),镜铁山桦树沟铁矿区共生和伴生特大型重晶石矿(北祁连区);文县包括东风沟、关家沟、鹄衣坝在内的特大型重晶石矿(南秦岭区)。此外,尚有一些零散分布的小型矿床或矿点(图1)     

黔南泥盆系重晶石矿床地质特征与成矿规律

对黔南泥盆系重晶石矿床的产出地质背景、矿床地质和同位素地球化学特征进行了综合分析,总结了重晶石矿床空间分布特征和成矿规律,指出了可能的成矿远景区。重晶石矿床空间展布形态及产出特征受北西向区域性深大断裂控制明显,矿体呈北西向沿褶皱或次级断裂分布。矿石结构、构造类型在乐纪矿段最为多样,包括纹层状、条带状、块状、碎屑状和角砾状构造,且矿体厚度最大,约10 m;向东部罗城矿段过渡,矿石构造类型主要以纹层状和块状构造为主,矿体厚度迅速减薄或尖灭。矿石S同位素组成从乐纪至罗城,δ~(34)S值由+68.4‰迅速降低至+27.6‰,指示乐纪地区相比罗城一带,可能处于更深水的局限环境,硫酸盐还原细菌作用更加强烈。重晶石矿体中与古甲烷渗漏事件有关的球状灰岩,其δ~(13)C值在乐纪矿段表现最负,为–10.27‰,罗城矿段灰岩δ~(13)C值逐渐偏正,达到+0.03‰,说明古甲烷渗漏活动在乐纪矿段表现更剧烈,强烈的渗漏事件为形成厚度约10 m的重晶石矿体提供了充足的物质保障。镇宁乐纪地区很可能是重晶石成矿的中心,向东部罗城一带过渡,逐渐远离成矿中心,成矿物质供应匮乏,不易形成具有经济价值的工业重晶石矿体。此外,应重视并加强乐纪以西地区重晶石找矿勘查工作,重点是寻找北西向断裂或褶皱构造发育地区,重晶石成矿条件相比更加优越,易在隐伏重晶石矿床找矿方面取得新突破。     

高δ34S 值重晶石矿床的成因解释

中国下寒武统黑色岩系中的层状重晶石矿床主要分布在江南与秦岭地区(Wang和Li,1991)。它们具有相似的地质特征:围岩为暗色硅岩与黑色页岩,富含有机质与黄铁矿。与重晶石相伴生的还有铀和钒。秦岭地区重晶石矿层一般靠近震旦一寒武纪界线,而江南地区重晶石层位由西南向东北逐渐增高(Wang和Li,1991)。绩溪重晶石矿床位于江南地区安徽省绩溪县境内。矿层底部为含有机质较高的硅岩与黑色页岩。     

重庆东南部彭水地区重晶石-萤石矿床的成矿物质来源探讨:地球化学证据

重庆东南部重晶石-萤石矿床主要赋存于早奥陶世碳酸盐岩地层中,层控特征明显,NW向断裂为主要的含矿控矿构造。为了探讨重庆东南部重晶石-萤石矿的成矿机理、成矿物质来源与演化,本文选取了彭水地区冯家、朗溪两个具有代表性的重晶石-萤石矿床,对其地质特征和微量元素、稀土元素地球化学特征进行了研究。微量元素和稀土元素特征均显示,重晶石-萤石矿床与下寒武统牛蹄塘组在成矿物质来源上有着密切的联系。稀土元素分析结果则表明,重庆东南部重晶石-萤石成矿带上的矿床(点)为同期形成的;矿石的δEu、δCe异常证明成矿环境是高氧逸度的开放体系,Tb/Ca-Tb/La关系图与La/Yb-?REE关系图显示,研究区重晶石-萤石矿床为热液成因,且与岩浆活动无直接成因上的联系,成矿物质来自沉积岩地层。封存的地层水及大气降水通过水/岩反应将成矿物质汇聚于热流体场中,构造运动和地层温压梯度致使成矿热液沿构造带上涌至早奥陶世碳酸盐岩地层中成矿,矿床类型为中-低温热液成因-断裂带充填交代型层控矿床。     

新疆布隆金矿床的成矿特征与成矿时代

赋存于上泥盆统碎屑岩建造中的布隆金矿床,矿化明显受层间构造破碎带的控制.矿石主要矿物为石英、重晶石、菱铁矿、方解石以及黄铁矿、自然金等.成矿可分为4个阶段,即黄铁矿-石英阶段、石英-菱铁矿阶段、方解石-石英-重晶石阶段和重晶石阶段.其中方解石-石英-重晶石阶段为成矿主要阶段.对成矿主阶段石英进行的40Ar/39Ar快中子活化测定表明,年龄谱线特征为马鞍型,坪年龄(212.18±0.83)Ma、最小视年龄(209.91 ±8.41)Ma和等时线年龄(209.40±1.99)Ma均十分接近,说明所测石英样品的年龄可信.坪年龄代表了含金石英脉的形成时代-相当于印支晚期.结合我国西南天山一些典型金矿床的成矿作用也发生在此时期内的现象,认为西南天山在印支期一定存在着某种缺其不可的大规模成矿作用的关键因素,在区域内统一制约着矿床的形成.     

重晶石的水热原位混合合成实验

重晶石(BaSO4)是自然界常见的硫酸盐矿物,它既可以作为矿石矿物供开采利用,同时也是热液矿床常见的脉石矿物.开展重晶石的水热合成实验对于揭示其形成条件具有重要意义.目前重晶石的水热合成主要采用室温混合钡盐和硫酸盐溶液成核、后续加温生长的实验方法(室温混合-高温熟化生长法).为了更好地模拟重晶石的热液形成环境,本文开展了高温原位混合钡盐和硫酸盐溶液(高温原位混合法)而合成重晶石的探索性实验,并同室温混合实验进行对比研究.结果显示,2种不同方法合成的重晶石晶体大小不一样,形貌截然不同.室温混合-高温熟化生长法合成的重晶石主要为近等轴的粒状晶体,而高温原位混合法合成的重晶石为长短轴比很大的树枝状.室温混合-高温熟化生长形成的重晶石,在室温成核阶段,成核温度较低,产生的晶格缺陷或空位少,有利于沿晶体构型生长,且在后续的高温熟化生长阶段,由于己有大量晶核形成,生长环境一直处于相对较低的过饱和度条件,晶体生长较慢,主要沿原有晶面生长,不发生定向生长,从而形成晶面发育良好的近等轴的粒状晶体;而高温原位混合形成的重晶石,高温下成核与生长近乎同时进行,没有足够的时间产生完美晶核,且晶核周围处于过饱和度相对于室温混合较高的环境,晶体择优生长,从而形成长短轴比很大的树枝状,并且与海底热液喷口因流体混合作用而形成的树枝状重晶石的形貌特征很相似.实验结果表明树枝状可能是重晶石在高温流体混合条件下形成的重要形貌标型特征.     

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。     

长江口及邻近海域悬浮颗粒重晶石特征与成因探讨

海洋环境中重晶石的形成和保存是元素Ba生物地球化学过程的重要环节,在反演海洋古生产力领域具有重要价值。但是多年来该方面的研究主要集中在深海海域,而对河口及近海海域很少涉及。本研究使用SEM和EDX等方法对长江口及邻近海域5个断面36个站位的悬浮体中的重晶石矿物进行了系统的观察,对重晶石颗粒类型、空间分布和影响因素进行了研究。结果表明:该区重晶石颗粒包含自形晶体、长条状晶体、不规则形态晶体和集合体等4种类型,含少量Sr元素,大部分重晶石颗粒表面出现溶蚀现象;重晶石颗粒粒径主要分布在0.5~3 μm。通过研究发现,长江口及邻近海域悬浮体中重晶石的形成主要受到微环境中生物作用的控制,该区初级生产力的发育状态和重晶石颗粒的沉降差异造成重晶石空间分布具有表层含量较多、由岸向外增加的现象。     

陕西神河钡矿床矿物流体包裹体特征与成矿物理化学条件

陕西神河钡矿床位于南秦岭钡成矿带的北矿带,重晶石和毒重石为主要的矿石组成.显微测温分析表明,重晶石、毒重石和钡解石内流体包裹体的均一温度范围分别为108～205℃(峰值130～170℃)、118～274℃(峰值150～210℃)和146～227℃;盐度w(NaCleq)分别为0.53％ ～9.86％、0.18％ ～8....     

陕县重晶石矿测井异常特征及其应用效果

<正> 地球物理测井是查明和评价非金属矿的主要手段之一。在实际工作中,对于一些非金属矿(如重晶石、石膏、磷、硫等),地球物理测井有可能配合其他工作手段解决一系列地质问题。本文拟对河南省陕县重晶石矿床的测井方法如视电阻率(ps),自然电位(Vz)、自然伽玛(HG)、及伽玛-伽玛(HGG)等测井曲线异常特征及应用效果加以阐述。重晶石矿的密度、比重和电阻率都大于围岩。强硫化的重晶石具有良导性和高的激发极化特性,重晶石无磁性和放射性。在勘探阶段利用上述地球物理测井方法用以验证钻孔岩性剖面,查明矿化带及矿层的赋存深度、厚度以及解决钻孔技术问题。     

扬子板块北缘下志留统龙马溪组重晶石结核特征及其成因机制分析

在扬子板块北缘城口明中剖面及巫溪徐家坝剖面下志留统龙马溪组底部的硅质岩、泥岩中发现椭球状重晶石结核。其矿物组成主要为重晶石颗粒与作为"基质"的黄铁矿、粘土矿物和石英。通过重晶石岩石学、矿物学及锶同位素分析表明,重晶石结核形成于早期成岩阶段松软沉积物的孔隙水中。上升洋流带来丰富的营养及富钡物质,表层海水的高初始生产力促使生物繁盛,海水中的钡通过生物作用富集形成生物钡,生物钡(bio-barite)在埋藏过程中的硫酸盐耗竭区(sulfate depleted zones)通过硫酸盐细菌作用(BSR)溶解被激活提供了钡的来源。围岩岩性(黑色泥岩和硅质泥岩)表明重晶石结核形成于缺氧的环境中。上述研究对深入理解早志留世时期扬子板块北缘古海洋环境有一定的启示作用。     

扬子板块北缘马元铅锌矿地球化学特征及成矿机制探讨

位于扬子板块北缘的马元铅锌矿呈似层状产于震旦系灯影组角砾状白云岩中,矿石矿物为闪锌矿、方铅矿,脉石矿物有白云石、重晶石和少量石英、萤石、方解石等。本文着重对主要矿石及脉石矿物的锶、硫同位素和稀土元素地球化学特征进行对比研究,以探讨其成矿机制。早期沉淀产物闪锌矿流体包裹体及白云石的~(87)Sr/~(86)Sr比值为0.71111~0.71241,表明Sr来源以壳源锶为主;晚期重晶石~(87)Sr/~(86)Sr比值为0.70918和0.70971,表明重晶石中的锶主要来源于海水锶,有少量壳源锶加入。早期产物白云石、闪锌矿和方铅矿的稀土元素具有类似热卤水特征的明显正Eu异常(去掉特高值后平均值为1.99),而晚期重晶石则具有类似海水特征的负Ce异常(0.26)。硫同位素表现出富重硫(δ~(34)S12‰)的特点,表明硫可能主要来源于海相硫酸盐。还原硫的形成机制为硫酸盐的热化学还原作用,有机质如甲烷可能充当了还原剂。闪锌矿、方铅矿及重晶石的δ~(34)S值各自集中分布在较小的范围内且同位素分馏达到平衡,暗示金属、还原硫和硫酸根可能是同一成矿流体搬运的。矿质沉淀机制可能是地层中循环的富含放射性锶以及多种金属元素的成矿热卤水与下渗的海水(或大气降水)混合导致的。早期沉淀白云石、闪锌矿以及方铅矿的流体以热卤水为主,晚期与重晶石沉淀有关的流体则具有相对富含海水(或大气降水)的特点。     

陕西平利县水坪—凤凰山重晶石矿地质特征与矿床成因

秦巴地区重晶石矿大致呈南带(镇巴—城口)、中带(洛河—竹溪)、北带(茨沟—赤岩)3条重晶石成矿带展布,水坪—凤凰山重晶石矿位于中带.矿体赋存于震旦系灯影组中,顶底板围岩主要为白云岩、白云质灰岩、炭硅质岩和炭硅质板岩,本文对水坪—凤凰山重晶石矿床地质特征进行了系统的研究,总结了矿床成因及找矿标志.     

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。     

北秦岭二郎坪群重晶石岩热水沉积地球化学证据及其成矿意义

北秦岭二郎坪群中存在与地层整合产出的层状重晶石岩和铜多金属矿床。重晶石岩贫Al2O3、TiO2组分含量;富集热液组分As、Sb、Ba、Ag和Hg;微量元素U/Th>1;低ΣREE(平均值27.78×10-6)、富集轻稀土(LREE)、亏损重稀土(HREE)、具明显Eu正异常、Ce负异常及与大西洋TAG热液区热液沉积物相似的球粒陨石标准化的稀土元素配分模式特征。这些特征揭示研究区重晶石岩是热水沉积成因型。热水沉积重晶石岩与铜多金属矿床的紧密联系说明,研究区铜金属矿床是海底热液喷流沉积成岩成矿作用的产物。     

贵州镇宁泥盆系大型重晶石矿床地球化学特征及其成因研究

水城-紫云-南丹深断裂是跨越黔桂两省较为闻名的断裂带,沿断裂带两侧分布一系列矿床类型,贵州镇宁泥盆系大型重晶石矿床位于北西侧。对镇宁大型重晶石矿床的沉积学、地球化学及成矿背景的研究发现,矿石中发育纹层状构造、条带状构造、角砾状构造、碎屑状构造和厚层块状构造等热水沉积构造,常量元素特征揭示该矿床可能形成于以SiO₂及含矿硫酸盐流体的同生混合沉积作用。重晶石矿(岩)石中Sr、Zn和W明显富集,显示热水沉积特征,且该重晶石矿(岩)石在lg U-lg Th和Cr-Zr相关图解上也均显示热水沉积特征。稀土配分模式富集轻稀土,δEu表现正异常,δCe表现负异常,具热水喷流成矿特征。因此,认为镇宁大型重晶石矿属海底热水喷流沉积形成的产物。