关键词:重晶石矿;矿石类型及质量;矿床成因。

　　照化山重晶石矿位于甘肃省文县临江镇东风沟东侧，自上世纪80年以来，先后有多个地质勘查单位以矿产普查为目的，对矿区一带重晶石矿及外围进行了地质填图、钻探与检查评价工作。本文结合前人资料重点对矿床地质特征及成因进行探讨，资料有限，但可为以后找矿勘查工作提供参考。

　　1 区域地质概况

　　该区位于秦岭东西复杂构造带南缘关家沟背斜北翼范家坝临江大断裂之临江段两侧，总体构造线自南而北呈北东向转向东西向。照化山重晶石正处在构造线方向转折处。区内构造复杂，褶皱、断裂发育。褶皱主体是关家沟背斜，在其北翼发育着次一级的拐沟背斜及东风沟向斜。断裂构造以东西向压扭性断裂为主，北东向、北西向断裂为次，都是成矿后期断裂。这些断裂构造破坏了该区内地层、岩石、褶皱构造的完整性，也改造了矿体的现存形态和出露位置。地层有长城系秧田坝组、震旦系关家沟组及临江组、寒武系干沟组、泥盆系、白垩系和第四系。侵入岩不太发育，仅见印支期的黑云母二长花岗岩脉和斜长花岗岩脉侵入于各时代地层中。

　　2矿区地质特征

　　2.1地层

　　矿区地层主要为震旦系下部关家沟组及上部临江组。关家沟组为变质含砾凝灰质杂砂岩、条带状变质杂砂岩、变质岩屑长石砂岩、变质含砾凝灰质杂砂岩;临江组主要为灰～深灰色，厚层～块状白云岩，内夹灰质白云岩及硅质岩透镜，顶部多见灰白色燧石团块。寒武系干沟组。据生物遗迹及岩石组合特征，分三个岩性段。下岩段，为灰黑色薄层状硅质岩夹深灰色薄～中层状不纯灰岩、白云岩。中岩段，根据岩性特征细分为三个岩性层。第一岩性层为变质含硅质条带炭质粉砂岩，分布于矿区中部和西北部，为重晶石矿体底板;第二岩性层为重晶石矿体，分布于矿区中部;第三岩性层为黑灰色变质炭质粉砂岩，分布于矿区东北部，为重晶石矿体顶板。上岩段，为灰色条带状含炭粉砂岩夹粉砂质板岩及变质细砂岩，底部含黄铁矿较多，且有变质白云质粉砂岩及砂质灰岩小透镜体。

　　2.2构造

　　矿区构造复杂，以断裂构造为主。褶皱仅见不完整的东风沟向斜。

　　断裂构造是矿区的主体构造，其形成时期多在成矿之后，因此，对矿层具有极大的破坏性。然而，东风沟向斜下部重晶石矿移位出露于照化山、水磨一带地表就是破坏性断裂构造的推动所致。据断裂发育的先后可以分为成矿后前期断裂、成矿后后期断裂及成矿后复合断裂;据断裂发育的特点，断裂主要为压扭性断裂。

　　成矿后前期断裂：分布于F10断裂破碎带之北，主要的有F3及F29。

　　成矿后后期断裂：这类断裂是矿区控制含矿岩系及重晶石矿体出露部位的主要构造。它们纵横交错，主次分明，不同程度的破坏地层或矿层。正是这类断裂自西向东带来了矿区中部现今所见的“楔形残留地层”。主要的有F10、F13、F14。其中F10位于东风沟村北，是斜坡里重晶石矿的南界、照化山重晶石矿的北界。是一明显切穿地层，作为不同时代地层相接触的界限断层。其对矿体形态、出露部位影响最大。

　　成矿后复合断裂：是早期发生遭受后期变动而性质和特点有变化的断裂。主要有F20、F22，它们的共同点为皆是不同地层的界线断层。

　　3 矿床类型地质特征

　　3.1矿体特征

　　照化山重晶石矿产于下寒武统干沟组第二岩性段第二岩层(∈gb-2)中，矿体呈似层状产出，沿北东向延伸，倾向南东，以46—85°的倾角单斜产出。全矿区共圈定1个矿体。

　　Ba矿体：主要由灰色、深灰色重晶石组成，局部见黑灰色含重晶石粉砂岩。延伸长度203m，矿体厚48.89—96.13 m，平均厚76.10 m，呈似层状产出，厚度稳定，最大延深110 m。

　　3.2矿石质量

　　3.2.1矿石矿物成分

　　根据岩矿鉴定成果，矿石由碎屑和胶结物两部分组成。其中碎屑的含量约为90%，胶结物的含量约为10%。

　　碎屑的成份主要为重晶石，其含量约70～80%，岩屑的含量约为20～30%。

　　石英：粒径0.05～0.6mm，多数为0.1～0.4mm，磨圆度较差至中等，颗粒多呈棱角至次棱角状。

　　岩屑：粒径一般为0.1～0.5mm，多为由粘土、绢云母组成的千枚岩。磨圆度较好，颗粒多呈次浑圆状。

　　胶结物：主要为泥质，已重结晶为绢云母、绿泥石等。另有少量泥晶状方解石和铁质。

　　3.2.2矿石结构构造

　　本矿区矿石结构简单，主要有微细粒花岗变晶结构、微细粒变晶结构、团块或假鲕状结构，主要由粒径为0.01～0.1mm的重晶石和少量粒径为1.5～3mm团块、假鲕状重晶石 (总含量约85%)组成，另有少量的石英、长石和以泥质为主，铁质和钙质为次的胶结物(总含量约10%)充填于碎屑的间隙中，矿石为颗粒支撑，孔隙式胶结。

　　矿石构造类型主要有：

　　(1)块状构造：矿物成分以微细晶重晶石为主，约占95%,石英、泥质、铁质、长石等杂质含量较少，属重晶石单矿型。

　　(2)条带状构造：矿物成分以微细晶重晶石为主，占70～85%,其次为粉砂级的碎屑，石英(2～7%)、绢云母(2～5%)、氧化铁(或黄钾铁矾1～5%)、炭质(1～3%)及极少量的斜长石、绿帘石，属泥砂质重晶石型。

　　(3)条带状团块状构造：矿物成分主要为粉砂级石英、白云母、泥质、长石、绢云母和重晶石，重晶石约占30～70%,属泥砂质重晶石型。

　　3.2.3矿石化学成分

　　矿石中的主要有用组份为BaSO4，有害组份为SiO2、Fe2O3、Al2O3。通过基本分析样品进行统计分析计算，全矿区BaSO4变化于30.10%至93.57%之间，平均82.23%，变化系数6.10%。沿走向方向和倾斜方向的变化均很小，但北部略高于南部，地表略高于深部，主要是由于矿体的相变引起的。全矿区SiO2变化于1.45%至25.50%之间，平均7.31%，变化系数1.67%;Fe2O3变化于0.40%至4.03%之间，平均1.26%，变化系数1.82%;Al2O3变化于0.43%至2.75%之间，平均1.49%，变化系数2.22%。

　　3.2.4 矿石自然类型

　　根据矿石颜色、结构、构造及矿物成份等特征，本矿区内的矿石自然类型为：致密块状矿石、纹带状矿石、团块状矿石三种。

　　4 成矿物质来源及成矿机制

　　4.1成矿物质来源

　　据该区地质发展史及前寒武纪地层、岩石特征分析，成矿物质(钡)主要来源于元古界碧口群(包括震旦系关家沟组之变质含砾凝灰质砂岩、条带状变质杂砂岩)，上述岩石中含有大量的火山碎屑及岩碎，钡含量一般为0.2-1%，最高可达3-5%。大面积碧口群的裸露，使本区成矿有了雄厚的物质基础。硫的主要来源与早寒武世沉积海盆中有机质及厌氧细菌、生物有关，当然震旦纪火山喷发残留于海水中的硫也是可能的来源之一。

　　4.2成矿机制探讨

　　早寒武世钡以某种络合物从地表或地下泾流伴随粉砂质、硅胶团(有时参杂一定量的钙离子及HCO3-离子)被带到就近的浅海～滨海带在多有机炭及硫和有高浓度的氧化还原界面附近与硫酸根结合而沉淀。由于钡的惰性、BaSO4快速沉淀和海水中硫的充裕等条件的限制，大量的钡不能随意移动，而只能在近海小范围内与硫酸根结合生成重晶石下沉快速堆积形成重晶石矿床。在较远浅海及远海则极少有其踪迹，这或许就是矿区拐沟背斜及其北未见重晶石矿的主要原因。

　　5 矿床成因

　　综合所得资料，在宏观及微观方面都清楚表明，该重晶石矿床属沉积成因，其依据如下：

　　1、重晶石矿体在平面及剖面上都明显的有褶曲。各矿区所见断层皆为成矿后断裂，对矿层有不同程度的破坏作用;

　　2、矿层与围岩为整合接触，在走向上可相变为含重晶石灰岩或尖灭于变质含重晶石炭质粉砂岩中;矿石的结构构造具有明显的沉积特征。

　　3、重晶石矿在走向上明显可相变为含重晶石灰岩或灭于变质含重晶石炭质粉砂岩中;在块状矿石中，含有数量不等的重晶石灰岩透镜体，这些现象表明了矿层(体)与围岩的同生关系。

　　4、矿石矿物成分单一，不同类型的矿石其杂质成分相同;重晶石在矿层(体)中与砂泥质混生，或分带集中互成纹层;在矿体邻近的围岩中有少量重晶石均匀分布。

　　5、重晶石矿石的颜色以灰～深灰色为主，尚有因含铁及炭质而呈现淡棕色、黑灰色的，明显与沉积物质的含量有关。

　　6结论

　　元古界碧口群(包括震旦系关家沟组之变质含砾凝灰质砂岩、条带状变质杂砂岩)，该岩石中含有大量的火山碎屑及岩碎，钡含量较高;硫的主要来源与下寒武世沉积海盆中有机质及厌氧细菌、生物及前期火山喷发(震旦纪)残留于海水中。由于钡的惰性、BaSO4快速沉淀和海水中硫的充裕等条件的限制，大量的钡不能随意移动，而只能在近海小范围内与硫酸根结合生成重晶石下沉快速堆积形成重晶石矿床。

　　主要参考文献

　　⑴张新虎，等著.甘肃区域成矿及找矿 〔M〕 北京：地质出版社 2013。⑵霍福臣，李永军.1995西秦岭造山带的建造与地质演化 西北大学出版社25(9)

　　⑶李裕能.甘肃重晶石矿床地质特征及远景分析-化工地质 1986第1期