重晶石矿床地质 广西象州县潘村重晶石矿床
一、成矿地质条件
重晶石是钡的硫酸盐，钡元素在地壳中的丰度值为390 ×10-6（黎彤，1976）。在岩浆作用阶段，钡的富集程度很低，在岩浆岩中，钡的平均含量为0.09%。只是在岩浆分异的晚期阶段，由于Ba2+与K＋的离子半径相近，负电性相近，Ba—O 与K—O键力类似，它们易于产生类质同像，因而钡在富钾造岩矿物黑云母、钾长石中含量较高。但在岩浆岩中未发现钡的独立矿物，更不能形成钡矿床。
在热液阶段，热液可从富钾造岩矿物的围岩中获取钡，岩浆期后热液中的钡可呈卤化物搬运，在热液脉中富集形成重晶石等独立钡矿物。因此，重晶石作为常见的脉石矿物，广泛见于多种金属热液矿床中。钡矿物的大量聚集，是在氧化－还原电位较高而温度不太高的环境中，形成硫酸钡和碳酸钡的工业性堆积。多数重晶石矿床属于中—低温热液矿床。成矿地质条件与多金属矿床十分相似，重晶石常常作为多金属矿石的副产品开采。热液成因的重晶石矿床，其围岩可以是酸性和碱性侵入岩、火山岩，以及其他硅酸盐岩石。矿体有交代成因的，也有充填结晶的矿脉。美国学者认为这种类型的重晶石，是含BaCl2和BaS的热液与含
在表生作用阶段，钾长石、黑云母等含钡矿物易于风化、分解，使钡能很快参加表生循环作用，呈可溶性的钡重碳酸盐或氯化物、硫酸盐形式被搬运。BaSO4的溶解度很低，但当水体中有K、Mg等电解质存在时，可大大提高溶解度。含有BaSO4的水体被蒸发，或者受到石灰岩的中和作用，尤其是在水体中
深海粘土中也可富集重晶石。深循环的加热海水，可以从下伏洋壳淋滤金属和钡，以氯化物形式搬运，在含矿质的热海水对流系统相对较差的环境中发生沉淀。
在意大利Rome省的第四纪碱性火山岩区火山中心间的大盆地中，发育有来自火山岩的河湖沉积。其中，重晶石、方解石及很细粒的萤石，在某些层位的含量可高达60%。
对不同成因的重晶石矿床研究表明，重晶石矿床的成矿温度区间一般介于73 ～273℃，成矿压力为（100～200）×105Pa，氧化－还原电位较高，pH 为弱酸性—中性（表10-3）。
表10-3 重晶石（金岩样）Eh、pH测定值
（据李文炎等，1991）
二、矿床主要成因类型及地质特征
重晶石作为常见的脉石矿物，广泛见于多种金属热液矿床中。钡矿物的大量聚集，是在氧化－还原电位较高而温度不太高的环境中，形成硫酸钡和碳酸钡的堆积。多数重晶石矿床属于中—低温热液矿床。在表生作用阶段，含有BaSO4的水体被蒸发，或者受到石灰岩的中和作用，可促使BaSO4发生沉淀，形成沉积型的重晶石矿床。目前已知重晶石矿床的成因有三种类型，即热液型矿床、沉积型矿床和残积型矿床，均具有工业意义。
1.热液型重晶石矿床
这是分布最广的矿床类型，规模大小不等。矿体多呈脉状，产于各种围岩中，但多数大型矿床均产于硅酸岩中，矿体成群成带出现，其形态受断裂控制，呈简单的单脉、复杂的复脉和透镜体，有分支复合、尖灭再现现象；长数十米到2000余米，延深数十米到数百米，厚度一般数米。围岩蚀变不强烈，或者不明显，常见者有高岭石化（多见于火山岩系内）和硅化（多见于石灰岩内）。矿脉产状受断裂构造控制，有时也产于层理裂隙及各种洞穴构造中。主要矿物为灰—白色重晶石、萤石、石英。有时金属硫化物含量很高，重晶石反被当做副产品开采。矿石一般呈致密块状，有时在晶洞中有板状重晶石晶簇。在矿床风化带中，可见到白色、半透明—透明的钟乳状、纤维状或致密状的次生重晶石集合体。矿石中矿物组分较简单，有五种组合形式：重晶石单矿物组成、石英－重晶石组合、萤石－重晶石组合、多金属硫化物－重晶石组合、毒重石－斜钡钙石－重晶石组合。常有类质同像的锶元素存在，有时有铅、锌、铜、黄铁矿、萤石、毒重石等矿产共（伴）生。矿床规模一般是中、小型，也有较大工业价值的重晶石矿床，如广西象州潘村重晶石矿床、山东郯城房庄重晶石矿床。
这类矿床是含矿的中低温热液在有利的构造裂隙中充填结晶而成。一般以低温热液矿床的矿石质量较好。矿床多分布在构造－岩浆活动带的外带，主要受断裂构造控制。在热液型多金属成矿区，应注意作为共生矿种的重晶石的综合评价。
矿床实例：广西象州重晶石矿田
矿田位于广西象州东北约35km 处，包括潘村、寺村、龙保、普和等几个大型重晶石矿床。象州矿田含矿岩系为泥盆系，以角度不整合覆于寒武系水口群浅变质碎屑岩系之上。泥盆系下统下部为红色砂砾岩，上部那高岭组、四排组、郁江组为海相细碎屑岩与台地碳酸盐岩。中统应堂组、东岗岭组为台地碳酸盐岩与碎屑岩互层。上统是南丹型盆地相榴江组，为硅质岩、条带状灰层。泥盆系厚度为2500m 左右。象州大乐之东区域性的雷山－通挽断裂控制了区域岩相的分界。断裂之东上泥盆统为台地相，断裂之西上泥盆统为盆地相，与象州西部来宾洪江的上泥盆统组成统一的断陷盆地。矿脉较集中产于下泥盆统上部的四排组和郁江组中，岩性主要为灰岩、泥灰岩夹泥岩和泥岩夹灰岩。矿田中大部分矿床属脉型重晶石矿床，亦形成有堆积型重晶石矿床。
潘村矿区内矿体受北西向和南北向两组断裂控制，北西向断裂走向313°～355°，倾向北东，倾角52°～85°；南北向断裂走向350°～360°，倾向东，倾角70°～80°（图10-1）。
区内重晶石脉80余条，矿脉产状与断层产状基本一致。重晶石脉出露长30～1700m，厚1～10m，延探50～60m。矿脉围岩为灰岩、泥岩及泥质灰岩等。围岩蚀变有硅化、重晶石化、方解石化和角砾岩化等。重晶石化与硅化关系密切。重晶石与石英、方解石共生。矿脉厚度地表较大，向深部有变小的趋势；重晶石品位地表较富.BaSO4平均83.58%，向深部趋贫，BaSO4平均64.12%。
重晶石富矿石多为重晶石单矿物类型矿石，柱板状结构，块状构造，晶体粗大，重晶石含量85%～95%。贫矿石多属石英－重晶石型，粒状结构，角砾状构造，重晶石含量50%～60%，此类矿石经风化堆积可相对富集，手选后可达到高品位富矿石。为中—低温热液矿床。
图10-1 广西象州县潘村重晶石矿区7线剖面图
（据汤继新等，1983)
1—硅化破碎带；2—重晶石矿脉；3—BaSO4(%)/厚度（m)
2.沉积型重晶石矿床
矿体呈层状、似层状、透镜状产出；重晶石以主要矿物或胶结物形式存在于湖相或海相细碎屑岩或泥质岩中，或者赋存在砂页岩和石灰岩层之间。矿体中心部位硫酸钡含量高，边部含量低；产状和围岩一致，围岩通常为黑色页岩。重晶石与FeS2等硫化物共生，因此，矿石一般为暗色—黑色带有硫化氟臭味的重晶石细粒集合体。矿石中矿物组分简单，有四种组合形式：重晶石单矿物组成、石英－重晶石组合、方解石－石英－重晶石组合、毒重石－斜钡钙石－重晶石组合。成矿后的变质作用常使矿石重结晶，矿物粒度增大。矿床规模一般大、中型，是最有工业价值的重晶石矿床，如陕西安康石梯、湖南新晃贡溪、贵州天柱大河边、镇宁乐纪、湖北柳林、安徽东至、浙江富阳、广西三江重晶石矿床。
德国的麦根矿床赋存于砂、页岩和石灰岩之间，厚6m，矿石中共生矿物有黄铁矿及沥青质。矿床的形成是在还原条件的水盆地中进行的，这种水盆地中富含H2S（有人认为H2S来自水下喷气和热泉）。当水溶液中含有Fe和Ba时，在水盆中心沉积大量黄铁矿，有时共生闪锌矿。水盆地边部因游离氧较多，H2S被氧化成H2SO4，生成重晶石沉积物（图10-2）。
图10-2 沉积型重晶石矿床沉积环境示意图
1—砂页岩；2—黄铁矿；3—重晶石（矿体）；4—灰岩
近年来通过对贵州天柱、玉屏及湘西新晃贡溪等重晶石矿床的研究，发现含矿岩系中包含有大量类似现代太平洋海底热水生物群的藻类、海绵骨针、管状生物等化石组合；重晶石矿石中有机质碳含量较低，具有原生残留有机质的明显特征；与同期的海相碳酸盐87Sr/86Sr比值（约为0.7090）相比较，重晶石矿床的87Sr/86Sr比值要低，集中在0.708310～0.708967之间，表明在矿床的形成过程中有来源于海底火山或海底热液活动提供的具有低87Sr/86Sr比值的锶加入。从而提出了下寒武统重晶石矿床为热水沉积的观点，并总结提出了陆坡带上与沉积作用有关的（贡溪式）重晶石矿床模式（图10-3）。
图10-3 陆坡带上与沉积作用有关的（贡溪式）重晶石矿床模式图
（据车勤建，1995)
1—下寒武统牛蹄塘组下段；2—下寒武统牛蹄塘组中段；3—震旦系；4—含硅质钙质磷块岩；5—沉凝灰岩；6—炭质页岩；7—粉砂岩；8—重晶石矿体；9—海底火山；10—含矿（Ba）热卤水；11—深大断裂及同沉积断裂
贡溪式重晶石矿床模式：
（1）成矿构造背景
该类型矿床主要分布在湖南新晃－贵州天柱地区。该区新元古宙处于古陆边缘并发生由西南向东北方向的海侵。雪峰运动后，该区处于相对稳定状态，发育了一套以硅质岩、白云岩、炭质页岩为主的沉积建造，并伴有相应的沉积成矿作用。
（2）产出地质环境
主要控矿构造 该区受北东向大断裂控制，在早寒武世，断裂的东盘发生沉陷，西盘继续上升，形成一边缘海盆。其陆坡地带的中下部发生了重晶石成矿作用，从而使该类型矿床沿着北东向继续分布。
含矿岩系特征 主要含矿岩系为下寒武统牛蹄塘组下段，为一套炭质页岩夹硅质岩、含钙质磷块岩、沉凝灰岩或凝灰质硅质岩、白云岩组合，属于陆坡－边缘海盆沉积。其Ba元素丰度值极高，是其他地层的数倍至数十倍。矿层顶底板与矿层稀土元素配分曲线和微量元素组合基本相似。
（3）矿床地质特征
矿体赋存于下寒武统牛蹄塘组下段，钙质磷块岩、沉凝灰岩之上，炭质页岩之下。矿层与地层产状一致，形态简单，产状稳定，以层状、似层状为主，局部为透镜状。一般长度为2000～3000m，最长者达20km以上，厚度一般为2～3m。矿石矿物主要为重晶石；脉石矿物主要有方解石、石英，其次有黄铁矿、胶磷矿和高岭石。微量及偶见矿物有绢云母、白云母、斜长石、磷灰石、绿泥石、黄铜矿等。矿石中有用组分有Mo,Ni,V, U, Y,Pt,Pd,Ag,Au,Sn等。矿石的结构主要有镶嵌粒状变晶结构，其次为花岗变晶结构、放射状结构。主要构造为致密块状和条纹状构造，其次为条带状、层纹状构造，还有少量的结核状、晶洞状、脉状、透镜状、片状、梳状、缝合线构造等。
（4）矿床模式描述
模式简要说明：晚震旦世留茶坡期大规模的海侵从南往北席卷湘西、黔东地区，沉积了一套以硅质岩为主的建造。早寒武世初期，海侵持续扩大，新晃、天柱地区全部沦为海盆边缘，并带来了丰富的成矿物质，在盆地边缘陆坡地带发生大规模的重晶石沉积成矿作用。尔后海盆处于半封闭状态，沉积了一套以炭质页岩为主的地层，对含矿层位起着覆盖与保护作用。
成矿时空演化及成矿主要机制：①物质来源：该区基底岩石Ba的平均含量是地壳丰度的17.7倍；重晶石矿层与底部钙质磷块岩之间有一层厚约1.0m 的沉凝灰岩或凝灰质硅质岩，其Ba平均含量是海水丰度的35倍，是震旦系上统富Ba岩石的1.69～5.76倍。因而基底岩石风化溶蚀、海底火山喷发是Ba的来源之一。②重晶石矿体中富含V,Mo, Ni及Au,Pt,Pd,Ag和稀土元素，是由水下含矿（Ba）热卤水沿深大断裂或火山喷发通道源源不断提供的。③重晶石矿石δ34S值变化于33.04 ‰～37.98‰之间，平均为36.14‰，说明硫的来源既不是蒸发岩，也不是岩浆岩中的硫酸盐，而是与有机质、厌氧细菌、生物有关的硫，从而造成3S4的异常富集。④基底沉积物在成岩过程中，大量的Ba离子从硅胶团中解脱呈游离状态进入盆地，与水下含矿（Ba）热卤水带来的Ba汇聚一起，在适当的沉积环境（气候炎热干燥，处于氧化还原界面附近）和物理化学条件（Eh值小于0,pH 值近于8）下与丰富的硫酸根化合形成BaSO4，并在一定的范围内快速堆积形成矿床。
（5）控矿因素及找矿标志
主要控矿因素：斜坡相沉积的含矿岩系，古构造、古地理环境和沉积相的变化部位。
找矿主要标志：①主要矿层产于下寒武统底部，具有广泛的区域性。②矿层顶、底板岩性主要有三种类型：顶、底板均为硅质岩类；顶板为结核状重晶石板状炭质页岩，底板为钙质磷块岩；顶板为硅质岩，底板为白云岩。③在矿层周围沟谷和河流中有重晶石重砂富集。④区域地层Ba元素丰度比地壳丰度高得多。
3.残积型重晶石矿床
矿体即为含重晶石的石灰岩和白云岩的风化壳。重晶石碎块和粘土相混杂，有少量燧石、石英及碳酸盐岩碎石。矿层厚度可达数米。矿床覆盖面积及矿石的质量，受原生矿脉的分布情况及矿物组合控制。美国密苏里州的这类矿床是典型实例。
该类矿床主要产于我国南方原生重晶石矿床附近的第四纪残坡积层中。矿体形态受原生矿和地形控制，呈复杂的扁豆状、透镜状；面积数千到数十万平方米，厚度数十厘米到3m；埋深数十厘米到2m；产状与围岩不一致。矿石中以重晶石、围岩碎屑、粘土为主，石英、方解石少量。矿床规模一般是小型，偶见中型，是有一定工业价值的矿床，如广西象州寺村重晶石矿床、海南儋州冰岭重晶石矿床。
三、资源分布及成矿规律
我国重晶石资源丰富，广泛分布于22个省（自治区、直辖市）（图10-4）。其中，储量以贵州最多，占全国总量的34.2%，其次是湖南（15.2%）、广西（10.6%）、甘肃（10.3%）、陕西（10.1%）、山东（5.9%）、福建（4.4%），以上7个省（自治区）储量合计占全国总储量的90.7%。截至2004年底，全国共查明资源储量的矿床103处，查明资源储量42597.14万t，居世界第一位。
图10-4 中国重晶石资源分布示意图
根据重晶石矿床的分布特点，我国可划分为8个成矿带（见表10-4）。
表10-4 我国重晶石矿床主要成矿带
我国主要的大型、特大型矿床常以单一的重晶石型为主要的矿石类型，属层状重晶石矿床，矿石具有明显的沉积构造和结构，矿物成分和化学成分比较简单，质纯。我国还有许多伴生重晶石矿床，虽然其没有单独开采或利用的价值，但可以综合利用或顺便开采，作为生产过程的副产品。例如，酒泉钢铁公司等单位已对甘肃镜铁山铁矿石中共生的重晶石做过选矿试验，开展综合利用研究。
我国的重晶石矿床在各个地质时代都有产出，主要集中在寒武纪、泥盆纪、奥陶纪和中生代的地层中。层状重晶石矿床主要集中于寒武系，其次是泥盆系，其中以下寒武统层状矿床总规模十分巨大。层状矿床与同沉积的活动性大断裂空间关系亦很明显，说明矿床与构造关系密切。脉状矿床多产在奥陶系、泥盆系和三叠系，充填于中－小型断裂、裂隙中，明显受构造控制。层状重晶石矿床主要产于构造活动褶皱带（区）和地台区的深水盆地中。脉状重晶石矿床主要产在地质构造较稳定的碳酸盐岩地台区的碳酸盐岩台地中。
重晶石矿床的含矿岩系也各有特色，层状矿床的含矿岩石为含有机质的碎屑岩、硅质岩，并具有眼球状构造；脉状重晶石矿床的围岩常为含燧石的碳酸盐岩与沉积初期的碎屑岩，普遍有明显的硅化蚀变。层状与脉状重晶石均与SiO2有密切关系。
湖北南庄坪重晶石矿床~
一、矿床概况
1.矿床名称
湖北南庄坪重晶石矿床。
2.地理位置及中心点经纬度坐标
矿区位于宜都市与五峰县交界处，处于渔洋关镇62°方向，直距4km，属宜都市王家畈乡管辖。地理坐标：东经111°06′10″～111°06′47″，北纬30°11′06″～30°11′39″，面积2.88km2。
3.矿床类型、矿种、资源储量、规模、品位、勘查程度、开发情况
该矿床属层控（内生）型重晶石矿床，矿区工作程度为普查，为小型规模。
4.所属Ⅲ，Ⅳ级成矿区带
ⅢBa-14滇东-川南-黔西成矿带（Ⅲ-77-①）。
5.区域成矿条件
本区所属构造单元为扬子陆块区（Ⅰ级构造单元），上扬子古陆块（Ⅱ级构造单元），上扬子南部被动边缘褶冲带（Ⅲ级构造单元），八面山台坪褶皱带（Ⅳ级构造单元-Ⅱ2-3-1）。
区内重晶石矿的形成受地层控制，上寒武统—中奥陶统为Ba元素的矿源层，包括娄山关组 、南津关组（O1n）、红花园组（O1h）、大湾组（O2d）、牯牛潭组（O2g），S元素主要来源于娄山关组蒸发岩类中的膏盐矿物。重晶石矿产的分布受区域性东西向、北北东向断裂控制，切割矿源层的次级北西向断裂为储矿构造，控制矿脉分布。
二、矿床地质特征
1.矿区地质特征
矿区出露地层有上寒武统娄山关组白云岩、灰质云岩；奥陶系生物屑灰岩及下志留统龙马溪组泥质页岩、石英粉砂岩、黑色硅质岩。南庄坪重晶石产出位置为长阳复式背斜中的梁山背斜南翼西段。矿区断裂构造发育，北北西向以F1，F7，F11为代表，断层走向340°～350°，倾向南西西或北东东，倾角65°～75°，断距几米、几十米不等。该组断裂是后期切割重晶石矿脉的主要构造。北东向以F12，F13，F14，F15等为代表，构成一组阶梯式断裂，走向50°～60°，显张扭性质。断距几米至十几米，对矿脉有一定的切割破坏（图4-8）。
2.矿床特征
（1）矿体特征
矿区内已发现重晶石矿脉七条，规模大小不一。主要矿脉总体走向330°，倾向南西，倾角70°～80°，矿体厚0.15～14.05m，平均3.69m；BaSO4含量61.11%～89.10%，平均69.02%。矿体延深一般60～120m，最大延深208m。矿体具有地表厚度大、质量好，向深部厚度变薄或尖灭，BaSO4含量变低或为方解石脉替代的特征。
总体来看，该矿体表现为以下三个特征：
1）矿化作用发育在切割矿源层的断裂中，主要是下奥陶统部位；当同一断裂在进入其他地层时，则基本未见矿化。
2）矿体产于断裂的扩张部位，呈脉状或透镜状产出。
图4-8 南庄坪矿区地质简图
（据湖北省地质调查院，2011）
1—第四系；2—中奥陶统庙坡组；3—下奥陶统红花园组；4—下志留统龙马溪组；5—中奥陶统牯牛潭组；6—下奥陶统南津关组；7—中-上奥陶统宝塔组；8—中奥陶统大湾组；9—上寒武统娄山关组；10—重晶石矿脉及编号；11—平行不整合地质界线；12—实测、推测地质界线；13—正断层及编号；14—逆断层及编号；15—性质不明断层；16—地层产状
3）矿体厚度多呈上厚下薄的楔状，延深较小，一般小于200m，向下尖灭或变化为方解石脉（图4-9）。
（2）矿石特征
A.矿物组分
矿石的矿物成分以重晶石为主，少量萤石、方解石及微量白云石、石英、绿泥石、绿高岭石、黄铁矿、粘土、有机质等。
B.矿石化学成分
矿石的主要化学成分有BaSO4，CaF2，SrSO4，CaO，Fe2O3，Al2O3，SiO2等，其含量随矿石类型不同而有所差异。BaSO4是矿石中主要有用组分，含量11.68%～97.34%，一般在60%～80%间，其变化趋势是在纵向上，地表含量高于深部。
图4-9 南庄坪矿区12勘探线剖面图
（据湖北省地质调查院，2011）
1—第四系；2—大湾组；3—红花园组；4—南津关组；5—重晶石矿体；6—结晶灰岩；7—泥晶砂砾屑灰岩；8—断层；9—探槽及编号；10—钻孔机编号
C.矿石类型
纯重晶石型矿石 矿物成分以重晶石为主，其他矿物少量。BaSO4含量在90%以上，重晶石呈巨晶板状结构，块状构造。矿石呈白—灰白色。
重晶石萤石型矿石 矿物成分主要是萤石和重晶石，其他矿物少量，萤石含量在50%～90%之间，重晶石含量10%～50%。
D.矿石结构、构造
矿石为中-巨晶结构；条带状、块状、角砾状构造。
E.围岩蚀变
围岩蚀变有硅化、萤石化、方解石化等，但都极微弱，以硅化、方解石化较常见。
三、矿床成因与成矿模式
1.成矿物质来源
该区内沉积地层，主要以碳酸盐岩为主。根据渔洋关、王家畈1：5万区调资料，Ba元素浓集系数较高的地层主要为上寒武统娄山关组—中奥陶统牯牛潭组碳酸盐岩，表明这些地层为区内Ba元素的矿源层，为重晶石矿床提供物质来源，S元素主要来源于娄山关组中的蒸发岩类。
2.矿床成因
矿区重晶石矿受地层和岩性控制较严，主要成矿地质作用可概括为由矿源层提供成矿物质，经热卤水（成矿介质）的不断循环，在的有利空间部位发生沉淀、充填形成脉状矿体。
3.成矿模式
区内重晶石矿脉主要受地层和岩性，呈脉状产出。从矿区重晶石脉产出的围岩看，当断裂经过下奥陶统的部位时，成矿就较好，其中又以红花园组最好，大湾组、南津关组（上部）等层位次之。当同一断裂经过其他地层部位时，成矿性变差或基本无矿。矿区的奥陶系南津关组、红花园组中Ba元素含量高达3444～12214 ppm，表明这些地层为成矿提供矿源物质，而断裂为成矿提供空间场所。深部热水沿早期断裂构造或裂隙上升运移，溶解、活化矿源层中的Ba，S元素，形成成矿热卤水并在切割矿源层部位的北西向断裂或裂隙中沉淀、富集。
综上所述，其成矿模式见图4-10。
图4-10 南庄坪重晶石矿床成矿模式图
（据湖北省地质调查院，2011）
1—志留系砂-泥岩及后期沉积物；2—宝塔组生物屑灰岩-泥晶灰岩；3—庙坡组泥岩；4—牯牛潭组亮晶-泥晶生物屑灰岩；5—大湾组瘤状泥质泥晶生物屑灰岩；6—红花园组亮晶生物屑灰岩；7—南津关组亮晶生物屑灰岩-砾屑灰岩鲕粒灰岩；8—娄山关组粉-细晶云岩；9—区域性控矿断裂（渔洋关断裂）；10—北西向容矿断裂；11—重晶石矿体；12—地下水运动方向；13—含矿热卤水运动方向
一、矿床概况
1.矿床名称
广西象州县潘村重晶石矿床。
2.地理位置及中心点经纬度坐标
矿床位于广西象州县，距罗秀公社9km，有简易公路相通，属罗秀公社管辖；地理坐标为109°54′50″，24°06′30″。
图5-2 湖南谭子山重晶石矿成矿模式图
1—砂砾岩；2—花岗岩；3—白垩系；4—泥盆系；5—硅化、重晶石化蚀变带；6—断层；7—重晶石矿体；8—矿液运移方向
3.矿床类型、矿种、资源储量、规模、品位、勘查程度、开发情况
广西象州县潘村重晶石矿床属热液型重晶石矿床。象州县的重晶石较早被发现。1970年，重晶石分布范围被概略圈定，1983年广西壮族自治区第七地质队对该矿床做了勘探，硫酸钡品位56.05%～95.82%，矿床规模为中型。
4.所属Ⅲ，Ⅳ级成矿区带
ⅢBa-19桂中北成矿带（III-86-②）。
5.区域成矿条件
本区位于湘中-桂中被动陆缘盆地（Pz1）与贺州-衡阳断陷盆地（Pz2）交汇处。
区内地层分布有寒武系黄洞口组，泥盆系莲花山组、那高岭组、郁江组、上伦白云岩、二塘组、官桥组、大乐组、四排组、东岗岭组、榴江组、五指山组，石炭系鹿寨组、巴平组、南丹组和马平组。下泥盆统主要为生物碎屑灰岩，其次有含硅质团块灰岩、泥灰岩，下部夹泥岩，底部为白云岩。东岗岭组主要为泥岩、页岩、泥灰岩之夹层或互层。
本区发育着不同时期、不同性质的褶皱和断裂，根据这些构造的走向，大致可分为东西向、北北东向、近南北及北西向四组。桐木断裂规模巨大，是热液活动的通道，在桐木断裂的上盘，发育着次一级断裂，且在成矿区段多呈张性断裂，是矿液进行交代、沉淀的主要场所。矿区内各组断层，均属桐木区域性大断裂的次级派生构造。
本类型重晶石矿床最直观的控矿条件是构造裂隙。如断层裂隙、地层并不错位的张裂隙及因地层褶皱、滑动而出现的层间裂隙或虚脱部位。这些构造空间的存在，成为热液型重晶石成矿的必备条件。
二、矿床地质特征
1.矿区地质特征
本区位于大瑶山隆起的西部边缘，出露地层有寒武系、泥盆系、石炭系及第四系。中泥盆统应堂组（D2y）下段和下统四排组（D1s）是本区重晶石矿的控矿层位（图5-3）。
矿区范围在大瑶山复背斜西翼；近南北向、北西向断裂及硅化压碎破碎带发育有重晶石矿体。
围岩蚀变在硅化、重晶石化、白云石化和方解石化。硅化在断层破碎带内普遍发育为硅化蚀变带，成为重晶石矿脉的直接围岩。硅化作用以地表或浅部最为强烈，往深部逐渐减弱，重晶石化发育于近矿围岩地段和硅化破碎岩带，白云石化较弱，方解石化在破碎带内及两侧围岩中普遍发育，局部可形成方解石岩。
图5-3 广西象州县重晶石矿田潘村矿床地质略图
（据广西第七地质队，1983）
1—第四系；2—泥盆系东岗岭组；3—泥盆系应堂组上段；4—泥盆系应堂组下段；5—泥盆系四排组第四段；6—泥盆系四排组第三段；7—泥盆系四排组第二段；8—泥盆系四排组第一段；9—泥盆系郁江组；10—地质界线；11—正断层；12—逆断层；13—矿体；14—产状
2.矿床特征
（1）矿体特征
潘村重晶石矿床呈北北东向展布，矿体产于下泥盆统，严格受到南北和北西向两组断裂构造破碎带的控制。矿体呈脉状、透镜状矿体产出，分布广泛，成群出现（图5-4）。矿体一般100～400m，最短几十米，最长的矿体达1083m，长度500m以上的矿体有八条。矿体厚度一般1～6m，最薄0.06m，最厚矿体（钻孔ZK4707）为19.81m。矿区矿体主要有沿南北向展布和沿北西向展布的矿体。
（2）矿石特征
A.矿石矿物成分
矿石矿物成分简单，主要为重晶石，局部见少量黄铜矿。脉石矿物主要有石英、方解石和白云石，少量黄铁矿，次生矿物有褐铁矿和孔雀石等。重晶石在不同的矿石类型中含量有别，根据25块矿石标本鉴定结果统计：在块状重晶石矿石中重晶石含量一般为95%～99%；在斑杂状重晶石矿石（硅化压碎状矿石、碳酸盐化压碎状矿石）中重晶石含量为30%～84%。矿石中各种矿物的含量见表5-2。
表5-2 潘村重晶石矿床矿物成分及其含量表
资料来源：广西象州县潘村重晶石矿区详细勘探地质报告，1983。
B.矿石化学组分
矿石的化学成分，主要有益组分为BaSO4，个别矿体还含Cu和Pb；主要有害组分为SiO2，Fe2O3，Al2O3和水溶盐。
表5-3和表5-4表明：块状矿石中Fe2O3，Al2O3，水溶盐的含量均在允许范围值以内。SiO2一般均在允许范围值以外，个别稍偏高。1，11，30，47，65 和93 号矿体矿石中有害组分水溶盐均在允许范围值以内，Fe2O3，Al2O3一般在允许范围值以内，个别稍偏高，SiO2大多数偏高。对化工利用有一定影响。然而矿石经选矿后，精矿中主要有害组分均在允许范围以内。
表5-3 潘村矿区组合样多项分析结果表 单位：%
注：表中BaSO4采用单工程矿体平均含量。
表5-4 潘村重晶石矿区块状矿石多项分析结果表 单位：%
资料来源：广西象州县潘村重晶石矿区详细勘探地质报告，1983。
图5-4 潘村重晶石矿区B-B′地质剖面图
1—泥盆系四排组：2—泥盆系上伦组：3—泥盆系大乐组四段：4—泥盆系大乐组三段：5—泥盆系大乐组二段：6—泥盆系大乐组一段：7—浮土：8—页岩：9—泥岩：10—泥质灰岩：11—会岩：12—白云岩：13—重晶石脉及编号：14—实测、推测地质界线：15—断裂
C.结构构造
重晶石矿石主要结构有半自形柱板状结构、他形粒状结构和压碎结构。
半自形柱板状结构 重晶石呈粗大的半自形柱板状，长约数毫米，彼此紧密镶嵌，组成重晶石集合体。由于重力作用，往往出现波状消光及双晶条带错动。偶尔可见石英及碳酸盐矿物微粒被包裹。
他形粒状结构 重晶石呈他形粒状，或不规则粒状。颗粒度0.1～0.4mm，包围早期不规则粒状石英产出。
压碎结构 原岩被压碎呈大小不等、形态各异的角砾状碎块或细小颗粒。白云石、方解石、重晶石受力作用，出现波状消光、双晶条带弯扭、断错，有的甚至压裂压碎；部分致密块状重晶石因受动力作用具强烈的波状消光和裂纹，甚至被压碎成大小不等的碎块和颗粒。
矿石构造主要有块状构造、角砾状构造和网脉状构造。
块状构造 由重晶石粗大半自形柱板状晶体和不等粒的粒状晶体批次紧密嵌接组成。
角砾状构造 压碎状矿石中原岩（硅化灰岩、硅质石英岩等）或早期块状重晶石受动力作用被压碎呈角砾状碎块，又被后期重晶石和硅质胶结而成。
网脉状构造 原岩受动力作用产生细微裂缝，被后期的重晶石细脉、方解石细脉和方解石重晶石细脉充填胶结，彼此穿插构成网脉状。偶尔可见石英细脉穿插。
D.矿石类型
按矿石矿物成分和结构构造可分为块状重晶石矿石、硅化压碎状重晶石矿石和碳酸盐化压碎状重晶石矿石三种矿石类型。
块状重晶石矿石 为白色，块状构造。主要由重晶石组成，重晶石晶体粗大，可大于5mm。呈柱板状、压碎柱板状、粒状、压碎粒状结构。杂质少，仅含少量石英和碳酸盐矿物。BaSO4含量大于85%为富矿石，略经手选，即可直接利用。多分布于矿体的上部。
硅化压碎状重晶石矿石 为浅灰、灰白色，具压碎结构，角砾状构造或网脉状构造。重晶石呈板状、半自形板状或粒状。脉石以硅质石英居多，少量方解石、白云石，微量炭质、黄铁矿和黄铜矿。这类矿石含BaSO420%～85%；多分布于块状重晶石矿石侧旁和矿体下部。化学成分BaSO4≥30%，BaCO3＜7%，SiO2＞10%。分布在重晶石型矿石两侧。
碳酸盐化压碎状重晶石矿石 为浅灰、灰白色，压碎结构，角砾状构造或网脉状构造。重晶石呈板状、粒状。脉石以硅质、石英和方解石居多，少量白云石，微量炭质、黄铁矿和黄铜矿。这类矿石含BaSO420%～70%，CaO 10%～25%，SiO210%～30%。多分布于矿体深部。
后两种矿石BaSO4含量小于85%，属于贫矿石，需经选矿后，方能利用。
三、矿床成因与成矿模式
1.成矿物质来源
象州式热液型重晶石矿，成矿物质来自地壳深部硅铝层混合岩浆，反映有岩浆后期热液成矿特征，也有来自含矿地层，具有多阶段性、多期成矿作用特点。
2.成矿控制因素
（1）断裂构造控矿
本区南北向和北西向两组断裂构造带严格控制矿体形状、形态和规模。矿体呈脉状或透镜状产出，矿体产状与断裂构造产状一致。矿体规模与断裂构造发育程度关系密切。
（2）层位控矿
区内下泥盆统四排组和中泥盆统应堂组下段严格控制了矿体分布空间。矿体主要产于四排组第二段、第三段和第四段中。应堂组上段和郁江组均未见重晶石矿体产出，也未见重晶石矿化现象。
（3）岩性控矿
灰岩、泥质灰岩因岩性较脆，被断层破坏时，容易形成破碎带，同时由于其化学性质较活泼，易于交代，为本区的重晶石矿体的生成提供了良好的岩性条件。
在罗邦中、下泥盆统剖面中，采集原岩光谱样59个，钡元素含量的分析结果统计见表5-5。从表5-5中看出：下、中泥盆统灰岩，泥质灰岩钡元素含量比一般沉积岩中钡元素背景值0.4%高2～5倍。
表5-5 原岩光谱分析钡元素含量统计表 单位：%
资料来源：广西象州县潘村重晶石矿区详细勘探地质报告，1983。
3.矿床成因
在矿区东面大瑶山有大进花岗岩体（据1：20万填图资料，属于燕山期）和花岗斑岩脉、石英斑岩脉、闪长岩脉等分布，矿区南面泥盆系中有多种小岩脉发现，这些地质现象说明了本矿区处于岩浆活动范围之内。
区内构造活动频繁，构造控矿作用十分明显。矿区东侧桐木区域性大断裂，多期次活动，是矿液运移的良好通道，其派生的次级南北向和北西向断裂破碎带，是主要的储矿构造，它严格控制着矿体的产状和形态。在构造活动的早期，矿区内首先形成南北向挤压破碎带，接着又产生了北西向挤压破碎带，地下含Si，Ca，Mg等成分的热水溶液沿断裂破碎带上升交代，形成强烈的硅化及微弱的碳酸盐化蚀变。中期构造活动，以张裂作用为主，使早期形成的断裂破碎带转化为张裂性质，形成良好的贮矿空间，与此同时，富含Ba，Si，Ca等成分的热水溶液上升活动，于断裂破碎带中填充、交代形成重晶石矿体，同时使硅化再次加强，并伴随产出大量的方解石脉。晚期构造活动减弱，断裂破碎带产生细微裂隙，含Ba，Si，Fe，Ca，Cu，Pb，Zn等元素的热液沿破碎带活动，在合适的条件下，再次形成重晶石细脉、方解石细脉及石英细脉，并局部产生细脉状和星点状黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿及方铅矿化。
成矿作用以充填为主，重晶石矿体呈脉状、透镜体状产出。含矿破碎带热液蚀变强烈，地表和浅部以硅化为主，在硅化强烈的地段，往往形成石英硅质岩；深部以碳酸盐化为主，常有较多的方解石脉和白云石脉穿插。重晶石矿体与硅化的关系极为密切。
经矿物包裹体测温结果，得出本区重晶石的成矿温度为150～335℃，说明属中低温热液的产物。
根据上述地质特征，本区重晶石矿床应属中低温热液成因的矿床。
4.成矿模式
潘村重晶石矿床的成因类型为热液型重晶石矿，矿床产在地台隆起区和坳陷区的过渡带，在坳陷区一侧，具有多阶段性、多成矿作用的特点。隆起区和坳陷区之间有基底断裂为界，它是相对升降错动的枢纽。在地台盖层沉积时，断裂也同时活动，印支期在印支运动的作用下使下古生界产生褶皱和产生北北东向、北西向的断裂或原有的北北东向、北西向的断裂重新活动，由于各种因素的影响，基底断裂通过的地带，构造活动最强，岩层变形特别明显，构造特别复杂，甚至有岩浆沿基底断裂侵入。岩浆期后从岩浆分异出来的活性很强的含Ba，S等微量元素的含矿热液又沿断裂上升，借地壳活动的力量，热液一次一次地扩散活动，它们活动中沿途携带了地层中可以被它们摄取的物质，而成为组分复杂的热液，到了上部又有地下水混入。地下水溶液在地层中活动的时候溶蚀和获得了围岩中的成矿元素和岩浆热液，混合时成矿元素也一起混入。由岩浆热液和地下水混合成的成矿热液，侵入到已经褶断变形了的盖层中，多在含有机质高的刚性碳酸盐岩中遇到适宜的环境中沉淀富集结晶而成矿。
根据上述成矿模式的综合描述，其理想化成矿模式（图5-5）。
图5-5 广西象州潘村重晶石矿成矿模式图
1—下泥盆统；2—寒武系；3—白云岩；4—基底地层；5—印支期花岗岩；6—灰岩；7—断层；8—重晶石矿体；9—地层中Ba元素运移方向；10—深部岩浆中含Ba，S液体运移方向
重晶石矿床地质勘查与评价
答：重晶石常与各种硫化物（黄铁矿、黄黄铜矿、方铅矿、闪锌矿）及其氧化产物以及石英、萤石等矿物共生；在有色金属矿中重晶石常常是主要脉石矿物，因此在地质勘探时，要特别注意对矿床的综合勘查和综合评价。例如，四川呷村铅锌银矿床就是一个复合性矿床，既是硫化物矿床，又是重晶石矿床。矿床下部为黄铁矿...
湖南衡南谭子山重晶石矿床
答：矿床位于湖南衡南县谭子山，距谭子山火车站约3km，有铁路、公路通过，交通方便；地理坐标为112°08′07″，27°02′19″。3.矿床类型、矿种、资源储量、规模、品位、勘查程度、开发情况 该矿床属热液型重晶石矿床，勘查程度为普查，全矿区矿石中BaS04的平均品位为94.88%，属小型矿床。4.所属Ⅲ，...
河南汲县大池山重晶石矿床
答：汲县（卫辉市）大池山重晶石矿位于河南省卫辉市大池山乡境内，北起靳庄，南至南江沟，西起花园，南至前龙卧，面积约28km2，矿区交通便利，东南距汲县火车站约35km，有公路相通。地理坐标为东经113°57′57″，北纬35°36′17″。3.矿床类型、矿种、资源储量、规模、品位、勘查程度、开发情况 该矿...
尖晶石的资源分布及地质特征
答：尖晶石矿Cong Troi是越南最具经济价值的矿床。该矿床产出的尖晶石晶形完美,颜色丰富,包括褐紫色到紫色、粉红色,帕德玛(padparadscha)色的尖晶石。其他有经济价值的矿床还有陆安北10km处的BaiLinh矿,产出橙红色尖晶石;距离陆安南约80km处的滩香(Tan Huong)矿产出粉到暗紫色尖晶石;距离陆安数千米北的MinhTien矿产...
重晶石矿床地质
答：多数重晶石矿床属于中—低温热液矿床。成矿地质条件与多金属矿床十分相似,重晶石常常作为多金属矿石的副产品开采。热液成因的重晶石矿床,其围岩可以是酸性和碱性侵入岩、火山岩,以及其他硅酸盐岩石。矿体有交代成因的,也有充填结晶的矿脉。美国学者认为这种类型的重晶石,是含BaCl2和BaS的热液与含SO2-4的渗流水作用...
古潭重晶石矿床
答：图3-22 广西来宾市古潭重晶石矿床地质略图(据李文炎等,1991) 中泥盆统东岗岭组(D2d):为含矿层位的下伏地层,分布于背斜轴部。为中层状泥晶灰岩、泥岩、页岩及薄至中层状含燧石团块泥灰岩。厚大于106m。 榴江组下段(D3l1):为含矿层位,主体由硅质岩组成,近底部有一层8～10m的中粗粒砂岩透镜体,上...
陕西安康县石梯重晶石矿床
答：二、矿床地质特征 1.矿区地质特征 安康市石梯重晶石矿床属沉积大型矿床,含矿地层为上震旦统—下寒武统鲁家坪组 ,含矿建造为重晶石碳硅质岩建造、碳酸岩盐建造,成矿地层为上震旦统—寒武统鲁家坪组中段 ,地层产状倾向30°～50°,倾角45°～65°。鲁家坪组中段炭硅质岩和炭质板岩互层,底部夹条纹状薄层...
广西象州县潘村重晶石矿床
答：3.矿床类型、矿种、资源储量、规模、品位、勘查程度、开发情况 广西象州县潘村重晶石矿床属热液型重晶石矿床。象州县的重晶石较早被发现。1970年,重晶石分布范围被概略圈定,1983年广西壮族自治区第七地质队对该矿床做了勘探,硫酸钡品位56.05%～95.82%,矿床规模为中型。 4.所属Ⅲ,Ⅳ级成矿区带 ⅢBa-19桂中...
矿床类型
答：根据重晶石矿床的地质特征和成因,可将矿床分为下列5种类型,即沉积(热水)型、沉积改造型、火山-沉积型、岩浆期后热液型(简称热液型)和残坡积型。 一、沉积(热水)型重晶石矿床 我国已知的大型、超大型重晶石矿床多数为热水沉积型。含矿层位以下寒武统底部为主,其次是上泥盆统上部,个别为早中奥陶统和白垩...
福建永安李坊重晶石矿床
答：1.矿区地质特征 矿区中的重晶石矿体呈似层状、透镜状产于下—中寒武统林田群 的细碎屑硅泥质浅变质岩系中,明显受层位控制。矿区林田群 广泛分布于村头、洋坑、潘山及南山后、竹头坑、寨湖境东南等地(图3-18)。 图3-18 福建永安李坊重晶石矿床地质简图 1—第四系;2—上侏罗统南园组;3—上震旦统...
