湖南重晶石礦基本地質(zhì)特征

余學(xué)磊，曾煜軒，馮佳偉

（成都理工大學(xué)地球科學(xué)院， 四川成都 610059）

1 重晶石礦基本的地質(zhì)特征

1.1 工業(yè)類型

重晶石礦主要的成因類型有：熱液充填型、淺海沉積型、火山沉積型及風(fēng)化型。

對(duì)湖南省而言，重晶石礦床的工業(yè)類型主要有中一低溫?zé)嵋毫严冻涮钚团c淺海相沉積型兩種。其特點(diǎn)見表1。

1.2 典型礦床的地質(zhì)特征

1.2.1 湖南衡南縣譚子山重晶石礦(熱液型)，見圖1、表2。

表1 湖南省重金石礦床工業(yè)類型及其特征表

圖1 衡南縣譚子山重晶石礦區(qū)地質(zhì)圖

礦區(qū)西段分布有下石炭統(tǒng)梓門橋組灰?guī)r；北、中部有下白堊統(tǒng)硅化砂巖、石英砂巖、頁(yè)巖分布；南部出露有上白堊統(tǒng)底礫巖、泥巖。地層走向北東東，傾向南南東，傾向通常為40°～50°之間。

礦區(qū)構(gòu)造主要以北東向正斷層為主組成斷裂破碎帶，發(fā)育于石英砂巖范圍內(nèi)，具有多次活動(dòng)的特點(diǎn)。重晶石脈產(chǎn)于該斷裂破碎帶的節(jié)理裂隙中，可清晰得知是通過(guò)斷裂帶控制。礦體形狀存在脈狀、細(xì)脈狀及礦包。礦區(qū)內(nèi)共5個(gè)礦體，呈北東向斷續(xù)分布，最長(zhǎng)達(dá)700m，最寬者達(dá)65m。礦體平均品位達(dá)94.88%。礦體越往深部，銅礦化越強(qiáng)，伴隨有硅化及褪色化。整個(gè)礦化帶長(zhǎng)達(dá)2000m，寬幾十米至300m。

礦體內(nèi)礦石類型單一，屬重晶石礦石，并伴隨生長(zhǎng)少量石英礦物，還有微量的銅、鉛金屬硫化物等。全礦區(qū)探明儲(chǔ)量為259.40萬(wàn)噸，至1981年保有儲(chǔ)量178.9萬(wàn)噸。

該礦礦石質(zhì)量好，易采易選，經(jīng)濟(jì)效益較好。從1958年至1981年累計(jì)產(chǎn)2368.25萬(wàn)元。利潤(rùn)為562萬(wàn)元。

1.2.2 新晃縣貢溪重晶石礦(沉積型)

礦區(qū)內(nèi)地層主要為震且系及寒武系簡(jiǎn)述如下：

震且系下統(tǒng)為南沱組及上統(tǒng)留茶坡組。寒武系地層總厚達(dá)1600m，整合于震且系之上，組組段間均為連續(xù)沉積。

本區(qū)重晶石礦層有兩個(gè)層位∶寒武系下統(tǒng)底部和震且系陡山沱組上部，前者有五個(gè)礦段，后者僅一個(gè)礦段。

（1）震旦系上統(tǒng)陡山沱組含礦巖系：頂板為留茶坡組硅質(zhì)巖，底板為白云巖。包含9個(gè)具有透鏡狀結(jié)構(gòu)的重晶石礦體，長(zhǎng)10m～350m，厚0～75m，規(guī)模較小。

（2）寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組下段含礦巖系∶礦體賦存于中、上部，礦層底界為留茶坡組硅質(zhì)巖，頂界與炭質(zhì)板巖呈過(guò)渡關(guān)系。礦層頂板往往為釩礦化的炭質(zhì)頁(yè)巖層，底部又有一層較穩(wěn)定的含磷層。

重晶石礦層層位穩(wěn)定，與頂?shù)装鍨檎辖佑|，接續(xù)性較好。主要呈層狀、似層狀，局部為透鏡狀。長(zhǎng)100m～22730m，一般達(dá)數(shù)千米，厚0～7.25m，平均1.97m。其中以銅盆蓋、碧林、觀音山礦段的礦層規(guī)模大。重晶石礦體計(jì)有12個(gè)，長(zhǎng)40m～21680m，一般長(zhǎng)數(shù)千米；厚0.34m～7m，平均2.04m，全礦區(qū)礦石的平均品位為72.39%。其中以3、5、10號(hào)礦體規(guī)模最大。斜深一般已控制300m～400m，最大已控制988m。湖南境內(nèi)已探明C+D級(jí)儲(chǔ)量約6000萬(wàn)噸，全區(qū)遠(yuǎn)景儲(chǔ)量估算有4.5億噸，為特大型重晶石礦床。

表2 衡南縣譚子山重晶石礦礦體產(chǎn)狀、規(guī)模一覽表

2 地球物理特征

重晶石礦石一般密度和電阻率較高。當(dāng)熱液成因的重晶石脈伴有金屬硫化礦物時(shí)則呈良導(dǎo)電性，高極化率；重晶石礦一般無(wú)磁性、無(wú)放射性。

2.1 重晶石礦的密度

由表3可知，重晶石礦石與圍巖一般其密度差可大于0.8g/cm3。表明重力法對(duì)重晶石礦具備地球物理前提。

2.2 重重晶石礦的電阻率

單礦物的重晶石巖，其電阻率較高，可從103～106Ω·M變化但如有電子導(dǎo)電性礦物存在，則其電阻率較低，極化率升高。

據(jù)譚子山重晶石礦巖石電參數(shù)的統(tǒng)計(jì)，重晶石礦石電阻率(幾何平均值)9600Ω·M，硅化砂巖為4500Ω·M，礫巖為5200Ω·M，紅色砂巖為1000Ω·M，暗紫色砂為2900Ω·M。重晶石礦相對(duì)圍巖為高阻，具備電阻率法工作前提。

3 結(jié)論

綜上所述，目前對(duì)新晃重晶石礦床研究資料雖然很多，但是對(duì)重晶石礦床礦石產(chǎn)狀規(guī)模、密度品相對(duì)比研究較少。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)重晶石礦床礦石不同礦區(qū)的礦體產(chǎn)狀、形態(tài)分布進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比研究和物理性質(zhì)（電阻率、密度值等）分析，討論礦床的形成環(huán)境和成礦過(guò)程，并對(duì)礦床成因進(jìn)行探討，為該地區(qū)重晶石礦床成礦理論的探討提供一定的依據(jù)，對(duì)于湖南省衡南縣重晶石礦資源保障程度、資源富集度、開發(fā)利用率、開發(fā)潛力等方面具有推進(jìn)作用，也存在較好的找礦遠(yuǎn)景。

表3 重晶石礦石和圍巖密度值比較表