安徽東至縣金家村沉積型重晶石礦地質(zhì)特征及控制條件分析

盧健 郭燦平 吳波

摘要：東至縣金家村礦區(qū)位于揚子地塊之江南隆起帶，受區(qū)域性深大斷裂和古地理環(huán)境控制，晚震旦世至早寒武世早期廣泛沉積黑色巖系。本文通過對金家村礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的六處沉積型重晶石礦體地質(zhì)特征進行總結(jié)，然后從礦區(qū)的古構(gòu)造、古地理及巖性等方面對該類型礦床的控制條件進行分析研究。認為黑色巖系與區(qū)域構(gòu)造對沉積型重晶石礦床的形成具有重要控制作用，周邊同地質(zhì)背景區(qū)域在尋找沉積型重晶石礦床具有較大潛力。

關(guān)鍵詞：重晶石；沉積型；黑色巖系；金家村

基金項目：安徽省地質(zhì)勘查基金管理中心“安徽省東至縣金家村銀多金屬礦預(yù)查（編號：2011-2-4）”資助成果。

Analysis on Geological Characteristics and Control Conditions of Sedimentary Heavy Crystal Mine from East Anhui Province to Jinjiacun

Lu jian， Guo Can-ping， Wu Bo

Anhui Geological and Mineral Survey Bureau 311 Geological Team， Anhui Anqing 246003

Summary： The JINJIACUN mining area is located in the Jiangnan uplift zone of the Yang Xiong Massif， controlled by regional deep faults and palaeogeographic environment. In this paper， the geological characteristics of six sedimentary barite ore bodies discovered in Jinjiacun mining area are summarized， and then the controlling conditions of this type of deposit are analyzed and studied from the aspects of Paleostructure， paleogeography and lithology. It is considered that the black rock series and regional structure have important control on the formation of Sedimentary Barite Deposit， and there is great potential to search for Sedimentary Barite deposit in the peripheral area of the same geological background.

Key words： Barite； Sediment； Black rock system； Jinjia Village

1.引言

重晶石是重要的含鋇礦物，具有密度大、硬度低、無毒無磁等特征，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。我國沉積型重晶石礦的分布具有廣泛而集中特點，目前已探明的沉積型重晶石礦床多分布于揚子地塊南緣貴州、湖南、湖北及安徽一帶，晚震旦世至早寒武世早期南方地區(qū)發(fā)生了強烈的拉張活動[1]，海平面普遍上升，沉積了黑色巖系，底部有含磷結(jié)核和硅質(zhì)放射蟲等深海凝縮沉積物。而東至縣金家村重晶石礦便分布在晚震旦世至早寒武世沉積的黑色巖系內(nèi)，屬揚子地塊南緣重晶石成礦帶。

安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊在承擔(dān)安徽省地質(zhì)勘查基金項目“安徽省東至縣金家村銀多金屬礦預(yù)查”項目過程中，通過地質(zhì)測量、探槽揭露及鉆孔施工等手段在晚震旦世至早寒武世皮園村組與荷塘組接觸部位發(fā)現(xiàn)了沉積型重晶石，為礦區(qū)周邊黑色巖系的沉積型重晶石成礦條件提供了參考和借鑒。

2.區(qū)域構(gòu)造背景

揚子地塊南緣重晶石成礦帶位于我國南方，沿湘黔邊境貴陽-長沙-皖南東至-績溪一帶分布，成礦帶呈NEESWW向展布，長達1100km（圖1（a））。區(qū)域整體屬揚子地塊，江南深大斷裂大致沿長江呈NEE向展布。

研究區(qū)夾持于NE向東至縣斷裂、葛公鎮(zhèn)斷裂之間，葛公鎮(zhèn)斷裂在研究區(qū)東側(cè)通過，其將兩側(cè)地層錯切成大小不一的菱形斷塊（圖1（b）），巖層產(chǎn)狀多變，晚期近EW向、NEE向斷裂發(fā)育；區(qū)域內(nèi)巖體不甚發(fā)育，但中酸性、中性巖脈出露頻繁，規(guī)模大小不等。

3.礦區(qū)地質(zhì)特征

3.1地層

研究區(qū)位于安徽省南部東至縣南側(cè)，大地構(gòu)造位處于江南隆起帶之江南過渡帶與江南古陸基底隆起帶的過渡地帶，地層屬揚子地層區(qū)江南地層分區(qū)，主要發(fā)育新元古代南華紀(jì)-早古生代寒武紀(jì)地層，沉積相由淺海-陸棚相、斜坡相、淺海盆地陸棚相組成。由老至新依次出露南華紀(jì)休寧組（Nh1x）、南沱組（Nh2n），震旦紀(jì)藍田組（Z1l）、皮園村組（Z2-∈1p），寒武紀(jì)荷塘組（∈1ht）、大陳嶺組（∈1-2d）、楊柳崗組（∈2y）。

3.2構(gòu)造

研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造較發(fā)育，按展布方向大致可分為NENNE向、NEE向及近EW向3組，其中規(guī)模最大的有葛公鎮(zhèn)斷裂，其及其派生斷裂把兩側(cè)多個地層、早期斷裂錯切，構(gòu)成了區(qū)內(nèi)復(fù)雜的菱形網(wǎng)狀構(gòu)造格架；研究區(qū)褶皺體系屬占大向斜，構(gòu)成其西南昂起端，區(qū)內(nèi)則形成金家村向斜，向斜核部為寒武紀(jì)地層，兩翼為震旦紀(jì)、南華紀(jì)地層。

3.3巖漿巖

研究區(qū)內(nèi)地表無大型巖體分布，但近地表出露的中性、中酸性巖脈頗為發(fā)育，其中在葛公鎮(zhèn)斷裂旁側(cè)成群分布，且脈巖種類繁多。脈巖展布方向較雜亂，圍巖主要表現(xiàn)為硅化、綠泥石化、黃鐵礦化、高嶺土化及絹云母化等。

4.重晶石礦體地質(zhì)特征

4.1重晶石產(chǎn)出層位

金家村沉積型重晶石分布在研究區(qū)西側(cè)神龍庵，中部和尚嶺及東側(cè)烏石坑一帶。產(chǎn)出層位全部位于震旦-寒武紀(jì)皮園村組（Z2-∈1p）與寒武紀(jì)荷塘組（∈1ht）接觸部位。圍巖由灰黑色硅質(zhì)巖、黑色碳質(zhì)頁巖、碳硅質(zhì)頁巖，在局部地區(qū)還可見薄層狀石煤層、并發(fā)育串珠狀磷結(jié)核、黃鐵礦等。

4.2重晶石礦體特征

本次在金家村礦區(qū)圈定了6處重晶石礦體，呈似層狀展布，礦體視厚度一般在2m～25m，在地層褶皺端明顯增厚，如東側(cè)烏石坑一帶表現(xiàn)明顯，視厚度可達50m，礦體平面長度在132m～760m，整體來看，礦體呈東西走向分布，且礦體的空間分布具有厚度相對穩(wěn)定、平面分布不連續(xù)特征（圖2）。

4.3重晶石礦石特征

礦石呈灰黑色-灰色，呈結(jié)核狀，呈扁豆?fàn)睢⒈鈾E球狀、不規(guī)則球狀產(chǎn)出，結(jié)核大小在4～10㎝×9～16㎝×2～28cm，大者可達8㎝×20㎝×50㎝，分布密度為4～20個/平方米，重晶石長軸方向與圍巖層理相平行（照片1）。

礦石內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈放射狀、板狀、條柱狀、他形粒狀（照片2），局部受構(gòu)造改造呈變晶結(jié)構(gòu)，圍巖多見黃鐵礦化、弱硅化，構(gòu)造為塊狀、結(jié)核狀構(gòu)造為主[2]。

4.4礦石化學(xué)組分

據(jù)李文炎等研究顯示：湖南貢溪重晶石礦床的礦石化學(xué)分析，重晶石BaSO4最高含量在32.06%～98.06%、平均含量在85.56%；廣西三江板必礦床，重晶石BaSO4最高含量在60%～70%、平均含量在94%[1]。

本次在金家村礦區(qū)采集的樣品分析結(jié)果顯示：重晶石BaSO4含量在82%±、石英含量在3%±、方解石在3%±、粘土礦物含量在10%±，石英呈小顆粒分布重晶石晶隙、裂隙間，方解石他形粒狀分布，不透明礦物隱晶質(zhì)不規(guī)則短脈狀、細脈狀沿重晶石裂隙分布[2]。

5.重晶石礦控制條件分析

5.1古構(gòu)造條件

目前在揚子地塊發(fā)現(xiàn)的重晶石礦床多沿江南深大斷裂旁側(cè)呈帶狀分布，嚴(yán)格受深大斷裂相伴的凹陷部位控制[1]，礦體的走向多與深大斷裂平行分布。研究區(qū)內(nèi)重晶石礦體均受近EW向斷層控制，而研究區(qū)東部的績溪重晶石礦業(yè)反映該特征，在區(qū)域內(nèi)與江南深大斷裂之南的皖南裂陷槽有關(guān)，因此深大斷裂對該類型礦床的形成具有重要控制作用。

5.2古地理條件

研究區(qū)所處揚子地層區(qū)江南地層分區(qū)，屬江南過渡帶，為地臺型沉積，主要由淺海-陸棚相、斜坡相、淺海盆地陸棚相組成，構(gòu)成金家村向斜。而本次發(fā)現(xiàn)的重晶石礦體均處于向斜的邊緣，古地理環(huán)境屬盆地斜坡相，具有滯流、閉塞環(huán)境特點，說明重晶石具有濁流沉積成因，是在陸坡下轉(zhuǎn)深水的環(huán)境形成的。因此這種氧化-還原界面的古地理條件對優(yōu)質(zhì)重晶石礦的形成提供了良好的環(huán)境。

5.3巖性條件

從區(qū)域成礦背景來看，湘黔、皖南等地沉積型重晶石礦床的成礦期集中在晚震旦世末-早寒武世初狹窄的時間段。金家村重晶石礦體賦存于震旦-寒武紀(jì)皮園村組（Z2-∈1p）與寒武紀(jì)荷塘組（∈1ht）接觸部位，受層位控制明顯，礦體的底板為硅質(zhì)巖、含磷結(jié)核（薄層石煤）碳質(zhì)頁巖，頂板為碳質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)頁巖等，同屬黑色巖系，富含Mo、Ni、Cd、V等元素。表明氣-液噴口沉積的硅質(zhì)巖夾重晶石結(jié)核體，可能是深部熔融體氣-液來源類型，不一定是火山噴發(fā)期后或火山間歇期的氣-液類型（李文炎等，1991）。

6.結(jié)論

研究區(qū)內(nèi)沉積型重晶石礦受區(qū)域構(gòu)造和黑色巖系控制明顯，周邊近地表未見大型巖漿巖分布，說明沉積型重晶石的形成與巖漿巖活動無直接關(guān)系，其成礦物質(zhì)來源于沉積巖地層[3]，寒武紀(jì)荷塘組黑色巖系為重晶石成礦提供了物質(zhì)來源，是區(qū)內(nèi)的礦源層。通過對揚子地塊重晶石礦床特征的對比研究，基本摸清了沉積型重晶石礦的地質(zhì)背景條件，對礦床的控制條件有了進一步了解，同時對區(qū)內(nèi)黑色巖系的含礦性做了補充研究。

致謝：在地勘基金項目實施和本文成文過程中得到教授級高工聶張星的悉心指導(dǎo)，在此深表感謝。

參考文獻：

[1]李文炎，等.中國重金石礦床[M].地質(zhì)出版社， 1991： 12-13.

[2]盧健，郭燦平，等.安徽省東至縣金家村銀多金屬礦預(yù)查報告[R].安徽安慶.安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊， 2018： 22-23.

[3]劉靈，楊宏輝，等.貴州熱液型重晶石礦集區(qū)地質(zhì)特征及成礦規(guī)律[J].貴州地質(zhì)， 2019（36）： 207-208.