甘肅省肅南縣紅尖一帶重晶石礦床礦體特征分析

薛寶賢

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

1 緒論

甘肅省肅南縣紅尖一帶重晶石礦屬海底火山噴流沉積型礦床。地理位置位于酒泉市219°方位，直距65km 處，行政區(qū)劃屬張掖市肅南縣祁青鄉(xiāng)管轄，自酒泉市—祁豐區(qū)—冰溝口—鏡鐵山工區(qū)—礦區(qū)有便道相通，行程約110km。礦區(qū)地處祁連山西段，山勢陡峻巍峨，屬高山區(qū)。海拔在3000m—4300m，高差在800m—1000m 之間，地形陡峻，切割較深。

2 地質(zhì)背景

大地構(gòu)造位置位于秦祁昆造山系、北祁連弧盆系、走廊南山島?。ㄈ墭?gòu)造單元），屬柳溝峽—九個(gè)青羊元古宙、加里東期Cu、Fe、Au、Pb、Zn、W、Mo（Cr）成礦帶，礦區(qū)地處走廊南山與托萊南山的結(jié)合部位。

地層出露較齊全，主要地層有太古宇—古元古界北大河巖群（ArPtB）、中元古界長城系朱龍關(guān)群熬油溝組（Cha）、樺樹溝組（Chh）及南白水河組（Chn）、薊縣系托萊南山群花兒地組（Jxh）、新元古界青白口系龔岔群五個(gè)山組（Qbw）、奧陶系陰溝群(OY)、泥盆系沙流水組(Ds)、石炭系臭牛溝組(C)和羊虎溝組(Cy)、白堊系新民堡群下溝組（Kx）和第四系砂礫石層（Qhal）。

巖漿活動(dòng)頻繁，噴出巖主要在長城系朱龍關(guān)群熬油溝組下巖組中有少量基性熔巖及凝灰?guī)r呈帶狀分布；奧陶系陰溝群上巖組火山巖以中基性為主，主要沿走廊南山南坡的山前斷裂帶分布，巖石普遍具杏仁狀構(gòu)造，屬海底噴發(fā)巖。侵入巖從超基性巖到酸性巖均有出露。其中基性、超基性巖與洋殼殘片、俯沖雜巖一起產(chǎn)出，構(gòu)成北祁連蛇綠混雜巖帶的一部分。脈巖主要出露于該區(qū)中南部，走向多呈北西向、北東向，主要有超基性巖脈（Σ）、基性巖脈（νπ）、中性巖脈（δ）和酸性巖脈（γι）。

礦區(qū)位于北祁連加里東褶皺帶西段，區(qū)域構(gòu)造線總體呈北西—南東向的反“S”形展布。受華北板塊、柴達(dá)木板塊的多次俯沖、碰撞的影響，區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，地質(zhì)體多變形強(qiáng)烈且殘缺不全。構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，其中北西—南東向的區(qū)域性斷裂控制了區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖的展布。

3 重晶石礦體特征

礦區(qū)內(nèi)共圈定13 條重晶石礦體（見表1），其中工業(yè)品位礦體為Ba1g、Ba2g、Ba3g、Ba4g 和Ba10g；FeBa1d 為低品位菱鐵重晶石混合礦石。其中Ba1g 和Ba3g 礦體為主礦體，其它為次要礦體。

Ba3g 礦體：為半隱伏狀礦體，分布于4 線～13 線，地表僅在2 線～3 線的人工剝露區(qū)出露，共有28 個(gè)工程控礦。礦體呈層狀，長度255m，總體走向300°左右，傾角在8°～46°之間，總體傾角14°左右，鉆孔沿傾向控制礦體最大斜深為280m（9線），埋深標(biāo)高在3077.70m ～2913.20m 之間。單工程礦體厚度在1.29m ～45.03m 之間，平均厚度為13.49m，厚度變化系數(shù)為55.54%；單工程礦體BaSO4平均品位在50.39%～83.41 %之間，礦體平均品位為66.43%，品位變化系數(shù)7.31%。礦體頂板為灰黑色千枚巖或Fe7g 菱鐵礦體，底板主要為Fe6g 菱鐵礦體。

表1 重晶石礦體特征簡表

從Ba3g 礦體厚度等值線變化圖上可以看出（圖1），從2 線到7 線礦體厚度逐漸增大，7 線向西有逐漸減小的趨勢，說明礦體形態(tài)總體呈地塹式構(gòu)造盆地，7 線～9 線可能為中心部位，向西可能延伸至21 線。

圖1 Ba3g 礦體厚度等值線變化圖

從Ba3g 礦體走向厚度變化曲線圖上可以看出（圖2），沿走向礦體厚度有“中間厚，邊側(cè)薄”的特點(diǎn)，品位變化不大，基本穩(wěn)定，礦體厚度與品位無相關(guān)關(guān)系。

圖2 Ba3g 礦體走向厚度及品位變化曲線圖

礦石結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為：a.自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)；b.交代殘余結(jié)構(gòu)；c.顯微—細(xì)粒狀鑲嵌變晶結(jié)構(gòu)。構(gòu)造常見：a、塊狀構(gòu)造： b、條帶狀構(gòu)造c.稀疏浸染狀構(gòu)造

礦石為非金屬礦，有價(jià)礦物主要為重晶石，少量菱鐵礦、褐鐵礦、毒重石。脈石礦物主要為石英，少量方解石，微量絹云母、螢石等，礦石的礦物組分見表2。

表2 重晶石礦石的礦物組分組分特征表

重晶石礦石體重樣分析結(jié)果顯示，以BaSO4≥50%樣品品位為橫坐標(biāo)，以小體重值為縱坐標(biāo)進(jìn)行投影分析，品位與體重均具明顯的線形正相關(guān)關(guān)系(圖3)。

圖3 工業(yè)品位重晶石礦石BaSO4 品位與小體重散點(diǎn)圖

4 結(jié)論

根據(jù)研究礦區(qū)所有礦體特征，認(rèn)為重晶石礦體賦存于長城系朱龍關(guān)群樺樹溝組第一巖段的灰黑色千枚巖和灰綠色千枚巖之間，總體走向300°左右，傾角一般在5°～30°之間，BaSO4平均品位31.89%～92.73%。重晶石礦體頂板為菱鐵礦層或灰黑色千枚巖，底板為灰綠色千枚巖，礦層與頂?shù)装宓牧忤F礦呈漸變過渡關(guān)系，多構(gòu)成菱鐵重晶石礦石，與底板的灰綠色千枚巖界線清晰，層位穩(wěn)定。

總體形態(tài)與地塹式構(gòu)造盆地形態(tài)相似，向西南側(cè)伏，沿走向和傾向均具有“中間厚、產(chǎn)狀平，邊側(cè)薄、產(chǎn)狀陡”的特點(diǎn)。主礦體長度50m ～255m，厚度較大，且具有延深大于延長的特點(diǎn)。

重晶石礦體均位于菱鐵礦體之下，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，北西～南東向展布，產(chǎn)狀與圍巖基本一致，傾向210°～226°，傾角3°～46°，局部地段二者呈互層狀、條帶狀（照片1），構(gòu)成菱鐵重晶石礦石。

照片1 條帶狀菱鐵重晶石礦石

照片2 菱鐵礦礦石中的方鉛礦細(xì)脈

發(fā)現(xiàn)的銅及鉛礦體規(guī)模較小，產(chǎn)于菱鐵礦和重晶石礦的裂隙中，與二者呈“同體共生”的礦體。銅礦體中主要金屬礦物為黃銅礦，黃銅礦主要呈浸染狀、星點(diǎn)狀分布；鉛礦體中金屬礦物主要是方鉛礦，呈細(xì)脈狀分布，綜合研究認(rèn)為銅、鉛是后期含礦熱液疊加的產(chǎn)物（照片2），礦體規(guī)模較小，規(guī)律性較差。

礦石中重晶石分布不均勻，較純的呈白色塊狀，一部分混入菱鐵礦呈淺紅色，兩者形成條帶狀構(gòu)造，一部分呈稀疏浸染狀分散在礦石中，一部分呈脈狀穿插在礦石裂隙中。重晶石粒徑懸殊很大，集合體粗粒超過10mm，細(xì)粒不足0.05mm，85%粒徑大于0.04mm。重晶石具有比重大（4.2 ～4.7t/m3）、硬度低（莫氏硬度 3 ～3.5）、性脆的特點(diǎn)。重晶石與石英嵌布關(guān)系極為密切，一部分重晶石與石英呈粒狀鑲嵌在一起，界限不規(guī)則，不易單體解離；一部分重晶石呈單體與石英脈一起產(chǎn)出；一部分重晶石呈脈狀產(chǎn)出在石英脈的裂隙中。