甘肅一些大型礦床中的重晶石化及Ba異常(陳耀宇)-201410

1、 甘肅一些大型礦床的重晶石化、Ba異常及其對礦床成因等的指示意義陳耀宇（甘肅省地礦局第三地勘院 甘肅 蘭州 730050）摘 要：甘肅自20世紀(jì)50-60年代發(fā)現(xiàn)和勘查評價了鏡鐵山鐵礦、白銀銅礦,60-90年代初發(fā)現(xiàn)和評價了西（和）-成鉛鋅礦田，80-90年代初發(fā)現(xiàn)和評價了拉爾瑪金礦和干沙河腦稀土礦，這些不同礦種的典型礦床都不同程度地發(fā)育有重晶石化。通過對以上礦區(qū)重晶石化為主的圍巖蝕變、以Ba元素為主的地球化學(xué)特征的介紹和所指示的礦床成因、找礦標(biāo)志等的初步分析，以啟示對相似成礦背景、成礦條件下重晶石化和Ba異常的研究，挖掘成礦、找礦信息以指導(dǎo)地質(zhì)勘查工作部署與找礦。關(guān)鍵詞：大型礦床 重晶石化

2、Ba異常 礦床成因 甘肅中圖分類號： 文獻標(biāo)識碼：A1 鋇的地球化學(xué)特征及重晶石成礦1.1鋇的地球化學(xué)特征在自然界只有Ca與Ba（Sr）有比較密切的地球化學(xué)關(guān)系，Ba只形成正二價陽離子，是典型的親氧元素。由離子半徑?jīng)Q定了Ba2+與K+最適宜進行類質(zhì)同像而替代到鉀長石中，Ba無法參加到鈣礦物中，也不能替代礦物質(zhì)中的Mg2+和Fe2+,與既能替代Ca2+又能替代K+的鍶比較，鋇的地球化學(xué)行為比鍶簡單的多（劉英俊等，1987）。Ba在地殼、上地幔、下地幔、地球中的含量分別為390×10-6、76×10-6、1×10-6、23×10-6，顯示Ba的明顯親石（巖）

3、性。Ba的含量隨巖漿由基性到酸性、堿性的演化而增加，如BaO在輝石巖與橄欖巖中為3×10-6，到基性巖的70×10-6，中性巖的260×10-6，酸性巖的480×10-6，堿性巖都富Ba，平均含量高于1000×10-6。其中霞石正長巖為1427×10-6，響巖為1000×10-6，霞石碧玄巖為1976×10-6，蘇聯(lián)著名洛沃澤爾堿性巖鋇更高達3300×10-6。在各種造巖礦物中Ba 的含量為鉀長石983×10-6、斜長石377×10-6、黑云母352×10-6、白云母263&

4、#215;10-6，石英16×10-6、角閃石187×10-6、輝石223×10-6、橄欖石22×10-6、方解石47×10-6，即以鉀長石為最高，斜長石、黑云母為次。與此類似，在巖漿巖中Ba主要替代鉀長石和云母中的K+，在輝石和角閃石中替代Ca2+的機會卻很少，安山巖中的黑云母和堿性巖中的黑云母與長石都是鋇的載體礦物。 Ba2+在水溶液中極易為水解沉淀的粘土物質(zhì)所吸附，絕大多數(shù)的Ba2+被近岸的粘土吸附沉淀，很少能被帶到外海。已知海水中Ba平均含量比較低為20×10-9，而在生物活動頻繁的海洋沉積物中富含鋇，黑色頁巖通常比一般頁巖富

5、含鋇，說明鋇的含量與生物作用或有機質(zhì)有成因上的聯(lián)系（劉英俊等，1987）。1.2 鋇的重晶石成礦根據(jù)同位素研究，熱液中的鋇和鍶主要來源于圍巖，而與侵入體沒有成因聯(lián)系。鋇和鍶之所以能帶出圍巖與鉀的活動性有關(guān)，絹云母化、硅化使鋇被帶出，被易于含氧的氣體和溶液轉(zhuǎn)移并集中到熱液中，形成含螢石-重晶石礦脈（劉英俊等，1987）。據(jù)李虎杰等（2010）介紹：熱液成礦階段，熱液可從富鉀造巖礦物的圍巖中獲取Ba，巖漿期后熱液中的Ba可呈鹵化物搬運，在氧化-還原電位較高而溫度不太高的環(huán)境中，形成BaSO4和BaCO3的工業(yè)性堆積。重晶石礦床中重晶石的成礦溫度一般介于73273，成礦壓力（100200）×

6、;105Pa。中國的7個典型礦床如貴州天柱大河邊、甘肅文縣東風(fēng)溝（礦石量4235萬噸）、陜西平利水坪、湖北隨州柳林、四川彭水郁山鎮(zhèn)、廣西象州潘村、山東安丘守官疃等重晶石礦的氧化-還原電位(Eh/mV)較高為276390，PH值6.47.1，為弱酸性-中性，即重晶石礦成礦的地球物理化學(xué)環(huán)境為中-低溫、低壓、較高的氧化-還原電位、弱酸性-中性。中國最具工業(yè)價值的沉積型重晶石礦床（礦床規(guī)模一般大中型）的重晶石以礦物或膠結(jié)物形成存在于海相或湖相細碎屑巖或泥質(zhì)巖中，或者賦存在砂頁巖和石灰?guī)r層之間，圍巖以黑色頁巖為主，如陜西安康石梯、湖南新晃貢溪等重晶石礦床?；趯F州天柱、玉屏及湘西新晃貢溪等重晶石化礦

7、床的研究發(fā)現(xiàn)：含礦巖系中包含有大量類似現(xiàn)代太平洋海底熱水生物群的藻類、海綿骨針、管狀生物等化石組合；重晶石礦石中有機碳含量較低，具有原生殘留有機質(zhì)的明顯特征；與同期的海相鹽酸鹽87Sr/86Sr比值（約為0.7090）相比較，重晶石礦床的87Sr /86Sr比值要低，集中在0.7083100.708967之間。表明在礦床的形成過程中有來源于海底火山或海底熱液活動提供的具有低87Sr /86Sr比值的鍶加入，此類沉積型重晶石礦床的成因類型為熱水沉積。2 鏡鐵山鐵礦的重晶石化鏡鐵山鐵礦由鏡鐵山和黑溝兩個鐵礦區(qū)組成，鐵資源儲量4.38億噸，共生銅15.94萬噸。產(chǎn)于祁連西段樺樹溝、黑溝復(fù)式向斜內(nèi)，含

8、礦地層為長城紀(jì)樺樹溝組之千枚巖系上部，礦床成因?qū)俸５讎娏鞒练e“Sedex”型鐵礦床（張新虎等，2013）。樺樹溝組是以陸源碎屑為主夾白云質(zhì)大理巖及鐵礦層的厚逾4000m的淺海相類復(fù)理式含鐵碎屑巖建造，巖性為千枚巖夾石英巖及透鏡狀灰?guī)r、白云巖，除鐵礦層(第7層)外均為各類千枚巖等，鐵礦層為黑褐色條帶狀鏡鐵礦、菱鐵礦夾碧玉、千枚巖，其上標(biāo)志層為黑色千枚巖，其下伏巖層為褐灰色鈣質(zhì)千枚巖、灰黑色炭質(zhì)千枚巖、灰白色絹云千枚巖、灰白色石英巖，千枚巖與底部淺色純凈石英巖是含礦巖系的特殊標(biāo)志層。銅礦產(chǎn)于Fe礦體底部及下盤千枚巖中，與Fe礦體產(chǎn)狀一致。礦石中主要鐵礦物為菱鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦，少量黃鐵礦；脈石礦

9、物有碧玉、石英、鐵白云石、重晶石及少量絹云母、綠泥石。鐵礦石類型有五類，包括碧玉鏡鐵礦菱鐵礦礦石、碧玉菱鐵礦鏡鐵礦礦石、碧玉鏡鐵礦礦石、碧玉菱鐵礦礦石、鏡鐵礦褐鐵礦礦石，以前二者為礦區(qū)主要礦石類型。碧玉鏡鐵菱鐵礦多分布于礦層上部，被晚期石英、重晶石、鐵白云石細脈穿插，少見黃鐵礦、黃銅礦，重晶石多與鐵白云石伴生；碧玉鏡鐵礦石和碧玉菱鐵礦礦石多分布于礦帶的中下部，碧玉菱鐵鏡鐵礦多分布于礦層下部；但碧玉鏡鐵礦礦石重晶石含量較高，碧玉菱鐵礦礦石硫化物高于其它礦石（于國立等，2013）。即含重晶石較多的礦石分布于礦帶上 于國立,雷永順,溫濤濤,等. 甘肅省肅南縣鏡鐵山鐵銅礦資源潛力調(diào)查與評價報告(內(nèi)部)

10、，甘肅酒鋼集團宏興鋼鐵股份有限公司，2013.部，而含菱鐵礦、硫化物較高者分布于礦帶中下部，重晶石礦物的空間分布可間接指示礦帶不同類型礦石的空間位置。銅礦石礦石類型有含鐵碧玉巖型和千枚巖型兩種。前者的蝕變以硅化、碳酸巖化、黃鐵礦化為主，后者的蝕變以絹云母化、碳酸鹽化為主。金屬礦物主要為黃銅礦，次為輝銅礦、黃鐵礦、菱鐵礦、鏡鐵礦、赤鐵礦、孔雀石等，脈石礦物主要為石英（碧玉）、鐵白云石、方解石、絹云母、重晶石、綠泥石等。對照中國主要鐵礦床類型劃分，鏡鐵山（銅）鐵礦應(yīng)劃歸為沉積變質(zhì)型之變質(zhì)碳酸鹽巖型和有關(guān)鐵礦床類型組的沉積變質(zhì)菱鐵礦型和沉積變質(zhì)多金屬硫化物型（趙一鳴，2004），鏡鐵山鐵礦類型相當(dāng)于

11、沉積變質(zhì)（鏡）菱鐵礦型，晚于鐵礦形成的銅礦相當(dāng)于沉積變質(zhì)多金屬硫化物型，即鏡鐵山異體鐵、銅共生礦表現(xiàn)為兩個成礦系列。重晶石化在銅礦化中的蝕變強度不及鐵礦化，應(yīng)與銅礦化的產(chǎn)出層位較鐵礦化為深有關(guān)。重晶石主要分布于鐵礦帶的上部或中上部偏氧化環(huán)境，菱鐵礦及黃鐵礦、黃銅礦等金屬硫化物多分布于礦帶中下部偏還原環(huán)境。重晶石化是噴流沉積鐵礦中的重要圍巖蝕變，重晶石所分布的位置指示礦體位于礦帶的中上部。3 白銀礦田小鐵山鉛鋅礦的重晶石化與Ba異常3.1 小鐵山鉛鋅礦賦礦地層巖性與礦床成因白銀銅多金屬礦田發(fā)現(xiàn)和評價于20世紀(jì)50-50年代，系由折腰山銅礦（特大型）、火焰山銅礦（小型）、小鐵山鉛鋅礦（特大型）、四

12、個圈鉛鋅礦（小型）和銅廠溝鉛鋅（小型）礦計2個特大型3個小型銅鉛鋅多金屬礦組成，勘查當(dāng)期報告提交銅鉛鋅金屬量230.4萬噸，伴生金33.8噸(表1)，其中折腰山-火焰山礦（習(xí)稱白銀廠銅礦）為銅-鋅型，小鐵山、四個圈、銅廠溝為鉛-鋅-銅型，構(gòu)成同一礦田的兩個成礦系列或成礦組分系列。小鐵山銅鉛鋅礦是白銀銅多金屬礦田以鉛鋅為主（儲量97.7萬噸）的鋅鉛銅儲量達111.4萬噸的特大型礦床，鉛鋅成礦以鋅為主，Pb/Zn為1/1.611/5.33。表1 白銀銅多金屬礦田金屬量統(tǒng)計礦區(qū)名稱金屬量（104t）平均品位（%），Au、Ag為10-6Pb/ZnCuPbZnAuCuPbZnAuAg折腰山91.211.

13、3101.252.131.0415.6火焰山2.512.54.81.374.640.8310.5小鐵山13.737.560.2191.233.365.422.12113.21/1.61四個圈0.21.12.61.091.650.81/2.36銅廠溝1.90.94.81.470.91.316.611/5.33合計109.5139.581.433.8注：資料來源于1:20萬靖遠幅區(qū)域礦產(chǎn)報告白銀礦田賦礦地層為中寒武世黑茨溝組（第三巖組），巖性為淺灰、褐灰凝灰質(zhì)千枚巖、石英角斑巖類、細碧角斑巖夾硅質(zhì)巖、大理巖透鏡體，產(chǎn)三葉蟲及微古植物，厚1810m(楊雨等，1997)。礦賦存于石英角斑凝灰?guī)r中，上、

14、下盤巖石分別為硅質(zhì)千枚巖、石英鈉長斑巖。其礦床成因宋叔和（1982）的觀點是，系石英鈉長斑巖分異最后期的含多金屬、富氯化物和揮發(fā)分的酸性礦液上升到凝灰?guī)r堆積，于近地表處充填交代搓碎帶或裂隙而成礦，未形成含金屬熱鹵水在海底凹處沉淀的噴出沉積礦床。葉同慶（1982）認(rèn)為小鐵山多金屬礦床可劃分為三個主要成礦階段：火山噴發(fā)沉積階段，形成黃鐵礦-石英共生組合，成礦溫度低于150；變質(zhì)熱液階段使早期礦化發(fā)生變質(zhì)、遷移和富集，先后形成了磁黃鐵礦-黃銅礦和黃鐵礦-黃銅礦-石英共生組合，成礦溫度在290-240；多金屬成礦階段形成與石英鈉長斑巖體有關(guān)的巖漿期后熱液成礦階段，形成共生組合以黃鐵礦-黃銅礦-閃鋅礦-

15、重晶石為主，成礦溫度300215。同時指出，多金屬成礦階段的礦石結(jié)構(gòu)和礦物組成具有熱液型特征，伴有重晶石化、硅化和綠泥石化。說明重晶石化與鉛鋅成礦關(guān)系密切，并且鉛-鋅型成礦主要形成于晚期巖漿期后熱液階段，晚于銅-鋅型成礦，且重晶石化對鉛鋅找礦具有圍巖蝕變指示意義。上述宋叔和和葉同慶對小鐵山鉛鋅礦的成因的共同意見為石英鈉長斑巖巖漿侵入期后的巖漿熱液礦床，而非噴流沉積礦床。趙一鳴等（2004）將小鐵山劃分為與火山熱液有關(guān)的鉛鋅礦床。3.2 小鐵山鉛鋅礦的重晶石化與Ba異常小鐵山鉛鋅礦近礦圍巖蝕變?yōu)楣杌?、絹云母化、碳酸鹽化、重晶石化，重晶石化與鉛鋅化關(guān)系密切；白銀廠銅礦近礦圍巖蝕變有硅化、絹云母化，

16、在黃鐵礦絹英巖化帶（無長石帶）中有重晶石零星分布，常為散粒狀或集合體，有時呈含鉛鋅星點的重晶石-石英脈，或以重晶石脈出現(xiàn)，應(yīng)是交代鉀長石的產(chǎn)物（西北地質(zhì)科學(xué)研究所等，1955）。據(jù)靖遠幅1:20萬化探資料，白銀礦田及外圍異常元素組合為Cu、Pb、Zn、Mo、Bi、Au、Ag、Hg、Cd、As、Sb、Ba，白銀廠一帶富集As、F、Mo、Cu、Pb、Zn、Be、Bi、B、Ba、Sr、Ca、Th、Y、Zr、SiO2、Al2O3、K2O等元素，Ba呈高背景帶。旋轉(zhuǎn)因子解表明Sb、Ba、As構(gòu)成獨立因子解，說明晚期低溫元素?zé)嵋簩υ缙阢~鋅礦化的疊加作用，但未見重晶石的形成。但在小鐵山礦區(qū)形成重晶石（石英）

17、脈體，說明Ba元素在鉛鋅礦化階段的富集，間接指示了重晶石的中低溫晚期蝕變與鉛鋅礦化的密切關(guān)系。而與白銀礦田同產(chǎn)于祁連造山系的錫鐵山鉛鋅礦床鉛鋅礦石雖貧Sr、Ba、V組分，但其富集于噴流巖-硅質(zhì)巖、菱鐵礦、重晶石中，礦區(qū)呈現(xiàn)的Ag、Pb、Zn、Au、Sr、Ba、Mn、Hg、Sb、B、As、Bi原生暈異常，以Ba、Sr為遠程元素。在垂向上，Ba元素分布于礦體兩側(cè)2030m的圍巖中，而Sr元素呈線狀出現(xiàn)于礦體下盤圍巖中，自上而元素具分帶性：前緣元素或遠程元素為Ba、B、Hg、Sr（Cr、Ni），礦體上部元素為Cu、Zn、Au、Mo、Bi、As，礦體中部元素為Pb、Ag、 Mn、Sn、Co、Hg、Sb

18、，下部元素尚未出露（劉義舉，2011）。以上則反映了重晶石礦化和Ba、Sr原生暈異常對鉛鋅礦噴流沉積成礦的地球化學(xué)反映。3.3現(xiàn)代海底熱液成礦作用現(xiàn)代海底熱液成礦作用表明，不同構(gòu)造環(huán)境形成的硫化物礦床的成礦物質(zhì)存在顯著差別。洋殼基底的成礦類型均為銅-鋅型或銅型，含少量或微量的鉛和鋇；而在島弧與弧后盆地，產(chǎn)生島弧鈣堿性火山巖或長英質(zhì)（英安巖-流紋巖）-玄武質(zhì)雙峰式火山巖組合，其成礦金屬組合為鋅-鉛-銅型或鋅-銅型，F(xiàn)e含量降低，但Pb、Ba、Au、Ag的含量大大增加。以火山巖為圍巖的洋中脊型硫化物礦床（VMS）的金屬及礦物組合一般包括高溫（300400）和低溫（150）兩種組合。高溫流體的黑煙囪

19、和熱液丘的內(nèi)部一般都由黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、等方黃銅礦、硬石膏等組成，局部出現(xiàn)斑銅礦；而在其外部發(fā)育低溫礦物組合，如閃鋅礦/纖維鋅礦、白鐵礦、黃鐵礦等，它們也是低溫白煙囪體的主要組成礦物。弧后擴張中心的硫化物與洋中脊相似，一般以黃鐵礦和閃鋅礦為主，黃鐵礦一般出現(xiàn)于高溫組合中，磁黃鐵礦少見，重晶石和非晶質(zhì)硅是重要的非硫化物礦物（許東禹，2013）。白銀礦田形成了銅-鋅型和鋅-鉛-銅型（銅廠溝、四個圈）兩個成礦系列，后者發(fā)育重晶石，空間上前者位于礦田西部，后者位于礦田東部。類比于以上現(xiàn)代海底熱液成礦作用提供的研究成果，可能分別反映白銀礦田具有洋中脊（白銀廠銅礦）和弧后擴張中心（小鐵山鉛鋅礦）構(gòu)

20、造成礦環(huán)境。其成礦類型為火山熱液型（VMS型），而非層控海底噴流沉積型（Sedex型），這和前面對白銀礦田礦床成因的認(rèn)識是一致的。4西-成鉛鋅礦田的重晶石化及Ba異常西（和）-成（縣）鉛鋅礦田鉛鋅金屬量大于950萬噸（表2），其礦床規(guī)模在我國僅次于云南蘭坪縣金頂鉛鋅礦（金屬量1181.6萬噸）。西-成鉛鋅礦田最典型的礦床有西和鄧家山、成縣廠壩-李家溝、成縣畢家山和徽縣洛壩等大型超大型鉛鋅礦，鉛鋅礦床（點）構(gòu)成東西長500km的成礦帶，成礦時代為海西期。礦產(chǎn)于中泥盆系西漢水組，有利成礦部位為潮坪潮下相的碳酸鹽巖和潮坪相的細碎屑巖之間，或淺海陸盆灰?guī)r、生物礁相和陸盆相的細碎屑巖相之間的轉(zhuǎn)變帶（張本

21、仁等，1994）。翟裕生等（2011）將成縣廠壩-李家溝鉛鋅礦床劃分為秦嶺泥盆系以鉛鋅為主多金屬成礦帶熱水沉積成礦系列的噴流沉積礦床。表2 西-成鉛鋅礦田主要礦床資源儲量統(tǒng)計表鉛鋅礦區(qū)名稱勘查程度金屬量平均品位（%）Pb/ZnPbZnPb+ZnPbZn西和縣鄧家山詳查30.15104.92135.061.325.481/3.48西和縣尖崖溝普查3.6618.3722.031.46.961/5.02成縣廠壩-李家溝勘探65.54362.89428.431.086.331/5.54成縣小廠壩詳查18.9397.31116.241.869.561/5.14成縣畢家山勘探18.5174.3592.86

22、1.865.421/4.02徽縣洛壩詳查47.22107.24154.461.473.771/2.27合計184.01765.08949.08據(jù)甘肅省礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃（2008-2015），甘肅省國土資源廳，2009，統(tǒng)計資料截止2007年趙一鳴等（2004）將西-成鉛鋅礦田劃分為與熱（鹵）水有關(guān)的鉛鋅礦床。礦田的金屬鉛鋅礦化以鋅為主，共生鉛，Pb/Zn比值1/5.541/2.27。鄧家山礦區(qū)礦石礦物成分以閃鋅礦、方鉛礦、車輪礦為主，脈石礦物以石英、方解石為主，見極少量重晶石。廠壩-李家溝礦區(qū)金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦，其次為磁黃鐵礦、黃銅礦、灰硫砷鉛礦、毒礦、砷黝銅礦等。脈石礦物主

23、要有石英、方解石、重晶石、白云母、透閃石、斜長石、黑云母、綠泥石、綠簾石、榍石、螢石等。重晶石呈自形晶板狀或呈晶簇狀。即礦田東段的廠壩-李家溝礦區(qū)重晶石蝕變強于礦田西段的鄧家山礦區(qū)，顯示礦帶熱液成礦的空間差異性。張本仁等（1994）通過對秦巴地區(qū)（涉及西-成一帶）區(qū)域地球化學(xué)的研究認(rèn)為：（1）Ba原生暈研究指示Zn、Pb、Ag多金屬成礦帶富Ba的成礦溶液應(yīng)為高鹽度熱鹵水，并指示海底熱液活動的地段和成礦部位；（2）代表熱鹵水沉積特征的Mn、Sr、Ba、B等元素有異常顯示，在近礦地段的含礦層位中，成礦及主要伴生元素Zn 、Pb、Cu、Ag、Ba、As等的總體平均含量明顯高于其本底含量，如西-成礦段

24、，近礦135個樣品Ba平均含量549×10-6，遠礦為401×10-6。在西-成東部的王家溝-漆家溝地層剖面含礦地層安家岔組的砂泥質(zhì)巖Ba平均含量達1025×10-6，而海底有熱液活動地區(qū)的沉積物Ba的含量才有高于1000×10-6的情況，表明海底熱液參與了沉積過程；（3）廠壩號礦體Ba>3000×10-6，號礦體Ba>5000×10-6，Ba的溶解實驗證實，只有高鹽度的熱水溶液才能使Ba呈溶解狀態(tài)遷移，說明Zn 、Pb、Ag多金屬成礦帶富Ba的成礦溶液應(yīng)為高鹽度的熱鹵水才造成礦層中Ba元素的遷移富集；（4）粘土質(zhì)巖石的B

25、、Ba含量作為尋找成礦海底洼地的指標(biāo)，地層中Ba的平均含量>1000×10-6是成礦海底熱液活動地段的標(biāo)志。原生暈測量粘土質(zhì)沉積物中B和Ba的高濃度區(qū)是指示Zn 、Pb、Ag多金屬礦床成礦部位的可靠標(biāo)志，這對于成礦帶的地球化學(xué)找礦具有重要實際意義；（5）B、Ba可以作為尋找SEDEX型鉛鋅礦找礦的地球化學(xué)標(biāo)志。把含礦層位中元素的總體平均含量（M）和其本底含量（A）的比值（M/A）作為成礦強度指標(biāo)，可有效指示成礦部位，若含礦地層中Zn、Pb、Ag、Cu、Ba等元素的M/A1，且標(biāo)準(zhǔn)高差大，必是近礦部位，具體指標(biāo)為：M/A比值：Pb、Zn>1.5，Ag>4、Cu>

26、2、Ba>2；標(biāo)準(zhǔn)高差Zn、Pb、Cu>100，Ba>1000。西-成典型礦床原生暈研究表明異常元素組合為Cu、Pb、Zn、Ag、Ba、Mn，Pb、Zn、Ag關(guān)系最密切，是主要成礦元素，Cu、Ba、Mn是重要的伴生指示元素，反映成礦地球化學(xué)環(huán)境的B、Ba為找礦指標(biāo)，可為該類礦床的普查找礦開辟一條新的途徑。5 碌曲拉爾瑪金礦的重晶石化及其與卡林金礦對比5.1碌曲拉爾瑪金礦的重晶石化拉爾瑪金礦產(chǎn)于西秦嶺白龍江復(fù)背斜西段軸部，同體和異體共生汞礦。賦礦地層為上震旦統(tǒng)太陽頂群拉爾瑪組和下寒武統(tǒng)俄都組，主要賦存于后者。下寒武統(tǒng)為一典型大陸斜坡濁流相炭硅灰泥巖建造。金礦化產(chǎn)于黑色含炭碎屑巖

27、系的碎裂巖帶和角礫巖帶中，頂、底板圍巖主要為含硅質(zhì)團塊的條帶狀粉砂質(zhì)板巖、絹云母粉砂質(zhì)板巖及含炭硅板巖，含硅團塊和硅質(zhì)條帶十分發(fā)育，具明顯韻律層理，含有機質(zhì)較高，含汞較高者絕大部分在硅質(zhì)巖、粉砂質(zhì)板巖中。與金礦化關(guān)系最密切的圍巖蝕變?yōu)橛袼锠罟杌⒅鼐?、輝銻礦化、黃鐵礦化、地開石化，汞礦與硅化關(guān)系密切，辰砂分布在石英細脈兩側(cè)，石英、重晶石、輝銻礦、黃鐵礦是金的載體礦物。重晶石在斷層破碎帶中呈細脈、網(wǎng)脈或大脈出現(xiàn)或以角礫狀、膠結(jié)物產(chǎn)出，它貫穿于整個熱液礦化階段，各階段的重晶石礦物特征及賦存狀態(tài)具有差異性。早（前）期為純白色，它形粒狀，呈浸染狀或團塊狀，與石英相伴；主礦化階段的重晶石為黃色、粉紅

28、色、黑色，呈細粒狀、板粒狀和自形板狀，顆粒較細，一般0.040.5mm，最大1.5mm，與輝銻礦、玉髓狀石英、自然金、粘土礦物、辰砂共生，重晶石一般呈細脈、網(wǎng)脈狀分布在礦石的裂隙或角礫間；晚期者為黃白色、白色、桔黃色，常呈斑駁狀與方解石、雄黃、水鋁英石相伴產(chǎn)出（葉發(fā)榮等，1992）。含重晶石和含輝銻礦較多的礦石多分布在礦床近地表淺部，呈脈狀和網(wǎng)脈狀分布，自然金與重晶石連生或以機械混入包裹其中，并與熱液蝕變礦物石英、水云母、黃鐵礦、輝銻礦、辰砂、綠泥石及少量黃銅礦、方鉛礦共生，它們常以一種或幾種礦物與重晶石、自然金組成礦石；含雄、雌黃較高的礦石多分布在礦床中上部，雄黃與石英、重晶石（少量）等組成

29、石英-雄黃（雌黃）細脈，與輝銻礦、辰砂共生；礦帶中下部礦石黃鐵礦含量較高，見少量輝銻礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦，脈石礦物為石英、方解石、絹云母、重晶石；礦帶的下部，見黃銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦、重晶石、閃鋅礦、方鉛礦，閃鋅礦為晚期礦化階段產(chǎn)物，常與黃鐵礦、毒砂共生，呈脈狀產(chǎn)出。通過包裹體成分計算，主成礦階段石英、重晶石礦化度分別為85.5g/l 和51.9g/l，屬鹵水型，F(xiàn)/CI比值0.620.91，成礦溶液屬地下熱鹵水。成礦溶液中所含CO2甚少，還原參數(shù)（R）較小，早期成礦階段（R）為0.22，主成礦階段（石英和重晶石）R為0.240.29，顯示介質(zhì)為較強還原環(huán)境。包裹體測溫早期礦化階段成礦溫

30、度平均284.67，主成礦階段為187.67241.33，晚期礦化階段為177.33，反映從早期向晚期溫度逐漸降低。據(jù)成礦溶液酸堿度計算結(jié)果，主成礦階段石英PH值為5.86，重晶石為5.87，石英Eh值為-0.54，重晶石為0.54，成礦溶液呈弱堿性還原條件。認(rèn)為礦床成因?qū)賹涌?后期熱液（熱鹵水）再造炭硅灰泥巖型金礦床。U-Th-Pb法同位素年齡測定，礦床年齡117.5Ma。100個土壤樣Ba平均值516×10-6，含量區(qū)間4000×10-6300×10-6，原生暈Mo、W、Ba異常強度低、濃集中心不明顯，異常平緩，呈狹長帶狀和不規(guī)則狀近東西向展布，總體形態(tài)與Au

31、、Ag 、Sb、As異常大體一致（葉發(fā)榮等，1992）。為了更進一步對比分析拉爾瑪金礦的成礦特點、重晶石化、礦床成因等，對美國卡林金礦的重晶石化做一綜述。5.2美國卡林金礦的重晶石化據(jù)A.S.拉德克（1985）：卡林型金礦原生金礦石Ba平均含量400×10-6，相當(dāng)于礦區(qū)含礦地層奧陶-志留紀(jì)羅伯茨山組新鮮未礦化圍巖樣品Ba平均含量150×10-6的2.7倍。重晶石是通過成礦溶液中的Ba2-和SO42-結(jié)合而成，而SO42-是由硫化礦物或熱液沸騰期間產(chǎn)生的H2S蒸汽被氧化而成。重晶石的形成發(fā)生于礦液溫度上升到275300成礦作用主期的結(jié)束（至少在礦床的上部是如此）和流體普遍發(fā)

32、生（汽化）沸騰作用的開始成礦作用轉(zhuǎn)入晚期階段。熱液發(fā)生沸騰在礦體上部便持續(xù)遭受弱氧化作用或酸濾蝕變作用（H2SO4很可能是最主要的酸類）形成酸濾帶。重晶石呈小透鏡體和夾層以及厚度不大的脈體在整個氧化帶和礦帶上部的酸濾（褪色）帶中沿著裂隙和斷層產(chǎn)出，重晶石脈在酸濾帶的中深部位寬度最大也最穩(wěn)定，在其底界之下的氧化巖石中很快變薄，一般在氧化帶底部69m的范圍內(nèi)變薄尖滅，進入下伏原生礦石則告尖滅。重晶石在原生礦石中非常稀少，雖然在整個熱液活動時期都有少量分散的重晶石形成、礦石中普 葉發(fā)榮，李亞東等. 甘肅省碌曲縣拉爾瑪金礦床詳查地質(zhì)報告(內(nèi)部). 甘肅省地質(zhì)局第三地質(zhì)隊，1992.遍含有少量分散狀微粒

33、熱液重晶石，且硅質(zhì)和鉀質(zhì)礦石中Ba的含量要高于其它類型的礦石。但大多數(shù)重晶石脈是在金沉淀之后的晚期階段形成，在全礦區(qū)150個重晶石脈樣品未檢測出金。強酸濾帶礦石和圍巖皆已褪變?yōu)榘咨?，含細粒石英、高嶺石、絹云母、少量明礬石、微量白云母，不含方解石。卡林金礦的蝕變礦物成分為石英、重晶石、雄黃、雌黃、黃鐵礦、輝銻礦、毒砂、辰砂、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦等。成礦主期熱液階段石英和方解石的均一化溫度分別為152214和170218；酸濾階段型包裹體測溫值是204295，平均223。即卡林金礦主期熱液成礦階段成礦溫度為中低溫，重晶石形成于沸騰作用開始、熱液活動結(jié)束的晚期熱液酸濾氧化階段。以上表明卡林

34、型金礦中重晶石形成于金成礦晚期階段，分布于礦帶上部酸濾帶中的裂隙與斷層中。從卡林金礦的圍巖蝕變、蝕變礦化組合特點與拉爾瑪金礦進行對比，二者具有一定的相似性，但拉爾瑪金礦非典型的卡林型金礦。6 天祝干沙鄂博稀土礦的重晶石化干沙鄂博稀土礦（又稱干沙河腦銅稀土多金屬礦）發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)80年代初，主要通過20世紀(jì)90年代和20082014年間的斷續(xù)勘查，稀土氧化物資源儲量達大型。稀土礦產(chǎn)于北祁連加里東褶皺帶東段冷龍嶺復(fù)背科毛藏寺巖基內(nèi)，賦礦巖體為海西期霓輝（石英）正長斑巖堿性雜巖體，呈巖株狀，面積0.29km2。礦化巖體具全巖蝕變與稀土礦化，霓輝正長斑巖斑晶或基質(zhì)中的鉀長石具較弱的高嶺土化和絹云母化，

35、霓輝石具較強的次閃石化、綠泥石化。稀土礦體REO平均品位一般1.07%1.76%，為貧稀土礦，局部伴生Cu、Pb、Mo。礦石礦物為氟碳鈣鈰礦、氟碳鈰礦、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦，少見斑銅礦、輝鉬礦、閃鋅礦。圍巖蝕變以螢石化、方解石化、硅化為主，見弱的重晶石化。重晶石在礦石中較廣泛分布于基質(zhì)成分中，為粒狀，含量一般1%3%，少見微細脈。礦區(qū)下游一帶的53個自然重砂樣見重晶石者有41個，分布率為77.4%。1:20萬區(qū)域化探同樣在礦區(qū)下游一帶圈出Pb、Bi、W、Ba、Au元素組合異常（陳耀宇等，2007）。礦石中重晶石化弱蝕變、堿性斑巖體的弱鉀化發(fā)育和重砂中重晶石的較廣泛分布、化探Ba異常的產(chǎn)出等可

36、綜合指示稀土礦化。結(jié)論（1）Ba元素離子半徑?jīng)Q定了Ba2+與K+最適宜進行類質(zhì)同像，Ba在地殼中、在鉀長石中、在近岸的粘土中平均含量最高，中國最具工業(yè)價值的重晶石礦為沉積型，具熱水沉積成因特點。（2）鏡鐵山銅鐵礦伴生重晶石，富含鏡鐵礦和含重晶石較多的偏氧化環(huán)境的礦石分布于礦帶上部或中上部，晚于鐵礦在偏還原環(huán)境下形成的相對富含黃銅礦、菱鐵礦、黃鐵礦等金屬硫化物的礦石多分布于礦帶的中下部，礦床成因?qū)俸５讎娏鞒练e“Sedex”型鐵礦床。（3）白銀礦田小鐵山鉛鋅礦晚期鉛鋅多金屬成礦階段發(fā)育重晶石蝕變，重晶石化與鉛鋅礦 陳耀宇，侯鴻啟. 甘肅省天?？h干沙河腦銅稀土多金屬礦普查報告（內(nèi)部），甘肅省地礦局第六地質(zhì)隊，1997.化密切。區(qū)域化探異常元素組合以Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Hg、As 、Sb、Ba等為主，Ba的高背景區(qū)對Cu、Pb、Zn等礦化具有指示意義。通過對現(xiàn)代海底熱液成礦作用研究成果與白銀礦田成礦特點的對比，認(rèn)為白銀礦田形成了白銀廠銅-鋅型和小鐵山鋅-鉛-銅型（發(fā)育重晶石）兩個成礦系列，分別形成于洋中脊和弧后擴張中心構(gòu)造成礦環(huán)境，成因類型同屬火山熱液型（VMS型），而非海底噴流沉積型。（4）西-成鉛鋅礦田東段的廠壩-李家溝鉛鋅礦區(qū)重晶石蝕變強于礦田西段的鄧家山鉛鋅礦，指示礦帶熱液蝕變的的空間差異性。區(qū)域地球化學(xué)的研究表明西-成礦田Pb、Zn、Ag主成礦元素的關(guān)系最密切