潘忠飞1,2，付勇1,2，郭川1,2，施春华1,2，刘灵3，刘阳1,2，龙珍1,2，罗培麒1,2，刘国栋1,2，姚兰1,2，杨颖1,2，杨黔闽1,2

1 贵州大学资源与环境工程学院

2 喀斯挑升质资源与环境培育部要点推行室

3 贵州省地质矿产勘查斥地局一〇一地质大队

第一作家：潘忠飞，硕士照拂生，地球化学专科。

通信作家：付勇，博士，西宾，主要从事矿床地球化学及关连照拂。

导读：重晶石粗造应用于化工，石油，建材，医药等行业。公共逾越95%的钻井泥浆加剧剂齐是选定的重晶石，“物好意思价廉”，属于尚无其它替代的遑急矿产资源。一直以来，重晶石齐是中国的上风矿产，但比年来重晶石的斥地专揽使其从上风矿产逐渐转移为紧缺矿产，已苛刻列入中国的政策性非金属矿产名录。重晶石公共范围内粗造散布，重晶石矿床具有造成时期多、元素源流复杂、成矿作用各样等特质，现在关联重晶石矿床的成因仍存在争议。文中系统分析国表里照拂效劳，厘定了不同类型的典型矿床、成矿时期律例，磋商了不同类型矿床中成矿元素源流、成矿作用及成矿机制。重晶石矿可分为千里积型、岩浆热液型、层控型、火山-千里积型和风化（残积）型，主要散布在特提斯成矿域和劳亚成矿域，其他地区主如果冈瓦纳成矿域和环太平洋成矿域，其中千里积型是最主要的成矿类型，占重晶石矿床的60%以上；成矿时期主要为古生代和中生代，赋矿岩系以千里积岩为主，其次为岩浆岩；成矿物资源流具有多源性、各样性、各异复合性等特质；成矿机理复杂，具有多阶段性、多因素等特质。本文照拂效劳可供重晶石矿床勘查和照拂参考鉴戒。

基金技俩：本文得回国度当然科学蚁集基金资助技俩（编号：U1812402）、国度当然科学基金技俩（编号：42063009）、中国地质拜谒局中国矿产地质志技俩（编号：DD20160346，DD20190379）、贵州省东说念主才基地资助技俩（编号：RCJD2018-21）、黔地矿研科合{2021}24号及贵州大学大学生“SRT筹画”技俩蚁集资助。

------实质提纲------    

0 小序

1 重晶石矿床的时空散布

2 矿床类型和基本特征

2.1 千里积型重晶石矿床

2.2 风化（残积）型重晶石矿床

2.3 岩浆热液型重晶石矿床

2.4 层控型重晶石矿床

2.5 火山-千里积型重晶石矿床

3 成矿元素源流

3.1 硫的源流

3.2 钡的源流

3.3 矿床成因

4 论断与瞻望

-----------0  小序重晶石是一种遑急的非金属原料矿物，化学性质幽静，不溶于水和盐酸，无磁性和毒性，具有化学惰性。重晶石矿所以硫酸钡（BaSO4）为主要身分的非金属矿产，粗造应用于化工，石油，建材，医药等行业。一直以来，重晶石齐是中国的上风矿产，但比年来重晶石的斥地专揽使其从上风矿产逐渐转移为紧缺矿产，且重晶石被列入中国的政策性非金属矿产名录。现在，学术界主流不雅点合计天下上发现的重晶石矿床有5种类型：按照矿床成因可鉴别为千里积型、热液型、层控型、火山-千里积型和风化（残积）型，其中层控型和千里积型在矿床成因上有一定的换取。重晶石的成矿时期以古生代为主，热液型主要散布在奥陶纪、泥盆纪和三叠纪地层中，频繁与其他金属矿产共生；层控型主要受到古生界寒武系—奥陶系富钡碳酸盐岩围岩的断层裂隙戒指；火山-千里积型矿床造成于元古宙，多为大型伴生矿床；风化（残积）型主要由以碳酸盐岩和碎片岩为含矿围岩的重晶石矿床风化造成，呈松散堆积物样貌。据统计，千里积型重晶石矿床占总资源量的60%以上，热液型重晶石矿床占比逾越总资源储量的20%以上，是现在最为遑急的重晶石矿床类型。在已有的照拂中，对重晶石矿床的照拂多蚁合在单个矿床或者单一类型的成矿区带上，缺少对公共性、区域性的成矿律例追念，从而在一定进程上制约了进一步找矿勘查责任的开展。因此本文分析了重晶石矿床地质特征、时空散布律例、成矿机制和物资源流，进一步追念了控矿因素和成矿机理，为下一步找矿勘查责任提供科学依据。1  重晶石矿床的时空散布公共重晶石资源较为丰富，在时刻上和空间上存在权贵的不均一性。重晶石矿床的散布及基本特征如表1所示，主要蚁合在特提斯成矿域、劳亚成矿域、冈瓦纳成矿域和环太平洋成矿域（图1）。

表1 公共主要重晶石矿床、矿点及基本特征

图片

 

图片

              

图片

图1 公共重晶石主要散布(数据源流于表1参考文件)

重晶石矿床主要造成于古生代，其次为中生代和重生代（图2）。冈瓦纳成矿域重晶石矿床主要造成于三叠纪和石炭纪；环太平洋成矿域重晶石矿床主要造成于晚古生代；劳亚成矿域重晶石矿床造成于震旦纪—早寒武世过渡期，其次为晚古生代；特提斯成矿域重晶石矿床主要造成于寒武纪，其次为泥盆纪、二叠纪和三叠纪，缺少中生代以后的矿床（表1）。

图片

图 2 公共重晶石矿床类型实时期散布

冈瓦纳成矿域重晶石矿床主要散布在印度南部，矿床类型多为千里积型，典型矿床有Sargur重晶石矿床和Manganpet重晶石矿床；环太平洋成矿域重晶石矿床主要散布在好意思国内华达州、墨西哥和中国，以千里积型矿床为主，典型矿床有好意思国Nevada重晶石矿床、墨西哥SierradeSantaRosa重晶石矿床和福建省李坊重晶石矿床；劳亚成矿域重晶石矿床主要散布在中国的大部分地区和好意思国东部地区，以千里积型为主，其次为岩浆热液型，典型矿床有好意思国阿肯色州层状重晶石矿床、秦岭-大巴山重晶石矿床和湘黔地区大河滨重晶石矿床（图3）；特提斯成矿域重晶石矿床主要散布在德国、摩洛哥、土耳其和伊朗，千里积型和岩浆热液型均有产出，千里积型矿床主要散布在土耳其西部地区的Sarkikaraagac矿床Huyuk矿床和东部地区Onsen矿床，热液型矿床以伊朗Badroud矿床和Chenarvardeh矿床为典型矿床。

图片

图3 中国重晶石矿床散布简图(据李春阳等，2010修改)

2  矿床类型和基本特征重晶石矿床类型按照不同矿床成因、产出样貌和物资源流等特征可分为：①千里积型重晶石矿床，即在成矿环境中，在海相或湖相水体中千里积造成的矿床，具体类型可为成岩千里积、冷泉千里积、生物千里积或海底热液千里积，多为同生成因矿床；②岩浆热液型重晶石矿床是指在一定的断陷盆地或者构造行动带中岩浆结晶冷凝分异产生的含矿气水热液，在含矿岩体隔邻经过叮咛、充填作用造成的矿床。矿床的物资源流与岩浆岩具有密切关系，主要为岩浆岩析出的气水热液佩带，具有热液矿床的成矿专属性特征；③层控型重晶石矿床是指与岩浆行动无告成关系，主要产于千里积岩地区，矿石建树与千里积岩关联联性的热液矿床。该矿床的物资源流主要为下伏地层和围岩中的含矿物资，造成于某一特定的地层中，矿床常具有成群成带展布和一定的“层”、“相”、“位”蚁合的特质，具有外生成因和内生成因矿床的复合特质，其成矿历程具有复杂性和多阶段性。矿体与岩浆侵入体关系一般不彰着；④火山-千里积型重晶石矿床是指在火山喷发作用晚期及不同火山旋回的间歇期，大齐的火山气液和围岩之间偏激他气液之间发生复杂的相互作用，在有益地质作用下，促使有用组分更动和千里淀造成的矿床，造成了矿体埋藏浅、成矿温度低等特征，重晶石常以伴生矿体产出，在矿床隔邻具有彰着的围岩蚀变景色；⑤风化（残积）型重晶石矿床是指造成于原生重晶石矿床隔邻，受到表生地质作用影响，使原生重晶石风化落空，剥蚀搬运到低凹地区堆积造成的一类重晶石矿床，属于典型青年景因矿床。2.1 千里积型重晶石矿床积型矿床是指在特定的地台角落隔邻，由于各式地质作用的影响，佩带大齐的含Ba流体与海水中的硫酸盐发生反应，在强规复环境中进行富集千里积的重晶石矿床。矿床主要造成于千里积盆地碳酸盐岩、硅质岩和玄色岩系中，呈似层状和透镜状产出（图4）；主要矿物为重晶石，次要矿物为石英，其他矿物有方解石、黄铁矿、钡冰长石等；千里积结构彰着，具有条带状、结核状、豆状和缝合线构造等；矿床造成时期多为古生代，其次为中生代。千里积型重晶石矿床散布粗造，如好意思国内华达地区、土耳其和加拿大西北部及中国的湘黔桂地区等。

图片

图4 典型重晶石矿床地层柱状图(据詹柏松等，1985；李远志，2013；邹灏，2017；Derakhshi et al.，2020；李岩等，2020；王富良等，2020)

1—白云岩；2—灰岩；3—生物碎片灰岩；4—亮晶灰岩；5—页岩；6—硅质岩；7—重晶石硅质岩；8—板岩；9—硅质结核；10—黏土岩；11—凝灰质粉砂岩；12—变质粉砂岩；13—石英千枚岩；14—千枚岩；15—石英砂岩；16—砂岩；17—角砾凝灰岩；18—流纹质角砾凝灰岩；19—层状流纹质角砾岩；20—安山岩；21—流纹岩；22—花岗岩；23—辉绿岩；24—超基性岩；25—重晶石矿层；26—重晶石透镜体

          好意思国Nevada重晶石成矿带造成于上泥盆统北好意思大陆角落洋盆和大陆隆升环境的深水相，位于大陆构造断裂带隔邻（图5）。赋矿围岩以层状碳质玄色页岩、硅质岩和深灰色或玄色碳酸盐岩组成。矿体呈透镜状产出，矿石主要矿物有重晶石，见少许黄铁矿。具有定向摆设律例，见滑塌、污流和碎片流的构造特征，具有大陆角落型千里积矿床特征。最近照拂标明，该矿床Sr同位素值（0.70803~0.71064）要高于同期期海水中Sr同位素值，La/Ce比值流露重晶石矿床为生物成因，δ34S值为+20.9‰~+56.3‰高于同期期海水中硫酸盐的值（+10.0‰~+20‰）。

图片

图5 好意思国内华达重晶石矿床散布图(据Poole，1988)

土耳其garkikaraagag矿床位于土耳其西部地区，是土耳其最大的千里积型重晶石矿床，赋矿围岩为寒武系—泥盆系碳酸盐岩（图6），主要矿物由重晶石、方铅矿和黄铜矿组成，还有少许方解石、石英等矿物，矿体呈脉状产出，在围岩之间出现局部整合矿体。Cansu等（2020）通过对该矿床的Sr-S-O同位素照拂，合计该矿床主要位于冷泉重晶石矿隔邻，成矿物资源流于古地壳，矿床的造成受到了造山通晓和推覆构造的影响，使矿体造成于断裂构造带中。

图片

   

图6 土耳其重晶石矿床散布和构造单位简图(据Cansu et al.，2020)

天柱重晶石矿床发育在扬子地块东南缘断陷盆地中，散布在断裂带两翼，造成多个矿段（图7），为克拉通裂谷盆地中造成的千里积型矿床。矿体主要贮蓄于埃迪卡拉系—上寒武统的玄色碳质页岩和硅质岩建树中，矿体呈层状、似层状产出（图4）。很多学者合计矿床成矿物资主要来自海底热液。举例吴朝东等（1999）合计钡的源流主要为热液喷流，硫主要受到了千里积环境中的有机质和生物行作为用的影响；夏菲等（2004；2005）合计重晶石矿床的造成受到了海底热液物资和陆源物资的影响，钡源流于深部物资，硫主要为同期期海水硫酸盐源流，同期遭受到了硫酸盐规复菌作用的影响。杨瑞东等（2007）、魏怀瑞等（2012）和陈军等（2014）照拂发现重晶石矿床具有海底喷流千里积构造，海底喷流千里积构造序列为天柱重晶石矿床的开水喷流成因提供了遑急字据。同期Zhou等（2022）通过重新厘定天柱重晶石矿床的矿物学和地球化学同位素照拂，合计天柱重晶石矿床是冷泉成因为主导的大规模千里积型矿床，千里积环境为千里积物—海水界面隔邻的硫酸盐甲烷过渡带（SMTZ）。

图片

图7 贵州天柱重晶石矿床区域地质图（据陈建书等，2011）           

图片

图8 重庆东南部彭水地区构造摘抄及重晶石矿点位置(据邹灏等，2016)

1—泥盆系—二叠系；2—二叠系—三叠系；3—震旦系—志留系；4—地质界线；5—断层；6—背斜；7—向斜；8—省界；9—重晶石矿点

2.2 风化（残积）型重晶石矿床

风化（残积）型矿床是指在原生重晶石矿床隔邻，由于受到物理化学等作用，使原生重晶石机械落空，搬运到低凹地区造成的重晶石矿床。主要造成于含重晶石硅质岩中或者是碳酸盐岩的未固结残积物中，矿物身分较为浅陋，主要以重晶石、石英为主，偶见黄铁矿、方解石等副矿物。矿体呈似层状、条带状及不章程状产出（李文光，1994），可分为残积块状、砂土状和坡积状重晶石。风化（残积）型重晶石矿的造成主要由于重晶石的化学性质幽静，不易被融化和化学风化等特征决定的，是典型的外生成因矿床。

风化（残积）型重晶石矿床散布有限，主要散布在环太平洋成矿域，举例海南儋县冰岭重晶石矿床。矿床主要位于武夷—云开—台湾造山系，在区域上造成了北东向白沙坳陷构造带。矿体贮蓄于二叠系峨查组第四岩性段底部条带状含重晶石硅质岩之上，根据不同的结构构造可分为残积块状、砂土状和坡积状重晶石。2.3 岩浆热液型重晶石矿床岩浆热液型矿床是指在一定的构跋扈用下，含矿热液通过叮咛和充填作用在一定的地层中造成的矿床。含矿岩系主要为火山角砾岩、凝灰岩和泥岩中（图4），主要矿物为重晶石，次要矿物为石英、方解石、白云石和黄铁矿等，具有粒状、板状和压碎等结构构造，矿体受到构跋扈用、岩浆行动的影响，常以充填和叮咛的花式贮蓄于围岩中，围岩蚀变显低温特征，硅化、碳酸盐化精深，成矿时期为白垩纪、侏罗纪以及奥陶纪、泥盆纪等，时常造成伴生矿床，成矿物资主要源流于镁铁质火山岩、钙碱性流纹质火山岩，具有多源性特质，是典型的青年矿床。矿床主要散布于构造行动带或者是造山带隔邻，如伊朗Chenarvardeh矿床、德国Schwarzwald矿床和新疆阿尔登可夕重晶石矿床等。

伊朗Chenarvardeh矿床位于伊朗西部地区乌尔米尔-多赫塔尔岩浆带，造成于新特提斯洋俯冲到伊朗地块下的大陆弧环境中。赋矿围岩为上始新统火山碎片岩和岩浆岩，主要矿物以重晶石为主，伴生矿物为石英、方解石、锰氧化物、方铅矿等金属硫化物。矿体呈透镜状、似层状产出，自形—半自形结构，矿床中Rb、Zr、Y、Ta等微量元素相对耗损QREE含量较低，具有彰着的Ce负至极，流透露典型的岩浆热液特质。

阿尔登可夕重晶石矿床位于天山兴蒙造山行动带，成矿环境为滨海—碳酸盐千里积。赋矿地层为上奥陶统伊南里克组，围岩岩性为蚀变大理岩、石英脉和灰岩。主要矿物为重晶石，少许的毒重石、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿，次生矿物为孔雀石等。矿体呈脉状、网脉状产出，他形粒状、半自形粒状结构，块状构造，绢云母化、石墨化、黄铁矿化和白云母化发育。在区域应力作用下，产生一系列断裂构造，热液从围岩萃取了成矿物资造成含矿热液，并从断裂通说念上移到适应地段叮咛、充填于石英脉、蚀变大理岩内成矿，造成与构造岩浆热液关联的重晶石矿床。2.4 层控型重晶石矿床层控（内生）型是指受到地层层位的彰着戒指，含矿物资在某一特定的岩性中富集成矿，具有典型的“层”、“相”、“位”蚁合的特质，造成于盆地角落或邻近戒指岩相突变带的同千里积断裂带，受到地层层位戒指，呈层状或者脉状产出，多产于硅质岩、碳酸盐岩或者碎片岩中（图4），围岩为造成于上寒武统—下奥陶统千里积地层，千里积环境为陆内裂谷的断陷碳酸盐岩盆地。围岩蚀变以硅化为主，矿体朝上蚀变减轻，具有上厚下薄、上富下贫的矿化特征。成矿物资主要源流于矿层围岩或者深层含矿热卤水，造成了一个矿源层、含矿热液（热卤水）、容矿层和盖层组成的生、储、盖组合成矿系统，成矿物资具多源性，而且可能与陆源、深源和火山-气液关连，导致层控型重晶石矿床具有同生成因和青年景因的复合成矿体系，矿床主要散布在中国南秦岭—大巴山一带（图2、图9）。举例南庄坪重晶石矿床、彭水郎溪重晶石矿床等。

图片

图9 摩洛哥地质简图及重晶石矿床的位置图(据Azza，1998；Jebrak et al.，2011)

南庄坪矿床造成于准地台褶皱带，属于多期次构造行动间，赋矿围岩为奥陶系碳酸盐岩，主要矿物为萤石、重晶石，脉石矿物主要有方解石、褐铁矿和黄铁矿等金属硫化物，围岩蚀变主要为重晶石化、白云石化、方解石化和绢云母化。邹灏（2016）等照拂发现重晶石矿床中具有彰着的Eu正至极和Ce负至极，FREE为7.06x10-6~10.24x10-6，含量较低，HREE相干于LREE耗损，合计重晶石的物资源流主如果下伏千里积岩，岩浆流体并未参与成矿作用，成矿流体主要为蒸发岩中的热卤水。成矿环境为浅海陆棚千里积，地表水和海水受到了温度差和构造通晓的作用，使下伏地层中的孔隙水和地下水造成了热卤水，它们在流体轮回历程中淋滤矿源层，萃取成矿物资并集聚到成矿热流体场，在构造通晓和地层温压梯度的驱动下，以致富含Ba2+、Ca2+、Na+、F‒、Cl‒、so42-等离子的成矿热液沿构造带朝上运移，运移到千里积盆地的构造裂隙中，海水和孔隙水中的硫酸盐充分交融，使Ba2+与硫酸盐发生化学作用并在碳酸盐岩地层中千里淀成矿。2.5 火山-千里积型重晶石矿床火山-千里积型重晶石矿床主如果指在海底火山行动历程中，含矿热液在海底环境中，由于飞腾流等地质作用，使成矿物资大陆角落海相盆地中进行千里淀富集成矿。矿体与围岩界线彰着，具有细粒状结构和纹层状构造，矿体呈透镜状条带状和细-微粒状产出（图4）。SO42-源流主如果海水硫酸盐中的规复硫，也存在地幔硫的加入，钡源主如果来自于地幔，其次为地壳。具有VMS型和SEDEX型成因。举例甘老成南桦树沟镜铁山重晶石矿床、伊朗Mishu重晶石矿床和摩洛哥Bouznika重晶石矿床等。Bouznika矿床造成于寒武系Lapetus裂谷角落隔邻(图9)，赋矿围岩为寒武系OuedRhebar组镁铁质斑状安山岩，矿石矿物为重晶石、石英、黄铁矿，副矿物有绢云母、磷灰石和绿帘石，可见绢云母化、黄铁矿化，矿体呈网脉状、层状产出，重晶石δ34S值介于31.11‰~32.44‰之间，与下寒武统蒸发岩的硫同位素组成相近，高于相邻的其他重晶石矿床，合计下寒武统蒸发岩在重晶石的成矿历程中起到了一定的作用，硫酸盐主要源流于早寒武世海水中，Pb同位素值位于造山带弧线下部，且206Pb/204Pb中辐射成因较少，U-Pb同位素年级为540~530Ma，千里积环境为犀利地幔—地壳组合的能源学环境，重晶石矿床为同生成因的火山喷流千里积。铁镜山桦树沟伴生重晶石矿床位于北祁连西段加里东褶皱带中西部，赋矿围岩为长城系朱龙关群桦树沟组千枚岩和石英岩，主要矿物为镜铁矿和石英，次要矿物为赤铁矿、磁铁矿、重晶石、方解石和绢云母等，重晶石在铁矿层中上部以伴生样貌产出。同期重晶石化是矿床中主要的围岩蚀变，而且铁矿石以Fe、Mn、Ba含量高为特征，稀土元素与北好意思页岩组合样的相近，有相似的REE十足丰采及REE分馏特征，δ34S值为19.70‰~33.60‰，具有较高的δ34S值，流露其为海底喷流千里积与海水硫酸盐建树共同作用造成的火山-千里积型矿床。综上，在公共的重晶石矿床散布中，千里积型重晶石矿床主要造成于大陆裂谷和裂陷槽环境，钡源流与大陆裂谷关连，SO42-源流主要为硫化环境的生物、海水和海底气液，重晶石造成于海底喷发的气液行动阶段，或者是海水-千里积物界面隔邻。风化（残积）型重晶石矿床主要源流于原生重晶石矿床，成矿作用较为单一，主要受物理风化作用的影响。岩浆热液型重晶石矿床是在岩浆热液行动带或者浅海盆地相卤水蒸发岩环境中造成的，与围岩造成的时刻和空间上比拟具有滞后性，物源主要与镁铁质火山岩钙碱性流纹质火山岩关连。层控型重晶石矿床的成矿历程较为复杂成矿物资具有多源性多阶段性等特质。火山-千里积型重晶石矿床主要所以伴生矿床为主，其成矿元素多与伴生矿床密切关连。3  成矿元素源流3.1 硫的源流硫同位素组成简略有用的提供硫酸盐源流偏激演化信息，专揽硫同位素的组成简略有用的判断重晶石矿床的物资源流。公共代表性重晶石矿床中硫酸盐的δ34S值流露，硫酸盐与同期期海水的硫酸盐关连，且犀利富集重硫(表2，图10)，这标明重晶石在造成矿床的历程中发生了犀利的硫同位素分馏。能引起硫同位素分馏的2个历程是：一是生物作用引起的硫酸盐氧化规复造成有机硫、硫化物和蒸发性含硫气体的历程；其次是硫酸盐无机规复为硫化物的历程。前者是重晶石造成历程中最主要的分馏花式，在重晶石造成技能硫酸盐规复细菌对亲硫同位素的吐旧容新速率要快于重硫，导致重硫同位素富集，当富钡流体通过扩散或者平流向千里积物中富含硫酸盐的部分迁移时，富钡流体与硫酸盐在一定层位发生富集并千里淀。关于后者来讲，主要造成历程温度需要在250℃以上智力引起硫同位素分馏，因此更多的硫同位素分馏是由生物作用引起的硫酸盐异化规复历程造成的，在墨西哥、摩洛哥、秘鲁等大型层状重晶石矿床中，重晶石在造成历程中主要阅历了此类分馏，硫酸盐在规复历程中，重晶石通过将富含甲烷的钡和流体与微生物规复残余硫酸盐的孔隙水夹杂造成，继而在硫酸盐-甲烷过渡带(SMTZ)上发生千里淀和富集，成岩作用和冷泉成因相互作用造成重晶石矿床。生物作用引起的硫酸盐异化规复造成有机硫、硫化物和蒸发性含硫气体的历程是千里积型重晶石造成历程中硫同位素主要的分馏历程。

岩浆热液型重晶石矿床中的硫同位素值要精深低于千里积型矿床中硫同位素的值(表2，图10)，主如果含矿热液通过构造行动带裂隙和断裂带通说念朝上运移到容矿地层中，受到后期的压实作用或含矿卤水的蒸发等地质作用的影响，含矿热液与海水中的硫酸盐或围岩萃取的硫酸盐夹杂千里积，临了富集成矿，硫同位素值要低于同期期的海水中硫酸盐的硫同位素值，标明矿床的富集和物源主要与镁铁质火山岩、钙碱性流纹质火山岩关连，而且成矿时刻要晚于赋矿围岩造成的时刻，属于青年景因矿床。风化(残积)型重晶石中硫同位素值的大小主要取决于原生重晶石矿床中硫酸盐的源流。在火山-千里积型和层控型矿床中，硫同位素值具有一定的各异性，反应出不完好的地层隐讳、地层不连结，海水硫酸盐的硫同位素值的区域变化性、成岩作用及物资源流的不同而造成的。    

表2 公共代表性重晶石矿床87Sr/86Sr和δ34S值

图片

   

图片

图10 公共代表性重晶石矿床与同期期海水的硫同位素组成(数据源流于表2)

1—千里积型重晶石硫同位素；2—热液型重晶石硫同位素；3—层控型重晶石硫同位素；4—火山-千里积型重晶石硫同位素；5—同期期海水硫同位素

3.2 钡的源流在钡的物资源流照拂中，现在精深是根据Sr同位素来进行示踪，因为重晶石中的Ba与Sr具有较高的亲和力，使得Sr在化学性质上与Ba具有相似性，因此辐射性87Sr与非辐射性86Sr的比值可用于细则重晶石矿床中Ba的源流。雷同地，Sr同位素会根据物资源流施展出不同的地球化学特征。在当代海水中Sr的输入主要受到2个主要源流戒指：①壳源，主要源流于大陆地表风化，由河流运送到海洋，其87Sr/86Sr比值较高，公共平均值为0.7119；②幔源，来自于大洋中脊热液轮回系统中，主要从洋中脊投入海洋之中，87Sr/86Sr值较低，公共平均值为0.7035。重晶石的87Sr/86Sr值统计标明(图11)，千里积型重晶石矿床的87Sr/86Sr值介于幔源和壳源之间。对钡源的意志存在以下不雅点：刘家军等(2010；2014)合计Ba主要源自海底热液喷发；Xu等(2016)、Fernandes等(2017)合计钡源主如果海水和有机质降解在千里积物-海水界面或者硫酸盐-甲烷界面之上，并与海水硫酸盐富集成矿；Valenza等(2000)、陈宪等(2020b)合计Ba源主如果下伏地层的孝敬，基底岩石属于大陆地壳；韩楚善等(2014)合计Ba源是热液喷流-生物作用复合成因造成的。因此，千里积型重晶石矿床中钡源主要源流于一个富钡的夹杂流体，千里积型重晶石矿床的物资源流具有各样性、各异复杂性等特质。

图片

图11 公共代表性重晶石矿床与同期期海水的87Sr/86Sr组成(数据源流于表2)

1一千里积型重晶石Sr同位素；2—热液型重晶石Sr同位素；3—层控型重晶石Sr同位素；4亡山-千里积型重晶石Sr同位素；5—同期期海水Sr同位素

公共代表性的重晶石矿床的Sr同位素组成标明，热液型重晶石矿床中87Sr/86Sr值均要高于同期期围岩中的87Sr/86Sr值，Ba主要与酸性侵入体和海水硫酸盐关连，与硫的源流基本一致。火山-千里积型重晶石矿床的钡源与岩浆热液型的钡源具有相似性，现在莫得细心的照拂。层控型重晶石矿床钡源可能与下伏地层和千里积期的火山-气液关连，并在一定的海相盆地环境进行千里淀和富集造成的，具有青年景因和同生成因共存的特质。3.3 矿床成因重晶石的矿床类型较为复杂，具有多种矿床成因类型，根据不同矿床成因特征，追念出了以下重晶石矿床成矿机制(图12)。

图片

图12 重晶石矿床主要成矿机制模子

a.千里积型(据周锡强等，2016)；b.层控型；c.热液型；d.火山-千里积型(据Yang et al.，2017)；e.风化型

（1）千里积型重晶石矿床：根据构造配景和产出特征可分为大陆角落型和克拉通裂谷型，其中前者为纯重晶石矿床，后者常与金属硫化物矿床伴坐蓐出。根据重晶石矿床的产出样貌、物资源流和成矿机制可分为以下4种：生物重晶石、海底热液重晶石、成岩重晶石、冷泉重晶石。同期，近几年的照拂发现，古生代千里积层状重晶石矿床的造成与海水硫酸盐在时刻和空间上的不均匀散布和氧化规复的动态变化关连，即富Ba2+、Zn2+和Pb2+等金属离子的热液流体遭受海洋中富SO42-和H2S水体时，施展出各异性的地球化学行动。

海底热液重晶石是指深部富钡热液流体通过断裂构造带向海底运移或喷发，与海水硫酸盐夹杂并发生千里积造成(图12a)。在深海环境中，含钡流体在地面构跋扈用下从深海环境中通过断裂构造带朝上运移，与海水中硫酸盐富集成矿。矿床呈片状、柱状和辐射状产出，造就了热液行动和古环境构造通晓的地质律例。举例在阿拉斯加地区RedDog矿床、东太平洋Blanco断裂成矿带等地。生物重晶石主如果指在生物作用下造成的重晶石矿床，在上层海水环境中，浮游生物衍生，飞腾流带来丰富的养分物资和钡矿物，由于生物的大齐死亡，在大陆角落千里积堆积，富含生物钡与海水中的硫酸盐夹杂搏斗，并发生千里淀和富集，在后期的成岩历程中，大陆角落地带造成了生物成因的重晶石矿床(图12a)。成岩重晶石是指在千里积物-水界面下，原生重晶石在硫酸盐耗损带融化后造成富钡孔隙水，迁徙到硫酸盐-甲烷调度带(SMTZ)隔邻，与孔隙水残余硫酸盐相互作用千里淀富集造成的重晶石矿床(图12a)。在大陆角落隔邻，由于千里积物的不断千里积和埋深，细菌硫酸盐规复作用消费大齐的硫酸盐根离子，使其在千里积物-水界面下规复了大齐的SO42-，造成了硫酸盐规复带，跟着深度的增多，孔隙水中的硫酸盐浓度逐渐减少，造成了硫酸盐-甲烷调度带，在SMTZ以下，富含有机质的千里积物在甲烷细菌的作用下发酵了大齐的甲烷，原生重晶石启动融化钡，而且在孔隙水中甲烷和钡离子朝上浓度逐渐较少，在SMTZ隔邻与硫酸盐规复带向下扩散的孔隙水中SO42-相取悦，在硫酸盐规复菌(BSR)和消费融化硫酸盐的甲烷厌氧氧化(AOM)的同期，使重晶石在前缘带隔邻进行千里淀和富集。在重晶石的造成历程中，时常奉陪大齐的氧化规复历程，因此伴生黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物和碳酸盐矿物。冷泉重晶石主如果指富钡孔隙水沿裂隙运移到千里积物-水界面隔邻，与硫酸盐孔隙水和海水相互作用而造成的重晶石矿床，矿床的硫酸盐源流和钡的源流与成岩重晶石访佛，本文不再赘述。主如果在高坐蓐力的配景下裕如机质千里积的环境中，成岩重晶石的重晶石前缘带迁徙到千里积物-水界面隔邻，飘浮为冷泉体系(图12a)。在现在的照拂中，冷泉重晶石主要散布在环太平洋成矿域，举例墨西哥西部索诺拉重晶石矿床，秘鲁大陆角落的洋流飞腾区，墨西哥东北部的Coahuila Muzquick重晶石矿以及好意思国内华达成矿带等，同期在中国的扬子地块泥盆系重晶石成矿区也存在与冷泉行动关联的重晶石矿床。冷泉重晶石的发育反应出了富钡流体在海洋中的钡和碳的轮回历程。

（2）岩浆热液型重晶石矿床主要造成于构造行动带，含矿热液沿构造落空带朝上运移，在一定的成矿空间里，跟着温度、压力的更动，含矿热液萃取围岩中的含矿物资发生千里积成矿。同期含矿热液不断与围岩发生蚀变作用，使方解石、石英、重晶石和硫化物等矿物析出，造成了彰着的重晶石化、绢云母化和黄铁矿化等矿化景色(图12c)，矿体以脉状、网脉状的样貌产出，重晶石矿体的包裹体测温流露，重晶石矿床成矿温度约为100~200℃。

（3）层控型重晶石矿床造成于地面构造行动带隔邻，在大气降水浸透地下，含矿热液及成矿物资渗溶历程中，由于下渗历程中的温度逐渐增高，使成矿物资飘浮为含矿热卤水并与层位孔隙水夹杂。含矿热卤水受到化学垂直分带的敛迹，使富含硫酸盐热卤水富集在浅层，而富含氯化物热卤水富集在深地层中。在深地层中，氯化物热卤水和钡源层中的Ba元素造成了富含BaCl2的热卤水，由于地温梯度和构造通晓等作用，富含BaCl2热卤水在飞腾流的驱动下，沿构造断裂带运移飞腾到浅层层位，与富含硫酸盐热卤水进行夹杂，并发生化学反应和千里淀，又由于上覆泥质类岩层的隐讳，造成了很好的密闭空间，使以上作用简略有序不拆开地富集成矿，直到重晶石矿床的造成(图12b)。因此重晶石矿体重δ34S值与区域上的蒸发岩具有一定的相似性，Ba元素的含量呈现从下到上逐渐增多的趋势，矿体朝上蚀变减轻，具有上厚下薄、上富下贫的矿化特征。

（4）火山-千里积型重晶石矿床多与火山喷刊行动关联，在火山行动喷发历程中，千里积了一系列的火山-千里积岩，当岩浆行动结束后，在火山口隔邻的构造裂隙里造成了喷气热液行动，跟着热液行动，造成了多期次的围岩蚀变和成矿作用。在早-中期，含有大齐的氯质、硫质蒸发分物资，跟着岩浆行动，喷出地表或者在构造裂隙带朝上转移，当运移到一定距离时，在空气中的岩浆蒸发分因为重力作用等因素发生千里降至富含硫酸盐的海水中，与海水中大齐的硫酸盐夹杂后富集成矿。在围岩里蒸发分由于温度、压力等的减轻，与围岩里富含成矿物资发生反应并富集成矿(图12d)。矿床中Fe、Mn、Ba超强富集，Cu、Pb、Zn含量彰着高于围岩，重晶石主要以伴生矿体产出，标明矿床具有典型的SEDEX型矿床的特质。

（5）风化(残积)型重晶石矿床是原生重晶石矿床遭受到了犀利的物理化学作用，使其发生落空而造成。在风化作用下，搬运到离原生矿床不远的第四纪残积物中进行千里积和二次富集成矿。因此，风化(残积)型矿床的元素地球化学特征主要取决于原生矿床，后期作用的校正不彰着(图12e)。

4  论断与瞻望通过对公共的重晶石矿床类型和成矿律例的综述照拂，著作得出以下几方面的论断和意志：(1)重晶石公共范围内粗造散布，具有成矿时期多、元素源流复杂、成矿作用各样等特质；（2）重晶石矿床可分为千里积型、岩浆热液型、层控型、火山-千里积型和风化(残积)型，主要散布在特提斯成矿域和劳亚成矿域，其他地区主如果冈瓦纳成矿域和环太平洋成矿域，其中千里积型是最主要的成矿类型；（3）重晶石的成矿时期主要为古生代和中生代，赋矿岩系以千里积岩为主，其次为岩浆岩；（4）公共典型重晶石矿床中的S同位素和Sr同位素流露，成矿物资源流具有多源性、各样性、各异复合性等特质；（5）成矿机制方面，重晶石的成矿机理复杂，具有多阶段性、多因素等特质。同期，重晶石矿床的成矿富集机制与各样地质作用历程和成岩成矿体系的物理化学条目息息关连，如超大陆团聚和裂解、物资源流、岩浆结晶分异、表生作用等地质历程和蒸发分、温度、压力、氧逸度、流体叮咛以及融化度等条目。然则，究竟是什么样的地质作用和成矿历程起主导作用，现在依旧存在异议，而且不同类型的重晶石矿床之间成矿机理也有很多异同之处。比如千里积型重晶石矿床和层控型重晶石矿床的物资源流齐具有多源性、各样性和各异性特质，然则两种矿床类型的成矿机理莫得明确的鉴别。热液型重晶石矿床和火山-千里积型重晶石矿床中成矿元素具有同源性，现在仅对矿床的贮蓄情状和矿化作用进行了区分，并莫得对成矿元素进行愈加准确的示踪和贮蓄思情进行照拂。比年来在大规模千里积型重晶石矿床与金属硫化物矿床之间的协同关系，重晶石矿床与海水规复演化和硫酸盐浓度弥远变化的耦合关系等领域得回了粗造的激情，然则重晶石矿床的良好化成矿历程和成矿元素迁徙花式仍未得回更好的敛迹。因此，现在亟需从微不雅方法上对重晶石矿床的成矿历程进行良好化的厘定，并与重晶石矿床的地面构造地质特征相取悦，智力够准确客不雅地照料重晶石矿床中成矿元素贮蓄情状和成矿律例等科知识题。 本站仅提供存储工作，扫数实质均由用户发布，如发现存害或侵权实质，请点击举报。