A. 甘肅文縣東風溝重晶石礦床
一、礦床概況
1.礦床名稱
甘肅文縣東風溝重晶石礦床。
2.地理位置及中心點經緯度坐標
礦區位於甘肅省文縣臨江鎮東風溝，距縣城4.5km，交通尚方便；地理坐標為東經104°57′00″，北緯33°05′05″。
3.礦床類型、礦種、資源儲量、規模、品位、勘查程度、開發情況
該礦床屬沉積型重晶石礦床，分布在東風溝兩側，礦體產於硅質岩中，在硅質岩與上部粉砂岩接觸面上呈塊狀、透鏡狀，長由數十米到數百米，寬10～100m，走向總體東西向，傾角50°～80°，硫酸鋇平均90.12%。東風溝重晶石礦床規模屬大型，礦體厚度大，主要礦體均處在潛水面以上，易露采。
4.所屬Ⅲ，Ⅳ級成礦區帶
所屬成礦區帶：ⅢBa-9秦嶺成礦帶（III-66-①，②）。
5.區域地質條件
該區大地構造處秦嶺東西向構造帶南緣，松潘甘孜褶皺系的東側。關家溝-何家壩復背斜的核部，主體構造方向為北東-南西向。
（1）地層
地層區劃屬昆侖秦嶺區之松潘-甘孜分區摩天嶺小區。出露地層主要有前震旦系碧口群和中泥盆統三河口組。碧口群主要由巨厚沉積碎屑岩組成，夾少量火山碎屑岩，均遭受了不同程度的變質。按其特徵分為上、中、下三個亞群，區域內只出露下亞群，該亞群據岩性特徵分為三個岩組。中泥盆統三河口組為一套巨厚的海相碎屑岩-碳酸鹽岩建造（圖3-12）。
圖3-12 文縣重晶石礦田區域地質略圖
（據李文炎等，1991）
1—中泥盆統；2—下—中泥盆統；3—下寒武統干溝組中上岩段；4—下寒武統干溝組下岩段；5—震旦系臨江組；6—震旦系關家溝組；7—前震旦系碧口群；8—地層界線；9—實測及推測斷層；10—礦床位置
（2）侵入岩
區域內侵入岩不發育，僅有一些小的酸性岩脈。主要有斜長細晶岩脈、花崗斑岩脈、黑雲母斜長花崗岩脈、閃長玢岩脈。斜長細晶岩脈具斑狀結構、塊狀構造，基質為細晶結構。花崗斑岩脈具斑狀結構、塊狀構造，基質為微粒結構。閃長玢岩脈具斑狀結構、塊狀構造，基質為隱晶質結構。
二、礦床地質特徵
1.礦區地質特徵
礦區大地構造位於西藏-三江造山系、巴顏喀拉地塊、摩天嶺陸緣裂谷盆地。
礦區內出露地層主要為前震旦系碧口群、震旦系、寒武系、泥盆系、第四系。重晶石礦體賦存於寒武系干溝組第二岩性段
礦區內斷裂構造發育，礦體受後期斷裂構造的影響破壞嚴重，成礦後斷裂構造使東風溝向斜下部重晶石礦體移位出露於照花山、水磨一帶。礦區內發育有東風溝向斜、拐溝背斜。
礦區岩漿岩不太發育。僅見斜長花崗岩（γο）侵入於干溝組中，岩石呈淺灰—淡肉紅色（風化後呈淺黃灰色），細到中粒花崗結構（岩牆邊部有斑狀結構）。礦物成分以斜長石（50%～60%，中長石為多），石英（10%～25%）為主，絹雲母（10%～15%是斜長石的蝕變產物）、白雲母（10%）、鐵白雲石（3%～10%）為次，有少量的黃鐵礦、磷灰石、金紅石、鋯石。岩石堅硬，節理發育，內有白色石英脈穿插。與圍岩的接觸關系清晰而不規則，近接觸界線處的圍岩有不同程度的硅化、角岩化、黃鐵礦化和褪色現象。
2.礦床特徵
（1）礦體特徵
東風溝礦區已查明大小重晶石礦體五個（圖3-13）。由於斷裂破壞，礦體形態已失原貌，礦體與頂底板圍岩地表接觸關系不清，往往呈斷層接觸或為第四系所覆蓋，其中以Ba1號礦體最大。該礦體平面上形似鯨魚，地表長440m，寬40～100m，經深部鑽孔驗證，礦體分上下兩部分。下部為塊狀礦石，厚達32.8m；上部是條帶（紋）狀礦石夾團塊狀礦石及變質重晶石炭質粉砂岩透鏡體，厚達38.2m。
圖3-13 文縣東風溝重晶石礦地質略圖
（據李裕能，1985）
1—第四系；2—下寒武統干溝組上岩段；3—下寒武統干溝組中岩段；4—下寒武統干溝組下岩段；5—上震旦統臨江組；6—下震旦統關家溝組；7—斜長花崗岩脈；8—重晶石礦體；9—構造破碎帶；10—壓扭性斷層；11—性質不明斷層；12—背斜構造；13—地層界線；14—地層產狀
其礦體產出特徵如表3-2所示。
表3-2 文縣重晶石礦體產出特徵
資料來源：中國重晶石礦床。
（2）礦石類型及物質組分
礦石類型主要有緻密塊狀礦石、條帶狀礦石和團塊狀礦石。
緻密塊狀礦石 淺灰—深灰色，微-細粒花崗變晶結構、塊狀構造。微-細晶（0.01～0.1mm）重晶石為主：約佔95%，呈他形晶互相鑲嵌。雜質（石英、泥質、鐵質、長石等）極少，屬重晶石單礦型，相對密度大（4.2～4.5），BaSO4含量85%～97.72%，多屬Ⅰ級品礦石。
條帶狀礦石 淺灰—灰色，微-細粒變晶結構，條帶（紋層）狀構造。礦物成分以微-細晶（0.01～0.1mm）重晶石為主，佔70%～85%；其次為粉砂級碎屑，碎屑成分有：石英（2%～7%）、絹雲母（2%～5%）、氧化鐵（或黃鉀鐵釩1%～5%）、碳質（1%～3%）及少量斜長石、綠簾石，屬泥砂質重晶石型。相對密度3.9～4.05，BaSO4含量一般是70%～90.12%，礦石品級為Ⅱ，Ⅲ級。
團塊狀礦石 淺灰—灰色，團塊或假鮞狀結構，條帶狀、團塊狀構造，礦物成分主要為粉砂級石英、白雲母、泥質、長石、絹雲母和重晶石，重晶石佔30%～70%，屬泥砂質重晶石型。相對密度3.39，BaSO4含量一般為38%～74%。該類礦石極少，常以透鏡狀、長條狀分布於條帶狀礦石之中，多為貧礦石。
上述三類礦石礦物成分的變化規律為泥砂質含量循塊狀礦石→條帶狀礦石→團塊狀礦石的方向明顯遞增。礦石化學成分如表3-3所示。
表3-3 礦石化學成分表單位：%
（據東風溝礦區斜坡里礦段調查報告）
由上表可知，水溶鹽基本相同，BaCO3極少，SiO2含量變化最大。東風溝礦區其餘礦段的物質成分基本與斜坡里礦段相似，唯文縣城郊關家溝-鵠衣壩礦床諸礦體塊狀礦石中見有毒重石-重晶石型礦石，其主要礦物為重晶石、毒重石（有時毒重石含量大於重晶石），次要礦物為方解石。
三、礦床成因與成礦模式
1.物質來源
下伏前震旦系碧口岩群岩石中含Ba量高，一般為0.2%～1%，最高3%～5%，為地殼克拉克值4～100倍，碧口岩群大面積裸露是雄厚的成礦物質基礎。同時，經早震旦世的補償沉積以後，位於揚子大陸北緣的該區水體全面變深，分別在陡山沱期晚期和下寒武世早期形成欠補償沉積，此時盆地的沉積物供給速率遠遠小於沉積空間的擴展速率，沉積作用以化學作用為主，在含泥硅質岩中沉積有菱鐵礦、錳、磷及重晶石礦層。此時盆地穩定，沉積物表面水動力條件極弱，而沉積物中地下水循環作用，就顯得格外重要。地下徑流，有關熱液流體和深部層間水及高純氯化物鹵水等，能經常從含鋇岩石中溶濾出相當數量Ba，以粘土、硅膠團的吸附或某種配合物的形式隨水溶液遷移。根據沉積物特徵判斷，其未經長途搬運的情況下，就近匯入陸棚盆地。由於物理化學條件改變，大量的SiO2膠體凝聚，膠凝結果為硅質岩。與此同時，鋇離子從硅膠團中解脫而呈游離態，於富含有機質和高深度硫的氧化還原界面附近同硫酸根結合而沉澱為重晶石。該區大型重晶石礦床成礦物質鋇主要來自基底層是無疑的。
2.成礦的物理化學條件
成礦溫度為200℃左右；成礦的Eh值為297mV，pH值為6.85；δS34值在+3.694×10-3左右。
3.礦床成因探討
重晶石礦床具有特徵：①重晶石礦賦存有一定的層位，以似層狀或透鏡狀夾於泥質板岩中或灰岩與硅質岩接觸面；②重晶石礦體與上、下圍岩皆為整合接觸，且變質炭質粉砂岩中有順層紋帶狀重晶石礦的小透鏡體；③重晶石礦在走向上明顯可相變為含重晶石灰岩或滅於變質含重晶石炭質粉砂岩中；④紋帶狀重晶石礦內明顯見重晶石與砂、泥質混生，或細粒重晶石（一般夾雜質較多）與粗粒重晶石（一般含雜質較少）組成相間紋層，或是重晶石與雜質形成紋層；⑤重晶石礦體的鄰近圍岩都較均勻地含少量重晶石。從這些特徵可以確定本區內的重晶石礦床為沉積型。
4.成礦模式
在表生作用下，含鋇岩石易於風化、分解，使鋇能很快參加表生循環作用，鋇呈可溶性的鋇重碳酸鹽或氯化物、硫酸鹽形式被搬運到淺海-濱海帶，當含有BaSO4的水體被蒸發，或者受到石灰岩的中和作用，尤其是在水體中
圖3-14 文縣東風溝重晶石礦成礦模式圖
（據甘肅省重晶石礦資源潛力評價成果報告，2012）
B. 主要成果
一、劃分礦床類型與礦產預測類型
在全國礦產資源潛力評價的基礎上，按照空間、時間和成因為主要因素，參照著名的典型礦床進行劃分，共劃分出五種預測類型和14個礦床式。預測類型分別為沉積型、層控（內生）型、熱液型、風化型（殘坡積型）和火山-沉積型。主要是沉積型礦床，其次為火山-沉積型和層控型，熱液型、殘積坡積型重晶石礦資源較少。沉積型、火山-沉積型和殘積坡積型重晶石礦容易識別，層控型重晶石呈充填交代脈狀、浸染狀、囊狀等形式產出。14個礦床式分別為：秦巴式、大河邊式、湘黔式、石榴村式、李坊式、宋官疃式、潘村式、譚子山式、大豁落井式、鏡鐵山式、鋪溝式、大池山式、南庄坪式、象州式。
二、典型礦床研究
在礦床類型與礦產預測類型研究的基礎上，給出了26個典型礦床，分別為貴州天柱大河邊，湖南貢溪，廣西三江板必重晶石、來賓市洪江，湖北省隨縣柳林，四川省城口縣巴山，陝西省安康市石梯，甘肅省肅北大豁落井、文縣東風溝，福建永安李坊，安徽石榴村、石橋，浙江臨安冷田邊，湖北枝城南庄坪，四川彭水，河南汲縣大池山，陝西勉縣鋪溝，浙江紹興西裘，廣西象州縣潘村，山東宋官疃，湖南譚子山、秀山，甘肅鏡鐵山，廣西象州縣寺村，扶綏縣思同、鹿寨黃冕，廣東水嶺，報告中抽取了15個最具有代表性的典型礦床，並對其進行了所屬的成礦區帶、區域成礦條件、礦體特徵、成礦機制及成礦模式進行了深入研究與總結，繪制了成礦模式圖。
三、成礦區帶研究
根據成礦的構造背景及成礦作用性質、產物及強度等礦化信息，劃分了中國重晶石礦Ⅲ級成礦區帶。討論了各成礦區帶的劃分原則，給出了區域成礦構造背景及礦產預測類型、規模和成礦時代，共劃分出九個成礦省和23個Ⅲ級成礦區帶。
四、礦集區及成礦遠景區研究
在典型礦床及成礦區帶研究的基礎上，綜合構造背景、岩相古地理及成礦條件等因素，劃分出九個重晶石礦礦集區，分別為甘南-陝西南-鄂北沉積型重晶石礦集區、黔東-湘西-桂北沉積型重晶石礦集區、鄂西南-川東南-黔中層控（內生）型重晶石礦集區、邢台-汲縣-運城層控（內生）型重晶石礦集區、安丘-臨沭-含山熱液型重晶石礦集區、閩西南沉積型重晶石礦集區、桂粵熱液型重晶石礦集區、錫鐵山-鏡鐵山-青銅峽火山-沉積型重晶石礦集區、桂粵瓊風化（殘坡積）型重晶石礦集區。礦集區的劃分基本反映了沉積型、層控（內生）型、火山-沉積型、熱液型、風化（殘坡積）型重晶石礦礦床的自然分布和成礦的集聚區，表現了我國重要重晶石聚集區的基本特徵。對五個資源潛力在2000萬噸以上重要找礦遠景區的資源潛力進行了分析，初步預測重晶石礦遠景資源量10.2億噸。可作為化工礦產資源潛力評價礦種成礦規律與礦產預測的基礎。
C. 攀枝花重晶石
離四川近的重晶石生產廠家，在甘肅和四川交界的文縣，甘肅寧氏實業有限責任公司是專業生產重晶石的。
D. 中國重晶石礦重要礦集區
礦集區是指在一定范圍內礦床密集產出的區域，在此區域內，按一定空間分布著不同礦種或不同類型的大型或超大型礦床，以及中小型礦床、礦化點和礦化信息。大型礦集區是礦產資源產出的重要基地，對滿足國家經濟持續健康發展有十分重要的意義。
一、礦集區的劃分原則
主要根據礦集區劃分的基本要求結合重晶石礦床的分布特點，確定礦集區的劃分原則。
1）同一大地構造分區內，重晶石礦礦集區在各自Ⅲ級成礦區帶內圈定。
2）礦集區內包含不同成因類型礦床，有詳（普）查以上工作程度並提交有資源儲量的大型或中型以上重晶石礦床。
3）單獨礦床，零星分布，中、小型暫時不圈定，大型礦床圈定礦集區（如福建永安李坊）。
4）礦集區邊界、輪廓、走向按Ⅲ級區帶走向分布情況而定。
二、重晶石礦礦集區劃分方案
礦集區的劃分基本反映了沉積型、層控（內生）型、火山-沉積型、熱液型、風化殘積型重晶石礦礦床的自然分布和成礦的集聚區，表現了我國重要重晶石聚集區的基本特徵。圈出9個主要重晶石礦礦集區（表8-3，圖8-3）。
表8-3 重晶石礦礦集區的劃分方案
三、主要礦集區特徵
1.黔東-湘西-桂北（大河邊、湘黔式）沉積型重晶石礦集區
該礦集區位於揚子地塊西南緣，湘黔交界處至桂北地區，呈近南北向帶狀展布。區內主要礦床類型為沉積型，已知礦床有貴州天柱大河邊和湖南新晃貢溪、廣西三江板必等。
震旦紀至早寒武世早期，南方大陸板塊內發生了強烈的拉張活動，導致中元古代大陸的解體，產生揚子地塊和華南地塊，其間為深海相隔。由於陸內拉張裂谷作用，沿著揚子地塊的淺海域內形成地塹式槽狀深水盆地，拉張活動延續至晚震旦世仍有鹼性火山岩噴發。在早寒武世整個南方海平面上升，沉積了黑色頁岩，底部有含磷結核和硅質放射蟲等深海凝縮沉積物。根據重晶石礦的資料研究，於上述震旦系—寒武系界線附近的含磷結核、硅質岩、黑色頁岩組合層內時夾有重晶石建造。
礦集區內出露地層有元古界下江群及震旦系、寒武系、奧陶系及志留系。寒武系出露廣泛，震旦系、奧陶系及志留系分布較為局限。寒武系是重晶石礦床的主要賦礦地層，奧陶系是重晶石礦床的次要賦礦地層。
圖8-3 中國重晶石礦礦集區分布圖
礦集區包括湘西南、黔東北及桂北地區，大地構造位置位於揚子地台的西南緣，礦集區內重晶石礦床均為海相沉積型，主要產出於下寒武統牛蹄塘組、清溪組及上泥盆統響水洞組、柳江組的硅質岩系中。礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀單層或多層產出。區內重晶石礦床規模以大型—超大型礦床為主，中型礦床次之。
區內典型礦床由貴州鎮寧樂紀重晶石礦、貴州大河邊重晶石礦、湖南新晃貢溪重晶石礦。
2.甘南-陝西南-鄂北（秦巴式）沉積型重晶石礦集區
該礦集區位於揚子地台北緣，甘、陝、川、渝、鄂交界處，呈近東西向狹長帶狀展布。區內礦床類型有沉積型、層控型，已知礦床有甘肅文縣東風溝重晶石礦、湖北省隨州市柳林重晶石礦等。
早震旦世—早寒武世，揚子地台北緣為陸塊邊緣裂谷帶，以裂陷盆地為主的深水還原環境沉積盆地，沉積了黑色岩系及錳礦和含釩、鉬、鈾等多金屬，重晶石等礦產。秦巴地區下寒武統黑色岩系中廣泛發育毒重石-重晶石礦床，為我國重要的重晶石礦集區。礦集區沿大巴山斷裂北側展布，受南秦嶺大陸邊緣裂谷構造環境控制。目前，區內已發現重晶石、毒重石+重晶石礦床（點）達40餘處。礦床呈層狀或似層狀賦存於下寒武統下部的硅質岩中，含礦層位穩定，礦床具有同生沉積特徵，礦體受岩性和岩相控制明顯。
南秦嶺地區隨震旦紀裂谷的發育進一步擴張，至寒武紀—奧陶紀已發展成具有相當規模的古海槽，並在秦嶺海域內基底孤島和水下隆起的限制下，形成較典型的滯留盆地。向西與西秦嶺海水相溝通，形成海域狹窄的較深海槽。在這種構造環境背景條件下，為海相噴流-沉積毒重石-重晶石礦床的形成創造了條件。
礦集區西從甘肅南部文縣起，向東經陝西南部的安康、平利、旬陽、鎮平等縣和四川東北部的城口、萬源等縣至湖北北部的隨縣、京山縣止。呈北西西-南東東向狹長帶狀展布。大地構造位置位於揚子地台北緣，重晶石礦床（包括毒重石）大都賦存於下寒武統底部，硅質建造和炭泥質建造之間。礦床大多為沉積成因，呈層狀、似層狀、透鏡狀。礦床以大、中型為主，底板多為黑色硅質岩，頂板一般為黑色含炭質頁岩。
礦集區內重晶石礦主要賦存在下寒武統魯家坪組中，含礦地層自老而新依次為：第一岩性段為一套硅質岩，下部為厚層硅質岩夾少量白雲岩及白雲質灰岩透鏡體；中厚層及薄層狀硅質岩，含膠磷礦結核，為毒重石及重晶石礦的含礦層位。第二岩性段為一套板岩，下部為黑色炭質粉砂質板岩；上部為灰色泥質及白雲質板岩夾薄層灰岩。可見含鋇礦物主要賦存於碳酸鹽和硅質岩的生物化學沉積向碎屑沉積的過渡帶，也是弱還原向強還原環境過渡交替部位。含礦建造的下伏地層為一套酸性火山岩、火山碎屑岩、凝灰岩等，為鋇的重要來源。需指出的是大巴山地區的重晶石產出層位，不限於下寒武統，向上一直到下志留統，均有含重晶石層位。如陝西安康、旬陽等縣的重晶石產於寒武系—奧陶繫上段和下志留統。區內分布一系列毒重石礦床，產於地台邊緣，由大巴山深大斷裂控制著，下寒武統魯家坪組為毒重石礦床的主要產出層位。
3.鄂西南-川東南-黔中（南庄坪式）層控型重晶石礦集區
該礦集區位於上揚子台褶帶，地理位置包括鄂西南、川東南、黔東北和黔中，呈近北東向帶狀展布。
本區揚子板塊內部二級構造單元上揚子台褶帶（鄂黔台褶帶），古生代至中三疊統海相蓋層發育良好。印支運動全部上升成陸，燕山運動全部褶皺，形成地台蓋層褶皺帶。然而，侏羅式褶皺是本區蓋層變形的主要形式，廣泛發育於鄂西、湘西、川東和黔東地區，由下古生界、上古生界、三疊系和侏羅系組成的褶皺，為一系列等間距的背斜和向斜，並受兩組北北東向和北東東（近東西）向的褶皺基底斷裂網格的控制，呈北東向平緩弧形展布或「多」字形排布的構造格局。在中生代（印支燕山運動），大概從中三疊世開始碰撞並延續到中白堊世形成上述的蓋層構造褶皺帶。
區內重晶石礦床受上述蓋層構造褶斷帶的控制明顯。以川東南地區為例：該區褶皺、斷裂群沿北北東向展布，褶皺長數十至百餘千米，期間每個背斜控制著一個亞礦帶，共六個礦亞帶，總計重晶石礦脈300餘條；黔東北也有由背斜控制的螢石-重晶石礦帶、汞礦帶、鉛鋅礦化帶等。
礦集區內以層控型重晶石礦為主要類型之一，成礦區域較大，是我國這類礦床的重要產地。主要分布在鄂西、川東南、黔西地區。礦床賦礦圍岩時代為晚寒武世、早奧陶世，在黔中西部為早二疊世和早三疊世。重晶石礦床的形成時代為燕山期。主要賦存於上寒武統—下奧陶統碳酸鹽岩中，廣大區域范圍內無岩漿岩分布，表明螢石和重晶石的成礦作用與岩漿活動無明顯聯系。區內已發現數以百計的重晶石礦床（點），以中小型為主。礦床或礦體的產出與分布嚴格受北北西向至北西向的張性、張扭性斷裂組的控制，呈陡傾斜脈狀、透鏡狀產出。
4.邢台-汲縣-運城（大池山式）層控型重晶石礦集區
該礦集區包括冀西、晉南、豫北三個相連接的地域。大地構造位於華北地台山西斷隆的東部和南部。產出的地層及岩性多為寒武系、奧陶系的碳酸鹽岩。其次，在太古宇阜平群、古元古界中條群佘家山組大理岩、新元古界震旦系、上二疊統等地層也見有重晶石礦。重晶石礦床大都充填於構造裂隙之中，其礦體的產狀、形態、規模和分布規律，均取決於構造裂隙的產狀、形態和規模及裂隙系統的排布形式。礦集區內雖然前寒武紀與燕山期侵入活動強烈。經查與重晶石礦體的形成無直接關系。
礦集區內重晶石礦床均為小型，地質工作程度不高。如豫北只對汲縣大池山重晶石礦床做過普查評價，如淇縣、輝縣等重晶石礦點均未進行工作。又如晉南中條山一帶的翼城、浮山、夏縣、平陸等縣的重晶石礦床（點），也只對其中的三郎山和三峰寺等少數礦床做了詳細普查。控礦地層岩系主要為寒武系—奧陶系碳酸鹽岩，由中條山沿太行山呈不規則帶狀分布。以層控為主，在河北淶源縣的奧陶系也產沉積型重晶石礦床。其次，太古宇分布廣，在冀西邢台等地的太古界中產小型脈狀重晶石礦床。其他地層也時有重晶石礦點發現。目前探明儲量僅1.5Mt，估計重晶石的資源總量﹥5mt。
5.安丘-臨沭-含山（宋官疃式）重晶石礦集區
該礦集區包括了山東東部，江蘇北部和安徽中部的重晶石礦床，大地構造位置，重晶石礦床的分布受郯廬裂谷帶的控制，直接產於裂谷內或沿裂谷旁側分布。工業礦床多數產於中生代構造盆地及其邊緣地帶，礦體多產於侏羅系萊陽組砂岩、白堊系青山組偏鹼性的基性火山岩，王氏組砂頁岩、安山玄武岩中。礦脈產於受斷裂帶影響而產生的次級張扭性構造裂隙中。區內重晶石礦的成礦時代為中生代晚白堊世燕山期晚期，成礦與白堊紀嶗山期酸性侵入體有關。
6.閩西南（李坊式）沉積型重晶石礦集區
該礦集區內重晶石礦床、礦點較少，李坊重晶石礦床為一獨立礦床，由於規模為大型，能夠代表一類礦床類型，劃分為一礦集區。礦集區分布於永安和明溪交界，大地構造位置為華南褶皺系華夏褶皺帶的西南緣。礦集區成礦環境為下—中寒武統林田群為重晶石的含礦岩系，為一套淺海相細碎屑化學沉積岩。礦區構造線主要呈北西向，寒武系—奧陶系總體為一傾向南西的單斜岩層。褶皺簡單，斷裂有北西、北東和東西向三組。礦區內有燕山期早期黑雲母花崗岩和規模較小的輝綠岩脈、煌斑岩脈。
7.桂粵（潘村式）熱液型重晶石礦集區
該礦集區分布於廣西象州—武宣和永福—臨桂一帶。大地構造位置位於大瑤山隆起的西緣與南緣。
礦體在泥盆系的碳酸岩地層內以張性斷裂為主的空間以充填方式賦存。礦體的產狀和形態與斷裂的產狀、形態一直，礦體多呈脈狀，成群出現。圍岩蝕變顯低溫特徵，以硅化、碳酸鹽化為普遍。
礦集區內殘坡積型重晶石礦床常與原生礦相伴，多見於第四系。南方多數重晶石礦床均發現殘坡積的重晶石礦。
8.錫鐵山-鏡鐵山-青銅峽（鏡鐵山式）火山-沉積型重晶石礦集區
該礦集區分布於甘肅省境內，大地構造位置為北祁連優地槽。區內重晶石礦床主要為火山沉積型，次為熱液型。火山-沉積型產於優地槽，重晶石以透鏡體、條帶、細-微粒狀三種形式賦存於菱鐵礦、鏡鐵礦層，呈厚層狀產出，規模巨大。熱液型重晶石礦床均為中、小型，產於優地槽、冒地槽兩種構造環境。受斷裂帶控制，以充填方式形成脈狀礦體。
E. 甘肅的西雙版納指的是什麼縣
文縣，位於甘肅南陲，坐落在陝、甘、川三省交界處，為甘肅南大門，毗鄰世界著名旅遊勝地九寨溝，素有「隴上江南」、「甘肅西雙版納」美譽。全縣轄25個鄉鎮，面積4998平方公里，居住著漢、藏、回、滿、羌、壯、朝鮮等7個民族，總人口25萬人。這里歷史悠久，古稱陰平，周為氏族部落所居，西漢始有建制，迄今2100多年。這里曾是歷代兵家必爭之地，被稱為「隴蜀咽喉」，三國時期鄧艾伐蜀偷渡陰平，一舉攻下蜀國。《三國志鄧艾傳》中僅用區區70個字就道盡征途之艱辛： 「冬十月，艾自陰平道行無人之地七百餘里，鑿山通道，造作橋閣。」山高谷深，至為艱險，又運糧將匱，瀕於危殆。艾以氈自裹，推轉而下。將士皆攀木緣崖，魚貫而進。」 到文縣碧口鎮就算是離川入甘了。看著滿眼的青翠和充盈的江水，一時間竟難以將這里與「到處是荒山」的甘肅聯系起來。碧口鎮是隴上「四大重鎮」之一，歷史上是商賈雲集的水陸碼頭。聽當地人講，在他們小的時候，沿白水江都是古色古香的店鋪，但經過「十年浩劫」，古鎮遭到人為破環，那令人心儀的繁華舊影都化為去煙飄散了。如今的碧口仍然是文縣的經濟支柱——全縣財政收入的一半來自這里。利用文縣豐富的硅礦和水利之便，在鎮口建起幾家硅鐵廠。碧口交通不便：每到夏秋之際陰雨連綿，公路一斷就是數月。目前，碧口鎮全部硅鐵企業的年產量只有10萬噸，對於文縣近億噸硅礦資源來說，簡直不成比例。鐵路要能快一點修到文縣，文縣的企業還能發展，否則文縣只有繼續捧著金飯碗要飯吃。」 碧口當地有一句順口溜：「碧口不像甘，南坪不像川」，意思是甘肅文縣的碧口鎮從生活習慣、風土人情等方面不像是甘肅的地方，而四川的南坪縣(今九寨溝縣)又不像是四川的地方。不僅碧口一地，整個文縣因其位於川、陝、甘三省交界處，受各種文化浸染，獨成一番風味。這里的居民早起喜歡吃上一碗豆花面，手工擀制的面條上置一塊豆花，佐以根據個人口味可多可少的泡菜細絲，鹹菜碎丁和油潑辣子，其鮮、咸、香、辣、酸諸般味道會聚一碗之中，令人慾罷不能。飯罷，望著遠山近水，再沏上一杯碧口出產的「龍井」或者毛峰、炒青等新茶，好安逸呀！文縣碧口地區茶葉栽培史已逾千，又是外人不甚了了的事情。 前往縣城的路上，了解到一個辛酸的故事：縣上學校需要本科大學生，負責外出招聘的幹部好說歹說總算請來了幾個，可是經過七顛八簸好不容易到了山高溝深的縣城，這些學生說什麼也不答應留下來。問原因，不是交通不便幫了倒忙。還有一件親歷的事情：翻過高樓山，到了5月28日開工建設，由四川彭州市長城節能有限公司先期投資1250萬無，年生產能力20萬噸的臨江重晶石粉廠。看著在工地上忙碌的廠長，朋友故作嚴肅地對他說：「蘭渝鐵路不從這里通過了。」沒成想這位廣長信以為真，頓時臉色煞白。原來，他們正是被蘭渝鐵路即將開工並經過文縣的消息鼓舞，才決定在文縣臨江鎮斥巨資建廠。臨江鎮黨委書記劉樹智說，過去重晶石沉睡山中無人問津，隨著蘭渝鐵路即將開工建設的利好消息，重晶石從10元1噸到50元至60元1噸，現在又吸引了外地客商投資建廠，不僅激活了地方經濟，而且讓農民不出家門就可以打工掙錢，脫貧致富。 文縣不為人知的還有這里的旅遊資源：白水江以南的世界生物圈保護區、白水江國家級自然保護區、縣城西北的洋湯天池林區等就有1600平方公里的國土生態資源可供旅遊開發，可建成集高山湖泊、動植物資源、白馬氏民族風情、地震地質遺跡、紅色旅遊等五位一體的洋湯天池、五花池、達嘎河、摩天嶺、碧峰溝、石龍溝、紅銅溝、清峪溝等十多個國家4A級景區、國家級風景名勝景區、國家級森林公園、國家級地震地質遺跡公園，並與世界名勝九寨溝、黃龍連成更為靚麗的大九寨旅遊新景區和旅遊環線。 但是，文縣由於交通十分落後，致使潛在的巨大資源優勢，長期不能得到有效開發和持續利用，豐富的資源優勢也很難轉化為經濟優勢。文縣到現在仍然還是國列貧困縣、財政赤字縣。渴望已久的蘭渝鐵路即將動工新建，文縣25萬人民無不為之歡欣鼓舞。
F. 甘肅省文縣陽山金礦床
甘肅省文縣陽山金礦床位於川陝甘交界地帶，行政區劃屬甘肅省文縣管轄。礦帶東西長約30km，南北寬約4km，地理坐標為：東經104°30′00″～104°50′00″，北緯33°00′00″～33°08′00″（圖1）。
圖1 陽山金礦交通位置圖
1—縣城；2—鄉、鎮；3—省級公路；4—鄉村道路；5—山峰；6—研究區
工作區以盛產砂金而著稱，20世紀80年代以來，經各家地質隊伍的努力，區內岩金勘查工作有了較大突破，先後發現了新關、聯合村和郭家坡等金礦床及一批化探分散流異常。1994年武警黃金第十二支隊進入該區，通過1∶20萬化探異常查證發現觀音壩—高樓山一帶有較好的找礦前景。1997年陽山一帶找礦取得突破而發現陽山金礦，至2008年整個陽山金礦帶已成為包括陽山、高樓山、安壩和葛條灣4個礦段及張家山、泥山和湯卜溝3個成礦遠景區段，控制金儲量已達308 t的超大型金礦床，而且其規模還在進一步擴大，顯示了該區極好的成礦前景。
1 區域成礦地質環境
1.1 大地構造單元
礦床在大地構造上位於揚子板塊以北、中朝板塊以南、松潘-甘孜褶皺系以東的三角區內，屬秦嶺褶皺帶西段南亞帶。
1.2 區域地層
區域上出露的地層主要有下古生界碧口群、古生界泥盆系、石炭系、二疊系及中生界三疊系、侏羅系，此外本區還有大面積第三系（古—新近系）風成黃土以及第四系沖、洪積沉積物。
碧口群為一套巨厚的淺變質火山-沉積岩建造，出露面積約占基岩出露面積的70%左右，出露最大厚度在16 000m以上，主要由基性火山岩和酸性火山岩組成，夾板岩、千枚岩和白雲岩，而中性火山岩出露很少。
中泥盆統三河口組為一套巨厚淺海相的碎屑岩-泥質岩-碳酸鹽岩沉積建造，分為6個岩性段。第一、二岩性段組成一個不完整海侵旋迴，第三、四、五岩性段組成一個由碎屑岩-泥質岩-碳酸鹽岩-泥質岩、碎屑岩的海侵到海退完整沉積旋迴。該地層為陽山金礦床的主要圍岩。對於區域上三河口群的含金性，王學明等（1999）曾進行過研究（表1），結果表明，金含量最高的為砂質類岩石（7.78×10-9），其次為碳質岩類（4.52×10-9），第三為泥質岩類（3.31×10-9），碳酸鹽岩含金最低（2.61×10-9），這與野外觀察到的金礦主要賦存於砂泥質千枚岩中相一致。
表1 文康地區三河口群各類岩石的金含量
（據王學明等，1999）
石炭系主要由碳酸鹽岩組成，夾少量碎屑岩，底部夾豆狀赤鐵礦透鏡體。二疊系由海相碳酸鹽岩、正常沉積碎屑岩組成。三疊系主要由濱海-淺海相陸源碎屑岩組成，夾少量碳酸鹽岩，與下伏二疊系為整合接觸。侏羅系以紅色砂礫岩沉積建造為主，出露厚度＞300m。
1.3 區域構造格架
礦床位於白龍江復背斜的東南部，控制本區的主要構造為文縣弧形構造，它由一系列近EW向的斷裂構造及褶皺構成（圖2）。
褶皺構造主要有關家溝-何家壩復背斜、呂家壩-冷堡子背斜；斷裂構造主要有松柏-梨坪斷裂、安昌河-觀音壩斷裂、馬家磨-魏家壩斷裂及白馬-臨江斷裂。
上述斷裂構造在本區域內總體走向均為NEE向、局部為EW向，實際上向西仍有延伸，其走向轉為NW向，因此構成一向南凸出的弧形構造（圖2），上述斷裂僅是其中段和東段部分。此外，在弧形構造的弧頂部位尚有一些近SN的斷裂構造。
1.4 區域岩漿活動
區內岩漿岩出露面積較少，總體有如下特點：①類型繁多，超基性、基性、中酸性火山岩和侵入岩均有出露；②岩漿活動受控於區域構造演化，誘導岩漿侵位和噴發的構造機制主要為大型構造破碎帶，系同構造岩漿活動；③岩漿活動具多期次性，根據構造-岩漿活動的旋迴性劃分為加里東-華力西期、印支期和燕山期3個構造岩漿事件；④空間分布廣泛而零散；⑤規模一般較小，侵入岩多呈小岩株或岩脈產出，但與金礦成礦多有密切成因聯系，部分侵入體直接參與了金礦化（如陽山金礦、巴西金礦等），其中燕山期岩漿活動對金及多金屬成礦起著極為重要的作用。
加里東-華力西期構造岩漿活動時間跨度大，岩石類型較多，岩性以變玄武岩和凝灰岩為主；印支期火山活動微弱，且僅限於晚印支構造期，主要為發育於三疊紀海相地層中的少量基性火山岩；燕山期岩漿活動強烈，分布范圍較廣，具同源、同期、異相的特點。主要岩石類型為玄武岩類、安山岩類和流紋英安岩。侏羅紀火山岩K-Ar同位素年齡測定值為191.57 Ma，白堊紀火山岩Rb-Sr年齡值測定為112±27 Ma。燕山期侵入體分布廣泛而零散，岩體的分布與中生代斷裂構造關系密切，岩石類型以中性岩和中酸性岩石為主。燕山期岩漿活動與金成礦有著密切關系。
圖2 文縣弧形構造略圖
（據齊金忠等，2001）
T—三疊系；C—石炭系；D—泥盆系；Z—震旦系。1—石英閃長岩脈；2—斷裂；3—倒轉傾伏向斜；4—倒轉地層產狀；5—地層產狀；6—金礦床
1.5 成礦單元
礦床大地構造位置位於秦-祁-昆成礦域秦嶺-大別成礦省的西秦嶺成礦帶之南亞帶。
2 礦區地質特徵
2.1 礦區地層
礦區內出露的地層主要為中泥盆統三河口組第三、四岩性段的一套千枚岩、砂岩和灰岩，其中礦體主要賦存於第四岩性段的千枚岩中（圖3）。根據岩性上的差異，又將礦區第四岩性段（D2s4）劃分為5個次一級岩性段，詳述如下：
圖3 甘肅陽山金礦區地質簡圖
2—斷層；3—推測斷層；4—金礦體及編號
2.2 礦區岩漿岩
礦區內小岩株和岩脈沿構造破碎帶產出，其岩性主要為淺成的花崗岩類，包括斜長花崗斑岩、花崗細晶岩以及霏細斑岩等。
2.2.1 斜長花崗斑岩脈
礦區內的脈岩以斜長花崗斑岩為主，岩石為灰白—淺肉紅色，依氧化、蝕變強度不同而不同。長一般300～500m，寬一般1～5m，常順層產出，多產於斷裂帶內，或產於斷裂帶附近，並且多條脈常一起形成復脈帶（如葛條灣402號礦脈就是由多條斜長花崗斑岩脈構成的復脈帶）。斜長花崗斑岩脈與礦體關系較為密切，而脈體本身蝕變形成礦體也較為多見，在葛條灣、安壩、高樓山、陽山礦段，礦體均為斜長花崗斑岩脈或脈體附近的圍岩。在礦區也有許多變形、蝕變較弱的斜長花崗斑岩脈，並不構成礦體。
在礦區由於斜長花崗斑岩脈侵入的深度、岩脈的規模等因素的影響，脈體有一定的相變，其中在礦區外圍的新關礦點可見有中粗粒的斜長花崗斑岩脈，在湯卜溝一帶也可見有基質為隱晶質的斜長花崗斑岩脈，但其礦物成分基本一致。
2.2.2 花崗細晶岩脈
礦區內除斜長花崗斑岩外，還有少量細粒花崗岩脈，岩石為灰白色，在湯卜溝、葛條灣等地均有出露，但規模較小，長一般＜200m，寬一般＜2m，常與斜長花崗斑岩脈相伴，並切穿斜長花崗斑岩脈，顯然其形成時代晚於斜長花崗斑岩脈。同樣，細粒花崗岩脈也多產於斷裂帶內，或產於斷裂帶附近，與地層產狀基本一致。花崗細晶岩脈與礦體關系也較為密切，在葛條灣礦段細粒花崗岩脈破碎蝕變構成礦體（當地稱之為白礦）。
岩石SiO2含量為69.85%～80.77%，平均73.88%，里特曼指數（δ）一般為0.3～0.4，屬鈣鹼性系列。在Q-A-P三角圖上，岩石化學成分有連續變化的特徵。其中，斜長花崗斑岩脈在礦區出露最為普遍，與金礦體關系也最為密切。
2.3 礦區構造
礦區位於安昌河-觀音壩斷裂帶內，所以礦區內岩石變形相當強烈，構造變形也極其復雜。
規模較大的褶皺構造有葛條灣-草坪梁復背斜和無價山向斜。還出現大量的小褶曲，有兩翼產狀平緩的開闊褶曲，有兩翼產狀較陡的緊閉褶曲，還有小的倒轉背斜、平卧褶曲等，其中以緊閉褶曲較為常見。
礦區主要的斷層為安昌河-觀音壩斷裂，其總體展布方向為NWW向，由一系列次級斷裂及強變形帶構成。按展布方向來看，礦區主要存在NEE及NWW向次級斷裂帶，這些次級斷裂主要在背斜的翼部發育。
NEE向斷裂帶為礦區的主要斷裂構造，其中規模較大的為發育於礦區南部的斷裂，沿楊樹底下—三角地—草坪梁發育，其中有多處分支復合，或夾較硬地層的構造透鏡體，該斷裂帶為安昌河觀音壩斷裂帶的主要組成部分，也是重要的含礦斷裂，葛條灣礦區401，402，403，404號礦脈以及安壩礦段305，314等礦脈均賦存於該斷裂帶中。
NWW向斷裂帶在陽山金礦帶各礦段均存在，而在葛條灣礦段出現得較多，且主要產在葛條灣草坪梁復背斜的北翼，與地層產狀基本一致，是一組順層斷層，也是一組含礦斷裂。
2.4 圍岩蝕變
礦床圍岩蝕變主要有硅化、絹雲母化、粘土化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、毒砂化和褐鐵礦化等，總體表現為淺成低溫熱液蝕變特徵，其中，絹雲母化、粘土化和碳酸鹽化在區內廣泛發育。
從礦體到圍岩有一定的蝕變分帶現象，表現為近礦部位硅化、黃鐵礦化較強，而遠礦部位粘土化、碳酸鹽化較發育。但由於受構造破碎以及圍岩成分的影響，蝕變分帶並不十分明顯。
3 礦床（體）地質特徵
3.1 礦體特徵
陽山金礦帶東起固鎮，西至堡子壩，全長12km，分為4個礦段，即陽山、高樓山、安壩和葛條灣礦段，共發現49條金礦脈，其中規模最大的305號，314號礦脈均位於安壩礦段（圖3）。305號脈位於安壩背斜南翼的破碎帶中，由碎裂岩化、黃鐵礦化千枚岩及斜長花崗斑岩組成，礦脈在平面上為舒緩波狀，在剖面上為脈狀，總體走向NEE，傾向N，傾角45°～70°，僅圈定了1條礦體，長1800m，控制斜深440m，平均厚度5.58m，平均品位7.06×10-6，計算金資源量56 133 kg。314號脈平行於305號脈並位於其上盤，也圈定1條礦體，長2100m，控制斜深330m，平均厚度5.61m，平均品位5.52×10-6，計算金資源量27 570 kg。
3.2 礦石成分
礦區礦石按氧化程度可分為原生礦石和氧化礦石，以前者為主。按礦石原岩類型又可將礦石分為蝕變砂岩型、蝕變千枚岩型、蝕變灰岩型和蝕變脈岩型4種，其中，以黃鐵礦化蝕變千枚岩型和黃鐵礦化蝕變斜長花崗斑岩型礦石為主。
礦石礦物成分特徵。礦石中金屬礦物種類較多，主要有自然金、銀金礦、毒砂、黃鐵礦和輝銻礦，其次有鈦鐵礦、釩鈦磁鐵礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、白鐵礦、硫銻鉛礦、軟錳礦、硬錳礦和褐鐵礦等。其中主要為細粒（粒徑＜2mm）黃鐵礦和毒砂，並且毒砂含量略高於黃鐵礦。
鏡下統計結果表明，礦石中金礦物以自然金為主，其次為銀金礦。金礦物主要賦存於毒砂、褐鐵礦、輝銻礦和粘土礦物中，有3種賦存狀態：①以包裹體形式賦存於毒砂、褐鐵礦和粘土礦物中，占鏡下統計數的75.46%；②以裂隙金賦存於黃鐵礦和褐鐵礦的微裂隙中，占統計數的11.82%；③以粒間金賦存於粘土礦物中（12.72%），金礦物嵌布粒度細微，鏡下見到的最大金礦物顆粒僅5～6 μm，大部分在2～3 μm之間或更小。
礦石中主要非金屬礦物有石英、絹雲母、方解石、白雲石和長石，其次有高嶺土、綠泥石、葉蠟石、綠簾石、重晶石、雄黃和石榴子石；微量礦物有鋯石、電氣石、透輝石、臭蔥石和螢石等。
3.3 礦石組構及成礦階段劃分
該區礦石發育多種結構構造。礦石結構主要有自形粒狀、他形、環帶、環邊、放射狀、包含、膠狀、交代、草莓及聚晶等；礦石構造主要有脈狀、浸染狀、團塊狀、疏鬆粉末狀及碎裂狀等。
成礦作用總體經歷了原生礦床形成期——熱液作用成礦期和次生富集成礦期——表生氧化成礦期（表2）。
表2 陽山金礦帶不同成礦階段特徵表
熱液作用成礦期依礦脈穿切關系及礦物組合特徵可劃分為4個成礦階段：①黃鐵礦-石英階段（Ⅰ）：該階段以形成自形的中粒黃鐵礦及硅化發育為特徵，黃鐵礦常呈稀疏浸染狀分布於千枚岩、灰岩及斜長花崗斑岩中。②石英-毒砂-黃鐵礦階段（Ⅱ）：以在斷裂破碎帶及劈理帶發育較強的硅化、黃鐵礦化及毒砂化等為特徵，黃鐵礦及毒砂多呈浸染狀或脈狀分布在石英或蝕變千枚岩、灰岩中。在劈理帶可見到石英-黃鐵礦細脈發育，脈寬2～3mm，該階段為本區的主礦化階段，且分布廣泛。③石英-輝銻礦階段（Ⅲ）：該階段礦化以脈狀產出，礦脈厚幾厘米至十幾厘米，可見其明顯穿切早期石英-毒砂-黃鐵礦階段形成的礦層，該階段礦化僅局部發育。④石英-方解石階段（Ⅳ）：該階段礦化以方解石細脈形式產出，其中有少量的石英，脈寬幾毫米至幾厘米，長幾厘米至幾十厘米，含極少量的黃鐵礦，雖廣泛分布但礦化強度低。
其中Ⅱ，Ⅲ階段為本區的主礦化階段。
3.4 礦石風化特徵
礦床形成以後，受喜馬拉雅運動的影響，地殼進一步抬升，絕大部分礦石裸露地表，氧化作用很強烈，主要表現為赤鐵礦化、褐鐵礦化，部分形成鐵帽或赤-褐鐵礦帶，並發育有黃鉀鐵釩。目前開采深度最深為220m，均為氧化礦石。
4 礦床成因分析
4.1 流體包裹體特徵
對19件樣品62個流體包裹體進行了顯微測溫分析，結果表明流體包裹體均一溫度范圍為105～310℃，主要集中在150～250℃之間。流體包裹體鹽度范圍為1.6%～10.4%，主要集中在1.6%～6.5%之間。流體包裹體成分分析結果表明，流體氣相成分以H2O和CO2為主，存在一定量的CH4和H2。液相組分中陽離子含量從高到低依次為Na＋，K＋，Ca2＋，Mg2＋，Li＋，而陰離子以富Cl-，貧F-為特點，
4.2 同位素地球化學標志
4.2.1 硫同位素
黃鐵礦、輝銻礦的硫同位素組成測試結果表明，礦石硫以相對富集34S，並且離散性較大為特徵（δ34S 值為-3.47‰～13.23‰），一般認為這種硫同位素組成較分散，成礦過程可能存在多個硫源。本區黃鐵礦-石英細脈 δ34S 值接近礦化千枚岩，而輝銻礦 δ34S 值接近於再平衡岩漿水熱液礦床（-2 ‰～3‰），顯示地層硫與岩漿硫均參與了成礦作用。
4.2.2 氫氧同位素
礦石中細小黃鐵礦石英脈中石英氫氧同位素分析結果表明，δ18O石英值為3.23‰～0.41‰，δD 值為-92.4‰～62.9‰，按Clayton等的公式
4.2.3 全岩碳、氧同位素
全岩碳同位素分析結果表明，礦化石英脈的δ13CPDB值為-8.36‰～-2.19‰，較為離散，據於津生等（1997）資料，岩漿來源碳的δ13CPDB值上限為-4‰，＞-4‰者暗示有沉積碳成分，據此認為本區碳是多來源的，比較接近於岩漿成因碳的分布范圍。另外，礦化石英脈的 δ18O全岩PDB值為-13.54‰～-9.06‰，更接近斜長花崗斑岩脈δ18O全岩PDB值（-9.77‰～-9.75‰），顯示成礦作用與岩漿活動有關。
4.3 稀土元素地球化學特徵
稀土元素分析結果表明，不同岩石、礦石的稀土元素含量變化較大，ΣREE值變化范圍為16.1×10-6～202.2×10-6。千枚岩的ΣREE含量最高，其ΣREE平均值為152×10-6；斜長花崗斑岩ΣREE平均值為84.04×10-6；石英脈ΣREE含量最低，其ΣREE平均值僅為25.45×10-6。
稀土元素配分模式圖呈較陡的向右傾斜的曲線，但平滑性差，呈淺「V」字型（圖4），δEu為0.08～0.83，顯示弱—中等的Eu負異常。ΣLREE/ΣHREE值為4.57～17.96，表明輕稀土相對富集。就總體而言，礦石或礦化石英細脈與千枚岩及斜長花崗斑岩脈的稀土元素配分型式較為相似，這反映礦石在一定程度上繼承了圍岩（地層）的物質成分。
圖4 陽山金礦床稀土元素配分型式圖
（據齊金忠等，2003）
1—千枚岩；2—蝕變千枚岩；3—斜長花崗岩；4—蝕變花崗斑岩；5—高樓山礦石；6—安壩礦石；7—葛條灣礦石
4.4 成岩和成礦時代
從陽山斜長花崗斑岩全岩K-Ar同位素年齡的測試結果來看，礦區斜長花崗斑岩脈的全岩K-Ar年齡為171～209 Ma，平均年齡為189.4 Ma，顯示斜長花崗斑岩脈的形成時代應在三疊紀末至侏羅紀初。杜子圖等（1998）對西秦嶺地區岩漿岩同位素年齡的統計結果表明，岩漿同位素峰值主要為2個，即180～220 Ma和100～160 Ma，反映了在三疊紀末期—侏羅紀初期該區有較強烈的岩漿-構造活動。
楊貴才等（2007）對礦區微細浸染型礦石中細脈狀石英進行了氬同位素年齡測定（圖5），結果表明，石英黃鐵礦細脈中的石英年齡為195.31±0.86 Ma，顯示其成礦時代為侏羅紀。
圖5 陽山金礦石英39Ar-40Ar 同位素測試結果
（據楊貴才等，2007）
丁振舉等（1999）對碧口群銅礦床中礦化脈石英作過氬同位素年齡測定，結果表明其年齡為211.3±1.1 Ma，顯示銅的形成時代（或被熱液疊加改造的時代）為三疊紀末期。
4.5 礦床成因探討
1）陽山金礦90%以上的礦體賦存於泥盆紀粉砂質千枚岩中，王學明等的分析結果也表明，泥盆紀地層中砂質（粉砂質）岩石Au 含量最高（7.78×10-9），而碳質岩類、泥質岩類和碳酸鹽岩Au含量較低，分別為4.52×10-9，3.31×10-9，2.61×10-9，Au 含量較高的砂質、粉砂質岩石為金礦的形成提供了有利的物質基礎。
2）礦石中黃鐵礦有2種，即沉積成因和熱液成因，前者呈層狀或紋層狀，隨地層褶皺變形，其形態一般為自形細粒或半自形的立方體，常構成草莓狀集合體，該類黃鐵礦不構成礦體，但Au有明顯富集（紋層狀黃鐵礦化千枚岩中Au 含量為0.1×10-6～0.3×10-6），在受到後期熱液改造後，該類黃鐵礦發生不同程度的重結晶，形成增生環帶或承襲草莓狀黃鐵礦形態形成變余細粒黃鐵礦。熱液成因的黃鐵礦常呈脈狀、網脈狀，與毒砂、自然金等礦物共生，是主要的載金礦物。
3）礦帶總體展布受安昌河-觀音壩斷裂帶控制，1∶5萬水系沉積物測量表明，金異常沿斷裂帶呈串珠狀大致等間距分布。另外，礦帶內礦脈與斷裂走向也較為一致，而礦體則產於斷裂帶中的次級破碎帶或順層剪切帶內。
4）陽山金礦床與侏羅紀早期岩漿活動有著密切的聯系，從時間上來看，斜長花崗斑岩脈的KAr年齡為171～209 Ma（5件樣品），含Au 石英脈的39Ar-40Ar坪年齡為195.40±1.05 Ma，二者形成時間基本吻合，即成岩成礦作用均發生於侏羅紀早期。在空間上，礦體一般產於千枚岩與斜長花崗斑岩脈內外接觸帶附近。
5）礦床地球化學研究表明，成礦流體為淺成低溫熱液，以大氣降水為主，並有岩漿水參與。硫同位素分析表明，地層硫與岩漿硫均參與了成礦作用；碳、氧同位素分析結果也表明，成礦作用與沉積岩及岩漿岩均有一定成因聯系。
綜上所述，陽山金礦是受構造控制、與沉積作用和岩漿活動有成因聯系的金礦床，即在泥盆紀本區沉積了一套金含量較高的碳、硅泥質地層。在沉積成岩及其後的區域淺變質過程中Au初步富集，與燕山早期岩漿活動有關的成礦熱液疊加於其上，並使其中Au進一步富集從而形成了陽山金礦，它既非單一變質成礦流體成因的礦床，也不是單一非變質成礦流體成因的礦床，而是由多種成礦作用共同參與形成的多成因復成金礦床。
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（李文良編寫）
G. 礦床形成條件
鋇是地殼中分布很普遍的元素，其豐度為0.05。地殼內侵入岩的平均鋇豐度為0.09，一般沒有獨立的含鋇礦物，多以類質同象賦存在鉀長石和黑雲母內。沉積岩的鋇平均豐度為538×10-6，不同類型沉積岩含鋇豐度依次是頁岩＞砂岩＞碳酸鹽岩，所以鋇相對富集於細碎屑岩中。海洋地質揭示，現代深海粘土含鋇量高達2330×10-6，太平洋中脊是鋇的高濃度區，各大洋發現的60餘處熱水沉積物中已鑒定出具重晶石礦物的產地8 處，海底正在噴溢的「煙囪」冒出的白煙就是SiO2和BaSO4的混合物（Rona 1978，1983，1984）。此外，陸內也有含重晶石華的熱泉，如台灣北投公園就是一處重晶石熱水泉，沉積了含鉛重晶石（北投石）。這些都對判定重晶石礦床的形成條件提供了重要的依據，即在適當的地質構造條件下，富含鋇離子的地下熱水，若其涌流到海底與含有 [ SO4]2-的海水混合就形成重晶石的化學沉積。當熱水不斷補給時即可形成層狀的重晶石熱水沉積礦床。
一、地質構造背景
重晶石礦床多分布於大陸邊緣活動帶和陸內裂谷帶以及褶皺造山帶等地殼相對活動區域，如我國南方的大型、超大型重晶石礦床都位於揚子地台南、北兩側。在震旦紀-寒武紀時期，地台南側邊緣活動帶構成北東-南西向帶狀延伸長達1100km的重晶石成礦帶，湖南新晃、浙江績溪、福建永安等大型、超大型重晶石礦床均屬該帶（圖8-1）；地台北側是邊緣裂谷帶，呈北西西-南東東向狹長帶狀展布，有長達900km的寒武紀重晶石成礦帶，大小礦床10餘處，如甘肅文縣、湖北隨州等大型重晶石礦。褶皺造山帶對重晶石礦床控制，如祁連山加里東褶皺帶內，有甘肅鏡鐵山火山-沉積型重晶石礦床。
上述南、北兩側的成礦帶內，深大斷裂直接限定礦床或礦田的空間分布，因此推測古斷裂在中元古宙-古生代期間強烈活動，形成古生代重晶石礦床。斷裂系統既限制著同生沉積的岩相古地理環境，又是含礦熱水溶液的通道和礦化定位空間。
圖8-1 揚子地台南緣重晶石成礦帶礦床分布略圖
（據李文炎等，1991）
1—超岩石圈斷裂（縫合線）；2—深斷裂；3—蛇綠岩帶；4—超大型（＞100Mt）；5—大型（10～100Mt）；6—中型（1～10Mt）；7—小型（＜1Mt）
二、岩相、古地理條件
我國的大型、超大型重晶石礦床，主要與加里東旋迴和華力西旋迴有關，礦床大多出現於每個旋迴的底部或下部。其中，早寒武世是中國沉積重晶石礦床，如湖南新晃重晶石礦，為一個最主要的成礦時代。這個時期沉積的重晶石儲量占我國重晶石探明儲量的56.81%（李文炎等，1990）。泥盆紀的重晶石礦床既有沉積的，也有層控的。
中國揚子地台南緣、北緣2個成礦帶內分布著中國早寒武世的最為重要的沉積型重晶石礦床。含礦建造底部多為黑色硅質岩，頂部為黑色灰質頁岩，重晶石礦層位於兩者之間。此外，建造內還普遍夾磷塊岩、磷結核、煤以及小殼類生物化石等，並富含Ni、Mo、V、Ag、Li和REE等元素。建造厚度十多米至幾十米，屬非補償的海相沉積。因此，重晶石礦床的沉積環境應為地台邊緣的非補償海盆地。由重晶石礦層的岩層組合反映沉積相為深水陸棚相，沉積物中高有機質含量和岩層的規則水平層理，反映了一種較深水的半封閉滯流環境（李文炎等，1990）。中國南方晚泥盆世的重晶石礦床位於硅質岩向泥質或粉砂岩過渡的層位上，與上述早寒武世的沉積重晶石礦床類似，可能是由裂陷槽中的半封閉盆地所控制。
三、礦質來源
已知不同產狀和成因類型重晶石礦床的重晶石礦物氣液包體溫度變化范圍在73～273℃之間，多數為100～200℃之內。重晶石盡管在沉積岩中有同生沉積標志，但鋇的運載和重晶石結晶應屬低溫-中低溫熱水溶液中進行。與重晶石密切共生的硅質層內，微量元素Zr/Cr的比值在現代熱水沉積物的趨勢線范圍（塗光熾等，1987），顯示了熱水沉積的特徵。由於硫酸鋇的溶解度極低，而氯化鋇的溶解度較高，礦液可能為含氯較高的熱鹵水，而不是以 [ SO4]2-為主的熱水溶液，關於該問題還有待進一步研究。根據已知礦床研究推測，富鋇熱液的來源可能是多渠道的。
（一）火山氣液
我國早古生代（下寒武統底部，奧陶系及泥盆繫上部）的層狀重晶石礦床，在含礦岩系內發育有火山岩和火山碎屑物質，表明成礦作用與火山活動關系密切。黑色頁岩中的多金屬礦化被認為與火山作用有關。但含礦岩系中，重晶石層與炭質頁岩層之間稀土元素分配存在差異，重晶石層的ΣREE=9.52×10-6，ΣLREE/ΣHREE=12.00，稀土總量低，明顯的輕稀土富集，反映了與殼源岩漿有關的性質；而炭質板岩的ΣREE=310.42×10-6，ΣLREE/ΣHREE=2.782，稀土總量高，輕稀土弱富集，可能顯示出陸源物質為主，從而揭示兩者物源的差異，為重晶石的主要成分鋇的火山熱液源提供了證據。
（二）熱水沉積
陳先沛等（1994）提出熱水沉積重晶石的成礦模式，認為在斷陷盆地內，順斷裂下滲的海水混合其他來源水受熱向上運移，在循環過程中淋濾圍岩中的SiO2、Ba2+、Pb+、Zn2+等而成為成礦溶液。高鹽度的Na-K-C1-（SO4）成礦溶液沿斷裂帶運移時，因溫度降低，或氧化作用加強，形成脈狀礦床或溶液溢入水盆地中，形成沉積的層狀礦床（圖8-2）。
圖8-2 上泥盆統層狀-脈狀重晶石礦成礦盆地略圖
（據陳先沛，1994）
1—台地灰岩；2—鮞狀灰岩；3—盆地灰岩（條帶狀及瘤狀灰岩）；4—硅岩；5—錳礦化層；6—層狀重晶石；7—脈狀重晶石與脈狀多金屬礦；8—同沉積斷裂
（三）岩漿熱液
與侵入岩有成因聯系的重晶石礦床，常與多金屬礦伴生，空間上呈規律的帶狀分布，中高溫金屬礦床近岩體，重晶石礦離岩體較遠。我國湖南譚子山、桂西弄華等地的重晶石-黃鐵礦床，載鋇的成礦熱液都可能是岩漿熱液，與燕山期侵入岩有關。
硫的來源，大量重晶石礦床硫同位素分析結果δ34S都是正值。與層狀重晶石礦的硫酸鹽的硫同位素相同或相近，其δ34S重晶石變化在+10.37‰～+56.99‰之間，大部分在30‰～40‰之間；δ34S特別富集，可能與沉積區的閉塞海水有關。改造沉積型脈狀重晶石礦硫同位素δ34S= +10‰～+35.56‰，也都是正值，推測成礦的熱鹵水中硫都來源於海水。δ34S較低，與之共生的金屬硫化物中δ34S呈負值，說明硫源於岩漿或混合型硫源，如山東安丘重晶石礦床位於白堊紀酸性侵入體外圍，其δ34S=-4.92‰～+19.44‰，與花崗岩δ34S=-10‰～+25‰范圍一致。總之，重晶石的成礦熱液中硫的來源與礦床形成環境有關。
四、物理化學條件
我國已知重晶石礦床的成礦溫度變化在70～300℃之間（李文炎等，1991）。其中熱水沉積型為90～230℃，沉積改造型73～273℃，火山-沉積型為182～250℃，岩漿期後熱液型為165～184℃，基本都是低溫熱液成礦，個別達中低溫。由沉積海域的水深或沉積成岩階段上覆岩層厚度推算，壓力范圍變化在（20～200）×105Pa。而沉積改造型和熱液型礦床，由少數氣液包體中H2O-CO2平衡體系計算的壓力條件為（100～120）×105Pa。成礦介質的酸鹼度是變化的，重晶石沉澱前火山噴氣呈酸性，pH=3～3.5；而重晶石結晶沉澱階段，無論礦床成因如何，均為弱酸性介質環境，pH=6～7。沉積型礦床中含礦岩系自下而上為硅質岩→重晶石層→碳酸鹽層體現由酸性到弱鹼性的介質環境變化趨勢。在脈狀礦床中圍岩蝕變次序由硅化蝕變帶→重晶石脈→碳酸鹽礦物，也顯示了相似的演化規律。
總之，成礦熱液為高鹽度熱鹵水，重晶石成礦前，鋇質運移的熱水溶液為Na-K-C1-（SO4）型，溶液NaC1鹽度較高；而重晶石結晶成礦階段，熱水性質轉變為硫酸鹽型。由礦石氣液包體測定，