A. 甘肃文县东风沟重晶石矿床
一、矿床概况
1.矿床名称
甘肃文县东风沟重晶石矿床。
2.地理位置及中心点经纬度坐标
矿区位于甘肃省文县临江镇东风沟，距县城4.5km，交通尚方便；地理坐标为东经104°57′00″，北纬33°05′05″。
3.矿床类型、矿种、资源储量、规模、品位、勘查程度、开发情况
该矿床属沉积型重晶石矿床，分布在东风沟两侧，矿体产于硅质岩中，在硅质岩与上部粉砂岩接触面上呈块状、透镜状，长由数十米到数百米，宽10～100m，走向总体东西向，倾角50°～80°，硫酸钡平均90.12%。东风沟重晶石矿床规模属大型，矿体厚度大，主要矿体均处在潜水面以上，易露采。
4.所属Ⅲ，Ⅳ级成矿区带
所属成矿区带：ⅢBa-9秦岭成矿带（III-66-①，②）。
5.区域地质条件
该区大地构造处秦岭东西向构造带南缘，松潘甘孜褶皱系的东侧。关家沟-何家坝复背斜的核部，主体构造方向为北东-南西向。
（1）地层
地层区划属昆仑秦岭区之松潘-甘孜分区摩天岭小区。出露地层主要有前震旦系碧口群和中泥盆统三河口组。碧口群主要由巨厚沉积碎屑岩组成，夹少量火山碎屑岩，均遭受了不同程度的变质。按其特征分为上、中、下三个亚群，区域内只出露下亚群，该亚群据岩性特征分为三个岩组。中泥盆统三河口组为一套巨厚的海相碎屑岩-碳酸盐岩建造（图3-12）。
图3-12 文县重晶石矿田区域地质略图
（据李文炎等，1991）
1—中泥盆统；2—下—中泥盆统；3—下寒武统干沟组中上岩段；4—下寒武统干沟组下岩段；5—震旦系临江组；6—震旦系关家沟组；7—前震旦系碧口群；8—地层界线；9—实测及推测断层；10—矿床位置
（2）侵入岩
区域内侵入岩不发育，仅有一些小的酸性岩脉。主要有斜长细晶岩脉、花岗斑岩脉、黑云母斜长花岗岩脉、闪长玢岩脉。斜长细晶岩脉具斑状结构、块状构造，基质为细晶结构。花岗斑岩脉具斑状结构、块状构造，基质为微粒结构。闪长玢岩脉具斑状结构、块状构造，基质为隐晶质结构。
二、矿床地质特征
1.矿区地质特征
矿区大地构造位于西藏-三江造山系、巴颜喀拉地块、摩天岭陆缘裂谷盆地。
矿区内出露地层主要为前震旦系碧口群、震旦系、寒武系、泥盆系、第四系。重晶石矿体赋存于寒武系干沟组第二岩性段
矿区内断裂构造发育，矿体受后期断裂构造的影响破坏严重，成矿后断裂构造使东风沟向斜下部重晶石矿体移位出露于照花山、水磨一带。矿区内发育有东风沟向斜、拐沟背斜。
矿区岩浆岩不太发育。仅见斜长花岗岩（γο）侵入于干沟组中，岩石呈浅灰—淡肉红色（风化后呈浅黄灰色），细到中粒花岗结构（岩墙边部有斑状结构）。矿物成分以斜长石（50%～60%，中长石为多），石英（10%～25%）为主，绢云母（10%～15%是斜长石的蚀变产物）、白云母（10%）、铁白云石（3%～10%）为次，有少量的黄铁矿、磷灰石、金红石、锆石。岩石坚硬，节理发育，内有白色石英脉穿插。与围岩的接触关系清晰而不规则，近接触界线处的围岩有不同程度的硅化、角岩化、黄铁矿化和褪色现象。
2.矿床特征
（1）矿体特征
东风沟矿区已查明大小重晶石矿体五个（图3-13）。由于断裂破坏，矿体形态已失原貌，矿体与顶底板围岩地表接触关系不清，往往呈断层接触或为第四系所覆盖，其中以Ba1号矿体最大。该矿体平面上形似鲸鱼，地表长440m，宽40～100m，经深部钻孔验证，矿体分上下两部分。下部为块状矿石，厚达32.8m；上部是条带（纹）状矿石夹团块状矿石及变质重晶石炭质粉砂岩透镜体，厚达38.2m。
图3-13 文县东风沟重晶石矿地质略图
（据李裕能，1985）
1—第四系；2—下寒武统干沟组上岩段；3—下寒武统干沟组中岩段；4—下寒武统干沟组下岩段；5—上震旦统临江组；6—下震旦统关家沟组；7—斜长花岗岩脉；8—重晶石矿体；9—构造破碎带；10—压扭性断层；11—性质不明断层；12—背斜构造；13—地层界线；14—地层产状
其矿体产出特征如表3-2所示。
表3-2 文县重晶石矿体产出特征
资料来源：中国重晶石矿床。
（2）矿石类型及物质组分
矿石类型主要有致密块状矿石、条带状矿石和团块状矿石。
致密块状矿石 浅灰—深灰色，微-细粒花岗变晶结构、块状构造。微-细晶（0.01～0.1mm）重晶石为主：约占95%，呈他形晶互相镶嵌。杂质（石英、泥质、铁质、长石等）极少，属重晶石单矿型，相对密度大（4.2～4.5），BaSO4含量85%～97.72%，多属Ⅰ级品矿石。
条带状矿石 浅灰—灰色，微-细粒变晶结构，条带（纹层）状构造。矿物成分以微-细晶（0.01～0.1mm）重晶石为主，占70%～85%；其次为粉砂级碎屑，碎屑成分有：石英（2%～7%）、绢云母（2%～5%）、氧化铁（或黄钾铁钒1%～5%）、碳质（1%～3%）及少量斜长石、绿帘石，属泥砂质重晶石型。相对密度3.9～4.05，BaSO4含量一般是70%～90.12%，矿石品级为Ⅱ，Ⅲ级。
团块状矿石 浅灰—灰色，团块或假鲕状结构，条带状、团块状构造，矿物成分主要为粉砂级石英、白云母、泥质、长石、绢云母和重晶石，重晶石占30%～70%，属泥砂质重晶石型。相对密度3.39，BaSO4含量一般为38%～74%。该类矿石极少，常以透镜状、长条状分布于条带状矿石之中，多为贫矿石。
上述三类矿石矿物成分的变化规律为泥砂质含量循块状矿石→条带状矿石→团块状矿石的方向明显递增。矿石化学成分如表3-3所示。
表3-3 矿石化学成分表单位：%
（据东风沟矿区斜坡里矿段调查报告）
由上表可知，水溶盐基本相同，BaCO3极少，SiO2含量变化最大。东风沟矿区其余矿段的物质成分基本与斜坡里矿段相似，唯文县城郊关家沟-鹄衣坝矿床诸矿体块状矿石中见有毒重石-重晶石型矿石，其主要矿物为重晶石、毒重石（有时毒重石含量大于重晶石），次要矿物为方解石。
三、矿床成因与成矿模式
1.物质来源
下伏前震旦系碧口岩群岩石中含Ba量高，一般为0.2%～1%，最高3%～5%，为地壳克拉克值4～100倍，碧口岩群大面积裸露是雄厚的成矿物质基础。同时，经早震旦世的补偿沉积以后，位于扬子大陆北缘的该区水体全面变深，分别在陡山沱期晚期和下寒武世早期形成欠补偿沉积，此时盆地的沉积物供给速率远远小于沉积空间的扩展速率，沉积作用以化学作用为主，在含泥硅质岩中沉积有菱铁矿、锰、磷及重晶石矿层。此时盆地稳定，沉积物表面水动力条件极弱，而沉积物中地下水循环作用，就显得格外重要。地下径流，有关热液流体和深部层间水及高纯氯化物卤水等，能经常从含钡岩石中溶滤出相当数量Ba，以粘土、硅胶团的吸附或某种配合物的形式随水溶液迁移。根据沉积物特征判断，其未经长途搬运的情况下，就近汇入陆棚盆地。由于物理化学条件改变，大量的SiO2胶体凝聚，胶凝结果为硅质岩。与此同时，钡离子从硅胶团中解脱而呈游离态，于富含有机质和高深度硫的氧化还原界面附近同硫酸根结合而沉淀为重晶石。该区大型重晶石矿床成矿物质钡主要来自基底层是无疑的。
2.成矿的物理化学条件
成矿温度为200℃左右；成矿的Eh值为297mV，pH值为6.85；δS34值在+3.694×10-3左右。
3.矿床成因探讨
重晶石矿床具有特征：①重晶石矿赋存有一定的层位，以似层状或透镜状夹于泥质板岩中或灰岩与硅质岩接触面；②重晶石矿体与上、下围岩皆为整合接触，且变质炭质粉砂岩中有顺层纹带状重晶石矿的小透镜体；③重晶石矿在走向上明显可相变为含重晶石灰岩或灭于变质含重晶石炭质粉砂岩中；④纹带状重晶石矿内明显见重晶石与砂、泥质混生，或细粒重晶石（一般夹杂质较多）与粗粒重晶石（一般含杂质较少）组成相间纹层，或是重晶石与杂质形成纹层；⑤重晶石矿体的邻近围岩都较均匀地含少量重晶石。从这些特征可以确定本区内的重晶石矿床为沉积型。
4.成矿模式
在表生作用下，含钡岩石易于风化、分解，使钡能很快参加表生循环作用，钡呈可溶性的钡重碳酸盐或氯化物、硫酸盐形式被搬运到浅海-滨海带，当含有BaSO4的水体被蒸发，或者受到石灰岩的中和作用，尤其是在水体中
图3-14 文县东风沟重晶石矿成矿模式图
（据甘肃省重晶石矿资源潜力评价成果报告，2012）
B. 主要成果
一、划分矿床类型与矿产预测类型
在全国矿产资源潜力评价的基础上，按照空间、时间和成因为主要因素，参照著名的典型矿床进行划分，共划分出五种预测类型和14个矿床式。预测类型分别为沉积型、层控（内生）型、热液型、风化型（残坡积型）和火山-沉积型。主要是沉积型矿床，其次为火山-沉积型和层控型，热液型、残积坡积型重晶石矿资源较少。沉积型、火山-沉积型和残积坡积型重晶石矿容易识别，层控型重晶石呈充填交代脉状、浸染状、囊状等形式产出。14个矿床式分别为：秦巴式、大河边式、湘黔式、石榴村式、李坊式、宋官疃式、潘村式、谭子山式、大豁落井式、镜铁山式、铺沟式、大池山式、南庄坪式、象州式。
二、典型矿床研究
在矿床类型与矿产预测类型研究的基础上，给出了26个典型矿床，分别为贵州天柱大河边，湖南贡溪，广西三江板必重晶石、来宾市洪江，湖北省随县柳林，四川省城口县巴山，陕西省安康市石梯，甘肃省肃北大豁落井、文县东风沟，福建永安李坊，安徽石榴村、石桥，浙江临安冷田边，湖北枝城南庄坪，四川彭水，河南汲县大池山，陕西勉县铺沟，浙江绍兴西裘，广西象州县潘村，山东宋官疃，湖南谭子山、秀山，甘肃镜铁山，广西象州县寺村，扶绥县思同、鹿寨黄冕，广东水岭，报告中抽取了15个最具有代表性的典型矿床，并对其进行了所属的成矿区带、区域成矿条件、矿体特征、成矿机制及成矿模式进行了深入研究与总结，绘制了成矿模式图。
三、成矿区带研究
根据成矿的构造背景及成矿作用性质、产物及强度等矿化信息，划分了中国重晶石矿Ⅲ级成矿区带。讨论了各成矿区带的划分原则，给出了区域成矿构造背景及矿产预测类型、规模和成矿时代，共划分出九个成矿省和23个Ⅲ级成矿区带。
四、矿集区及成矿远景区研究
在典型矿床及成矿区带研究的基础上，综合构造背景、岩相古地理及成矿条件等因素，划分出九个重晶石矿矿集区，分别为甘南-陕西南-鄂北沉积型重晶石矿集区、黔东-湘西-桂北沉积型重晶石矿集区、鄂西南-川东南-黔中层控（内生）型重晶石矿集区、邢台-汲县-运城层控（内生）型重晶石矿集区、安丘-临沭-含山热液型重晶石矿集区、闽西南沉积型重晶石矿集区、桂粤热液型重晶石矿集区、锡铁山-镜铁山-青铜峡火山-沉积型重晶石矿集区、桂粤琼风化（残坡积）型重晶石矿集区。矿集区的划分基本反映了沉积型、层控（内生）型、火山-沉积型、热液型、风化（残坡积）型重晶石矿矿床的自然分布和成矿的集聚区，表现了我国重要重晶石聚集区的基本特征。对五个资源潜力在2000万吨以上重要找矿远景区的资源潜力进行了分析，初步预测重晶石矿远景资源量10.2亿吨。可作为化工矿产资源潜力评价矿种成矿规律与矿产预测的基础。
C. 攀枝花重晶石
离四川近的重晶石生产厂家，在甘肃和四川交界的文县，甘肃宁氏实业有限责任公司是专业生产重晶石的。
D. 中国重晶石矿重要矿集区
矿集区是指在一定范围内矿床密集产出的区域，在此区域内，按一定空间分布着不同矿种或不同类型的大型或超大型矿床，以及中小型矿床、矿化点和矿化信息。大型矿集区是矿产资源产出的重要基地，对满足国家经济持续健康发展有十分重要的意义。
一、矿集区的划分原则
主要根据矿集区划分的基本要求结合重晶石矿床的分布特点，确定矿集区的划分原则。
1）同一大地构造分区内，重晶石矿矿集区在各自Ⅲ级成矿区带内圈定。
2）矿集区内包含不同成因类型矿床，有详（普）查以上工作程度并提交有资源储量的大型或中型以上重晶石矿床。
3）单独矿床，零星分布，中、小型暂时不圈定，大型矿床圈定矿集区（如福建永安李坊）。
4）矿集区边界、轮廓、走向按Ⅲ级区带走向分布情况而定。
二、重晶石矿矿集区划分方案
矿集区的划分基本反映了沉积型、层控（内生）型、火山-沉积型、热液型、风化残积型重晶石矿矿床的自然分布和成矿的集聚区，表现了我国重要重晶石聚集区的基本特征。圈出9个主要重晶石矿矿集区（表8-3，图8-3）。
表8-3 重晶石矿矿集区的划分方案
三、主要矿集区特征
1.黔东-湘西-桂北（大河边、湘黔式）沉积型重晶石矿集区
该矿集区位于扬子地块西南缘，湘黔交界处至桂北地区，呈近南北向带状展布。区内主要矿床类型为沉积型，已知矿床有贵州天柱大河边和湖南新晃贡溪、广西三江板必等。
震旦纪至早寒武世早期，南方大陆板块内发生了强烈的拉张活动，导致中元古代大陆的解体，产生扬子地块和华南地块，其间为深海相隔。由于陆内拉张裂谷作用，沿着扬子地块的浅海域内形成地堑式槽状深水盆地，拉张活动延续至晚震旦世仍有碱性火山岩喷发。在早寒武世整个南方海平面上升，沉积了黑色页岩，底部有含磷结核和硅质放射虫等深海凝缩沉积物。根据重晶石矿的资料研究，于上述震旦系—寒武系界线附近的含磷结核、硅质岩、黑色页岩组合层内时夹有重晶石建造。
矿集区内出露地层有元古界下江群及震旦系、寒武系、奥陶系及志留系。寒武系出露广泛，震旦系、奥陶系及志留系分布较为局限。寒武系是重晶石矿床的主要赋矿地层，奥陶系是重晶石矿床的次要赋矿地层。
图8-3 中国重晶石矿矿集区分布图
矿集区包括湘西南、黔东北及桂北地区，大地构造位置位于扬子地台的西南缘，矿集区内重晶石矿床均为海相沉积型，主要产出于下寒武统牛蹄塘组、清溪组及上泥盆统响水洞组、柳江组的硅质岩系中。矿体呈层状、似层状、透镜状单层或多层产出。区内重晶石矿床规模以大型—超大型矿床为主，中型矿床次之。
区内典型矿床由贵州镇宁乐纪重晶石矿、贵州大河边重晶石矿、湖南新晃贡溪重晶石矿。
2.甘南-陕西南-鄂北（秦巴式）沉积型重晶石矿集区
该矿集区位于扬子地台北缘，甘、陕、川、渝、鄂交界处，呈近东西向狭长带状展布。区内矿床类型有沉积型、层控型，已知矿床有甘肃文县东风沟重晶石矿、湖北省随州市柳林重晶石矿等。
早震旦世—早寒武世，扬子地台北缘为陆块边缘裂谷带，以裂陷盆地为主的深水还原环境沉积盆地，沉积了黑色岩系及锰矿和含钒、钼、铀等多金属，重晶石等矿产。秦巴地区下寒武统黑色岩系中广泛发育毒重石-重晶石矿床，为我国重要的重晶石矿集区。矿集区沿大巴山断裂北侧展布，受南秦岭大陆边缘裂谷构造环境控制。目前，区内已发现重晶石、毒重石+重晶石矿床（点）达40余处。矿床呈层状或似层状赋存于下寒武统下部的硅质岩中，含矿层位稳定，矿床具有同生沉积特征，矿体受岩性和岩相控制明显。
南秦岭地区随震旦纪裂谷的发育进一步扩张，至寒武纪—奥陶纪已发展成具有相当规模的古海槽，并在秦岭海域内基底孤岛和水下隆起的限制下，形成较典型的滞留盆地。向西与西秦岭海水相沟通，形成海域狭窄的较深海槽。在这种构造环境背景条件下，为海相喷流-沉积毒重石-重晶石矿床的形成创造了条件。
矿集区西从甘肃南部文县起，向东经陕西南部的安康、平利、旬阳、镇平等县和四川东北部的城口、万源等县至湖北北部的随县、京山县止。呈北西西-南东东向狭长带状展布。大地构造位置位于扬子地台北缘，重晶石矿床（包括毒重石）大都赋存于下寒武统底部，硅质建造和炭泥质建造之间。矿床大多为沉积成因，呈层状、似层状、透镜状。矿床以大、中型为主，底板多为黑色硅质岩，顶板一般为黑色含炭质页岩。
矿集区内重晶石矿主要赋存在下寒武统鲁家坪组中，含矿地层自老而新依次为：第一岩性段为一套硅质岩，下部为厚层硅质岩夹少量白云岩及白云质灰岩透镜体；中厚层及薄层状硅质岩，含胶磷矿结核，为毒重石及重晶石矿的含矿层位。第二岩性段为一套板岩，下部为黑色炭质粉砂质板岩；上部为灰色泥质及白云质板岩夹薄层灰岩。可见含钡矿物主要赋存于碳酸盐和硅质岩的生物化学沉积向碎屑沉积的过渡带，也是弱还原向强还原环境过渡交替部位。含矿建造的下伏地层为一套酸性火山岩、火山碎屑岩、凝灰岩等，为钡的重要来源。需指出的是大巴山地区的重晶石产出层位，不限于下寒武统，向上一直到下志留统，均有含重晶石层位。如陕西安康、旬阳等县的重晶石产于寒武系—奥陶系上段和下志留统。区内分布一系列毒重石矿床，产于地台边缘，由大巴山深大断裂控制着，下寒武统鲁家坪组为毒重石矿床的主要产出层位。
3.鄂西南-川东南-黔中（南庄坪式）层控型重晶石矿集区
该矿集区位于上扬子台褶带，地理位置包括鄂西南、川东南、黔东北和黔中，呈近北东向带状展布。
本区扬子板块内部二级构造单元上扬子台褶带（鄂黔台褶带），古生代至中三叠统海相盖层发育良好。印支运动全部上升成陆，燕山运动全部褶皱，形成地台盖层褶皱带。然而，侏罗式褶皱是本区盖层变形的主要形式，广泛发育于鄂西、湘西、川东和黔东地区，由下古生界、上古生界、三叠系和侏罗系组成的褶皱，为一系列等间距的背斜和向斜，并受两组北北东向和北东东（近东西）向的褶皱基底断裂网格的控制，呈北东向平缓弧形展布或“多”字形排布的构造格局。在中生代（印支燕山运动），大概从中三叠世开始碰撞并延续到中白垩世形成上述的盖层构造褶皱带。
区内重晶石矿床受上述盖层构造褶断带的控制明显。以川东南地区为例：该区褶皱、断裂群沿北北东向展布，褶皱长数十至百余千米，期间每个背斜控制着一个亚矿带，共六个矿亚带，总计重晶石矿脉300余条；黔东北也有由背斜控制的萤石-重晶石矿带、汞矿带、铅锌矿化带等。
矿集区内以层控型重晶石矿为主要类型之一，成矿区域较大，是我国这类矿床的重要产地。主要分布在鄂西、川东南、黔西地区。矿床赋矿围岩时代为晚寒武世、早奥陶世，在黔中西部为早二叠世和早三叠世。重晶石矿床的形成时代为燕山期。主要赋存于上寒武统—下奥陶统碳酸盐岩中，广大区域范围内无岩浆岩分布，表明萤石和重晶石的成矿作用与岩浆活动无明显联系。区内已发现数以百计的重晶石矿床（点），以中小型为主。矿床或矿体的产出与分布严格受北北西向至北西向的张性、张扭性断裂组的控制，呈陡倾斜脉状、透镜状产出。
4.邢台-汲县-运城（大池山式）层控型重晶石矿集区
该矿集区包括冀西、晋南、豫北三个相连接的地域。大地构造位于华北地台山西断隆的东部和南部。产出的地层及岩性多为寒武系、奥陶系的碳酸盐岩。其次，在太古宇阜平群、古元古界中条群佘家山组大理岩、新元古界震旦系、上二叠统等地层也见有重晶石矿。重晶石矿床大都充填于构造裂隙之中，其矿体的产状、形态、规模和分布规律，均取决于构造裂隙的产状、形态和规模及裂隙系统的排布形式。矿集区内虽然前寒武纪与燕山期侵入活动强烈。经查与重晶石矿体的形成无直接关系。
矿集区内重晶石矿床均为小型，地质工作程度不高。如豫北只对汲县大池山重晶石矿床做过普查评价，如淇县、辉县等重晶石矿点均未进行工作。又如晋南中条山一带的翼城、浮山、夏县、平陆等县的重晶石矿床（点），也只对其中的三郎山和三峰寺等少数矿床做了详细普查。控矿地层岩系主要为寒武系—奥陶系碳酸盐岩，由中条山沿太行山呈不规则带状分布。以层控为主，在河北涞源县的奥陶系也产沉积型重晶石矿床。其次，太古宇分布广，在冀西邢台等地的太古界中产小型脉状重晶石矿床。其他地层也时有重晶石矿点发现。目前探明储量仅1.5Mt，估计重晶石的资源总量﹥5mt。
5.安丘-临沭-含山（宋官疃式）重晶石矿集区
该矿集区包括了山东东部，江苏北部和安徽中部的重晶石矿床，大地构造位置，重晶石矿床的分布受郯庐裂谷带的控制，直接产于裂谷内或沿裂谷旁侧分布。工业矿床多数产于中生代构造盆地及其边缘地带，矿体多产于侏罗系莱阳组砂岩、白垩系青山组偏碱性的基性火山岩，王氏组砂页岩、安山玄武岩中。矿脉产于受断裂带影响而产生的次级张扭性构造裂隙中。区内重晶石矿的成矿时代为中生代晚白垩世燕山期晚期，成矿与白垩纪崂山期酸性侵入体有关。
6.闽西南（李坊式）沉积型重晶石矿集区
该矿集区内重晶石矿床、矿点较少，李坊重晶石矿床为一独立矿床，由于规模为大型，能够代表一类矿床类型，划分为一矿集区。矿集区分布于永安和明溪交界，大地构造位置为华南褶皱系华夏褶皱带的西南缘。矿集区成矿环境为下—中寒武统林田群为重晶石的含矿岩系，为一套浅海相细碎屑化学沉积岩。矿区构造线主要呈北西向，寒武系—奥陶系总体为一倾向南西的单斜岩层。褶皱简单，断裂有北西、北东和东西向三组。矿区内有燕山期早期黑云母花岗岩和规模较小的辉绿岩脉、煌斑岩脉。
7.桂粤（潘村式）热液型重晶石矿集区
该矿集区分布于广西象州—武宣和永福—临桂一带。大地构造位置位于大瑶山隆起的西缘与南缘。
矿体在泥盆系的碳酸岩地层内以张性断裂为主的空间以充填方式赋存。矿体的产状和形态与断裂的产状、形态一直，矿体多呈脉状，成群出现。围岩蚀变显低温特征，以硅化、碳酸盐化为普遍。
矿集区内残坡积型重晶石矿床常与原生矿相伴，多见于第四系。南方多数重晶石矿床均发现残坡积的重晶石矿。
8.锡铁山-镜铁山-青铜峡（镜铁山式）火山-沉积型重晶石矿集区
该矿集区分布于甘肃省境内，大地构造位置为北祁连优地槽。区内重晶石矿床主要为火山沉积型，次为热液型。火山-沉积型产于优地槽，重晶石以透镜体、条带、细-微粒状三种形式赋存于菱铁矿、镜铁矿层，呈厚层状产出，规模巨大。热液型重晶石矿床均为中、小型，产于优地槽、冒地槽两种构造环境。受断裂带控制，以充填方式形成脉状矿体。
E. 甘肃的西双版纳指的是什么县
文县，位于甘肃南陲，坐落在陕、甘、川三省交界处，为甘肃南大门，毗邻世界著名旅游胜地九寨沟，素有“陇上江南”、“甘肃西双版纳”美誉。全县辖25个乡镇，面积4998平方公里，居住着汉、藏、回、满、羌、壮、朝鲜等7个民族，总人口25万人。这里历史悠久，古称阴平，周为氏族部落所居，西汉始有建制，迄今2100多年。这里曾是历代兵家必争之地，被称为“陇蜀咽喉”，三国时期邓艾伐蜀偷渡阴平，一举攻下蜀国。《三国志邓艾传》中仅用区区70个字就道尽征途之艰辛： “冬十月，艾自阴平道行无人之地七百余里，凿山通道，造作桥阁。”山高谷深，至为艰险，又运粮将匮，濒于危殆。艾以毡自裹，推转而下。将士皆攀木缘崖，鱼贯而进。” 到文县碧口镇就算是离川入甘了。看着满眼的青翠和充盈的江水，一时间竟难以将这里与“到处是荒山”的甘肃联系起来。碧口镇是陇上“四大重镇”之一，历史上是商贾云集的水陆码头。听当地人讲，在他们小的时候，沿白水江都是古色古香的店铺，但经过“十年浩劫”，古镇遭到人为破环，那令人心仪的繁华旧影都化为去烟飘散了。如今的碧口仍然是文县的经济支柱——全县财政收入的一半来自这里。利用文县丰富的硅矿和水利之便，在镇口建起几家硅铁厂。碧口交通不便：每到夏秋之际阴雨连绵，公路一断就是数月。目前，碧口镇全部硅铁企业的年产量只有10万吨，对于文县近亿吨硅矿资源来说，简直不成比例。铁路要能快一点修到文县，文县的企业还能发展，否则文县只有继续捧着金饭碗要饭吃。” 碧口当地有一句顺口溜：“碧口不像甘，南坪不像川”，意思是甘肃文县的碧口镇从生活习惯、风土人情等方面不像是甘肃的地方，而四川的南坪县(今九寨沟县)又不像是四川的地方。不仅碧口一地，整个文县因其位于川、陕、甘三省交界处，受各种文化浸染，独成一番风味。这里的居民早起喜欢吃上一碗豆花面，手工擀制的面条上置一块豆花，佐以根据个人口味可多可少的泡菜细丝，咸菜碎丁和油泼辣子，其鲜、咸、香、辣、酸诸般味道会聚一碗之中，令人欲罢不能。饭罢，望着远山近水，再沏上一杯碧口出产的“龙井”或者毛峰、炒青等新茶，好安逸呀！文县碧口地区茶叶栽培史已逾千，又是外人不甚了了的事情。 前往县城的路上，了解到一个辛酸的故事：县上学校需要本科大学生，负责外出招聘的干部好说歹说总算请来了几个，可是经过七颠八簸好不容易到了山高沟深的县城，这些学生说什么也不答应留下来。问原因，不是交通不便帮了倒忙。还有一件亲历的事情：翻过高楼山，到了5月28日开工建设，由四川彭州市长城节能有限公司先期投资1250万无，年生产能力20万吨的临江重晶石粉厂。看着在工地上忙碌的厂长，朋友故作严肃地对他说：“兰渝铁路不从这里通过了。”没成想这位广长信以为真，顿时脸色煞白。原来，他们正是被兰渝铁路即将开工并经过文县的消息鼓舞，才决定在文县临江镇斥巨资建厂。临江镇党委书记刘树智说，过去重晶石沉睡山中无人问津，随着兰渝铁路即将开工建设的利好消息，重晶石从10元1吨到50元至60元1吨，现在又吸引了外地客商投资建厂，不仅激活了地方经济，而且让农民不出家门就可以打工挣钱，脱贫致富。 文县不为人知的还有这里的旅游资源：白水江以南的世界生物圈保护区、白水江国家级自然保护区、县城西北的洋汤天池林区等就有1600平方公里的国土生态资源可供旅游开发，可建成集高山湖泊、动植物资源、白马氏民族风情、地震地质遗迹、红色旅游等五位一体的洋汤天池、五花池、达嘎河、摩天岭、碧峰沟、石龙沟、红铜沟、清峪沟等十多个国家4A级景区、国家级风景名胜景区、国家级森林公园、国家级地震地质遗迹公园，并与世界名胜九寨沟、黄龙连成更为靓丽的大九寨旅游新景区和旅游环线。 但是，文县由于交通十分落后，致使潜在的巨大资源优势，长期不能得到有效开发和持续利用，丰富的资源优势也很难转化为经济优势。文县到现在仍然还是国列贫困县、财政赤字县。渴望已久的兰渝铁路即将动工新建，文县25万人民无不为之欢欣鼓舞。
F. 甘肃省文县阳山金矿床
甘肃省文县阳山金矿床位于川陕甘交界地带，行政区划属甘肃省文县管辖。矿带东西长约30km，南北宽约4km，地理坐标为：东经104°30′00″～104°50′00″，北纬33°00′00″～33°08′00″（图1）。
图1 阳山金矿交通位置图
1—县城；2—乡、镇；3—省级公路；4—乡村道路；5—山峰；6—研究区
工作区以盛产砂金而著称，20世纪80年代以来，经各家地质队伍的努力，区内岩金勘查工作有了较大突破，先后发现了新关、联合村和郭家坡等金矿床及一批化探分散流异常。1994年武警黄金第十二支队进入该区，通过1∶20万化探异常查证发现观音坝—高楼山一带有较好的找矿前景。1997年阳山一带找矿取得突破而发现阳山金矿，至2008年整个阳山金矿带已成为包括阳山、高楼山、安坝和葛条湾4个矿段及张家山、泥山和汤卜沟3个成矿远景区段，控制金储量已达308 t的超大型金矿床，而且其规模还在进一步扩大，显示了该区极好的成矿前景。
1 区域成矿地质环境
1.1 大地构造单元
矿床在大地构造上位于扬子板块以北、中朝板块以南、松潘-甘孜褶皱系以东的三角区内，属秦岭褶皱带西段南亚带。
1.2 区域地层
区域上出露的地层主要有下古生界碧口群、古生界泥盆系、石炭系、二叠系及中生界三叠系、侏罗系，此外本区还有大面积第三系（古—新近系）风成黄土以及第四系冲、洪积沉积物。
碧口群为一套巨厚的浅变质火山-沉积岩建造，出露面积约占基岩出露面积的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组成，夹板岩、千枚岩和白云岩，而中性火山岩出露很少。
中泥盆统三河口组为一套巨厚浅海相的碎屑岩-泥质岩-碳酸盐岩沉积建造，分为6个岩性段。第一、二岩性段组成一个不完整海侵旋回，第三、四、五岩性段组成一个由碎屑岩-泥质岩-碳酸盐岩-泥质岩、碎屑岩的海侵到海退完整沉积旋回。该地层为阳山金矿床的主要围岩。对于区域上三河口群的含金性，王学明等（1999）曾进行过研究（表1），结果表明，金含量最高的为砂质类岩石（7.78×10-9），其次为碳质岩类（4.52×10-9），第三为泥质岩类（3.31×10-9），碳酸盐岩含金最低（2.61×10-9），这与野外观察到的金矿主要赋存于砂泥质千枚岩中相一致。
表1 文康地区三河口群各类岩石的金含量
（据王学明等，1999）
石炭系主要由碳酸盐岩组成，夹少量碎屑岩，底部夹豆状赤铁矿透镜体。二叠系由海相碳酸盐岩、正常沉积碎屑岩组成。三叠系主要由滨海-浅海相陆源碎屑岩组成，夹少量碳酸盐岩，与下伏二叠系为整合接触。侏罗系以红色砂砾岩沉积建造为主，出露厚度＞300m。
1.3 区域构造格架
矿床位于白龙江复背斜的东南部，控制本区的主要构造为文县弧形构造，它由一系列近EW向的断裂构造及褶皱构成（图2）。
褶皱构造主要有关家沟-何家坝复背斜、吕家坝-冷堡子背斜；断裂构造主要有松柏-梨坪断裂、安昌河-观音坝断裂、马家磨-魏家坝断裂及白马-临江断裂。
上述断裂构造在本区域内总体走向均为NEE向、局部为EW向，实际上向西仍有延伸，其走向转为NW向，因此构成一向南凸出的弧形构造（图2），上述断裂仅是其中段和东段部分。此外，在弧形构造的弧顶部位尚有一些近SN的断裂构造。
1.4 区域岩浆活动
区内岩浆岩出露面积较少，总体有如下特点：①类型繁多，超基性、基性、中酸性火山岩和侵入岩均有出露；②岩浆活动受控于区域构造演化，诱导岩浆侵位和喷发的构造机制主要为大型构造破碎带，系同构造岩浆活动；③岩浆活动具多期次性，根据构造-岩浆活动的旋回性划分为加里东-华力西期、印支期和燕山期3个构造岩浆事件；④空间分布广泛而零散；⑤规模一般较小，侵入岩多呈小岩株或岩脉产出，但与金矿成矿多有密切成因联系，部分侵入体直接参与了金矿化（如阳山金矿、巴西金矿等），其中燕山期岩浆活动对金及多金属成矿起着极为重要的作用。
加里东-华力西期构造岩浆活动时间跨度大，岩石类型较多，岩性以变玄武岩和凝灰岩为主；印支期火山活动微弱，且仅限于晚印支构造期，主要为发育于三叠纪海相地层中的少量基性火山岩；燕山期岩浆活动强烈，分布范围较广，具同源、同期、异相的特点。主要岩石类型为玄武岩类、安山岩类和流纹英安岩。侏罗纪火山岩K-Ar同位素年龄测定值为191.57 Ma，白垩纪火山岩Rb-Sr年龄值测定为112±27 Ma。燕山期侵入体分布广泛而零散，岩体的分布与中生代断裂构造关系密切，岩石类型以中性岩和中酸性岩石为主。燕山期岩浆活动与金成矿有着密切关系。
图2 文县弧形构造略图
（据齐金忠等，2001）
T—三叠系；C—石炭系；D—泥盆系；Z—震旦系。1—石英闪长岩脉；2—断裂；3—倒转倾伏向斜；4—倒转地层产状；5—地层产状；6—金矿床
1.5 成矿单元
矿床大地构造位置位于秦-祁-昆成矿域秦岭-大别成矿省的西秦岭成矿带之南亚带。
2 矿区地质特征
2.1 矿区地层
矿区内出露的地层主要为中泥盆统三河口组第三、四岩性段的一套千枚岩、砂岩和灰岩，其中矿体主要赋存于第四岩性段的千枚岩中（图3）。根据岩性上的差异，又将矿区第四岩性段（D2s4）划分为5个次一级岩性段，详述如下：
图3 甘肃阳山金矿区地质简图
2—断层；3—推测断层；4—金矿体及编号
2.2 矿区岩浆岩
矿区内小岩株和岩脉沿构造破碎带产出，其岩性主要为浅成的花岗岩类，包括斜长花岗斑岩、花岗细晶岩以及霏细斑岩等。
2.2.1 斜长花岗斑岩脉
矿区内的脉岩以斜长花岗斑岩为主，岩石为灰白—浅肉红色，依氧化、蚀变强度不同而不同。长一般300～500m，宽一般1～5m，常顺层产出，多产于断裂带内，或产于断裂带附近，并且多条脉常一起形成复脉带（如葛条湾402号矿脉就是由多条斜长花岗斑岩脉构成的复脉带）。斜长花岗斑岩脉与矿体关系较为密切，而脉体本身蚀变形成矿体也较为多见，在葛条湾、安坝、高楼山、阳山矿段，矿体均为斜长花岗斑岩脉或脉体附近的围岩。在矿区也有许多变形、蚀变较弱的斜长花岗斑岩脉，并不构成矿体。
在矿区由于斜长花岗斑岩脉侵入的深度、岩脉的规模等因素的影响，脉体有一定的相变，其中在矿区外围的新关矿点可见有中粗粒的斜长花岗斑岩脉，在汤卜沟一带也可见有基质为隐晶质的斜长花岗斑岩脉，但其矿物成分基本一致。
2.2.2 花岗细晶岩脉
矿区内除斜长花岗斑岩外，还有少量细粒花岗岩脉，岩石为灰白色，在汤卜沟、葛条湾等地均有出露，但规模较小，长一般＜200m，宽一般＜2m，常与斜长花岗斑岩脉相伴，并切穿斜长花岗斑岩脉，显然其形成时代晚于斜长花岗斑岩脉。同样，细粒花岗岩脉也多产于断裂带内，或产于断裂带附近，与地层产状基本一致。花岗细晶岩脉与矿体关系也较为密切，在葛条湾矿段细粒花岗岩脉破碎蚀变构成矿体（当地称之为白矿）。
岩石SiO2含量为69.85%～80.77%，平均73.88%，里特曼指数（δ）一般为0.3～0.4，属钙碱性系列。在Q-A-P三角图上，岩石化学成分有连续变化的特征。其中，斜长花岗斑岩脉在矿区出露最为普遍，与金矿体关系也最为密切。
2.3 矿区构造
矿区位于安昌河-观音坝断裂带内，所以矿区内岩石变形相当强烈，构造变形也极其复杂。
规模较大的褶皱构造有葛条湾-草坪梁复背斜和无价山向斜。还出现大量的小褶曲，有两翼产状平缓的开阔褶曲，有两翼产状较陡的紧闭褶曲，还有小的倒转背斜、平卧褶曲等，其中以紧闭褶曲较为常见。
矿区主要的断层为安昌河-观音坝断裂，其总体展布方向为NWW向，由一系列次级断裂及强变形带构成。按展布方向来看，矿区主要存在NEE及NWW向次级断裂带，这些次级断裂主要在背斜的翼部发育。
NEE向断裂带为矿区的主要断裂构造，其中规模较大的为发育于矿区南部的断裂，沿杨树底下—三角地—草坪梁发育，其中有多处分支复合，或夹较硬地层的构造透镜体，该断裂带为安昌河观音坝断裂带的主要组成部分，也是重要的含矿断裂，葛条湾矿区401，402，403，404号矿脉以及安坝矿段305，314等矿脉均赋存于该断裂带中。
NWW向断裂带在阳山金矿带各矿段均存在，而在葛条湾矿段出现得较多，且主要产在葛条湾草坪梁复背斜的北翼，与地层产状基本一致，是一组顺层断层，也是一组含矿断裂。
2.4 围岩蚀变
矿床围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、粘土化、碳酸盐化、黄铁矿化、毒砂化和褐铁矿化等，总体表现为浅成低温热液蚀变特征，其中，绢云母化、粘土化和碳酸盐化在区内广泛发育。
从矿体到围岩有一定的蚀变分带现象，表现为近矿部位硅化、黄铁矿化较强，而远矿部位粘土化、碳酸盐化较发育。但由于受构造破碎以及围岩成分的影响，蚀变分带并不十分明显。
3 矿床（体）地质特征
3.1 矿体特征
阳山金矿带东起固镇，西至堡子坝，全长12km，分为4个矿段，即阳山、高楼山、安坝和葛条湾矿段，共发现49条金矿脉，其中规模最大的305号，314号矿脉均位于安坝矿段（图3）。305号脉位于安坝背斜南翼的破碎带中，由碎裂岩化、黄铁矿化千枚岩及斜长花岗斑岩组成，矿脉在平面上为舒缓波状，在剖面上为脉状，总体走向NEE，倾向N，倾角45°～70°，仅圈定了1条矿体，长1800m，控制斜深440m，平均厚度5.58m，平均品位7.06×10-6，计算金资源量56 133 kg。314号脉平行于305号脉并位于其上盘，也圈定1条矿体，长2100m，控制斜深330m，平均厚度5.61m，平均品位5.52×10-6，计算金资源量27 570 kg。
3.2 矿石成分
矿区矿石按氧化程度可分为原生矿石和氧化矿石，以前者为主。按矿石原岩类型又可将矿石分为蚀变砂岩型、蚀变千枚岩型、蚀变灰岩型和蚀变脉岩型4种，其中，以黄铁矿化蚀变千枚岩型和黄铁矿化蚀变斜长花岗斑岩型矿石为主。
矿石矿物成分特征。矿石中金属矿物种类较多，主要有自然金、银金矿、毒砂、黄铁矿和辉锑矿，其次有钛铁矿、钒钛磁铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、白铁矿、硫锑铅矿、软锰矿、硬锰矿和褐铁矿等。其中主要为细粒（粒径＜2mm）黄铁矿和毒砂，并且毒砂含量略高于黄铁矿。
镜下统计结果表明，矿石中金矿物以自然金为主，其次为银金矿。金矿物主要赋存于毒砂、褐铁矿、辉锑矿和粘土矿物中，有3种赋存状态：①以包裹体形式赋存于毒砂、褐铁矿和粘土矿物中，占镜下统计数的75.46%；②以裂隙金赋存于黄铁矿和褐铁矿的微裂隙中，占统计数的11.82%；③以粒间金赋存于粘土矿物中（12.72%），金矿物嵌布粒度细微，镜下见到的最大金矿物颗粒仅5～6 μm，大部分在2～3 μm之间或更小。
矿石中主要非金属矿物有石英、绢云母、方解石、白云石和长石，其次有高岭土、绿泥石、叶蜡石、绿帘石、重晶石、雄黄和石榴子石；微量矿物有锆石、电气石、透辉石、臭葱石和萤石等。
3.3 矿石组构及成矿阶段划分
该区矿石发育多种结构构造。矿石结构主要有自形粒状、他形、环带、环边、放射状、包含、胶状、交代、草莓及聚晶等；矿石构造主要有脉状、浸染状、团块状、疏松粉末状及碎裂状等。
成矿作用总体经历了原生矿床形成期——热液作用成矿期和次生富集成矿期——表生氧化成矿期（表2）。
表2 阳山金矿带不同成矿阶段特征表
热液作用成矿期依矿脉穿切关系及矿物组合特征可划分为4个成矿阶段：①黄铁矿-石英阶段（Ⅰ）：该阶段以形成自形的中粒黄铁矿及硅化发育为特征，黄铁矿常呈稀疏浸染状分布于千枚岩、灰岩及斜长花岗斑岩中。②石英-毒砂-黄铁矿阶段（Ⅱ）：以在断裂破碎带及劈理带发育较强的硅化、黄铁矿化及毒砂化等为特征，黄铁矿及毒砂多呈浸染状或脉状分布在石英或蚀变千枚岩、灰岩中。在劈理带可见到石英-黄铁矿细脉发育，脉宽2～3mm，该阶段为本区的主矿化阶段，且分布广泛。③石英-辉锑矿阶段（Ⅲ）：该阶段矿化以脉状产出，矿脉厚几厘米至十几厘米，可见其明显穿切早期石英-毒砂-黄铁矿阶段形成的矿层，该阶段矿化仅局部发育。④石英-方解石阶段（Ⅳ）：该阶段矿化以方解石细脉形式产出，其中有少量的石英，脉宽几毫米至几厘米，长几厘米至几十厘米，含极少量的黄铁矿，虽广泛分布但矿化强度低。
其中Ⅱ，Ⅲ阶段为本区的主矿化阶段。
3.4 矿石风化特征
矿床形成以后，受喜马拉雅运动的影响，地壳进一步抬升，绝大部分矿石裸露地表，氧化作用很强烈，主要表现为赤铁矿化、褐铁矿化，部分形成铁帽或赤-褐铁矿带，并发育有黄钾铁钒。目前开采深度最深为220m，均为氧化矿石。
4 矿床成因分析
4.1 流体包裹体特征
对19件样品62个流体包裹体进行了显微测温分析，结果表明流体包裹体均一温度范围为105～310℃，主要集中在150～250℃之间。流体包裹体盐度范围为1.6%～10.4%，主要集中在1.6%～6.5%之间。流体包裹体成分分析结果表明，流体气相成分以H2O和CO2为主，存在一定量的CH4和H2。液相组分中阳离子含量从高到低依次为Na＋，K＋，Ca2＋，Mg2＋，Li＋，而阴离子以富Cl-，贫F-为特点，
4.2 同位素地球化学标志
4.2.1 硫同位素
黄铁矿、辉锑矿的硫同位素组成测试结果表明，矿石硫以相对富集34S，并且离散性较大为特征（δ34S 值为-3.47‰～13.23‰），一般认为这种硫同位素组成较分散，成矿过程可能存在多个硫源。本区黄铁矿-石英细脉 δ34S 值接近矿化千枚岩，而辉锑矿 δ34S 值接近于再平衡岩浆水热液矿床（-2 ‰～3‰），显示地层硫与岩浆硫均参与了成矿作用。
4.2.2 氢氧同位素
矿石中细小黄铁矿石英脉中石英氢氧同位素分析结果表明，δ18O石英值为3.23‰～0.41‰，δD 值为-92.4‰～62.9‰，按Clayton等的公式
4.2.3 全岩碳、氧同位素
全岩碳同位素分析结果表明，矿化石英脉的δ13CPDB值为-8.36‰～-2.19‰，较为离散，据于津生等（1997）资料，岩浆来源碳的δ13CPDB值上限为-4‰，＞-4‰者暗示有沉积碳成分，据此认为本区碳是多来源的，比较接近于岩浆成因碳的分布范围。另外，矿化石英脉的 δ18O全岩PDB值为-13.54‰～-9.06‰，更接近斜长花岗斑岩脉δ18O全岩PDB值（-9.77‰～-9.75‰），显示成矿作用与岩浆活动有关。
4.3 稀土元素地球化学特征
稀土元素分析结果表明，不同岩石、矿石的稀土元素含量变化较大，ΣREE值变化范围为16.1×10-6～202.2×10-6。千枚岩的ΣREE含量最高，其ΣREE平均值为152×10-6；斜长花岗斑岩ΣREE平均值为84.04×10-6；石英脉ΣREE含量最低，其ΣREE平均值仅为25.45×10-6。
稀土元素配分模式图呈较陡的向右倾斜的曲线，但平滑性差，呈浅“V”字型（图4），δEu为0.08～0.83，显示弱—中等的Eu负异常。ΣLREE/ΣHREE值为4.57～17.96，表明轻稀土相对富集。就总体而言，矿石或矿化石英细脉与千枚岩及斜长花岗斑岩脉的稀土元素配分型式较为相似，这反映矿石在一定程度上继承了围岩（地层）的物质成分。
图4 阳山金矿床稀土元素配分型式图
（据齐金忠等，2003）
1—千枚岩；2—蚀变千枚岩；3—斜长花岗岩；4—蚀变花岗斑岩；5—高楼山矿石；6—安坝矿石；7—葛条湾矿石
4.4 成岩和成矿时代
从阳山斜长花岗斑岩全岩K-Ar同位素年龄的测试结果来看，矿区斜长花岗斑岩脉的全岩K-Ar年龄为171～209 Ma，平均年龄为189.4 Ma，显示斜长花岗斑岩脉的形成时代应在三叠纪末至侏罗纪初。杜子图等（1998）对西秦岭地区岩浆岩同位素年龄的统计结果表明，岩浆同位素峰值主要为2个，即180～220 Ma和100～160 Ma，反映了在三叠纪末期—侏罗纪初期该区有较强烈的岩浆-构造活动。
杨贵才等（2007）对矿区微细浸染型矿石中细脉状石英进行了氩同位素年龄测定（图5），结果表明，石英黄铁矿细脉中的石英年龄为195.31±0.86 Ma，显示其成矿时代为侏罗纪。
图5 阳山金矿石英39Ar-40Ar 同位素测试结果
（据杨贵才等，2007）
丁振举等（1999）对碧口群铜矿床中矿化脉石英作过氩同位素年龄测定，结果表明其年龄为211.3±1.1 Ma，显示铜的形成时代（或被热液叠加改造的时代）为三叠纪末期。
4.5 矿床成因探讨
1）阳山金矿90%以上的矿体赋存于泥盆纪粉砂质千枚岩中，王学明等的分析结果也表明，泥盆纪地层中砂质（粉砂质）岩石Au 含量最高（7.78×10-9），而碳质岩类、泥质岩类和碳酸盐岩Au含量较低，分别为4.52×10-9，3.31×10-9，2.61×10-9，Au 含量较高的砂质、粉砂质岩石为金矿的形成提供了有利的物质基础。
2）矿石中黄铁矿有2种，即沉积成因和热液成因，前者呈层状或纹层状，随地层褶皱变形，其形态一般为自形细粒或半自形的立方体，常构成草莓状集合体，该类黄铁矿不构成矿体，但Au有明显富集（纹层状黄铁矿化千枚岩中Au 含量为0.1×10-6～0.3×10-6），在受到后期热液改造后，该类黄铁矿发生不同程度的重结晶，形成增生环带或承袭草莓状黄铁矿形态形成变余细粒黄铁矿。热液成因的黄铁矿常呈脉状、网脉状，与毒砂、自然金等矿物共生，是主要的载金矿物。
3）矿带总体展布受安昌河-观音坝断裂带控制，1∶5万水系沉积物测量表明，金异常沿断裂带呈串珠状大致等间距分布。另外，矿带内矿脉与断裂走向也较为一致，而矿体则产于断裂带中的次级破碎带或顺层剪切带内。
4）阳山金矿床与侏罗纪早期岩浆活动有着密切的联系，从时间上来看，斜长花岗斑岩脉的KAr年龄为171～209 Ma（5件样品），含Au 石英脉的39Ar-40Ar坪年龄为195.40±1.05 Ma，二者形成时间基本吻合，即成岩成矿作用均发生于侏罗纪早期。在空间上，矿体一般产于千枚岩与斜长花岗斑岩脉内外接触带附近。
5）矿床地球化学研究表明，成矿流体为浅成低温热液，以大气降水为主，并有岩浆水参与。硫同位素分析表明，地层硫与岩浆硫均参与了成矿作用；碳、氧同位素分析结果也表明，成矿作用与沉积岩及岩浆岩均有一定成因联系。
综上所述，阳山金矿是受构造控制、与沉积作用和岩浆活动有成因联系的金矿床，即在泥盆纪本区沉积了一套金含量较高的碳、硅泥质地层。在沉积成岩及其后的区域浅变质过程中Au初步富集，与燕山早期岩浆活动有关的成矿热液叠加于其上，并使其中Au进一步富集从而形成了阳山金矿，它既非单一变质成矿流体成因的矿床，也不是单一非变质成矿流体成因的矿床，而是由多种成矿作用共同参与形成的多成因复成金矿床。
参考文献
郭俊华，齐金忠，孙彬等.2002.甘肃阳山特大型金矿床地质特征及成因.黄金地质，8（2）：15～19
李志宏，杨印.2007.甘肃阳山超大型热液金矿床的成矿特征.大地构造与成矿学，31（1）：63～76
罗锡明，齐金忠，袁士松等.2004.甘肃阳山金矿床微量元素及稳定同位素的地球化学研究.现代地质，18（2）：203～209
齐金忠，袁士松，李莉等.2003.甘肃省文县阳山金矿床地质地球化学研究.矿床地质，22（1）：24～31
齐金忠，袁士松，李莉等.2003.甘肃省文县阳山特大型金矿床地质特征及控矿因素分析.地质论评，49（1）：85～92
齐金忠，李莉，袁士松等.2005.甘肃省阳山金矿床石英脉中锆石SHRIMP U-Pb年代学研究.矿床地质，24（2）：141～150
杨贵才，齐金忠，董华芳等.2007.甘肃省文县阳山金矿床地质及同位素特征.地质与勘探，43（3）：37～41
于津生，李耀菘.1997.中国同位素地球化学研究.北京：科学出版社
袁士松.2007.甘肃省文县阳山特大型金矿床成矿作用研究.矿产与地质，21（4）：404～409
（李文良编写）
G. 矿床形成条件
钡是地壳中分布很普遍的元素，其丰度为0.05。地壳内侵入岩的平均钡丰度为0.09，一般没有独立的含钡矿物，多以类质同象赋存在钾长石和黑云母内。沉积岩的钡平均丰度为538×10-6，不同类型沉积岩含钡丰度依次是页岩＞砂岩＞碳酸盐岩，所以钡相对富集于细碎屑岩中。海洋地质揭示，现代深海粘土含钡量高达2330×10-6，太平洋中脊是钡的高浓度区，各大洋发现的60余处热水沉积物中已鉴定出具重晶石矿物的产地8 处，海底正在喷溢的“烟囱”冒出的白烟就是SiO2和BaSO4的混合物（Rona 1978，1983，1984）。此外，陆内也有含重晶石华的热泉，如台湾北投公园就是一处重晶石热水泉，沉积了含铅重晶石（北投石）。这些都对判定重晶石矿床的形成条件提供了重要的依据，即在适当的地质构造条件下，富含钡离子的地下热水，若其涌流到海底与含有 [ SO4]2-的海水混合就形成重晶石的化学沉积。当热水不断补给时即可形成层状的重晶石热水沉积矿床。
一、地质构造背景
重晶石矿床多分布于大陆边缘活动带和陆内裂谷带以及褶皱造山带等地壳相对活动区域，如我国南方的大型、超大型重晶石矿床都位于扬子地台南、北两侧。在震旦纪-寒武纪时期，地台南侧边缘活动带构成北东-南西向带状延伸长达1100km的重晶石成矿带，湖南新晃、浙江绩溪、福建永安等大型、超大型重晶石矿床均属该带（图8-1）；地台北侧是边缘裂谷带，呈北西西-南东东向狭长带状展布，有长达900km的寒武纪重晶石成矿带，大小矿床10余处，如甘肃文县、湖北随州等大型重晶石矿。褶皱造山带对重晶石矿床控制，如祁连山加里东褶皱带内，有甘肃镜铁山火山-沉积型重晶石矿床。
上述南、北两侧的成矿带内，深大断裂直接限定矿床或矿田的空间分布，因此推测古断裂在中元古宙-古生代期间强烈活动，形成古生代重晶石矿床。断裂系统既限制着同生沉积的岩相古地理环境，又是含矿热水溶液的通道和矿化定位空间。
图8-1 扬子地台南缘重晶石成矿带矿床分布略图
（据李文炎等，1991）
1—超岩石圈断裂（缝合线）；2—深断裂；3—蛇绿岩带；4—超大型（＞100Mt）；5—大型（10～100Mt）；6—中型（1～10Mt）；7—小型（＜1Mt）
二、岩相、古地理条件
我国的大型、超大型重晶石矿床，主要与加里东旋回和华力西旋回有关，矿床大多出现于每个旋回的底部或下部。其中，早寒武世是中国沉积重晶石矿床，如湖南新晃重晶石矿，为一个最主要的成矿时代。这个时期沉积的重晶石储量占我国重晶石探明储量的56.81%（李文炎等，1990）。泥盆纪的重晶石矿床既有沉积的，也有层控的。
中国扬子地台南缘、北缘2个成矿带内分布着中国早寒武世的最为重要的沉积型重晶石矿床。含矿建造底部多为黑色硅质岩，顶部为黑色灰质页岩，重晶石矿层位于两者之间。此外，建造内还普遍夹磷块岩、磷结核、煤以及小壳类生物化石等，并富含Ni、Mo、V、Ag、Li和REE等元素。建造厚度十多米至几十米，属非补偿的海相沉积。因此，重晶石矿床的沉积环境应为地台边缘的非补偿海盆地。由重晶石矿层的岩层组合反映沉积相为深水陆棚相，沉积物中高有机质含量和岩层的规则水平层理，反映了一种较深水的半封闭滞流环境（李文炎等，1990）。中国南方晚泥盆世的重晶石矿床位于硅质岩向泥质或粉砂岩过渡的层位上，与上述早寒武世的沉积重晶石矿床类似，可能是由裂陷槽中的半封闭盆地所控制。
三、矿质来源
已知不同产状和成因类型重晶石矿床的重晶石矿物气液包体温度变化范围在73～273℃之间，多数为100～200℃之内。重晶石尽管在沉积岩中有同生沉积标志，但钡的运载和重晶石结晶应属低温-中低温热水溶液中进行。与重晶石密切共生的硅质层内，微量元素Zr/Cr的比值在现代热水沉积物的趋势线范围（涂光炽等，1987），显示了热水沉积的特征。由于硫酸钡的溶解度极低，而氯化钡的溶解度较高，矿液可能为含氯较高的热卤水，而不是以 [ SO4]2-为主的热水溶液，关于该问题还有待进一步研究。根据已知矿床研究推测，富钡热液的来源可能是多渠道的。
（一）火山气液
我国早古生代（下寒武统底部，奥陶系及泥盆系上部）的层状重晶石矿床，在含矿岩系内发育有火山岩和火山碎屑物质，表明成矿作用与火山活动关系密切。黑色页岩中的多金属矿化被认为与火山作用有关。但含矿岩系中，重晶石层与炭质页岩层之间稀土元素分配存在差异，重晶石层的ΣREE=9.52×10-6，ΣLREE/ΣHREE=12.00，稀土总量低，明显的轻稀土富集，反映了与壳源岩浆有关的性质；而炭质板岩的ΣREE=310.42×10-6，ΣLREE/ΣHREE=2.782，稀土总量高，轻稀土弱富集，可能显示出陆源物质为主，从而揭示两者物源的差异，为重晶石的主要成分钡的火山热液源提供了证据。
（二）热水沉积
陈先沛等（1994）提出热水沉积重晶石的成矿模式，认为在断陷盆地内，顺断裂下渗的海水混合其他来源水受热向上运移，在循环过程中淋滤围岩中的SiO2、Ba2+、Pb+、Zn2+等而成为成矿溶液。高盐度的Na-K-C1-（SO4）成矿溶液沿断裂带运移时，因温度降低，或氧化作用加强，形成脉状矿床或溶液溢入水盆地中，形成沉积的层状矿床（图8-2）。
图8-2 上泥盆统层状-脉状重晶石矿成矿盆地略图
（据陈先沛，1994）
1—台地灰岩；2—鲕状灰岩；3—盆地灰岩（条带状及瘤状灰岩）；4—硅岩；5—锰矿化层；6—层状重晶石；7—脉状重晶石与脉状多金属矿；8—同沉积断裂
（三）岩浆热液
与侵入岩有成因联系的重晶石矿床，常与多金属矿伴生，空间上呈规律的带状分布，中高温金属矿床近岩体，重晶石矿离岩体较远。我国湖南谭子山、桂西弄华等地的重晶石-黄铁矿床，载钡的成矿热液都可能是岩浆热液，与燕山期侵入岩有关。
硫的来源，大量重晶石矿床硫同位素分析结果δ34S都是正值。与层状重晶石矿的硫酸盐的硫同位素相同或相近，其δ34S重晶石变化在+10.37‰～+56.99‰之间，大部分在30‰～40‰之间；δ34S特别富集，可能与沉积区的闭塞海水有关。改造沉积型脉状重晶石矿硫同位素δ34S= +10‰～+35.56‰，也都是正值，推测成矿的热卤水中硫都来源于海水。δ34S较低，与之共生的金属硫化物中δ34S呈负值，说明硫源于岩浆或混合型硫源，如山东安丘重晶石矿床位于白垩纪酸性侵入体外围，其δ34S=-4.92‰～+19.44‰，与花岗岩δ34S=-10‰～+25‰范围一致。总之，重晶石的成矿热液中硫的来源与矿床形成环境有关。
四、物理化学条件
我国已知重晶石矿床的成矿温度变化在70～300℃之间（李文炎等，1991）。其中热水沉积型为90～230℃，沉积改造型73～273℃，火山-沉积型为182～250℃，岩浆期后热液型为165～184℃，基本都是低温热液成矿，个别达中低温。由沉积海域的水深或沉积成岩阶段上覆岩层厚度推算，压力范围变化在（20～200）×105Pa。而沉积改造型和热液型矿床，由少数气液包体中H2O-CO2平衡体系计算的压力条件为（100～120）×105Pa。成矿介质的酸碱度是变化的，重晶石沉淀前火山喷气呈酸性，pH=3～3.5；而重晶石结晶沉淀阶段，无论矿床成因如何，均为弱酸性介质环境，pH=6～7。沉积型矿床中含矿岩系自下而上为硅质岩→重晶石层→碳酸盐层体现由酸性到弱碱性的介质环境变化趋势。在脉状矿床中围岩蚀变次序由硅化蚀变带→重晶石脉→碳酸盐矿物，也显示了相似的演化规律。
总之，成矿热液为高盐度热卤水，重晶石成矿前，钡质运移的热水溶液为Na-K-C1-（SO4）型，溶液NaC1盐度较高；而重晶石结晶成矿阶段，热水性质转变为硫酸盐型。由矿石气液包体测定，