甘肃一些大型矿床中的重晶石化及Ba异常(陈耀宇)-201410

1、 甘肃一些大型矿床的重晶石化、Ba异常及其对矿床成因等的指示意义陈耀宇（甘肃省地矿局第三地勘院 甘肃 兰州 730050）摘 要：甘肃自20世纪50-60年代发现和勘查评价了镜铁山铁矿、白银铜矿,60-90年代初发现和评价了西（和）-成铅锌矿田，80-90年代初发现和评价了拉尔玛金矿和干沙河脑稀土矿，这些不同矿种的典型矿床都不同程度地发育有重晶石化。通过对以上矿区重晶石化为主的围岩蚀变、以Ba元素为主的地球化学特征的介绍和所指示的矿床成因、找矿标志等的初步分析，以启示对相似成矿背景、成矿条件下重晶石化和Ba异常的研究，挖掘成矿、找矿信息以指导地质勘查工作部署与找矿。关键词：大型矿床 重晶石化

2、Ba异常 矿床成因 甘肃中图分类号： 文献标识码：A1 钡的地球化学特征及重晶石成矿1.1钡的地球化学特征在自然界只有Ca与Ba（Sr）有比较密切的地球化学关系，Ba只形成正二价阳离子，是典型的亲氧元素。由离子半径决定了Ba2+与K+最适宜进行类质同像而替代到钾长石中，Ba无法参加到钙矿物中，也不能替代矿物质中的Mg2+和Fe2+,与既能替代Ca2+又能替代K+的锶比较，钡的地球化学行为比锶简单的多（刘英俊等，1987）。Ba在地壳、上地幔、下地幔、地球中的含量分别为390×10-6、76×10-6、1×10-6、23×10-6，显示Ba的明显亲石（岩）

3、性。Ba的含量随岩浆由基性到酸性、碱性的演化而增加，如BaO在辉石岩与橄榄岩中为3×10-6，到基性岩的70×10-6，中性岩的260×10-6，酸性岩的480×10-6，碱性岩都富Ba，平均含量高于1000×10-6。其中霞石正长岩为1427×10-6，响岩为1000×10-6，霞石碧玄岩为1976×10-6，苏联著名洛沃泽尔碱性岩钡更高达3300×10-6。在各种造岩矿物中Ba 的含量为钾长石983×10-6、斜长石377×10-6、黑云母352×10-6、白云母263&

4、#215;10-6，石英16×10-6、角闪石187×10-6、辉石223×10-6、橄榄石22×10-6、方解石47×10-6，即以钾长石为最高，斜长石、黑云母为次。与此类似，在岩浆岩中Ba主要替代钾长石和云母中的K+，在辉石和角闪石中替代Ca2+的机会却很少，安山岩中的黑云母和碱性岩中的黑云母与长石都是钡的载体矿物。 Ba2+在水溶液中极易为水解沉淀的粘土物质所吸附，绝大多数的Ba2+被近岸的粘土吸附沉淀，很少能被带到外海。已知海水中Ba平均含量比较低为20×10-9，而在生物活动频繁的海洋沉积物中富含钡，黑色页岩通常比一般页岩富

5、含钡，说明钡的含量与生物作用或有机质有成因上的联系（刘英俊等，1987）。1.2 钡的重晶石成矿根据同位素研究，热液中的钡和锶主要来源于围岩，而与侵入体没有成因联系。钡和锶之所以能带出围岩与钾的活动性有关，绢云母化、硅化使钡被带出，被易于含氧的气体和溶液转移并集中到热液中，形成含萤石-重晶石矿脉（刘英俊等，1987）。据李虎杰等（2010）介绍：热液成矿阶段，热液可从富钾造岩矿物的围岩中获取Ba，岩浆期后热液中的Ba可呈卤化物搬运，在氧化-还原电位较高而温度不太高的环境中，形成BaSO4和BaCO3的工业性堆积。重晶石矿床中重晶石的成矿温度一般介于73273，成矿压力（100200）×

6、;105Pa。中国的7个典型矿床如贵州天柱大河边、甘肃文县东风沟（矿石量4235万吨）、陕西平利水坪、湖北随州柳林、四川彭水郁山镇、广西象州潘村、山东安丘守官疃等重晶石矿的氧化-还原电位(Eh/mV)较高为276390，PH值6.47.1，为弱酸性-中性，即重晶石矿成矿的地球物理化学环境为中-低温、低压、较高的氧化-还原电位、弱酸性-中性。中国最具工业价值的沉积型重晶石矿床（矿床规模一般大中型）的重晶石以矿物或胶结物形成存在于海相或湖相细碎屑岩或泥质岩中，或者赋存在砂页岩和石灰岩层之间，围岩以黑色页岩为主，如陕西安康石梯、湖南新晃贡溪等重晶石矿床。基于对贵州天柱、玉屏及湘西新晃贡溪等重晶石化矿

7、床的研究发现：含矿岩系中包含有大量类似现代太平洋海底热水生物群的藻类、海绵骨针、管状生物等化石组合；重晶石矿石中有机碳含量较低，具有原生残留有机质的明显特征；与同期的海相盐酸盐87Sr/86Sr比值（约为0.7090）相比较，重晶石矿床的87Sr /86Sr比值要低，集中在0.7083100.708967之间。表明在矿床的形成过程中有来源于海底火山或海底热液活动提供的具有低87Sr /86Sr比值的锶加入，此类沉积型重晶石矿床的成因类型为热水沉积。2 镜铁山铁矿的重晶石化镜铁山铁矿由镜铁山和黑沟两个铁矿区组成，铁资源储量4.38亿吨，共生铜15.94万吨。产于祁连西段桦树沟、黑沟复式向斜内，含

8、矿地层为长城纪桦树沟组之千枚岩系上部，矿床成因属海底喷流沉积“Sedex”型铁矿床（张新虎等，2013）。桦树沟组是以陆源碎屑为主夹白云质大理岩及铁矿层的厚逾4000m的浅海相类复理式含铁碎屑岩建造，岩性为千枚岩夹石英岩及透镜状灰岩、白云岩，除铁矿层(第7层)外均为各类千枚岩等，铁矿层为黑褐色条带状镜铁矿、菱铁矿夹碧玉、千枚岩，其上标志层为黑色千枚岩，其下伏岩层为褐灰色钙质千枚岩、灰黑色炭质千枚岩、灰白色绢云千枚岩、灰白色石英岩，千枚岩与底部浅色纯净石英岩是含矿岩系的特殊标志层。铜矿产于Fe矿体底部及下盘千枚岩中，与Fe矿体产状一致。矿石中主要铁矿物为菱铁矿、镜铁矿、褐铁矿，少量黄铁矿；脉石矿

9、物有碧玉、石英、铁白云石、重晶石及少量绢云母、绿泥石。铁矿石类型有五类，包括碧玉镜铁矿菱铁矿矿石、碧玉菱铁矿镜铁矿矿石、碧玉镜铁矿矿石、碧玉菱铁矿矿石、镜铁矿褐铁矿矿石，以前二者为矿区主要矿石类型。碧玉镜铁菱铁矿多分布于矿层上部，被晚期石英、重晶石、铁白云石细脉穿插，少见黄铁矿、黄铜矿，重晶石多与铁白云石伴生；碧玉镜铁矿石和碧玉菱铁矿矿石多分布于矿带的中下部，碧玉菱铁镜铁矿多分布于矿层下部；但碧玉镜铁矿矿石重晶石含量较高，碧玉菱铁矿矿石硫化物高于其它矿石（于国立等，2013）。即含重晶石较多的矿石分布于矿带上 于国立,雷永顺,温涛涛,等. 甘肃省肃南县镜铁山铁铜矿资源潜力调查与评价报告(内部)

10、，甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司，2013.部，而含菱铁矿、硫化物较高者分布于矿带中下部，重晶石矿物的空间分布可间接指示矿带不同类型矿石的空间位置。铜矿石矿石类型有含铁碧玉岩型和千枚岩型两种。前者的蚀变以硅化、碳酸岩化、黄铁矿化为主，后者的蚀变以绢云母化、碳酸盐化为主。金属矿物主要为黄铜矿，次为辉铜矿、黄铁矿、菱铁矿、镜铁矿、赤铁矿、孔雀石等，脉石矿物主要为石英（碧玉）、铁白云石、方解石、绢云母、重晶石、绿泥石等。对照中国主要铁矿床类型划分，镜铁山（铜）铁矿应划归为沉积变质型之变质碳酸盐岩型和有关铁矿床类型组的沉积变质菱铁矿型和沉积变质多金属硫化物型（赵一鸣，2004），镜铁山铁矿类型相当于

11、沉积变质（镜）菱铁矿型，晚于铁矿形成的铜矿相当于沉积变质多金属硫化物型，即镜铁山异体铁、铜共生矿表现为两个成矿系列。重晶石化在铜矿化中的蚀变强度不及铁矿化，应与铜矿化的产出层位较铁矿化为深有关。重晶石主要分布于铁矿带的上部或中上部偏氧化环境，菱铁矿及黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物多分布于矿带中下部偏还原环境。重晶石化是喷流沉积铁矿中的重要围岩蚀变，重晶石所分布的位置指示矿体位于矿带的中上部。3 白银矿田小铁山铅锌矿的重晶石化与Ba异常3.1 小铁山铅锌矿赋矿地层岩性与矿床成因白银铜多金属矿田发现和评价于20世纪50-50年代，系由折腰山铜矿（特大型）、火焰山铜矿（小型）、小铁山铅锌矿（特大型）、四

12、个圈铅锌矿（小型）和铜厂沟铅锌（小型）矿计2个特大型3个小型铜铅锌多金属矿组成，勘查当期报告提交铜铅锌金属量230.4万吨，伴生金33.8吨(表1)，其中折腰山-火焰山矿（习称白银厂铜矿）为铜-锌型，小铁山、四个圈、铜厂沟为铅-锌-铜型，构成同一矿田的两个成矿系列或成矿组分系列。小铁山铜铅锌矿是白银铜多金属矿田以铅锌为主（储量97.7万吨）的锌铅铜储量达111.4万吨的特大型矿床，铅锌成矿以锌为主，Pb/Zn为1/1.611/5.33。表1 白银铜多金属矿田金属量统计矿区名称金属量（104t）平均品位（%），Au、Ag为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小铁山13.737.560.2191.233.365.422.12113.21/1.61四个圈0.21.12.61.091.650.81/2.36铜厂沟1.90.94.81.470.91.316.611/5.33合计109.5139.581.433.8注：资料来源于1:20万靖远幅区域矿产报告白银矿田赋矿地层为中寒武世黑茨沟组（第三岩组），岩性为浅灰、褐灰凝灰质千枚岩、石英角斑岩类、细碧角斑岩夹硅质岩、大理岩透镜体，产三叶虫及微古植物，厚1810m(杨雨等，1997)。矿赋存于石英角斑凝灰岩中，上、

14、下盘岩石分别为硅质千枚岩、石英钠长斑岩。其矿床成因宋叔和（1982）的观点是，系石英钠长斑岩分异最后期的含多金属、富氯化物和挥发分的酸性矿液上升到凝灰岩堆积，于近地表处充填交代搓碎带或裂隙而成矿，未形成含金属热卤水在海底凹处沉淀的喷出沉积矿床。叶同庆（1982）认为小铁山多金属矿床可划分为三个主要成矿阶段：火山喷发沉积阶段，形成黄铁矿-石英共生组合，成矿温度低于150；变质热液阶段使早期矿化发生变质、迁移和富集，先后形成了磁黄铁矿-黄铜矿和黄铁矿-黄铜矿-石英共生组合，成矿温度在290-240；多金属成矿阶段形成与石英钠长斑岩体有关的岩浆期后热液成矿阶段，形成共生组合以黄铁矿-黄铜矿-闪锌矿-

15、重晶石为主，成矿温度300215。同时指出，多金属成矿阶段的矿石结构和矿物组成具有热液型特征，伴有重晶石化、硅化和绿泥石化。说明重晶石化与铅锌成矿关系密切，并且铅-锌型成矿主要形成于晚期岩浆期后热液阶段，晚于铜-锌型成矿，且重晶石化对铅锌找矿具有围岩蚀变指示意义。上述宋叔和和叶同庆对小铁山铅锌矿的成因的共同意见为石英钠长斑岩岩浆侵入期后的岩浆热液矿床，而非喷流沉积矿床。赵一鸣等（2004）将小铁山划分为与火山热液有关的铅锌矿床。3.2 小铁山铅锌矿的重晶石化与Ba异常小铁山铅锌矿近矿围岩蚀变为硅化、绢云母化、碳酸盐化、重晶石化，重晶石化与铅锌化关系密切；白银厂铜矿近矿围岩蚀变有硅化、绢云母化，

16、在黄铁矿绢英岩化带（无长石带）中有重晶石零星分布，常为散粒状或集合体，有时呈含铅锌星点的重晶石-石英脉，或以重晶石脉出现，应是交代钾长石的产物（西北地质科学研究所等，1955）。据靖远幅1:20万化探资料，白银矿田及外围异常元素组合为Cu、Pb、Zn、Mo、Bi、Au、Ag、Hg、Cd、As、Sb、Ba，白银厂一带富集As、F、Mo、Cu、Pb、Zn、Be、Bi、B、Ba、Sr、Ca、Th、Y、Zr、SiO2、Al2O3、K2O等元素，Ba呈高背景带。旋转因子解表明Sb、Ba、As构成独立因子解，说明晚期低温元素热液对早期铜锌矿化的叠加作用，但未见重晶石的形成。但在小铁山矿区形成重晶石（石英）

17、脉体，说明Ba元素在铅锌矿化阶段的富集，间接指示了重晶石的中低温晚期蚀变与铅锌矿化的密切关系。而与白银矿田同产于祁连造山系的锡铁山铅锌矿床铅锌矿石虽贫Sr、Ba、V组分，但其富集于喷流岩-硅质岩、菱铁矿、重晶石中，矿区呈现的Ag、Pb、Zn、Au、Sr、Ba、Mn、Hg、Sb、B、As、Bi原生晕异常，以Ba、Sr为远程元素。在垂向上，Ba元素分布于矿体两侧2030m的围岩中，而Sr元素呈线状出现于矿体下盘围岩中，自上而元素具分带性：前缘元素或远程元素为Ba、B、Hg、Sr（Cr、Ni），矿体上部元素为Cu、Zn、Au、Mo、Bi、As，矿体中部元素为Pb、Ag、 Mn、Sn、Co、Hg、Sb

18、，下部元素尚未出露（刘义举，2011）。以上则反映了重晶石矿化和Ba、Sr原生晕异常对铅锌矿喷流沉积成矿的地球化学反映。3.3现代海底热液成矿作用现代海底热液成矿作用表明，不同构造环境形成的硫化物矿床的成矿物质存在显著差别。洋壳基底的成矿类型均为铜-锌型或铜型，含少量或微量的铅和钡；而在岛弧与弧后盆地，产生岛弧钙碱性火山岩或长英质（英安岩-流纹岩）-玄武质双峰式火山岩组合，其成矿金属组合为锌-铅-铜型或锌-铜型，Fe含量降低，但Pb、Ba、Au、Ag的含量大大增加。以火山岩为围岩的洋中脊型硫化物矿床（VMS）的金属及矿物组合一般包括高温（300400）和低温（150）两种组合。高温流体的黑烟囱

19、和热液丘的内部一般都由黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、等方黄铜矿、硬石膏等组成，局部出现斑铜矿；而在其外部发育低温矿物组合，如闪锌矿/纤维锌矿、白铁矿、黄铁矿等，它们也是低温白烟囱体的主要组成矿物。弧后扩张中心的硫化物与洋中脊相似，一般以黄铁矿和闪锌矿为主，黄铁矿一般出现于高温组合中，磁黄铁矿少见，重晶石和非晶质硅是重要的非硫化物矿物（许东禹，2013）。白银矿田形成了铜-锌型和锌-铅-铜型（铜厂沟、四个圈）两个成矿系列，后者发育重晶石，空间上前者位于矿田西部，后者位于矿田东部。类比于以上现代海底热液成矿作用提供的研究成果，可能分别反映白银矿田具有洋中脊（白银厂铜矿）和弧后扩张中心（小铁山铅锌矿）构

20、造成矿环境。其成矿类型为火山热液型（VMS型），而非层控海底喷流沉积型（Sedex型），这和前面对白银矿田矿床成因的认识是一致的。4西-成铅锌矿田的重晶石化及Ba异常西（和）-成（县）铅锌矿田铅锌金属量大于950万吨（表2），其矿床规模在我国仅次于云南兰坪县金顶铅锌矿（金属量1181.6万吨）。西-成铅锌矿田最典型的矿床有西和邓家山、成县厂坝-李家沟、成县毕家山和徽县洛坝等大型超大型铅锌矿，铅锌矿床（点）构成东西长500km的成矿带，成矿时代为海西期。矿产于中泥盆系西汉水组，有利成矿部位为潮坪潮下相的碳酸盐岩和潮坪相的细碎屑岩之间，或浅海陆盆灰岩、生物礁相和陆盆相的细碎屑岩相之间的转变带（张本

21、仁等，1994）。翟裕生等（2011）将成县厂坝-李家沟铅锌矿床划分为秦岭泥盆系以铅锌为主多金属成矿带热水沉积成矿系列的喷流沉积矿床。表2 西-成铅锌矿田主要矿床资源储量统计表铅锌矿区名称勘查程度金属量平均品位（%）Pb/ZnPbZnPb+ZnPbZn西和县邓家山详查30.15104.92135.061.325.481/3.48西和县尖崖沟普查3.6618.3722.031.46.961/5.02成县厂坝-李家沟勘探65.54362.89428.431.086.331/5.54成县小厂坝详查18.9397.31116.241.869.561/5.14成县毕家山勘探18.5174.3592.86

22、1.865.421/4.02徽县洛坝详查47.22107.24154.461.473.771/2.27合计184.01765.08949.08据甘肃省矿产资源总体规划（2008-2015），甘肃省国土资源厅，2009，统计资料截止2007年赵一鸣等（2004）将西-成铅锌矿田划分为与热（卤）水有关的铅锌矿床。矿田的金属铅锌矿化以锌为主，共生铅，Pb/Zn比值1/5.541/2.27。邓家山矿区矿石矿物成分以闪锌矿、方铅矿、车轮矿为主，脉石矿物以石英、方解石为主，见极少量重晶石。厂坝-李家沟矿区金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，其次为磁黄铁矿、黄铜矿、灰硫砷铅矿、毒矿、砷黝铜矿等。脉石矿物主

23、要有石英、方解石、重晶石、白云母、透闪石、斜长石、黑云母、绿泥石、绿帘石、榍石、萤石等。重晶石呈自形晶板状或呈晶簇状。即矿田东段的厂坝-李家沟矿区重晶石蚀变强于矿田西段的邓家山矿区，显示矿带热液成矿的空间差异性。张本仁等（1994）通过对秦巴地区（涉及西-成一带）区域地球化学的研究认为：（1）Ba原生晕研究指示Zn、Pb、Ag多金属成矿带富Ba的成矿溶液应为高盐度热卤水，并指示海底热液活动的地段和成矿部位；（2）代表热卤水沉积特征的Mn、Sr、Ba、B等元素有异常显示，在近矿地段的含矿层位中，成矿及主要伴生元素Zn 、Pb、Cu、Ag、Ba、As等的总体平均含量明显高于其本底含量，如西-成矿段

24、，近矿135个样品Ba平均含量549×10-6，远矿为401×10-6。在西-成东部的王家沟-漆家沟地层剖面含矿地层安家岔组的砂泥质岩Ba平均含量达1025×10-6，而海底有热液活动地区的沉积物Ba的含量才有高于1000×10-6的情况，表明海底热液参与了沉积过程；（3）厂坝号矿体Ba>3000×10-6，号矿体Ba>5000×10-6，Ba的溶解实验证实，只有高盐度的热水溶液才能使Ba呈溶解状态迁移，说明Zn 、Pb、Ag多金属成矿带富Ba的成矿溶液应为高盐度的热卤水才造成矿层中Ba元素的迁移富集；（4）粘土质岩石的B

25、、Ba含量作为寻找成矿海底洼地的指标，地层中Ba的平均含量>1000×10-6是成矿海底热液活动地段的标志。原生晕测量粘土质沉积物中B和Ba的高浓度区是指示Zn 、Pb、Ag多金属矿床成矿部位的可靠标志，这对于成矿带的地球化学找矿具有重要实际意义；（5）B、Ba可以作为寻找SEDEX型铅锌矿找矿的地球化学标志。把含矿层位中元素的总体平均含量（M）和其本底含量（A）的比值（M/A）作为成矿强度指标，可有效指示成矿部位，若含矿地层中Zn、Pb、Ag、Cu、Ba等元素的M/A1，且标准高差大，必是近矿部位，具体指标为：M/A比值：Pb、Zn>1.5，Ag>4、Cu>

26、2、Ba>2；标准高差Zn、Pb、Cu>100，Ba>1000。西-成典型矿床原生晕研究表明异常元素组合为Cu、Pb、Zn、Ag、Ba、Mn，Pb、Zn、Ag关系最密切，是主要成矿元素，Cu、Ba、Mn是重要的伴生指示元素，反映成矿地球化学环境的B、Ba为找矿指标，可为该类矿床的普查找矿开辟一条新的途径。5 碌曲拉尔玛金矿的重晶石化及其与卡林金矿对比5.1碌曲拉尔玛金矿的重晶石化拉尔玛金矿产于西秦岭白龙江复背斜西段轴部，同体和异体共生汞矿。赋矿地层为上震旦统太阳顶群拉尔玛组和下寒武统俄都组，主要赋存于后者。下寒武统为一典型大陆斜坡浊流相炭硅灰泥岩建造。金矿化产于黑色含炭碎屑岩

27、系的碎裂岩带和角砾岩带中，顶、底板围岩主要为含硅质团块的条带状粉砂质板岩、绢云母粉砂质板岩及含炭硅板岩，含硅团块和硅质条带十分发育，具明显韵律层理，含有机质较高，含汞较高者绝大部分在硅质岩、粉砂质板岩中。与金矿化关系最密切的围岩蚀变为玉髓状硅化、重晶石化、辉锑矿化、黄铁矿化、地开石化，汞矿与硅化关系密切，辰砂分布在石英细脉两侧，石英、重晶石、辉锑矿、黄铁矿是金的载体矿物。重晶石在断层破碎带中呈细脉、网脉或大脉出现或以角砾状、胶结物产出，它贯穿于整个热液矿化阶段，各阶段的重晶石矿物特征及赋存状态具有差异性。早（前）期为纯白色，它形粒状，呈浸染状或团块状，与石英相伴；主矿化阶段的重晶石为黄色、粉红

28、色、黑色，呈细粒状、板粒状和自形板状，颗粒较细，一般0.040.5mm，最大1.5mm，与辉锑矿、玉髓状石英、自然金、粘土矿物、辰砂共生，重晶石一般呈细脉、网脉状分布在矿石的裂隙或角砾间；晚期者为黄白色、白色、桔黄色，常呈斑驳状与方解石、雄黄、水铝英石相伴产出（叶发荣等，1992）。含重晶石和含辉锑矿较多的矿石多分布在矿床近地表浅部，呈脉状和网脉状分布，自然金与重晶石连生或以机械混入包裹其中，并与热液蚀变矿物石英、水云母、黄铁矿、辉锑矿、辰砂、绿泥石及少量黄铜矿、方铅矿共生，它们常以一种或几种矿物与重晶石、自然金组成矿石；含雄、雌黄较高的矿石多分布在矿床中上部，雄黄与石英、重晶石（少量）等组成

29、石英-雄黄（雌黄）细脉，与辉锑矿、辰砂共生；矿带中下部矿石黄铁矿含量较高，见少量辉锑矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿，脉石矿物为石英、方解石、绢云母、重晶石；矿带的下部，见黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿、重晶石、闪锌矿、方铅矿，闪锌矿为晚期矿化阶段产物，常与黄铁矿、毒砂共生，呈脉状产出。通过包裹体成分计算，主成矿阶段石英、重晶石矿化度分别为85.5g/l 和51.9g/l，属卤水型，F/CI比值0.620.91，成矿溶液属地下热卤水。成矿溶液中所含CO2甚少，还原参数（R）较小，早期成矿阶段（R）为0.22，主成矿阶段（石英和重晶石）R为0.240.29，显示介质为较强还原环境。包裹体测温早期矿化阶段成矿温

30、度平均284.67，主成矿阶段为187.67241.33，晚期矿化阶段为177.33，反映从早期向晚期温度逐渐降低。据成矿溶液酸碱度计算结果，主成矿阶段石英PH值为5.86，重晶石为5.87，石英Eh值为-0.54，重晶石为0.54，成矿溶液呈弱碱性还原条件。认为矿床成因属层控-后期热液（热卤水）再造炭硅灰泥岩型金矿床。U-Th-Pb法同位素年龄测定，矿床年龄117.5Ma。100个土壤样Ba平均值516×10-6，含量区间4000×10-6300×10-6，原生晕Mo、W、Ba异常强度低、浓集中心不明显，异常平缓，呈狭长带状和不规则状近东西向展布，总体形态与Au

31、、Ag 、Sb、As异常大体一致（叶发荣等，1992）。为了更进一步对比分析拉尔玛金矿的成矿特点、重晶石化、矿床成因等，对美国卡林金矿的重晶石化做一综述。5.2美国卡林金矿的重晶石化据A.S.拉德克（1985）：卡林型金矿原生金矿石Ba平均含量400×10-6，相当于矿区含矿地层奥陶-志留纪罗伯茨山组新鲜未矿化围岩样品Ba平均含量150×10-6的2.7倍。重晶石是通过成矿溶液中的Ba2-和SO42-结合而成，而SO42-是由硫化矿物或热液沸腾期间产生的H2S蒸汽被氧化而成。重晶石的形成发生于矿液温度上升到275300成矿作用主期的结束（至少在矿床的上部是如此）和流体普遍发

32、生（汽化）沸腾作用的开始成矿作用转入晚期阶段。热液发生沸腾在矿体上部便持续遭受弱氧化作用或酸滤蚀变作用（H2SO4很可能是最主要的酸类）形成酸滤带。重晶石呈小透镜体和夹层以及厚度不大的脉体在整个氧化带和矿带上部的酸滤（褪色）带中沿着裂隙和断层产出，重晶石脉在酸滤带的中深部位宽度最大也最稳定，在其底界之下的氧化岩石中很快变薄，一般在氧化带底部69m的范围内变薄尖灭，进入下伏原生矿石则告尖灭。重晶石在原生矿石中非常稀少，虽然在整个热液活动时期都有少量分散的重晶石形成、矿石中普 叶发荣，李亚东等. 甘肃省碌曲县拉尔玛金矿床详查地质报告(内部). 甘肃省地质局第三地质队，1992.遍含有少量分散状微粒

33、热液重晶石，且硅质和钾质矿石中Ba的含量要高于其它类型的矿石。但大多数重晶石脉是在金沉淀之后的晚期阶段形成，在全矿区150个重晶石脉样品未检测出金。强酸滤带矿石和围岩皆已褪变为白色，含细粒石英、高岭石、绢云母、少量明矾石、微量白云母，不含方解石。卡林金矿的蚀变矿物成分为石英、重晶石、雄黄、雌黄、黄铁矿、辉锑矿、毒砂、辰砂、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉钼矿等。成矿主期热液阶段石英和方解石的均一化温度分别为152214和170218；酸滤阶段型包裹体测温值是204295，平均223。即卡林金矿主期热液成矿阶段成矿温度为中低温，重晶石形成于沸腾作用开始、热液活动结束的晚期热液酸滤氧化阶段。以上表明卡林

34、型金矿中重晶石形成于金成矿晚期阶段，分布于矿带上部酸滤带中的裂隙与断层中。从卡林金矿的围岩蚀变、蚀变矿化组合特点与拉尔玛金矿进行对比，二者具有一定的相似性，但拉尔玛金矿非典型的卡林型金矿。6 天祝干沙鄂博稀土矿的重晶石化干沙鄂博稀土矿（又称干沙河脑铜稀土多金属矿）发现于20世纪80年代初，主要通过20世纪90年代和20082014年间的断续勘查，稀土氧化物资源储量达大型。稀土矿产于北祁连加里东褶皱带东段冷龙岭复背科毛藏寺岩基内，赋矿岩体为海西期霓辉（石英）正长斑岩碱性杂岩体，呈岩株状，面积0.29km2。矿化岩体具全岩蚀变与稀土矿化，霓辉正长斑岩斑晶或基质中的钾长石具较弱的高岭土化和绢云母化，

35、霓辉石具较强的次闪石化、绿泥石化。稀土矿体REO平均品位一般1.07%1.76%，为贫稀土矿，局部伴生Cu、Pb、Mo。矿石矿物为氟碳钙铈矿、氟碳铈矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿，少见斑铜矿、辉钼矿、闪锌矿。围岩蚀变以萤石化、方解石化、硅化为主，见弱的重晶石化。重晶石在矿石中较广泛分布于基质成分中，为粒状，含量一般1%3%，少见微细脉。矿区下游一带的53个自然重砂样见重晶石者有41个，分布率为77.4%。1:20万区域化探同样在矿区下游一带圈出Pb、Bi、W、Ba、Au元素组合异常（陈耀宇等，2007）。矿石中重晶石化弱蚀变、碱性斑岩体的弱钾化发育和重砂中重晶石的较广泛分布、化探Ba异常的产出等可

36、综合指示稀土矿化。结论（1）Ba元素离子半径决定了Ba2+与K+最适宜进行类质同像，Ba在地壳中、在钾长石中、在近岸的粘土中平均含量最高，中国最具工业价值的重晶石矿为沉积型，具热水沉积成因特点。（2）镜铁山铜铁矿伴生重晶石，富含镜铁矿和含重晶石较多的偏氧化环境的矿石分布于矿带上部或中上部，晚于铁矿在偏还原环境下形成的相对富含黄铜矿、菱铁矿、黄铁矿等金属硫化物的矿石多分布于矿带的中下部，矿床成因属海底喷流沉积“Sedex”型铁矿床。（3）白银矿田小铁山铅锌矿晚期铅锌多金属成矿阶段发育重晶石蚀变，重晶石化与铅锌矿 陈耀宇，侯鸿启. 甘肃省天祝县干沙河脑铜稀土多金属矿普查报告（内部），甘肃省地矿局第六地质队，1997.化密切。区域化探异常元素组合以Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Hg、As 、Sb、Ba等为主，Ba的高背景区对Cu、Pb、Zn等矿化具有指示意义。通过对现代海底热液成矿作用研究成果与白银矿田成矿特点的对比，认为白银矿田形成了白银厂铜-锌型和小铁山锌-铅-铜型（发育重晶石）两个成矿系列，分别形成于洋中脊和弧后扩张中心构造成矿环境，成因类型同属火山热液型（VMS型），而非海底喷流沉积型。（4）西-成铅锌矿田东段的厂坝-李家沟铅锌矿区重晶石蚀变强于矿田西段的邓家山铅锌矿，指示矿带热液蚀变的的空间差异性。区域地球化学的研究表明西-成矿田Pb、Zn、Ag主成矿元素的关系最密切