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 喀斯有意质资源与环境莳植部重心实验室

3 贵州省地质矿产勘查开导局一〇一地质大队

第一作家：潘忠飞，硕士推测生，地球化学专科。

通信作家：付勇，博士，造就，主要从事矿床地球化学及关连推测。

导读：重晶石庸碌应用于化工，石油，建材，医药等行业。大家率先95%的钻井泥浆加剧剂齐是采用的重晶石，“物好意思价廉”，属于尚无其它替代的紧迫矿产资源。一直以来，重晶石齐是中国的上风矿产，但比年来重晶石的开导运用使其从上风矿产徐徐蜕变为紧缺矿产，已提倡列入中国的策略性非金属矿产名录。重晶石大家范围内庸碌散布，重晶石矿床具有酿成时间多、元素起原复杂、成矿作用各样等脾气，当今相关重晶石矿床的成因仍存在争议。文中系统分析国表里推测效果，厘定了不同类型的典型矿床、成矿时间法例，酌量了不同类型矿床中成矿元素起原、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；成矿时间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；成矿物资起原具有多源性、各样性、各异复合性等脾气；成矿机理复杂，具有多阶段性、多因素等脾气。本文推测效果可供重晶石矿床勘查和推测参考模仿。

基金表情：本文获得国度当然科学聚合基金资助表情（编号：U1812402）、国度当然科学基金表情（编号：42063009）、中国地质拜访局中国矿产地质志表情（编号：DD20160346，DD20190379）、贵州省东谈主才基地资助表情（编号：RCJD2018-21）、黔地矿研科合{2021}24号及贵州大学大学生“SRT假想”表情聚联合助。

------本质提纲------    

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 成矿元素起原

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3.1 硫的起原

3.2 钡的起原

3.3 矿床成因

4 论断与预计

-----------0  小序重晶石是一种紧迫的非金属原料矿物，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）为主要因素的非金属矿产，庸碌应用于化工，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，但比年来重晶石的开导运用使其从上风矿产徐徐蜕变为紧缺矿产，且重晶石被列入中国的策略性非金属矿产名录。当今，学术界主流不雅点以为天下上发现的重晶石矿床有5种类型：按照矿床成因可分离为千里积型、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重叠。重晶石的成矿时间以古生代为主，热液型主要散布在奥陶纪、泥盆纪和三叠纪地层中，经常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阻挡；火山-千里积型矿床酿成于元古宙，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酿成，呈松散堆积物款式。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率先总资源储量的20%以上，是当今最为紧迫的重晶石矿床类型。在已有的推测中，对重晶石矿床的推测多荟萃在单个矿床或者单一类型的成矿区带上，劳作对大家性、区域性的成矿法例回来，从而在一定进度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、时空散布法例、成矿机制和物资起原，进一步回来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大家重晶石资源较为丰富，在时期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，主要荟萃在特提斯成矿域、劳亚成矿域、冈瓦纳成矿域和环太平洋成矿域（图1）。

表1 大家主要重晶石矿床、矿点及基本特征

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图1 大家重晶石主要散布(数据起原于表1参考文件)

重晶石矿床主要酿成于古生代，其次为中生代和腾达代（图2）。冈瓦纳成矿域重晶石矿床主要酿成于三叠纪和石炭纪；环太平洋成矿域重晶石矿床主要酿成于晚古生代；劳亚成矿域重晶石矿床酿成于震旦纪—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酿成于寒武纪，其次为泥盆纪、二叠纪和三叠纪，劳作中生代以后的矿床（表1）。

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图 2 大家重晶石矿床类型实时间散布

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。

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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、产出款式和物资起原等特征可分为：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酿成的矿床，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布置、充填作用酿成的矿床。矿床的物资起原与岩浆岩具有密切关系，主要为岩浆岩析出的气水热液佩戴，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获胜关系，主要产于千里积岩地区，矿石诞生与千里积岩相关联性的热液矿床。该矿床的物资起原主要为下伏地层和围岩中的含矿物资，酿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”荟萃的脾气，具有外生成因和内生成因矿床的复合脾气，其成矿经由具有复杂性和多阶段性。矿体与岩浆侵入体关系一般不显着；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，无数的火山气液和围岩之间相等他气液之间发生复杂的相互作用，在故意地质作用下，促使有用组分改变和千里淀酿成的矿床，酿成了矿体埋藏浅、成矿温度低等特征，重晶石常以伴生矿体产出，在矿床隔邻具有显着的围岩蚀变时势；⑤风化（残积）型重晶石矿床是指酿成于原生重晶石矿床隔邻，受到表生地质作用影响，使原生重晶石风化幻灭，剥蚀搬运到低凹地区堆积酿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旯旮隔邻，由于各样地质作用的影响，佩戴无数的含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。矿床主要酿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；千里积结构显着，具有条带状、结核状、豆状和缝合线构造等；矿床酿成时间多为古生代，其次为中生代。千里积型重晶石矿床散布庸碌，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。

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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重晶石成矿带酿成于上泥盆统北好意思大陆旯旮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。具有定向胪列法例，见滑塌、污流和碎片流的构造特征，具有大陆旯旮型千里积矿床特征。最近推测标明，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比值暴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‰）。

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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同位素推测，以为该矿床主要位于冷泉重晶石矿隔邻，成矿物资起原于古地壳，矿床的酿成受到了造山指点和推覆构造的影响，使矿体酿成于断裂构造带中。

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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，酿成多个矿段（图7），为克拉通裂谷盆地中酿成的千里积型矿床。矿体主要蕴涵于埃迪卡拉系—上寒武统的玄色碳质页岩和硅质岩诞生中，矿体呈层状、似层状产出（图4）。好多学者以为矿床成矿物资主要来自海底热液。举例吴朝东等（1999）以为钡的起原主要为热液喷流，硫主要受到了千里积环境中的有机质和生物行算作用的影响；夏菲等（2004；2005）以为重晶石矿床的酿成受到了海底热液物资和陆源物资的影响，钡起原于深部物资，硫主要为同期期海水硫酸盐起原，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）推测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滚水喷流成因提供了紧迫凭证。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推测，以为天柱重晶石矿床是冷泉成因为主导的大范围千里积型矿床，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）。

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

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图8 重庆东南部彭水地区构造纲目及重晶石矿点位置(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，使原生重晶石机械幻灭，搬运到低凹地区酿成的重晶石矿床。主要酿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，矿物因素较为简单，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）型重晶石矿的酿成主要由于重晶石的化学性质幽静，不易被溶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，在区域上酿成了北东向白沙坳陷构造带。矿体蕴涵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罪行用下，含矿热液通过布置和充填作用在一定的地层中酿成的矿床。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，矿体受到构罪行用、岩浆行动的影响，常以充填和布置的形势蕴涵于围岩中，围岩蚀变显低温特征，硅化、碳酸盐化盛大，成矿时间为白垩纪、侏罗纪以及奥陶纪、泥盆纪等，经常酿成伴生矿床，成矿物资主要起原于镁铁质火山岩、钙碱性流纹质火山岩，具有多源性脾气，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，酿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等微量元素相对耗费QREE含量较低，具有显着的Ce负非常，暴露出典型的岩浆热液脾气。

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酿成含矿热液，并从断裂通谈上移到稳妥地段布置、充填于石英脉、蚀变大理岩内成矿，酿成与构造岩浆热液相关的重晶石矿床。2.4 层控型重晶石矿床层控（内生）型是指受到地层层位的显着阻挡，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”荟萃的脾气，酿成于盆地旯旮或周边阻挡岩相突变带的同千里积断裂带，受到地层层位阻挡，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），围岩为酿成于上寒武统—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，矿体朝上蚀变放松，具有上厚下薄、上富下贫的矿化特征。成矿物资主要起原于矿层围岩或者深层含矿热卤水，酿成了一个矿源层、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，何况可能与陆源、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。

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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)

南庄坪矿床酿成于准地台褶皱带，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）等推测发现重晶石矿床中具有显着的Eu正非常和Ce负非常，FREE为7.06x10-6~10.24x10-6，含量较低，HREE相关于LREE耗费，以为重晶石的物资起原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指点的作用，使下伏地层中的孔隙水和地下水酿成了热卤水，它们在流体轮回经由中淋滤矿源层，萃取成矿物资并集聚到成矿热流体场，在构造指点和地层温压梯度的驱动下，甚至富含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经由中，含矿热液在海底环境中，由于高涨流等地质作用，使成矿物资大陆旯旮海相盆地中进行千里淀富集成矿。矿体与围岩界线显着，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-起原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。举例甘稳健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矿床酿成于寒武系Lapetus裂谷旯旮隔邻(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，以为下寒武统蒸发岩在重晶石的成矿经由中起到了一定的作用，硫酸盐主要起原于早寒武世海水中，Pb同位素值位于造山带弧线下部，且206Pb/204Pb中辐照成因较少，U-Pb同位素年岁为540~530Ma，千里积环境为热烈地幔—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款式产出。同期重晶石化是矿床中主要的围岩蚀变，何况铁矿石以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富裕丰采及REE分馏特征，δ34S值为19.70‰~33.60‰，具有较高的δ34S值，暴露其为海底喷流千里积与海水硫酸盐诞生共同作用酿成的火山-千里积型矿床。综上，在大家的重晶石矿床散布中，千里积型重晶石矿床主要酿成于大陆裂谷和裂陷槽环境，钡起原与大陆裂谷关连，SO42-起原主要为硫化环境的生物、海水和海底气液，重晶石酿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）型重晶石矿床主要起原于原生重晶石矿床，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酿成的，与围岩酿成的时期和空间上比较具有滞后性，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经由较为复杂成矿物资具有多源性多阶段性等脾气。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  成矿元素起原3.1 硫的起原硫同位素组成大概有用的提供硫酸盐起原相等演化信息，运用硫同位素的组成大概有用的判断重晶石矿床的物资起原。大家代表性重晶石矿床中硫酸盐的δ34S值暴露，硫酸盐与同期期海水的硫酸盐关连，且热烈富集重硫(表2，图10)，这标明重晶石在酿成矿床的经由中发生了热烈的硫同位素分馏。能引起硫同位素分馏的2个经由是：一是生物作用引起的硫酸盐氧化规复酿成有机硫、硫化物和蒸发性含硫气体的经由；其次是硫酸盐无机规复为硫化物的经由。前者是重晶石酿成经由中最主要的分馏形势，在重晶石酿成时间硫酸盐规复细菌对亲硫同位素的弃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一刹，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，主要酿成经由温度需要在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经由酿成的，在墨西哥、摩洛哥、秘鲁等大型层状重晶石矿床中，重晶石在酿成经由中主要阅历了此类分馏，硫酸盐在规复经由中，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搀杂酿成，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酿成重晶石矿床。生物作用引起的硫酸盐异化规复酿成有机硫、硫化物和蒸发性含硫气体的经由是千里积型重晶石酿成经由中硫同位素主要的分馏经由。

岩浆热液型重晶石矿床中的硫同位素值要盛大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谈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搀杂千里积，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，何况成矿时期要晚于赋矿围岩酿成的时期，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起原。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，响应出不完好的地层障翳、地层不贯串，海水硫酸盐的硫同位素值的区域变化性、成岩作用及物资起原的不同而酿成的。    

表2 大家代表性重晶石矿床87Sr/86Sr和δ34S值

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图10 大家代表性重晶石矿床与同期期海水的硫同位素组成(数据起原于表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 钡的起原在钡的物资起原推测中，当今盛大是根据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，因此辐照性87Sr与非辐照性86Sr的比值可用于笃信重晶石矿床中Ba的起原。同样地，Sr同位素会根据物资起原进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个主要起原阻挡：①壳源，主要起原于大陆地表风化，由河流运输到海洋，其87Sr/86Sr比值较高，大家平均值为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，大家平均值为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)以为Ba主要源自海底热液喷发；Xu等(2016)、Fernandes等(2017)以为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)以为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)以为Ba源是热液喷流-生物作用复合成因酿成的。因此，千里积型重晶石矿床中钡源主要起原于一个富钡的搀杂流体，千里积型重晶石矿床的物资起原具有各样性、各异复杂性等脾气。

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图11 大家代表性重晶石矿床与同期期海水的87Sr/86Sr组成(数据起原于表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

大家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，与硫的起原基本一致。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，当今莫得贯注的推测。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酿成的，具有青年景因和同生成因共存的脾气。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，回来出了以下重晶石矿床成矿机制(图12)。

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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：根据构造布景和产出特征可分为大陆旯旮型和克拉通裂谷型，其中前者为纯重晶石矿床，后者常与金属硫化物矿床伴分娩出。根据重晶石矿床的产出款式、物资起原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，近几年的推测发现，古生代千里积层状重晶石矿床的酿成与海水硫酸盐在时期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遇海洋中富SO42-和H2S水体时，进展出各异性的地球化学行径。

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，与海水硫酸盐搀杂并发生千里积酿成(图12a)。在深海环境中，含钡流体在地面构罪行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、柱状和辐照状产出，指令了热液行动和古环境构造指点的地质法例。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酿成的重晶石矿床，在上层海水环境中，浮游生物繁衍，高涨流带来丰富的养分物资和钡矿物，由于生物的无数物化，在大陆旯旮千里积堆积，富含生物钡与海水中的硫酸盐搀杂斗争，并发生千里淀和富集，在后期的成岩经由中，大陆旯旮地带酿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费带溶化后酿成富钡孔隙水，迁徙到硫酸盐-甲烷一样带(SMTZ)隔邻，与孔隙水残余硫酸盐相互作用千里淀富集酿成的重晶石矿床(图12a)。在大陆旯旮隔邻，由于千里积物的约束千里积和埋深，细菌硫酸盐规复作用浪费无数的硫酸盐根离子，使其在千里积物-水界面下规复了无数的SO42-，酿成了硫酸盐规复带，跟着深度的增多，孔隙水中的硫酸盐浓度徐徐减少，酿成了硫酸盐-甲烷一样带，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无数的甲烷，原生重晶石启动溶化钡，何况在孔隙水中甲烷和钡离子朝上浓度徐徐较少，在SMTZ隔邻与硫酸盐规复带向下扩散的孔隙水中SO42-相联结，在硫酸盐规复菌(BSR)和浪费溶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。在重晶石的酿成经由中，经常作陪无数的氧化规复经由，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酿成的重晶石矿床，矿床的硫酸盐起原和钡的起原与成岩重晶石肖似，本文不再赘述。主如果在高分娩力的布景下蹧跶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，蜕变为冷泉体系(图12a)。在当今的推测中，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，秘鲁大陆旯旮的洋流高涨区，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相关的重晶石矿床。冷泉重晶石的发育响应出了富钡流体在海洋中的钡和碳的轮回经由。

（2）岩浆热液型重晶石矿床主要酿成于构造行动带，含矿热液沿构造幻灭带朝上运移，在一定的成矿空间里，跟着温度、压力的改变，含矿热液萃取围岩中的含矿物资发生千里积成矿。同期含矿热液约束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，酿成了显着的重晶石化、绢云母化和黄铁矿化等矿化时势(图12c)，矿体以脉状、网脉状的款式产出，重晶石矿体的包裹体测温暴露，重晶石矿床成矿温度约为100~200℃。

（3）层控型重晶石矿床酿成于地面构造行动带隔邻，在大气降水渗透地下，含矿热液及成矿物资渗溶经由中，由于下渗经由中的温度徐徐增高，使成矿物资蜕变为含矿热卤水并与层位孔隙水搀杂。含矿热卤水受到化学垂直分带的拘谨，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元素酿成了富含BaCl2的热卤水，由于地温梯度和构造指点等作用，富含BaCl2热卤水在高涨流的驱动下，沿构造断裂带运移高涨到浅层层位，与富含硫酸盐热卤水进行搀杂，并发生化学反应和千里淀，又由于上覆泥质类岩层的障翳，酿成了很好的密闭空间，使以上作用大概有序不隔断地富集成矿，直到重晶石矿床的酿成(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徐徐增多的趋势，矿体朝上蚀变放松，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相关，在火山行动喷发经由中，千里积了一系列的火山-千里积岩，当岩浆行动已毕后，在火山口隔邻的构造裂隙里酿成了喷气热液行动，跟着热液行动，酿成了多期次的围岩蚀变和成矿作用。在早-中期，含有无数的氯质、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移动，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，与海水中无数的硫酸盐搀杂后富集成矿。在围岩里蒸发分由于温度、压力等的放松，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含量显着高于围岩，重晶石主要以伴生矿体产出，标明矿床具有典型的SEDEX型矿床的脾气。

（5）风化(残积)型重晶石矿床是原生重晶石矿床遭受到了热烈的物理化学作用性爱巴士电影，使其发生幻灭而酿成。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，后期作用的改良不显着(图12e)。

4  论断与预计通过对大家的重晶石矿床类型和成矿法例的综述推测，著述得出以下几方面的论断和意志：(1)重晶石大家范围内庸碌散布，具有成矿时间多、元素起原复杂、成矿作用各样等脾气；（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）重晶石的成矿时间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）大家典型重晶石矿床中的S同位素和Sr同位素暴露，成矿物资起原具有多源性、各样性、各异复合性等脾气；（5）成矿机制方面，重晶石的成矿机理复杂，具有多阶段性、多因素等脾气。同期，重晶石矿床的成矿富集机制与各样地质作用经由和成岩成矿体系的物理化学要求息息关连，如超大陆团聚和裂解、物资起原、岩浆结晶分异、表生作用等地质经由和蒸发分、温度、压力、氧逸度、流体布置以及溶化度等要求。然则，究竟是什么样的地质作用和成矿经由起主导作用，当今依旧存在异议，何况不同类型的重晶石矿床之间成矿机理也有好多异同之处。比如千里积型重晶石矿床和层控型重晶石矿床的物资起原齐具有多源性、各样性和各异性脾气，然则两种矿床类型的成矿机理莫得明确的分离。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，当今仅对矿床的蕴涵状况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蕴涵款式进行推测。比年来在大范围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长久变化的耦合关系等界限获得了庸碌的关心，然则重晶石矿床的细巧化成矿经由和成矿元素迁徙形势仍未获得更好的拘谨。因此，当今亟需从微不雅方法上对重晶石矿床的成矿经由进行细巧化的厘定，并与重晶石矿床的地面构造地质特征相联结，智力够准确客不雅地惩处重晶石矿床中成矿元素蕴涵状况和成矿法例等科知识题。 本站仅提供存储处事，扫数本质均由用户发布，如发现存害或侵权本质，请点击举报。