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 Ba异常 矿床成因 甘肃 中图分类号： 文献标识码：A
1 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Ba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Mg和Fe,与既能替代Ca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、76×10、1×10、23×10，显示Ba的明显亲石（岩）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，到基性岩的70×10，中性岩的260×10，酸性岩的480×10，碱性岩都富Ba，平均含量高于1000×10。其中霞石正长岩为1427×10，响岩为1000×10，霞石碧玄岩为1976×10，苏联著名洛沃泽尔碱性岩钡更高达3300×10。在各种造岩矿物中Ba 的含量为钾长石983×10、斜长石377×10、黑云母352×10、白云母263×10，石英16×10、角闪石187×10、辉石223×10、橄榄石22×10、方解石47×10，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Ca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。 Ba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Ba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，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，
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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73℃～273℃，成矿压力（100～200）×10Pa。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