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贵州天柱上公塘—大河边寒武纪重晶石矿床海底热水喷流沉积结构、构造特征

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贵州天柱上公塘—大河边寒武纪重晶石矿床海底热水喷流沉积结构、构造特征9地质论评GEOLOGICALREVIEWVo1.53No.5Sept.2007贵州天柱上公塘一大河边寒武纪重晶石矿床海底热水喷流沉积结构、构造特征杨瑞东,魏怀瑞,鲍淼,王伟,王强贵州大学研究生院,贵阳,550025内容提要:贵州天柱寒武系重晶石矿床属世界上最大的重晶石矿床,其储量达到2亿吨以上。通过系统的野外调查,发现其中包含有大量的海底热水(液)喷流沉积形成的脉状构造、冲刷构造、饼状体构造、柱状体构造、块状构造、斑状构造、水平纹层构造、碳质膜壳构造等沉积构造和沉积构造序列,同时具有热水(液)喷流成因的黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿、钡冰长石等典型矿物。建立了较为完整的天柱寒武系重晶石矿床沉积序列,为这一超大型矿床的成因提供了更直接的证据。关键词:沉积构造;地球化学;热水(液)喷流;重晶石;贵州黔东湘西的天柱、新晃地区寒武系底部普遍存在重晶石矿层,其重晶石储量位居世界第一,仅贵州天柱大河边一大公塘矿区的地质储量就达到2亿吨以上,属于特大型重晶石矿床。矿层产出层位为下寒武统牛蹄塘组底部,呈层状、似层状,产状稳定,其与上、下地层产状一致。矿层沿走向延伸数千米至20km,矿层厚度变化不大,一般1~3m,最厚达5m。矿石具有层理、微层理、条带状、透镜状、柱状、饼状、结核状构造。矿石多数为黑色、黑灰色,少数为白色、灰白色。矿石含BaSO一般859,6~95,有机碳丰富,一般为1.569,6~1O.78,大多数在4.56~6.289/6之间(彭军等,1999)。研究区位于贵州东部的天柱大河边一大公塘一带(图1),属于宜昌一都匀大断裂带的南缘部分,该断裂正好处在台地与深水盆地过渡带上。寒武纪该断裂两侧的岩相、沉积相特征、地层厚度、古构造发展历史以及生物群落都具有显著的差异。断裂属于新元古代一早古生代同生深大断裂,东盘沉降,西盘断续上升。沿该深大断裂的桑植一吉首一新晃一天柱一台江一线均有重晶石矿分布,而天柱一带为该断裂深部热水(液)喷流中心,形成世界最大的重晶石矿床。长期以来,科学家对重晶石矿床的成因、分布、组成进行了一系列研究(Bishop,1988;Torreseta1.,1996;Aquilinaeta1.,1997)。天柱重晶石矿床的成因有认为生物作用成因的(高怀忠,1998),有认为是陆源化学沉积成因的(褚有

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