非金属区——贵州省天柱县大河边重晶石矿

矿床模式

大河边重晶石成矿背景和模式缩略图(据陈建书等,2011)

大约在留茶坡组沉积期间,由于全球构造整体处于Rodinia大陆南部裂解晚期(约520 Ma)和Gondwana(约 690~530Ma)大陆的聚合期。受此影响,在中国南方,扬子板块与华夏板块间的构造活动较为强烈,形成了系列裂陷槽,并发生了大规模的海底热液活动。这些热液作用为扬子地台北缘及扬子地台东南缘的重晶石成矿带来了巨量的Ba源。更为重要的是,在早寒武纪大气相对贫氧,海洋硫酸盐浓度偏低的大背景下,海洋表层菌藻类生物光合作用产生的O2是大气和海洋O2的重要来源,是形成海洋硫酸盐的重要驱动力。此时天柱坪地—贡溪向斜两翼均处于相对闭塞的凹陷环境中,盆地表层海水浮游生物光合作用强烈,生物繁盛,海水硫酸盐浓度升高,为重晶石的富集沉淀准备了大量SO42- 。但大河边东南侧存在一古陆隆起,在当时全球大气氧含量逐渐上升的背景下,陆块风化作用增强,陆源营养盐、SO42-进入海洋,造成大河边、云洞地区生物繁盛程度的差异,最终形成由大河边至云洞硫酸盐浓度逐渐降低的变化特征。另一方面,由于云洞重晶石地区沉积水体环境要比大河边地区缺氧,在有机质类型相一致的情况下,云洞地区较低的硫酸盐含量、较高的温度以及较高的营养物质含量导致硫酸盐还原速率增加,造成其硫酸盐消耗量增大、沉积环境中硫酸盐的δ34S值增高,云洞沉积体系中SO42-离子浓度降低,最终在成矿性上要远差于大河边矿床,而主要以一些细条带状、饼状、结核状、斑状等形式产出重晶石(据王富良等,2020)。