一、矿床概况
1.矿床名称
贵州施秉县顶罐坡重晶石矿床。
2.地理位置及中心点经纬度坐标
矿区位于施秉城南西直距2km处，隶属施秉县，交通方便；地理坐标为东经108°06′00″，北纬27°01′01″。
3.矿床类型、矿种、资源储量、规模、品位、勘查程度、开发情况
该矿床属层控（内生）型重晶石矿床，经初勘，揭露出重晶石矿脉17条，地表出露宽度0.2～20余米，单个矿脉长由30～280m不等；硫酸钡含量90%以上，矿石质量好。矿床规模为小型。矿石中含BaSO493.95%～99.42%，平均96.68%，矿石中普遍含Sr 1%左右，最高1.64%。围岩蚀变不明显，主要为弱硅化及重结晶现象。
4.所属Ⅲ，Ⅳ级成矿区带
ⅢBa-14 滇东-川南-黔西成矿带（III-77-①）。
5.区域成矿条件
区域出露地层有寒武系、奥陶系、第三系（古近系、新近系）及第四系（图4-1）。
矿区位于扬子陆块南部被动边缘褶冲带（三级构造单元）的铜仁逆冲带及都匀滑脱褶皱带四级构造单元成矿区内。构造线方向以北东、北北东向为主，东西、近东西向者居次。宽缓褶皱是其显著特点，断裂不十分发育，多沿褶皱轴方向延伸，常使褶曲不完整，且南东域断裂多性质不明。
二、矿床地质特征
1.矿区地质特征
矿区内出露地层为下奥陶统桐梓组、红花园组大湾组及第四系（图4-2）。受区域性断裂构造的影响，矿区内形成了北东、北北东、北东东、北西向四组断层，因受该断裂的影响，使矿区以东岩层局部倒转、形变，造成区内小褶皱较发育，但总体呈一单斜构造，地层走向北东，倾向北西，倾角10°～70°，褶曲构造没有影响到矿脉的形态及产状。矿区内共发现17条矿脉，组成一个含矿带，即顶罐坡重晶石矿床。重晶石矿均赋存于下奥陶统桐梓组（O1t）下部，具明显的层控性。
2.矿床特征
（1）矿体特征
区内重晶石矿体（脉）赋存于下奥陶统桐梓组下部，呈陡倾斜脉状（图4-3）。矿床内已揭露出矿脉17条，单脉长30～280m，一般长180m左右；出露厚0.2～20余米，一般3～8m；控制延伸37～60m。矿体（脉）在平面上呈侧列式分布，在剖面上呈单脉产出，形态较简单，局部有分支复合、膨胀收缩、尖灭再现现象。
图4-1 施秉顶罐坡重晶石矿区域地质简图
（据贵州省地质矿产勘查开发局103地质大队，2011）
1—第三系（古近系、新近系）；2—下奥陶统大湾组；3—下奥陶统桐梓组+红花园组；4—上寒武统娄山关群；5—中寒武统高台组；6—下寒武统清虚洞组；7—下寒武统杷榔组；8—正断层；9—逆断层；10—性质不明断层；11—地质及不整合界线；12—地层产状
（2）矿石特征
A.矿石矿物成分
矿石物质成分简单，主要为重晶石，伴生有萤石、石英、方解石，偶见铁质氧化物。
重晶石 为主要有用矿物组分，多为白色、乳白色、灰白色，致密块状，脉体边缘伴有少量萤石产出，具板状解理，相对密度大。
萤石 以乳白色、白色、灰白色为主，油脂光泽，硬度小，他形，致密块状。
石英 以乳白色为主，分布于重晶石脉的边缘部分，与重晶石呈负相关关系。
B.矿石化学成分
有用组分含量：BaSO4含量为93.93%～99.42%，平均96.68%，白色，质纯，达到化工用重晶石质量标准优等品。块状矿石BaSO4为95%左右，板状结晶矿石BaSO4为98%，蜂窝状矿石BaSO4为90%左右；矿石中锶含量为0.96%～1.64%，平均1.30%。其他微量元素含量：Cu 0.002%，Pb 0.003%，Zn 0.02%，Ga 0.002%。矿石中杂质含量较低，SiO2含量 0.3%左右，个别样品高达7.17%；Al2O3含量低于0.85%，Fe2O3含量低于0.89%。
C.矿石结构构造
矿石结构主要有镶嵌状结构、细脉网状结构和溶蚀交代结构。矿石构造主要有块状构造、斑点状构造和角砾状构造。
镶嵌结构 重晶石、萤石及石英相互嵌接而成，有时只有两种矿物互相嵌接。
细脉网状结构 矿物呈细脉状互相穿插而成溶蚀交代结构，各种矿物互相沿裂隙溶蚀交代充填而成。
图4-2 施秉顶罐坡重晶石矿床地质略图
（据贵州省地质矿产勘查开发局103地质大队，2011）
1—下奥陶统大湾组；2—下奥陶统红花园组；3—下奥陶统桐梓组；4—正断层；5—逆断层；6—性质不明断层；7—地质界线；8—地层产状；9—倒转地层产状；10—矿体编号；11—探槽编号；12—钻孔编号
块状构造 各种矿物组成大小不同的单矿物集合体。
斑点状构造 在大面积的主矿物范围内分布着呈粒状、星点状及斑点状的次要矿物。
角砾状构造 因应力作用生成的矿物破碎成角砾互相紧密交结而成。
D.矿石类型和工业品级
矿石自然类型为块状、板状及蜂窝状矿石。根据重晶石矿一般工业要求，该重晶石矿达到优质矿工业品级标准。
三、矿床成因与成矿模式
1.矿床成矿控制
矿体受地层岩性和盖层褶断构造的联合控制。单一的容矿地层岩性，或单一的有利控矿构造，都不能形成重晶石矿床，只有两者相交切的空间场所，才有可能形成矿体，具有层（层位）、相（沉积相）、位（构造位置）三位一体的时空规律。
图4-3 施秉县顶罐坡重晶石矿床1号矿体剖面图
（据李文炎等，1991）
1—浮土；2—页岩；3—灰岩；4—泥灰岩；5—白云岩；6—泥质白云岩；7—重晶石矿体；8—断层及编号；9—探槽及编号；10—钻孔及编号；11—岩层产状
地层-岩性控制地层-岩性组合特征必须是上为渗透性弱的具塑性的含泥质类岩层（大弯组或湄潭组），下为渗透性强的具脆性易于破裂的碳酸岩类的容矿层（桐梓组、红花园组）的二元结构岩性组合，即常称储、盖组合。还有一个矿源层，即在储、盖组合岩层的下伏或旁侧的成矿物质的来源供给区（寒武系—奥陶系硫源层、震旦系—寒武系钡源层）。
构造控矿 矿床或矿体的产出与分布，严格受北北西向至北西向张性、张扭性断裂组的控制，呈陡倾斜脉状、透镜状产出。只有施秉一带的控矿断裂多为北东向为主。
2.成矿作用
该矿的成矿作用大致经历了三个阶段：
1）大气降水渗入地下，随深度增加而被加热，不断萃取区内含钡、氟、钙极高的地层岩石相关成矿元素，或混合深地层卤水，形成含矿热流体。
2）当富矿质、高矿化度的含矿热流体，在地下深处随着温度、压力的不断升高、增大，并在成矿期（燕山期晚期）构造运动等作用释放热量的影响下，沿断裂、裂隙等低压空间不断上升、运移，同时在这一过程中进一步从围岩中吸取矿质，使成矿热液矿化度不断增高。
3）当高矿化度的含矿热液沿早期生成断裂构造运移至地表浅部，由于温度、压力、浓度等物理化学条件的改变，导致石英、萤石、重晶石等矿物便先后析出充填在北西向的断层空间，由于上覆泥质类岩层的屏蔽作用，使上述成矿过程能够重复缓慢地进行，直到矿床完全形成。
3.成矿模式
其形成过程概括如下：
1）大气降水渗入地下，随深度增加而被加热，不断萃取区内含钡、氟、钙极高的地层岩石相关成矿元素，或混合深地层卤水，形成含矿热流体。
2）当富矿质、高矿化度的含矿热流体，在地下深处随着温度、压力的不断升高、增大，并在成矿期（燕山期晚期）构造运动等作用释放热量的影响下，沿断裂、裂隙等低压空间不断上升、运移，同时在这一过程中进一步从围岩中吸取矿质，使成矿热液矿化度不断增高。
3）当高矿化度的含矿热液沿早期生成断裂构造运移至地表浅部，由于温度、压力、浓度等物理化学条件的改变，导致石英、萤石、重晶石等矿物便先后析出充填在北西向的断层空间，由于上覆泥质类岩层的屏蔽作用，使上述成矿过程能够重复缓慢地进行，直到矿床完全形成。
综上所述，总结成矿模式如下（图4-4）：
图4-4 施秉顶罐坡重晶石典型矿床成矿模式图
1—砂岩；2—页岩；3—钙质页岩；4—粉砂质页岩；5—灰岩；6—生物碎屑灰岩；7—瘤状灰岩；8—泥灰岩；9—裂隙；10—断层；11—热卤水运移方向；12—重晶石矿体
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