重晶石（Barite）是一種以硫酸鋇（BaSO4）非金屬礦物產品的主要成分，純重晶石是白色的、具有玻璃光澤，受雜質和內含物的影響，常呈灰色、淺紅色、淡黃色等具有相當好結晶度的重晶石也可以以透明晶體的形式出現。重晶石是正交（斜方）晶體系統，晶體往往是厚的板狀。

世界上重晶石資源豐富，主要集中在岡瓦納成礦域、環太平洋成礦域、特提斯成礦域和勞亞成礦域。岡瓦納成礦域重晶石礦床主要分布在印度南部，環太平洋成礦域重晶石礦床主要分布在美國內華達州、墨西哥和中國重晶石礦床，勞亞成礦域主要分布在中國大部分地區和美國東部，特提斯成礦域重晶石礦床主要分布在德國、摩洛哥、土耳其和伊朗。

重晶石是一種非常重要的非金屬礦物原料，具有廣泛的工業用途。其中約有85%～90%在石油和天然氣鉆井中用作加重劑；5%～10%作為一種化學原料，鋇化合物被生產并用作合成橡膠的凝結劑、油脂添加劑、催化劑、熒光粉等；最后占比小于5%一部分用于道路建設、水泥用礦化劑、填料等。

礦物組成

重晶石是硫酸鋇（BaSO4）非金屬礦物制品為主要成分（化學成分：BaO：65.7%，SO3：34.3%成分中有Sr、鉛和鈣的類質同象替代），重晶石硫酸鹽礦物。主要成分是硫酸鋇。重晶石和天青石可以形成類質同象系列。SrBa叫天青石的時候，鉛含量高的時候，叫北投石。 

理化特性

純重晶石顯白色、有光澤，由于雜質和內含物的影響，通常呈灰色、淺紅色、淡黃色等具有相當好結晶度的重晶石也可以以透明晶體的形式出現。玻璃光澤，解理面顯示珍珠光澤。三向解理完全，中度解理，莫氏硬度3 ~ 3.5，比重4.5，折射率1.634～1.48，熔點1580℃。主要形成于中低溫熱液條件下。

重晶石化學性質穩定，不溶于水和鹽酸，溶于濃硫酸和熔融堿，無毒，用硫磺還原成硫化鋇（BaS），加熱成氧化鋇（BaO）具吸收X射線、射線的性能。

結構特征

重晶石是正交晶系。Pnma；a0=0.8878 nm, b0=0.545 nm, c0=0.7152nm。Z=4。1149℃以上，轉變為高溫六方變體。主要粉晶譜線：3.44（100），3.10（97），3.12（80）Ba2在晶體結構中[SO4]2-介于和之間，適用于12 O2-被包圍，配位數是12。O2-與1個S6和3個Ba2有聯系，配位數4C（如下圖所示）

重晶石晶體通常是厚板。對稱3L23PC。晶體是常見的，通常沿{001}發展成一個板塊，有時是一個沿A軸或B軸延伸的圓柱。常見單形：板面c{001}a{100}b{010}，斜方柱m{210}，u{201}o{011}d{101}集合體常呈粒狀、纖維狀或板狀晶體聚集成水晶筷子，少數為致密塊狀、結核狀或鐘乳狀。

重晶石礦床類型復雜，礦床成因類型多樣根據不同礦床的成因特征，總結了以下重晶石礦床的成礦機制。

沉積重晶石礦床

根據構造背景和產狀特征，可分為大陸邊緣型和克拉通裂谷型，前者為純重晶石礦床，后者常伴生金屬硫化物礦床。根據重晶石礦床的賦存形式、物質來源和成礦機制可分為以下四種類型：生物重晶石、海底熱液重晶石、成巖重晶石、冷泉重晶石。

重晶石

海底熱液重晶石：指深部富鋇熱液通過斷裂構造帶遷移或噴發至海底，與海水硫酸鹽混合沉積在深海環境中，含鋇流體在大地構造作用下從深海環境通過斷裂構造帶向上運移，并在海水中富集硫酸鹽。礦床呈片狀、柱狀和放射狀產出顯示了熱液活動和古環境構造運動的地質規律。

生物重晶石：主要指生物作用下形成的重晶石礦床在表層海水環境中，浮游生物大量繁殖，上升流帶來了豐富的營養物質和鋇礦物由于生物大量死亡，沉積堆積在大陸邊緣，豐富的生物鋇與海水中的硫酸鹽混合沉淀富集在后期成巖過程中，大陸邊緣形成了生物成因重晶石礦床。

成巖重晶石：是指在沉積物-在水界面下，原生重晶石溶解在硫酸鹽虧缺帶中，形成富鋇孔隙水，并向硫酸鹽遷移-甲烷轉換帶（SMTZ）在附近，重晶石礦床是通過與孔隙水中殘余硫酸鹽相互作用而沉淀和富集形成的在大陸邊緣附近，由于沉積物的不斷沉積和埋藏深度，細菌硫酸鹽還原作用消耗了大量的硫酸根離子，從而使它們在沉積物中-大量的SO42在水界面下被還原-形成了硫酸鹽還原區隨著深度的增加，孔隙水中的硫酸鹽濃度逐漸降低，形成硫酸鹽-甲烷轉化區，SMTZ下，富含有機質的沉積物在甲烷菌的作用下發酵產生大量甲烷，原生重晶石開始溶解鋇，孔隙水甲烷和鋇離子向上濃度逐漸降低，孔隙水SO42隨SMTZ附近硫酸鹽還原帶向下擴散-結合硫酸鹽還原菌的厭氧氧化和消耗溶解硫酸鹽的甲烷，重晶石在前沿帶附近沉淀和富集。在重晶石形成的過程中，往往伴隨著大量的氧化還原過程，所以黃鐵礦是伴生的、黃銅礦和其他金屬硫化物和碳酸鹽礦物。

冷泉重晶石：主要指富鋇孔隙水沿裂隙向沉積物遷移-在水界面附近，重晶石礦床是由硫酸鹽孔隙水和海水相互作用形成的，礦床中硫酸鹽和鋇的來源與成巖重晶石相似。在高產背景下，成巖重晶石的重晶石前緣帶在富含有機質的沉積環境中遷移到沉積物中-在水界面附近，它轉化為冷泉系統。

巖漿熱液重晶石礦床

巖漿熱液重晶石礦床主要形成于構造活動帶，含礦熱液沿構造破碎帶向上運移在一定的成礦空間內，隨著溫度、隨著壓力的變化，含礦熱液將圍巖中的含礦物質提取出來并沉積礦化。同時，含礦熱液不斷與圍巖發生變化，生成方解石、石英、重晶石硫化物等礦物沉淀，形成明顯的重晶石化、絹云母化和黃鐵礦化等礦化現象，礦體以脈狀、重晶石礦體中包裹體的測溫表明，重晶石礦床的成礦溫度約為100~200℃。

層狀重晶石礦床

層狀重晶石礦床形成于構造活動帶附近在大氣降水滲入地下和含礦熱液及成礦物質的滲入過程中，由于滲入過程中溫度的逐漸升高，成礦物質轉化為含礦熱鹵水并與層位孔隙水混合。含礦熱鹵水受化學垂直分帶制約，使富硫酸鹽熱鹵水富集于淺層，富氯化物熱鹵水富集于深層。在深部地層中，氯化物熱鹵水與鋇源層中的鋇元素形成富含BaCl2的熱鹵水由于地溫梯度和構造運動的影響，富含BaCl2的熱鹵水沿構造斷裂帶上移至淺層，與富含硫酸鹽的熱鹵水混合，發生化學反應并沉淀由于上覆泥質巖的覆蓋，形成了良好的封閉空間，使上述作用有序不間斷地富集礦石，直至重新整合，因此，重晶石礦石的重量δ34S值與區內蒸發巖相似，Ba元素含量自下而上逐漸增加，礦體向上蝕變減弱，厚度上厚下薄、上富下貧的礦化特征。

火山-沉積重晶石礦床

火山-沉積型重晶石礦床大多與火山噴發有關，火山噴發期間沉積了一系列火山-沉積巖在巖漿活動結束后，在火山口附近的構造裂隙中形成噴射熱液活動，并伴隨熱液活動，形成多期圍巖蝕變和礦化。在早-在中期，它含有大量的氯、硫的揮發性物質，隨著巖漿活動，噴射出地球 或在構造破碎帶向上移動當它們移動到一定距離時，空氣中的巖漿揮發性物質由于重力等因素沉降到富含硫酸鹽的海水中，與海水中大量的硫酸鹽混合，使礦石富集。在圍巖中，揮發性物質是由于溫度、壓力的減弱等與圍巖中豐富的成礦物質發生反應，使完整的礦石富集礦床中Fe、Mn、鋇銅的超富集、Pb、Zn含量明顯高于圍巖，重晶石主要以伴生礦體形式產出，表明該礦床具有典型的SEDEX礦床特征。

風化（殘積）型重晶石礦床

風化（殘積）I型重晶石礦床是一種原生重晶石礦床，受強烈的物理化學作用，經破碎形成。在風化作用下，被搬運到離原生礦床不遠的第四系殘積物中進行沉積和次生富集。因此，風化（殘積）I型礦床的元素地球化學特征主要取決于原生礦床，后期作用轉化不明顯

分布情況

世界上重晶石資源豐富，主要集中在岡瓦納成礦域、環太平洋成礦域、特提斯成礦域和勞亞成礦域。岡瓦納成礦域重晶石礦床主要分布在印度南部，礦床類型多為沉積型典型的礦床有薩爾古爾重晶石礦床和錳礦重晶石礦床；環太平洋成礦域的重晶石礦床主要分布在美國內華達州、墨西哥和中國主要是沉積礦床，典型的礦床是美國內華達重晶石礦床、墨西哥Sierra   de   Santa 3356 Rosa重晶石礦床和福建李芳重晶石礦床；老鴉成礦域重晶石礦床主要分布在中國大部分地區和美國東部，以沉積為主，巖漿熱液次之，典型礦床為美國阿肯色州層狀重晶石礦床、秦嶺-湘黔地區的大巴山重晶石礦床和大川部重晶石礦床；特提斯成礦域的重晶石礦床主要分布在德國、摩洛哥、在土耳其和伊朗，既有沉積熱液型，也有巖漿熱液型，沉積礦床主要分布在土耳其西部的Sarkikaraagac礦床、熱液礦床以伊朗Badroud礦床和Chenarvardeh礦床為典型礦床。

儲量情況

根據美國地質調查局公布的數據，到2019年底，全球已探明重晶石儲量達到3.000萬噸，其中中國資源豐富、俄羅斯、印度、土耳其、伊朗、泰國、哈薩克斯坦、巴基斯坦等，約占世界總量的895.7%自2016年以來，研究人員已經證明哈薩克斯坦 美國重晶石儲量超過中國美國，世界排名第一。

按礦床類型分

根據礦床類型，重晶石可分為層狀、層狀-脈狀型、有四種類型重塑脈型和堆積型。

層狀型重晶石

層狀重晶石的含礦地層主要是眼球狀構造的細碎屑巖，巖芯中有塊狀重晶石，兩側有條紋、重晶石呈帶狀，外側為硅質巖，最外層為細碎屑巖。

層狀重晶石礦床的礦石礦物多為單一重晶石。重晶石巖和與重晶石巖關系密切的硅質巖中微量元素種類和含量很少，而p等元素組合固定的細碎屑巖中微量元素豐富、V、Mo、U等。重晶石及其圍巖富含有機質，主要由低等浮游生物形成，表明沉積環境較深、靜止不動的減水池。

層狀-脈狀型重晶石

這種重晶石礦床是指礦區內同一時代地層中的層狀重晶石礦床和脈狀重晶石礦床兩種礦床都具有工業意義，具有密切的成因和空間關系，是同一成礦作用在不同環境下的不同表現。如廣西來賓廣西象州重晶石礦田（床）等。

在一個礦區或同一沉積盆地的多個礦床組成的礦田中，存在同一地質時代的層狀重晶石和脈狀重晶石。空間上，層狀礦層在上，脈狀礦層在下，脈狀礦分布的地層范圍基本不超過層狀礦的層位。層狀礦石和脈狀礦石的礦物組成、礦石結構、該結構具有密切的親緣關系，并表現出系統演化的趨勢。層狀礦石和脈狀礦石的物理化學條件一致，有符合地質環境的規律性演化關系。總之，層狀礦和脈狀礦是統一成礦的不同表現。

改性脈狀重晶石

改造型脈狀重晶石礦床是指沿各種構造裂隙和非構造裂隙如破碎帶分布的重晶石及伴生礦物、斷層和層理面，由充填和交代作用形成的不規則礦床。

中國改造型脈狀重晶石礦床產生于各種地質時代，有各種含礦圍巖，其中沉積碳酸鹽巖和碎屑巖中的脈狀重晶石礦床較為重要。蝕變脈狀重晶石礦床往往成群分布，脈數多，單脈規模有限。因其易找易辨，易挑易選，便于農村集體開采，仍是我國主要開采對象，產量可觀，但地質研究程度較低。

中國從中、從新元古代到三疊紀，碳酸鹽巖非常發育，形成了大規模分布的巨厚碳酸鹽巖，許多省份（區）碳酸鹽巖中有重晶石礦床，其中以河南奧陶系最為重要、黔東南寒武系—奧陶系、川東南奧陶系、廣東的泥盆系—石炭系、四川和貴州三疊紀重晶石礦床。

堆積重晶石和與其他礦石伴生的重晶石

堆積重晶石礦床是指那些出現在未固結的松散沉積物中的重晶石礦床。我國許多重晶石礦床，特別是以碳酸鹽巖和碎屑巖為含礦圍巖的重晶石礦床，附近松散沉積物中堆積了重晶石礦床。這類礦床是由原基巖礦床原地風化或短途搬運形成的。廣西象州四尊古蘭嶺等代表性礦床、火八嶺和上善等。

重晶石常與許多金屬和非金屬礦床伴生，有些重晶石相對豐富，甚至可以構成單獨的礦體一般來說，這些分散在主礦石中的重晶石礦物可能會繞過重晶石礦體，但大多不具有獨立開采價值，但在開采主礦石時可以綜合回收。代表性礦床，如甘肅鏡鐵山鐵礦伴生的重晶石礦。

按礦床成因分

重晶石礦床按成因可分為熱液型、沉積型、殘積型三種類型。在熱液礦床中，有單礦物重晶石礦床和應時-重晶石礦床常見，質量好，規模大；硫化物-重晶石礦床分布廣泛，規模普遍較小，河南省重晶石礦床屬于熱液型。沉積礦床在中國占有重要地位著名的貴州天柱重晶石礦床是一個層位固定規模大品位穩定礦石組構簡單的沉積礦床。殘積礦床礦石結構松散，品位低，變化大。

按用途分

石油鉆井用重晶石粉：水溶性鹽（按鈣計算）不超過250×10-6；細度為74μm，篩余量不大于3%，43μm，屏幕余量不大于5%密度≥4.2g/cm3；水溶物≤0.1%粘度效應≤125×10-3 Pa·s； Ba(SO)4含量≥90%

油漆用重晶石：BaSO4 90%～95%，Fe2O3 0.05%粒度小于或等于43微米，白度較高。

橡膠填料用重晶石：BaSO4 98%，CaCO30.36%Fe2O3微量，通過粒度≤43微米，不允許含有Mn、Cu、Pb雜質。

普通玻璃用重晶石：BaSO4 96%，CaCO30.1%，Fe2O30.2%，SiO21.5%，Al2O30.15%，通過粒度-264μm。

生產立德粉用重晶石：BaSO4 95%～98%，Fe2O3 0.1%，SiO21%Al2O3越少越好。

按國際貿易等級分類

鉆井級：密度≥4.2g/cm3，BaSO4 ≥92%，細度74μm，篩余量3%43μm篩余量5%

化工級：BaSO495%，Fe2O3 1%，SrSO41%，SiO2、曹允許有微量。

油漆級：高白度和至少43 μ m的細度。

油漆用重晶石：BaSO4 90%～95%，Fe2O3 0.05%粒度小于或等于43微米，白度較高。

橡膠填料用重晶石：BaSO4 98%，CaCO30.36%Fe2O3微量，通過粒度≤43微米，不允許含有Mn、Cu、Pb雜質。

普通玻璃用重晶石：BaSO4 96%，CaCO30.1%，Fe2O30.2%，SiO21.5%，Al2O30.15%，通過粒度-264μm。

生產立德粉用重晶石：BaSO4 95%～98%，Fe2O3 0.1%，SiO21%Al2O3越少越好。

重晶石是一種非常重要的非金屬礦物原料，具有廣泛的工業用途。其中約有85%～90%在石油和天然氣鉆井中用作加重劑；5%～10%作為一種化學原料，鋇化合物被生產并用作合成橡膠的凝結劑、油脂添加劑、催化劑、熒光粉等；最后占比小于5%一部分用于道路建設、水泥用礦化劑、填料等。

石油鉆探領域

在一些油井、鉆氣井時通常使用鉆井泥漿、粘土比重為2.5左右，水的比重是1，所以泥漿比重低，有時候泥漿的重量不能和地下的石油一樣、氣體壓力平衡會導致井噴事故。在高地下壓力條件下，需要增加泥漿比重在泥漿中加入重晶石粉是提高泥漿比重的有效措施它還能冷卻鉆頭，帶走切屑，潤滑鉆桿，密封孔壁，控制油氣壓力，防止油井自噴。

化工領域

氧化鋇可以由重晶石制成、碳酸鋇、氯化鋇、硝酸鋇、沉淀硫酸鋇、氫氧化鋇等化工原料。這些鋇化合物廣泛用于試劑中、催化劑、糖的精制、紡織、防火、各種焰火、合成橡膠凝結劑、塑料、殺蟲劑、鋼的表面淬火、熒光粉、熒光燈、焊藥、油脂添加劑等。

橡膠、塑料、油漆領域

在涂料工業中，重晶石粉填料可以增加漆膜的厚度、強度及耐久性。立德粉顏料也用于制作白漆，在室內使用時比鉛還白、鎂白更有優勢。涂料工業用重晶石要求足夠的細度和高白度。造紙工業、重晶石在橡膠和塑料工業中也用作填料，可以提高橡膠和塑料的硬度、耐磨性和抗老化性。

建筑領域

鋇水泥是由重晶石制成的，重晶石可以吸收X射線、重晶石砂漿和重晶石混凝土是用來屏蔽核反應堆和建設科研的，而不是金屬鉛板、醫院防x射線建筑。

白水泥生產中加入重晶石、螢石與礦化劑復合后，燒結溫度由1500℃降至1400℃，游離氧化鈣含量低，強度和白度提高。在以煤矸石為原料的水泥生料中加入適量的重晶石，可以大幅度提高低熟料飽和比水泥的強度，特別是早期強度，這是煤矸石的綜合利用和低鈣的生產、節能、早強和高強水泥提供了一種有益的途徑。

橡膠和含約10%重晶石瀝青混合物已成功用于停車場，是一種耐用的鋪路材料。重型道路施工設備的輪胎已部分填充重晶石，以增加重量并促進填充區域的壓實。

其它領域

重晶石和油混合后涂在布基上制成篷布；重晶石粉用于提煉煤油；制藥工業制造胃腸造影劑；還可制農藥、制革、制焰火等。此外，重晶石還用于提取金屬鋇，以及作為電視機和其他真空管的吸氣劑、粘結劑。鋇與其它金屬(鋁、鎂、鉛、鈣）制成合金用于軸承制造。重晶石也可用作脫氧劑、澄清劑、在玻璃制造中加入助熔劑是為了增加玻璃的光學穩定性、光澤和硬度。重晶石是海底熱液活動的產物之一，其化學元素與鍶、S、O 同位素組成能有效揭示熱液流體的演化過程。

露天采礦法用于殘積礦床，地下采礦法主要用于初級礦山。選礦方法主要是手工分選、重選法、磁選法和浮選法。

礦產勘查

重晶石礦的地質勘探與其他礦產一樣，分為普查、詳查、勘探三個階段。普查階段：目的和任務是研究已發現的礦點和地質、勘查物探化探等異常，了解是否有進一步工作的價值，提交勘查報告，普查D E儲量，為是否進行詳查階段提供依據。

詳查階段：其目的和任務是評價已被勘探階段證明具有進一步工作價值的礦床的工業價值s工作，提交詳細的調查報告，一般勘探CD儲量，包括C級儲量和一般非金屬礦產20%～50%，為是否進行勘探階段工作提供依據，并提供礦山總體規劃和作為礦山項目建議書。

勘探階段：目的和任務是勘探經詳細調查已探明有工業價值并準備在近期開采的礦床，按國家礦產儲量委員會制定的有關規范勘探各級儲量，提交勘探報告，作為礦山建設可行性研究和設計的依據。

開采方式

重晶石有兩種開采方法露天開采和地下開采根據礦床地質條件選擇不同的采礦方法如分布于鄂北隨州市的沉積型重晶石礦，礦體呈層狀，產于地槽中的寒武系變質地層中礦石呈黑色，BaSO4含量一般為85 ~ 90%可以進行露天開采，開采技術條件簡單；分布在鄂西的松滋、宜都、五峰等地的熱液重晶石礦床都是小型礦床。礦石呈白色，BaSO4含量一般為60 ~ 97%，主要是富礦和中礦。礦體傾角陡，埋深30 ~ 50m，適合露天開采。

選礦

開采出來的重晶石必須經過分離處理，以獲得高品位的重晶石，供直接利用或深加工。重晶石的選礦方法是手工選擇的、重選、磁選、浮選等。原礦開采后，大塊人工洗選、手工挑選的小塊進入選礦機進行機械選礦。原礦經手工精選可獲得大塊重晶石精礦，小塊經洗滌篩分，大顆粒礦石進入立軸破碎機（或沖擊式破碎機）破碎小顆粒直接分級脫泥，破碎脫泥后進行細碎。一般采用雙輥破碎機進行細粉碎，然后通過重力分選進行分離。根據嵌布的特性，重介質滾筒分選機可用于重力分選、圓錐分級機、跳汰分離器或振動篩、螺旋分級機和其他方法。粒徑為2mm的重晶石嵌布顆粒通常可以通過重介質分離、跳汰分選法；如果嵌布的粒徑小于2mm，可用搖床或螺旋分級機進行分選。清洗前必須用水力旋流器去除污泥，這樣可以提高清洗效果。