譚 偉

（松桃苗族自治縣自然資源局，貴州 松桃 554100）

釩礦作為貴州省的優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源，據(jù)貴州省2017年國(guó)土資源公報(bào)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2017年底，全省釩礦保有資源儲(chǔ)量約為581萬(wàn)噸，位列全國(guó)第三位。貴州釩礦資源分布相對(duì)集中，主要分布于黔東地區(qū)的天柱、銅仁和鎮(zhèn)遠(yuǎn)一帶，可分為石阡—江口和鎮(zhèn)遠(yuǎn)—天柱兩大釩礦礦集區(qū)。大部分釩礦主要與磷、鈾、鉬等伴生或共生，單一產(chǎn)出的釩礦床較少。本文作者基于在貴州銅仁地區(qū)開展釩礦找礦勘探工作的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)松桃縣張龍坳地區(qū)釩礦床產(chǎn)出的地質(zhì)特征分析，較詳細(xì)的探討了該礦床的成因，以期為貴州省釩礦資源的開發(fā)和利用提供相關(guān)的參考依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

張龍坳釩礦床位于貴州省松桃縣盤信鎮(zhèn)轄區(qū)內(nèi)，大地構(gòu)造位置屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)和華南褶皺帶的結(jié)合部位。多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的復(fù)合、疊加和改造作用，形成了區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂較發(fā)育，構(gòu)造線總體呈NE向的地質(zhì)特征。區(qū)域出露地層有青白口系、南華系、震旦系、寒武系及第四系，其中，釩礦則產(chǎn)于釩礦床則主要賦存于下寒武統(tǒng)九門沖組底部黑色炭質(zhì)頁(yè)巖中。

清白口系主要為一套板巖、砂質(zhì)板巖及變余凝灰?guī)r，南華系為一套雜礫巖夾砂巖、細(xì)碎屑巖及泥巖，震旦系為炭質(zhì)黏土巖、頁(yè)巖夾白云巖及硅質(zhì)巖，寒武系為一套黑色炭質(zhì)泥巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖及白云質(zhì)灰?guī)r，第四系為松散殘坡積層，零星分布。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)較多，主要有釩、磷、鉬，錳，其次有鉛、鋅、汞、銀、石煤、白云巖等。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征[1]

表1 九門沖組含礦巖系分層描述表

張龍坳釩礦床位于梵凈山穹狀背斜北東緣，松桃背斜東翼，三寶斷層北東段的三寶營(yíng)斷層之兩盤。礦區(qū)內(nèi)褶皺簡(jiǎn)單，斷裂較發(fā)育。斬龍坳礦段總體為一單斜構(gòu)造，白虎山礦段主要受次級(jí)構(gòu)造影響，形成向背斜重復(fù)出現(xiàn)，地層傾向NNE～NE向，傾角5°～30°。斷層附近的巖層產(chǎn)狀有變化，斷層主要為NE向構(gòu)造，次為NNE組及層間小斷層，對(duì)礦層均有一定的破壞性。礦區(qū)內(nèi)出露地層主要有晚元古界南華系上統(tǒng)南沱組，震旦系下統(tǒng)陡山沱組、上統(tǒng)留茶坡組，古生界寒武系下統(tǒng)九門沖組、變馬沖組、杷榔組。釩礦賦存于寒武系下統(tǒng)九門沖組底部炭質(zhì)頁(yè)巖中（含礦巖系），厚度沿走向自北西-南東南變薄趨勢(shì)。其中，白虎山礦段鉆孔見釩礦層中夾有一層5cm～15cm的硅質(zhì)巖，張龍坳礦段中未有發(fā)現(xiàn)。釩礦層一般產(chǎn)于含礦巖系下部3m以內(nèi)范圍，少數(shù)約5m。據(jù)巖性組合自下往上可分為7層，具體組合特征見表1。

3 礦床地質(zhì)特征[1]

3.1 礦體特征

礦體產(chǎn)狀與圍巖基本一致，呈層狀、似層狀順層產(chǎn)出，整體連續(xù)較好。礦體傾向NEE～NE向，傾角5°～30°，一般為10°～20°。區(qū)內(nèi)礦層總體走向呈NNW-SSE向分布，被新場(chǎng)斷層（F1）錯(cuò)切為南北兩段，為此北部劃分為白虎山礦段和南部為斬龍坳礦段。礦區(qū)北邊的白虎山礦段，礦層沿地表走向延伸長(zhǎng)2000m以上，沿傾向控制長(zhǎng)1000m有余。礦區(qū)南邊斬龍坳礦段，礦體被斷層F2分為兩部分，礦層沿地表走向延伸長(zhǎng)1200m～1800m，總體礦體出露標(biāo)高545m～950m。

通過(guò)探礦工程揭露，礦層厚度總體沿走向自北西向南東變薄。白虎山礦段：礦層厚度一般在2.50m～3.00m、最厚達(dá)4.7m，張龍坳礦段厚度較小，一般在1.00m～1.50m、少數(shù)達(dá)2m。底板硅質(zhì)磷塊巖起伏對(duì)礦體厚度有一定影響，底板巖石凹下部位礦體相對(duì)變厚；反之，凸起部位則相對(duì)變薄，礦層頂板較平直。

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石組成

張龍坳釩礦的礦石類型較為簡(jiǎn)單，根據(jù)其成因，可分為氧化礦石和原生礦石。

氧化礦石呈疏松狀，表面呈灰色至白色。主要礦物成分有水云母、蒙脫石、高嶺石、次有石英、褐鐵礦等。按結(jié)構(gòu)可分為鱗片狀、網(wǎng)格狀、土狀等礦石，僅在地表零星分布。該類礦石是地表淺部的含礦層經(jīng)物理、化學(xué)及水解作用后，原地富集而形成，氧化深度不大，一般0m～10m。V2O5品位為0.50%～2.85%。

原生礦石呈黑色，粉砂質(zhì)顯微鱗片結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造，水平層理清楚。按結(jié)構(gòu)分為板狀、鱗片狀礦石，呈黑色、黑灰色，具粉砂質(zhì)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由炭質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、石英、粘土、白云母等組成，含有大量的泥質(zhì)和有機(jī)質(zhì)高炭質(zhì)。V2O5品位為0.51%～1.17%。

3.2.2 化學(xué)組分

釩在地殼中是第17位常見的元素，按照地殼中金屬的總含量排在第22位，雖然其含量較多，但是分布比較分散，因此至今沒有發(fā)現(xiàn)單獨(dú)的釩礦[2]。張龍坳礦區(qū)內(nèi)礦石中未見到釩的獨(dú)立礦物，釩主要賦存在粘土礦物中。釩礦石中主要有益組份為V2O5、Mo，根據(jù)程采樣分析結(jié)果，礦石中V2O5的含量一般為0.75%～1.20%，平均0.98%，品位變化系數(shù)23%，其中單樣最高含量達(dá)2.85%。Mo含量一般在0.03%～0.45%，單樣最高為0.325%，Mo在釩礦層中一般呈伴生狀態(tài)產(chǎn)出，在含磷硅質(zhì)巖及其上3.00m范圍內(nèi)的薄層狀、鱗片狀炭質(zhì)頁(yè)巖中含量較高；另產(chǎn)于釩礦層之下的磷礦層不穩(wěn)定，P2O5的品位0.23%～36.80%。根據(jù)原有地質(zhì)普查報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，與釩礦共生的有益元素，含量絕大多數(shù)低于工業(yè)指標(biāo)，僅有少部分可達(dá)工業(yè)品位，其他有害元素含量均在允許范圍內(nèi)，更多相關(guān)共伴生礦物的研究有待下一步地質(zhì)工作查明。

3.2.3 礦石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

根據(jù)巖礦鑒定結(jié)果，礦石結(jié)構(gòu)主要有粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)和泥質(zhì)結(jié)構(gòu)。礦石中石英呈不規(guī)則粒狀，粒徑一般為0.01mm～0.02mm。晶粒間主要是粘土礦物、炭質(zhì)、有機(jī)質(zhì)及白云母等充填。局部見褐鐵礦，其周邊有微晶石英包裹。礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造，結(jié)構(gòu)致密、分布均勻，貝殼狀斷口。白云母呈葉片狀、板片狀、大致定向排列，巖石中發(fā)育的細(xì)小石英脈，大致沿同一方向延伸。

3.3 礦層頂?shù)装逄卣?/h3>

釩礦層直接頂板為黑色炭質(zhì)頁(yè)巖，與礦體沒有截然的分界線。為泥狀結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造。主要礦物為水云母（80%以上），其次為有機(jī)炭（10%～15%），石英粉砂（5%～10%）。根據(jù)巖石的力學(xué)性質(zhì)，屬于半堅(jiān)硬巖組。

釩礦層直接底板為留茶坡組頂部的硅質(zhì)磷塊巖，間接底板為留茶坡組硅質(zhì)巖。為顯微粒狀結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造，巖石堅(jiān)硬致密。礦物成分主要是石英（95%），次有炭質(zhì)（5%），還見微量的白云石和褐鐵礦。按巖石的力學(xué)性質(zhì)來(lái)分，屬硬質(zhì)巖組，工程地質(zhì)條件好。

4 礦床成因

早寒武世揚(yáng)子地塊擴(kuò)張，島弧因拉伸作用而產(chǎn)生弧后邊緣盆地和一系列隆凹相間的構(gòu)造格局，形成了諸多相對(duì)隔絕封閉滯流缺氧環(huán)境，為黑色頁(yè)巖建造的形成提供了古地理空間。其中，在早寒武世梅樹村階—筇竹寺階，黔東地區(qū)的松桃～鎮(zhèn)遠(yuǎn)～獨(dú)山一帶整體為淺海的斜坡相環(huán)境，在還原條件下沉積形成了以含硅磷質(zhì)黏土巖—灰?guī)r組合為特征的九門沖組含礦巖系。海底噴流作用帶來(lái)的釩等金屬離子在生物作用與黏土礦物等的強(qiáng)烈吸附作用下，發(fā)生遷移、富集，并固定在特定的層位或介質(zhì)中而形成[3]。礦體產(chǎn)于下寒武統(tǒng)九門沖組底部黑色炭質(zhì)頁(yè)巖中，釩主要富集在黏土中，并與其中的有機(jī)質(zhì)關(guān)系十分密切，這可能是因?yàn)楹Ｏ嗌飶暮Ｋ形×蒜C構(gòu)成生物的組織，當(dāng)含釩生物死亡后，可以在底部的泥巖中進(jìn)行堆積而成，因此，張龍坳釩礦可能是在相對(duì)穩(wěn)定的淺海斜坡相的環(huán)境中，富含有機(jī)質(zhì)及硫化物的化學(xué)原條件下，通過(guò)生物化學(xué)作用沉積形成的產(chǎn)物。