溫志亮，趙民,李普濤, 彭璇，孫少珍

(1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安 710054；2.自然資源部巖漿作用與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710054；3.西北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心，陜西 西安 710054；4. 西安西北有色物化探總隊(duì)有限公司，陜西 西安 710068)

黑色巖系主要分布在揚(yáng)子板塊,包括揚(yáng)子板塊北緣南秦嶺的川北、陜南、甘南地區(qū)也有少量分布，它是一套富含有機(jī)質(zhì)的硅、磷、碳巖石建造,以富含鎳、釩、鉬、銅、鈾、硒、金、銀、稀土以及鉑族元素等眾多有色、稀有稀土、貴金屬元素以及磷、重晶石、石煤等非金屬礦而聞名(張愛云等，1987；Coveney R M Jr et al.，1991；范德廉等，2004；唐紅松等，2005)。揚(yáng)子地臺(tái)區(qū)黑色巖系研究程度較高，而南秦嶺地區(qū)研究相對(duì)滯后，工作程度較低。與黑色巖系有關(guān)的釩礦床分布較為普遍，國(guó)內(nèi)黑色巖系釩礦床占全國(guó)釩儲(chǔ)量的87%(Zhang Yimin et al.，2011)，在中國(guó)湖北、湖南、江西、浙江等地均有分布。在南秦嶺北帶則主要分布在陜西山陽(yáng)、商南一帶，該地區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)了夏家店金釩礦床、水溝釩礦床、中村釩礦床、銀花釩礦床、千家坪釩礦床等一系列中大型礦床，釩礦床地質(zhì)找礦取得了重要成果，已成為中國(guó)重要的釩礦產(chǎn)地(劉文建等，2020)。

南秦嶺南帶該類礦床地質(zhì)找礦一直沒有重要突破，近年來筆者在南秦嶺南帶進(jìn)行了大量的野外地質(zhì)調(diào)查和綜合研究,在尋找與黑色巖系有關(guān)的釩鉬礦床方面取得了重要進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了鎮(zhèn)坪縣唐家椏子釩鉬礦床及一系列有重要找礦意義的釩鉬礦點(diǎn)。筆者通過新發(fā)現(xiàn)的南秦嶺南帶鎮(zhèn)坪一帶釩鉬礦床地質(zhì)特征及產(chǎn)出的地質(zhì)背景，對(duì)南秦嶺南帶釩鉬礦床的含礦層位、礦質(zhì)來源、富集規(guī)律、成礦模式、礦床成因等進(jìn)行了研究，提出了該地區(qū)找礦方向,為南秦嶺南帶黑色巖系成礦研究及地質(zhì)找礦提供了重要地質(zhì)資料，對(duì)該地區(qū)實(shí)現(xiàn)找礦突破有重要意義。

1 黑色巖系分布及成礦地質(zhì)背景

震旦—奧陶紀(jì)華北地塊南緣的古秦嶺地區(qū)陸緣裂陷形成南、北2個(gè)裂陷槽，沉積了葫蘆河群(Z-O)H、草灘溝群(OC)、李子園群(Z-O3)L等,發(fā)育早古生代溝-弧-盆體系(溫志亮等，2017)。這一時(shí)期揚(yáng)子板塊北部被動(dòng)大陸邊緣則發(fā)生裂谷式伸展裂陷，裂陷盆地自北向南總體受柞水-山陽(yáng)-鳳鎮(zhèn)斷裂、鎮(zhèn)安-板巖鎮(zhèn)斷裂、安康-月河斷裂、紅椿壩-曾家壩斷裂、麻柳壩-鐘寶等同沉積斷裂控制形成盆-島(或塹-壘)相間的構(gòu)造格局(陳高潮等，2011)，在南秦嶺北部地區(qū)自西向東形成佛坪-小磨嶺-陡嶺古島鏈(古隆起)，在南部地區(qū)形成牛山-平利-武當(dāng)古島鏈(古隆起)。圍繞這些古島鏈形成深水-半深水滯留有限的斷陷盆地，在盆地內(nèi)沉積了黑色巖系。這些古島鏈(古隆起)構(gòu)成了南秦嶺地區(qū)的基底，在基底之上沉積了新元古—早古生代及以上的蓋層。圍繞古島鏈分布與釩成礦有關(guān)的黑色巖系主要有南、北2個(gè)帶，北帶主要分布于山陽(yáng)-鳳鎮(zhèn)斷裂與鎮(zhèn)安-板巖鎮(zhèn)斷裂之間,以早寒武世水溝口組(∈1s)為代表,巖石組合下部為含碳硅質(zhì)板巖，中部為黑色碳質(zhì)板巖與黑色薄層硅質(zhì)巖互層，上部為黑色碳質(zhì)板巖及雜色灰?guī)r；南帶主要分布于紅椿壩-曾家壩斷裂斷裂以南地區(qū)(圖1)，以震旦紀(jì)陡山沱組(Z1d)、早寒武世魯家坪組(∈1l)兩套黑色巖系為代表，巖石組合以黑色碳硅質(zhì)巖、碳質(zhì)硅質(zhì)板巖為主，夾少量粉砂質(zhì)板巖及灰?guī)r,局部含重晶石、磷礦層等。黑色巖系發(fā)育硅質(zhì)巖、重晶石等說明為熱水噴流沉積，同沉積的區(qū)域性大斷裂為熱水運(yùn)移的通道，同時(shí)與寒武紀(jì)生命大爆發(fā)事件(羅泰義等，2007)有關(guān)的浮游生物大量發(fā)育使沉積海盆處于深水-半深水缺氧的還原環(huán)境促成了黑色巖系的形成，有機(jī)質(zhì)吸附了釩、鉬、磷、鉻、鎳、金、銀等成礦物質(zhì)形成富集層，在有關(guān)地質(zhì)作用下成礦形成了與之有關(guān)的礦床。

1.區(qū)域斷裂； 2.結(jié)晶基底； 3.過渡基底； 4.花崗巖； 5.角度不整合； 6.釩礦床、礦點(diǎn)；a.夏家店釩金礦床；b.中村釩礦床；c.千家坪釩礦床；d.水溝釩礦床；e.唐家椏子釩礦床

2 含礦層特征

經(jīng)地質(zhì)調(diào)查和綜合研究認(rèn)為南秦嶺北大巴山地區(qū)黑色巖系的含礦層由老到新依次發(fā)育有K1、K2、K3、K4等4個(gè)含礦層(圖2)。其中K1、K2含礦層發(fā)育在震旦紀(jì)陡山沱組(Z1d1),K3、K4含礦層發(fā)育在下寒武統(tǒng)魯家坪組(∈1l)。

圖2 南秦嶺北大巴山地區(qū)釩鉬含礦層分布Fig.2 Ore bearing strata distributing of Vanadium molybdenum， in northern Daba mountain area, South Qinling

K1含礦層層位產(chǎn)于陡山沱組第一巖性段(Z1d1)頂部與陡山沱組第二巖性段(Z1d2)的底部之間，陡山沱組第一巖性段下部為粉砂質(zhì)板巖及黑色碳質(zhì)板巖,上部為黑色含碳硅質(zhì)板巖, 陡山沱組第二巖性段巖石組合為灰色薄-中厚層灰?guī)r、灰色粉砂質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖、絹云母板巖；含礦巖石為含碳硅質(zhì)板巖, 含礦層中分布有厚10.44～27.67 m的釩鉬礦體, V2O5品位為0.503%～0.828%，Mo品位為0.024%～0.051%；第一巖性段(Z1d1)為深水-半深水的還原環(huán)境沉積,第二巖性段(Z1d2)為海水相對(duì)較為淺的陸棚沉積。

K2含礦層層位產(chǎn)于陡山沱組第三巖性段(Z1d3)內(nèi)，該段下部為黑色含碳硅質(zhì)板巖、薄層硅質(zhì)巖,上部為灰色薄層灰?guī)r,含礦層位于薄層硅質(zhì)巖與薄層灰?guī)r之間,含礦巖石為薄層硅質(zhì)巖, 含礦層中分布有厚8.47 m的釩鉬礦體, V2O5品位為0.508%～1.10%，Mo品位為0.02%～0.052%；該段下部為深水-半深水的還原環(huán)境沉積,上部為海水相對(duì)較淺的碳酸鹽穩(wěn)定沉積。

K3含礦層層位產(chǎn)于魯家坪組第一巖性段(∈1l1)頂部與魯家坪組第二巖性段(∈1l2)的底部之間，魯家坪組第一巖性段為深灰-黑色薄層含碳硅質(zhì)巖、含碳硅質(zhì)板巖夾薄層灰?guī)r；第二巖性段為灰色薄-中厚層灰?guī)r夾鈣質(zhì)粉砂質(zhì)板巖；含礦層巖石為紋層-薄層含碳硅質(zhì)巖,含礦層中分布有厚9.46～35.26 m的釩鉬礦體。V2O5品位為0.504%～1.673%，Mo品位為0.034%～0.051%；第一巖性段為深水-半深水的還原環(huán)境沉積,第二巖性段為淺海陸棚沉積。

K4含礦層層位產(chǎn)于魯家坪組第四巖性段(∈1l4)頂部與魯家坪組第五巖性段(∈1l5)的底部之間，魯家坪組第四巖性段為深灰-黑色薄-中層硅質(zhì)巖、含碳硅質(zhì)板巖、含碳板巖；第五巖性段為淺灰色鈣質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖夾薄-中層灰?guī)r；含礦層巖石為含碳板巖及含碳硅質(zhì)板巖, 含礦層中分布有厚3.54～12.91 m的釩鉬礦體, V2O5品位為0.573%～0.833%，Mo品位為0.035%～0.04%；第四巖性段為深水-半深水的還原環(huán)境沉積,第五巖性段為淺海陸棚沉積。

綜上所述，釩鉬含礦層總體產(chǎn)于深水-半深水的還原環(huán)境，但海水有深-淺動(dòng)蕩的變化，每一含礦層從下向上形成一個(gè)完整的層序變化序列。含礦層下部為海侵層序組成的海侵體系域沉積，上部為海退層序組成的高水位體系域沉積，含礦層所在部位基本為每個(gè)層序的饑餓段沉積，它代表了每個(gè)層序最大海泛面沉積，該部位是V、Mo等礦產(chǎn)的重要礦化地段。

3 典型礦床特征

3.1 礦區(qū)地質(zhì)

近年來新發(fā)現(xiàn)的鎮(zhèn)坪縣唐家椏子釩鉬礦床是南秦嶺南帶黑色巖系地質(zhì)找礦的重要發(fā)現(xiàn)。礦床位于平利隆起南緣區(qū)域性紅春壩-曾家壩斷裂以南的高灘-兵房街地層小區(qū),含礦巖系為下寒武統(tǒng)魯家坪組,地層呈北西向展布,傾向北東,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,以北西走向北東傾的逆斷裂為主,斷裂構(gòu)造對(duì)礦層有一定的破壞作用,同時(shí)造成礦層重復(fù)出現(xiàn)及分布的不連續(xù)。

礦區(qū)1∶25 000水系沉積物測(cè)量發(fā)育Mo、V、Ni、Ag、Cu、Zn等中高溫元素組合,異常分布呈北西帶狀展布,東、西2個(gè)方向均未圈閉, 異常面積為3km2,V異常最高達(dá)3 644×10-6,平均為875×10-6。發(fā)育內(nèi)、中、外3個(gè)區(qū)帶, Mo、V、Au、Ag、Cu均表現(xiàn)一定的分異性，Mo、V相關(guān)性較好,成礦地質(zhì)條件良好。

唐家椏子釩鉬礦床含礦層產(chǎn)于K3、K4兩個(gè)含礦層, K3含礦層含礦巖系為魯家坪組第一巖性段(∈1l1)頂部的黑色紋層-薄層含碳硅質(zhì)巖、含碳硅質(zhì)板巖；K4含礦層含礦巖系為魯家坪組第四巖性段(∈1l4)頂部的深灰-黑色含碳硅質(zhì)板巖、碳質(zhì)板巖。含礦層、礦體分布及產(chǎn)狀總體受地層控制,具層控特征,礦體一般呈層狀、似層狀產(chǎn)于圍巖中,與圍巖及地層產(chǎn)狀一致,總體呈北西、南東走向。

3.2 礦體地質(zhì)

鎮(zhèn)坪縣唐家椏子一帶在K3、K4含礦層中新發(fā)現(xiàn)釩鉬多金屬礦體多個(gè),其中產(chǎn)于K3含礦層中的礦體規(guī)模不大, 產(chǎn)于K4含礦層中的礦體具一定規(guī)模,已控制規(guī)模較大的礦體有Ⅲ-4、Ⅲ-5礦體。Ⅲ-4釩鉬礦體長(zhǎng)為215 m，厚度為1.65～9.10 m，平均厚度為3.92 m。其中釩礦體厚達(dá)4.49～12.91 m，平均厚度為8.83 m。V2O5品位為0.574%～0.833%,平均品位為0.668%；Mo品位為0.033%～0.05%，平均品位為0.035%；礦體產(chǎn)狀為35°～42°∠40°。Ⅲ-5釩鉬礦體長(zhǎng)890 m，釩礦體厚為1.37～10.92 m，礦體鉆孔已控制斜深230 m。V2O5品位為0.561%～0.729%，鉬礦體厚為3.33～13.86 m，Mo品位為0.033%～0.037%；礦體產(chǎn)狀為25°～75°∠37°～53°。礦體頂板圍巖為粉砂質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖，礦體與圍巖整合接觸。

3.3 礦石類型

主要的礦石類型有2類：含碳硅質(zhì)巖型：礦石為黑色, 致密結(jié)構(gòu)，紋層-薄層狀構(gòu)造, 呈紋層-薄層狀單獨(dú)產(chǎn)出,單層厚度一般為3～5 cm，巖石碳質(zhì)含量為3%～8%。V2O5品位為0.58%～ 0.701%，Mo品位為0.034%～0.055% ；碳質(zhì)板巖型：礦石為黑色,變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造。呈薄層狀分布，單層厚度小于1cm，巖石碳質(zhì)含量為5%～15%。V2O5品位為0.50%～1.12%，Mo品位為0.03%～0.068%。

3.4 物相分析

礦石經(jīng)X衍射物相分析顯示，釩主要存在于釩云母礦物中，其次在高嶺土、電氣石等礦物中也含少量釩，釩在各礦物中的分布為：釩云母中為59.3%～62.7%，電氣石-石榴子石中為23.1%～23.9%，高嶺土中為13.9%～16.4%。含鉬礦物主要有鐵鉬華、鉬華，其次為膠硫鉬礦等，鉬主要分布在鐵結(jié)合相、氧化相中，在硫化相中有少量分布。鉬在各相中的分布為：鐵結(jié)合相中占33.3%～84.38%，氧化相中占10.99%～55.6%，硫化相中占3.57%～11.1%。

3.5 沉積環(huán)境

筆者利用Mo、Cu、Ni、Pb、V、Ti等元素地球化學(xué)參數(shù)對(duì)黑色巖系沉積環(huán)境進(jìn)行了研究，除魯家坪組第三巖性段的V(w)/Ni(w)值小于1 (0.52) 外，其余各段地層都遠(yuǎn)大于1(2.84～135.98)，表明魯家坪組第三巖性段(∈1l3)有弱還原-氧化環(huán)境的特征，其余地層則顯示強(qiáng)還原環(huán)境，說明釩、鉬含礦地層成礦期總體處于缺氧-強(qiáng)缺氧的還原環(huán)境。元素參數(shù)對(duì)比研究顯示黑色巖系沉積水深大于250 m，離岸距離為100 ～300 km，含礦巖系沉積環(huán)境為深海-半深海滯留缺氧較封閉還原海盆相(李普濤等，2014)。

4 元素地球化學(xué)特征

劉勁松等在南帶鎮(zhèn)坪一帶魯家坪組中采集巖石樣品，并進(jìn)行了巖石化學(xué)、微量元素、稀土元素等分析(劉勁松，2014)，測(cè)試結(jié)果顯示魯家坪組下部的硅質(zhì)巖SiO2較高(SiO2含量為93.24%～98%),由較純的硅質(zhì)巖組成，巖石中Al2O3(0.13%～1.08%)、Fe2O3(0.01%～0.19%)含量較低，而上部的碳硅質(zhì)板巖隨層位的變化SiO2含量逐漸降低(SiO2含量為93.24%～98%)，而Al2O3(0.75%～6.38%)、Fe2O3含量(0.07%～1.93%)又逐漸增高的局勢(shì)，這與巖石中泥質(zhì)成分的增加相一致。利用Al-Fe-Mn三角圖解可以判別高Al的生物成因硅質(zhì)巖和富Fe、Mn的熱水成因硅質(zhì)巖，可以看出魯家坪組下部的硅質(zhì)巖大多分布在熱水沉積區(qū)及近熱水沉積區(qū)，說明沉積時(shí)有明顯的熱水作用影響。而上部的碳硅質(zhì)板巖則主要分布在生物沉積區(qū)(圖3)，且A12O3含量明顯高于下部的硅質(zhì)巖，說明上部的碳硅質(zhì)板巖沉積時(shí)熱水活動(dòng)減弱，陸源物質(zhì)顯著增加。可見魯家坪組上部、下部層位在物源、沉積環(huán)境上有一定的差異。 魯家坪組微量元素相對(duì)地球豐度Ni、Cu、Zn、Y、Mo、V、U等元素富集，上部碳硅質(zhì)板巖Ni、Cu、Zn、Y、Mo、V、U元素相對(duì)下部的硅質(zhì)巖更為富集，其次Mn也有一定的富集(表1)(劉勁松等，2014)。

表1 魯家坪組主量(%)、微量和稀土元素(10-6)分析結(jié)果Tab.1 Major elements(%), trace elements and REE(10-6) analyses of Lujiaping Formation

圖3 魯家坪組A1-Fe-Mn三角圖解Fig.3 A1-Fe-Mn diagram of Lujiaping Formation

稀土元素魯家坪組下部的硅質(zhì)巖稀土總量較低，∑REE為6.6×10-6～47.48×10-6，輕、重稀土比以低LREE/HREE為特征(一般在0.74～4.64)，稀土元素相對(duì)富集重稀土；而魯家坪組上部的碳硅質(zhì)板巖稀土總量相對(duì)較高，∑REE在53.09×10-6～119.78×10-6，輕、重稀土比值稍高(LREE/HREE：1.88～5.22)，稀土元素相對(duì)富集輕稀土。以球粒隕石為標(biāo)準(zhǔn)的稀土元素配分模式魯家坪組下部的硅質(zhì)巖有較為明顯的Ce負(fù)異常，Eu負(fù)異常不明顯，稀土元素顯示魯家坪組下部具深海大洋盆地沉積環(huán)境特征，可能有火山熱水成因的物質(zhì)來源；而上部的碳硅質(zhì)板巖與下部的硅質(zhì)巖相比稀土配分曲線則以稍為陡傾右傾曲線為主，有弱的Ce、Eu負(fù)異常，說明沉積環(huán)境更具有大陸邊緣盆地的特征，沉積物來源具多樣性，除了熱水沉積、生物沉積外，陸源成分有一定的增加，可見魯家坪組上部的沉積環(huán)境有從深海大洋盆地向大陸邊緣盆地逐漸過渡的特征(圖4)。

圖4 (a)魯家坪組硅質(zhì)巖和(b)碳硅質(zhì)板巖稀土元素配分模式圖Fig.4 (a) REE patterns for Lujiaping Formation siliceous rocks and (b) carbonaceous siliceous slate

5 礦床成因分析

5.1 含礦巖系物質(zhì)來源

研究認(rèn)為南秦嶺黑色巖系物質(zhì)來源主要有海底熱水噴流沉積、生物沉積、陸緣碎屑物質(zhì)，3種地質(zhì)作用的疊加混合形成了含礦的黑色巖系。

海底熱水噴流沉積：代表性沉積物為硅質(zhì)巖,不同研究者對(duì)南秦嶺北帶黑色巖系型釩礦床硅質(zhì)巖的微量元素、稀土元素等地球化學(xué)特征進(jìn)行了分析研究，夏家店釩金礦床硅質(zhì)巖稀土總量(∑REE)為216.9×10-6～291.1×10-6，稀土配分模式為輕稀土富集(LREE/HREE=1.1～1.29)的右傾曲線，發(fā)育顯著的Ce負(fù)異常(任濤等，2007)；水溝釩礦床硅質(zhì)巖稀土含量較低，∑REE為41.92×10-6～94.97×10-6，稀土配分模式也為富輕稀土右傾曲線且發(fā)育顯著的Ce負(fù)異常特征；南秦嶺南帶鎮(zhèn)坪縣一帶魯家坪組釩鉬礦化層位稀土元素也具較為顯著的Ce、 Eu負(fù)異常特征，說明南秦嶺南、北帶釩礦床稀土元素地球化學(xué)均具有熱水流體的特征，說明硅質(zhì)巖來源與深海-半深海海底熱水活動(dòng)有關(guān)。其次，含礦硅質(zhì)巖常為紋層-薄層狀構(gòu)造，在空間上常呈白色微晶的石英和玉髓與黑色隱晶的石英及碳質(zhì)互層狀產(chǎn)出，反映了海底噴流熱水與海水交互沉積特征(李賽賽等，2012)。

生物沉積： 早寒武世生命大爆發(fā)，揚(yáng)子板塊及北緣發(fā)生了一次重要的缺氧事件。在硅質(zhì)巖碳質(zhì)成分中發(fā)現(xiàn)了藻疊層構(gòu)造，在層紋狀硅質(zhì)巖明、暗交互的暗層內(nèi)發(fā)現(xiàn)了藍(lán)綠藻的遺跡，其次在與釩礦層伴生的磷結(jié)核中發(fā)現(xiàn)了絲狀和球狀藻類，說明當(dāng)時(shí)在淺海環(huán)境中浮游的藻類大量繁盛，消耗了淺海中大量的氧氣，致使底部海水處于缺氧的還原環(huán)境，可見黑色巖系的形成與藻類繁衍生長(zhǎng)、死亡以后的沉積作用有密切聯(lián)系。

陸緣碎屑沉積：含礦的黑色巖系中特別是在含礦硅質(zhì)巖、含礦碳質(zhì)泥(板)巖的上部發(fā)育有泥巖、碳酸鹽巖沉積，這些物質(zhì)系來自大陸邊緣、古島鏈等陸緣風(fēng)化及剝蝕的產(chǎn)物，這與鎮(zhèn)坪縣魯家坪組上部稀土元素地球化學(xué)特征相吻合，說明魯家坪組上部沉積環(huán)境屬大海邊緣淺海陸棚相碎屑沉積及碳酸鹽巖穩(wěn)定沉積，它們沉積于海水由深變淺、層序地層的轉(zhuǎn)換且下超于含礦層之上，構(gòu)成一個(gè)完整的地層沉積層序的上部。

5.2 釩礦床成礦模式

新元古—早古生代揚(yáng)子板塊北部被動(dòng)大陸邊緣發(fā)生的伸展裂陷，形成盆-島相間的構(gòu)造格局,這種格局總體受柞水-山陽(yáng)-鳳鎮(zhèn)斷裂、鎮(zhèn)安-板巖鎮(zhèn)斷裂、安康-月河斷裂、紅椿壩-曾家壩斷裂、麻柳壩-鐘寶等同沉積斷裂控制，分別以紅椿壩-曾家壩斷裂、安康-月河斷裂、鎮(zhèn)安-板巖鎮(zhèn)斷裂將裂陷盆地自南向北分為高灘-兵房街臺(tái)緣斜坡區(qū)、紫陽(yáng)-平利裂陷區(qū)、牛山水下隆起區(qū)和鎮(zhèn)旬緩坡區(qū)(張復(fù)新等，2009)，在南部的牛山-平利-武當(dāng)古島鏈(古隆起)和北部的佛坪-小磨嶺-陡嶺古島鏈(古隆起)之間分布有廣闊的古揚(yáng)子深海-半深海海盆，在板塊拉張伸展的背景下,沿同沉積斷裂上升的海底噴流作用形成的熱水活動(dòng)帶來地殼深部V、Mo、Cr、Ni等成礦物質(zhì)，同時(shí)還有來自陸緣碎屑的Si、V、P、Be等物質(zhì)；其次，淺海環(huán)境中浮游的藻類大量繁盛，藻類死亡以后的生物沉積作用形成大量的有機(jī)質(zhì)，海底多次脈動(dòng)的噴流熱水物質(zhì)隨深部洋流上升與有機(jī)質(zhì)、陸緣碎屑等物質(zhì)混合在大陸斜坡上沉積了硅質(zhì)巖、富含有機(jī)質(zhì)的泥巖(碳質(zhì)泥巖)、泥巖-碳酸鹽巖組合形成黑色巖系，藻類形成的有機(jī)質(zhì)及黏土礦物等對(duì)金屬元素V、Mo、Cr、Ni、Au、Ag等成礦元素有強(qiáng)烈的吸附和富集作用，在海侵體系域的頂部沉積了富含碳質(zhì)的硅質(zhì)巖、碳質(zhì)泥巖等，隨著構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)換發(fā)生海退，高水位體系域的泥巖、碳酸鹽巖下超于富含碳質(zhì)的硅質(zhì)巖、碳質(zhì)泥巖之上，多次的海侵、海退交替進(jìn)行在空間上形成了多個(gè)釩礦層，最終在沉積成礦-成巖等地質(zhì)作用下形成了黑色巖系型釩礦床及與之有關(guān)的其它沉積礦床(圖5)。

圖5 南秦嶺黑色巖系型釩礦床成礦-成巖模式圖Fig.5 The mineralization-diagenesis model of vanadium deposit in the black rock series，South Qinling

因此,該類黑色巖系型釩礦床成因與海底噴流熱水沉積作用、生物沉積作用、沉積成礦-成巖作用有關(guān)，成因類型應(yīng)為沉積型釩礦床。

5.3 富集規(guī)律

南秦嶺黑色巖系型釩礦床產(chǎn)于黑色巖系中，礦體分布具層控的特征,釩礦體產(chǎn)于海侵、海退轉(zhuǎn)化的部位，也即代表最大海泛面的饑餓段(凝縮段)沉積，因而紋層-薄層碳硅質(zhì)巖、紋層-薄層碳質(zhì)泥巖(淺變質(zhì)成碳質(zhì)板巖)是釩等礦產(chǎn)的礦化部位，該部位一般礦體規(guī)模大且有較大的厚度，紋層-薄層碳硅質(zhì)巖、紋層-薄層碳質(zhì)泥巖是礦化富集地段；同時(shí)釩的礦化與巖石的碳質(zhì)高低具相關(guān)性，碳質(zhì)含量愈高釩愈富集；由于釩礦床的形成與沿同沉積斷裂運(yùn)移的海底噴流作用有關(guān)，因而，同沉積斷裂附近也是釩等成礦元素富集地段；其次，后期的構(gòu)造活動(dòng)對(duì)釩的富集也有重要作用，加里東期—華力西期揚(yáng)子北緣被動(dòng)大陸邊緣總體抬升，到印支期華北大陸與揚(yáng)子大陸發(fā)生陸-陸碰撞造山作用，南秦嶺自北向南發(fā)生推覆逆沖，并伴隨有沿構(gòu)造薄弱層的順層滑脫構(gòu)造，含礦的黑色巖系發(fā)生變質(zhì)變形作用形成石墨化，黑色巖系的石墨化使釩發(fā)生后期的次生富集，可見后期褶皺、斷裂等構(gòu)造的輕微改造作用可形成釩的二次富集。

6 結(jié)論

(1)研究認(rèn)為南秦嶺北大巴山地區(qū)黑色巖系由老到新發(fā)育K1、K2、K3、K4等4個(gè)釩、鉬含礦層，其中K1、K2含礦層發(fā)育在震旦紀(jì)陡山沱組內(nèi),K3、K4含礦層發(fā)育在早寒武世魯家坪組內(nèi)。

(2)黑色巖系成礦的有利部位位于海侵體系域的頂部與海退體系域底部, 每個(gè)完整層序二者轉(zhuǎn)化過渡部位沉積常在空間上構(gòu)成釩鉬礦層或礦化層。

(3)南秦嶺北大巴山黑色巖系型釩鉬礦床成因?yàn)槌练e型礦床或沉積-輕微改造型礦床。

(4)南秦嶺北大巴山地區(qū)黑色巖系型釩鉬礦床成礦地質(zhì)條件良好,平利隆起周緣、紫陽(yáng)縣西南—鎮(zhèn)坪一帶是中國(guó)尋找沉積黑色巖系型釩鉬礦床重要而有利的地區(qū)。

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