鄂东南某钒铀共生矿床含钒地层沉积特征及找矿标志

廖黔川，冯 杰

(湖北省核工业地质局，湖北孝感 432000)

鄂东南某钒铀共生矿床含钒地层沉积特征及找矿标志

廖黔川，冯 杰

(湖北省核工业地质局，湖北孝感 432000)

鄂东南寒武系地层中的钒铀共生矿床，属于黑色岩系，钒铀就在相同的层位或临近不同层位富集。对某钒铀矿床沉积地层岩性特征进行解剖，查清钒铀赋存层位特征，对该区同类型矿床找矿以及开发具一定的指导意义。

钒矿;地层沉积特征;铀矿;找矿标志

1 区域地质概况

矿区大地构造单元属扬子准地台武陵—修水台坳、通山—瑞昌台褶束之通山复式向斜南翼。元古界板溪群轻度变质碎屑岩建造(Pt)构成本区基底，震旦—三叠系海相沉积地层出露完全，白垩—第三系陆相沉积沙砾岩层零星分布。从大源向西，寒武系地层(主要是∈11)逐渐变厚。狼菏洞以西至方山背斜东翼又逐渐恢复到正常厚度，构成一个较大的早寒武世沉积坳陷，该钒铀矿床就位于这个沉积坳陷中。

本区寒武系地层沉积特点有别于峡区类型，属于江南地层分区，可与江西修水地区对比(见表1)。

从1∶20万修水幅区域地层对比表可以看出，崇阳地区寒武系下统划分为王音铺组和观音堂组，每组划分上、下两段，即王音铺组∈1w1、∈1w2，观音堂组∈1g1、∈1g2。矿区观音堂组仍然采用了区域上为上、下两段∈1g1、∈1g2，但王音铺组按沉积韵律划分为上、中、下三段，每段包含2～3个岩性层，全组共七层，即∈1w1-1a、∈1w1-1b、∈1w1-2a、∈1w1-2b、∈1w1-2c，∈1w1-3a、∈1w1-3b。

2 矿区地层岩性特征

矿区出露地层有震旦系上统灯影组(Zbdn)、寒武系下统王音铺组(∈1w)、观音堂组(∈1g)。

从老至新分别描述如下:

2.1 震旦系上统灯影组(Zbdn)

顶部以厚层、中厚层硅质岩为特征，向下为炭质硅质板岩，底部局部可见薄层白云灰岩及硅质灰岩透镜体，厚度40 m，与下伏地层震旦系上统陡山沱组(Zbd)为整合接触。

表1 区域地层对比表Table 1 Contrast table of regional stratigraphy

2.2 寒武系下统王音铺组(∈1w)

下段 第一层∈1w1-1a:岩性为透闪石泥板岩夹少量薄层硅质条带，向东相变为炭质泥板岩夹少量硅质板岩。厚度0.36～23.23 m，与下伏地层震旦系上统灯影组(Zbdn)为平行不整合接触;

第二层∈1w1-1b:岩性为薄层—中厚层炭硅板岩与炭质泥板岩互层，含少量泥质结核，野外特征呈豆状密集存在。为区内次要钒矿层位。厚度10.25 m，与下伏地层∈1w1-1a为整合接触。

中段 第一层∈1w1-2a:上部岩性为中—厚层含黄铁矿泥板岩夹中厚层斑点泥质绢云母板岩;下部岩性为炭质泥板岩;底部含少量磷质结核，野外特征为豆状、数量少、稀疏。厚度42.20～45.90 m，与下伏地层∈1w1－1b为断层接触(F3);

第二层∈1w1－2b:岩性为密集卵形含磷结核层，结核形状为卵形，粒径2.5～3.0 cm，胶结物为炭、泥质，胶结物质受挤压后迁就坚硬的磷结核呈扭曲揉皱状，为低品位(P2O53% ～5%)磷矿层。厚度0～7.18 m，与下伏地层∈1w1-2a为整合接触;

第三层∈1w1-2c:岩性为薄层炭质硅质板岩夹薄层含炭硅质板岩条带，偶见含磷结核、星点状黄铁矿结核，为区内主要钒矿层位。厚度0～57.85 m，与下伏地层∈1w1－2b为整合接触。

上段 第一层∈1w1-3a:上部岩性为中层状斑点含炭泥质板岩夹富炭泥岩透镜体，偶夹硅质泥岩条带;中部中厚层状斑点炭质泥板岩夹富炭泥岩，偶夹硅质泥板岩条带;下部千枚状炭质泥岩夹富炭泥岩透镜体，偶见薄层硅质泥板岩条带;底部常见1～2 m厚扁平饼状硅质结核层。为区内主要含铀矿层位，底部为含钒矿层，钒铀共生。厚度 59.24～147.40 m，与下伏地层∈1w1-2c为断层接触(F2);

∈1w1-3b:上部岩性为薄层含炭硅质板岩;中部岩性为中厚层富炭泥板岩夹硅质泥板岩条带，含炭泥质斑点和豆状结核;下部岩性为薄—中层炭质泥质板岩与薄层炭质泥板岩互层，东部底部见有磷结核，为区内次要铀矿层位。厚度41.69～72.21 m，与下伏地层∈1w1-3a为整合接触。

2.3 寒武系下统观音堂组(∈1g)

∈1g1:上部岩性为中层状含炭泥质板岩，含星散状、条带状黄铁矿;下部岩性为中层状炭质泥板岩，层理不清晰，含少量泥质斑点。厚度104.45～167.27 m，与下伏地层∈1w1-3b为断层接触(F1);

∈1g2:上部岩性为含炭泥板岩，含少量星散状黄铁矿;下部中层状黑色绢云母板岩，微层理发育，沿微层理含星散状黄铁矿，岩性单一，含海棉骨针化石。厚度231.60～337.95 m，与下伏地层∈1g1为整合接触。

3 矿区地层沉积特征

矿区寒武系下统王音铺组(∈1w)，厚度大，岩性组合复杂，相变明显，且含较多生物化石。根据沉积旋回特征将王音铺划分为∈1w1-1、∈1w1-2、∈1w1-3三个岩性段，每段包含一个韵律层，2～3个韵素。每个沉积韵律均从炭泥开始到炭硅结束，各韵层顶部，薄层炭硅质板岩与炭质板岩相间成互层状，酷似排骨，形象称之为“排骨”层，由下而上共分为“大排”(∈1w1-b)，“中排”(∈1w1-2c)，“小排”(∈1w1-3b)三个排骨层，排骨层其上下常有的结核层是不同部位作为识别层位的标志。含钒矿层与排骨层密切相关，中排为主要含钒层，大排、小排均为次要含钒层;另一个次要含钒层位(∈1w1-3a)与铀矿层同体共生［1，2］。

与区域上相比较，矿区寒武系下统王音铺组厚度大，岩性比较复杂，沿走向变化明显，热变质现象普遍存在。区域上寒武系下统厚度一般在180～200 m左右，如正源岭钒矿寒武系下统相当于王音铺组的厚度180 m;通山上陈钒矿200 m左右;而在矿区厚度达364 m以上。区域上岩性单一、稳定，只见有一个沉积韵律，矿区则有三个沉积韵律。有机炭、黄铁矿明显增加，岩石种类甚多，出现富炭泥板岩、炭质泥板岩、富炭泥岩透镜体和多种多层的结核层，包括豆状结核、黄铁矿结核、磷结核、硅质结核;而且矿体形态变化显著，如沿走向向东，3号勘查线以东50 m趋于尖灭，7号勘查线以西40 m复而再现，23号勘查线以东30 m趋于尖灭，27号勘查线附近复而再现(见图1)。沿倾斜向下富炭泥岩透镜体逐渐减少和∈1w1-3b底部局部地段出现结核层等等。区域上一般少见的热变质现象，在矿区普遍存在，如出现轻度角岩化产物——斑点板岩。种种迹象说明该区岩性存在着复杂性和多样性。

图1 勘探线及矿体分布示意图Fig.1 Distribution chart of exploration line and ore body

4 矿床成因及找矿标志

矿化严格受层位控制，矿体呈层状、似层状产出，为典型沉积型矿床，断裂构造与矿体基本无关，仅造成矿体滑脱、平移、缺失等。矿区内普遍存在轻度变质作用，钒矿化生成富集与区域变质存在一定关系［3］。

本区钒矿层有三层，主要钒矿层为∈1w1-2c，其次是∈1w1-b和∈1w1-3a底部钒矿层，∈1w1－b由于在该区出露不大，很难形成规模，∈1w1-3a中钒铀共生，采冶过程中钒产品容易受到放射性污染，因此可开采含钒层位主要是∈1w1-2c。

根据本矿区寒武系下统王音铺组(∈1w)地层岩性特征，对于本区类似沉积改造型矿床特点，可以考虑以“地层在、矿体在”作为找矿指导方针。因此对本区地层岩性特征的识别，可以很好地用于本区寻找同类型矿床。针对∈1w1-2c主要含矿层，由于地层序列倒转，矿体底板含密集卵形磷质结核炭质泥板岩是本区的一个找矿标志，穿过此磷结核层即进入含铀层位;∈1w1-2c硅质板岩抗风化较强，地形地貌表现为凸现陡壁悬崖也是其特征之一;∈1w1-2c中岩石为含炭硅质板岩和含炭泥板岩软硬互层，横断面风化后呈排骨状。以上三点即为该类钒铀矿床典型的找矿标志。

5 结语

钒铀矿床∈1w1-b、∈1w1-2c、∈1w1-3a都属于含钒层(体)，其中∈1w1-3a钒铀共生，采冶过程中钒产品可能被放射性污染，不能进行开采;∈1w1-b在本区出露不大，未形成规模;因此经济分析可开采层位主要是∈1w1-2c层中钒矿体。由于该区地层层序发生倒转，∈1w1-2c变为∈1w1-3a上覆地层，∈1w1-2c层钒矿开采对铀矿体层位可以做到基本不受影响，条件就是不越过底板∈1w1-3a层位。因此，开采时利用该区地层岩性分界特征，可以直接指导避免越界开采，破坏铀矿体，造成钒产品以及环境污染;根据∈1w1-2c地层三个岩性特征所形成的层位标志，可指导相邻地区同类型钒铀矿床的找矿工作。其它相邻地层的判别也可根据前述各层位中结核的性质、疏密程度、地表形态(排骨状)进行辨别。

［1］ 陈高潮，张清盛，等.南秦岭东段下寒武统黑色岩系钒矿成矿地质背景浅析［J］.西北地质，2011，44(4):51 －57.

［2］ 陈南生，杨秀珍，等.我国南方下寒武统黑色岩系及其中的层状矿床［J］.矿床地质，1982，1(2):39 －51.

［3］ 叶杰，范德廉.黑色岩系型矿床的形成作用及其在我国的产出特征［J］.矿物岩石地球化学通报，2000，19(2):95 －102.

(责任编辑:于继红)

Sedimentary Characteristics and Prospecting Criteria of Vanadium-containing Strata of Vanadium-uranium Associated Deposit in Southeastern Hubei

LIAO Qianchuan，FENG Jie
(Nuclear Industry Geological Bureau of Hubei Province，Xiaogan，Hubei432000)

Vanadium-uranium associated deposit in Cambrian strata belongs to black rock series in southeastern Hubei.Vanadium and uranium are enriched in the same layer or near the different layers.The paper discusses lithological characteristics of sedimentary strata of a vanadium-uranium deposit，identifies characteristics of vanadium-uranium occurrence horizon.It has certain guidance for deposit prospecting and development.

vanadium ore;sedimentary characteristics;uranium ore;prospecting criteria

P618.61;P619.14

A

1671－1211(2012)04－0322－03

2012－05－28;改回日期:2012－06－18

廖黔川 (1965－)，男，高级工程师，地质专业，从事地质勘查及工程地质工作。E－mail:whlqc@163.com