岑巩县注溪矿区钒矿层（体）层控富集规律初探

2013-12-24冯运富陈德荣吴志成张龙华

地球 2013年5期

冯运富陈德荣- 吴志成张龙华

（1.贵州省地质矿产勘查开发局117地质大队贵州贵阳 550018 2. 贵州省地质矿产勘查开发局103地质大队贵州铜仁 554300 3. 贵州省地质矿产勘查开发局113地质大队贵州六盘水 553001）

1 引言

为全面贯彻和加快贵州省地质矿产勘查开发局“实现五年找矿突破，推动矿业开发”的战略思想和总体步伐，贵州省岑巩县注溪矿区钒矿被贵州省地质矿产勘查开发局于2008年10月列入局首批可望实现找矿突破的项目之一。通过在该区近两年的地质勘查工作，找矿取得较大突破，估算V2O5算资源量333+332类约140万吨，达到大型钒矿床标准。

矿区大地构造位于一级构造单元扬子准地台西南缘与江南造山带江南造山带西南段，二级构造单元黔北台隆，三级构造单元遵义断拱的贵阳复杂构造变形区之北东段次级褶皱盘山背斜北西翼。以内中元古浅变质碎屑岩构成基底，盖层为深水斜坡相、浅海陆棚相及台地相之碳酸盐岩和陆源碎屑岩组合，与基底之间呈假整合接触，经历雪峰、加里东、燕山—印支及喜马拉雅构造运动。

2 矿区地质勘查史

上世纪60～80年代，贵州省地质矿产局区调队、物化探队等先后在本区开展过1：20万镇远幅区域地质调查、水系沉积物地球化学测量及重力调查； 90年代初，贵州省地质矿产局101地质大队开展过1：5万岑巩幅区域地质调查。2002年，贵州省地调院在区内开展过1：5万水系沉积物地球化学测量；2004～2006年，贵州省地质调查院结合中国地质调查局川渝滇黔基础地质调查及数据更新的部署，开展过1：25万铜仁市幅（G49C001001）、锦屏县幅（G49C002001）区域地质调查（修测）。2007年8月至2008年1月，贵州省地质矿产勘查开发局101地质大队，受贵州省地质矿产资源开发总公司委托，在前人工作的基础上，对该区开展了铅锌矿地质普查找矿工作。在进行铅锌矿找矿过程中，发现了钒矿化体，含钒矿层在勘查区内较稳定，在走向和倾向变化不大。

3 矿石结构与构造

3.1 矿石结构

矿石结构主要为粉砂状结构、显微鳞片状结构、含生物屑微—隐晶结构、胶状结构。

显微鳞片状结构：矿石由硅质、黏土矿物、白云石和微量陆源碎屑、有机质等组分组成。硅质及黏土矿物约占80%，分布较为均匀，晶形呈显微鳞片状，光性特征明显，具良好的定向性（与层理面近于平行），显示较弱的页理特征。

显微鳞片状结构正交偏光+石膏试板物镜5× 目镜10×

含生物屑微—隐晶结构：主要由硅质基底、少量白云石及炭质构成，硅质基底分布均匀，粒度微—隐晶级；白云石为它形粒状晶体，微—泥晶级，岩石中常有细小不规则白云石—石英脉穿插（细—粉—微晶级）。

细—粉—微晶结构正交偏光物镜5× 目镜10×

胶状结构：主要产于矿层中硅质、炭质磷质岩中，主要由胶磷矿、硅质、黏土矿物及炭质构成。胶磷矿呈胶状，不显光性特征；硅质微—隐晶级，它形粒状；黏土矿物呈显微磷片状，具良好的定向性。

胶状结构正交偏光物镜5× 目镜10×

粉砂状结构：由陆源碎屑及填隙物等构成，陆源碎屑分布均匀，以粒度0.004～0.06mm粉砂级陆源碎屑为主，粒度0.06～0.25mm细砂级陆源碎屑偶见，碎屑多呈次圆、次棱角状，分选性好，磨圆度中等；为基底式胶结结构。

矿石粉砂状结构正交偏光物镜5× 目镜10×

3.2 矿石构造

矿石中的矿物构造主要以硅质基底及内碎屑硅质、白云石、绿泥石及少量陆源碎屑、黏土矿物、炭质等构成的纹层状构造、层状构造、层纹—条纹—条带状构造、条带—条纹状构造及薄层状构造等。

层状构造：矿石中的炭质、含炭质黏土矿物集合体和粉砂质黏土岩及炭质黏土矿物呈层状相间排列组成。

层纹—条纹—条带构造：矿石中不同组分陆源碎屑、绿泥石、黄铁矿、白云石、金属矿物和有机质各自顺层偏集呈状间隔产出。

层纹—条纹—条带状构造（自然光手标本照片中比例尺为1cm）

层纹—条纹—条带—薄层：矿石中陆源碎屑、生物屑、有机质、硅质、晶粒白云石、晶粒方解石和黄铁矿各自顺层偏集呈条纹—层纹状间隔产出。

层纹—条纹—条带—薄层状构造（自然光手标本照片中比例尺为1cm）

4 矿区钒矿层（体）层控富集规律

钒在自然界分布很广，矿源种类多，但多分散状态，与其他元素伴生，根据矿区钒矿层（体）岩性、岩相特征，含矿层岩石特征，其成矿物质来源于火山碎屑、陆源碎屑和内源碎屑，其沉积环境为非补偿性还原条件下的深水盆地和盆地斜坡。主要赋存于炭质页岩，硅质炭质页岩、硅质岩等，偶见石英细砂岩、硅质磷质岩结核、含磷质粗晶灰岩等该区钒矿的富集成矿提供了场所，是钒矿聚集成矿的必备条件。根据岩矿鉴定及相关的资料分析炭质页岩主要由黏土类矿物、陆源碎屑、炭质、黄铁矿等组分构成，黏土岩类矿物占46%～68%，是区内钒矿主要赋矿矿物。显微鳞片状晶体，显示页理特征；陆源碎屑分布较为均匀，以细粉砂级陆源碎屑主见，粉砂级陆源碎屑偶见，呈次圆状、次棱角状，分选性良好而磨圆度中等，是区内钒矿的主要赋矿岩石。硅质炭质页岩具鳞片状结构，层纹状构造，由黏土矿物、石英（硅质）、炭质、黄铁矿组分构成，显微鳞片状晶体，显示页理特征；石英呈基底矿物组分产出，微—隐晶，它形、粒状。黄铁矿粉—微—泥晶，粒状晶体，多呈草莓状产出，属非补偿性深水盆地沉积环境的产物，是区内钒矿次要赋矿岩石之一。硅质岩由硅质基底、少量白云石、炭质（有机质）、粘土质、生物屑等组分构成，微—隐晶质结构，层状或板状构造。硅质一种呈基底矿物组分产出，另一种呈不规则状细脉次要矿物组分产出；白云石以基底矿物和不规则细脉次要矿物两种形式产出。生物屑为海绵骨针、藻类等，常伴生炭质页岩，岩石中常硅质磷质岩结核、含磷质粗晶灰岩透镜体，属非补偿性深水盆地沉积环境的产物，是区内钒矿次要赋矿岩石之一。根据含矿岩性组合分析，硅质岩夹炭质黏土岩为留茶坡组（Z∈lc）顶部岩性组合，黑色、深灰色含炭质细-粉砂岩为门冲组第一段（∈1jm1）底部岩性组合，因此该区钒矿层（体）的层控富集规律与地层、岩性有直接关系。

4.1 钒矿体富集与地层关系

矿区钒矿层（体）主要产在震旦系至寒武系间的地层留茶坡组（Z∈lc）及下寒武统九门冲组（∈1jm1），九门冲组（∈1jm1）底部与留茶坡组（Z∈lc）顶部范围是该矿区主要钒矿层（体）的富集层位。九门冲组（∈1jm1）与留茶坡组（Z∈lc）接触部位含3～10cm灰绿色微含黄铁矿粉砂岩习称“多金属层”（标志层）上下10m范围内。矿区“多金属层”是划分震旦至寒武系留茶坡组（Z∈lc）及下寒武统九门冲组（∈1jm1）的标志层，所谓“多金属层”通过岩石鉴定分析为层纹—条纹—条带状含黄铁矿质含黏土质粉砂岩，由陆源碎屑、黏土矿物和黄铁矿等组成。其中陆源碎屑总量的55%，矿物呈不均匀偏集呈层分布，粒度<0.06～0.004mm，属粉砂级陆源碎屑；次圆状、圆状，磨圆度和分选性均良好，成分为石英矿物屑及少量白云母矿物屑、长石矿物屑、绿泥石矿物屑、锆石矿物屑、岩屑等，黏土矿物约占总量的40%，矿物呈偏集呈层分布，显微鳞片状晶体。黄铁矿约占总量的2%。矿物偏集呈层分布，具褐铁矿化现象，泥质矿物局部充填在样品风化面溶蚀孔洞中。“多金属层”其矿物含量硅质55%，黏土矿物40%，黄铁矿2%，泥质<3%，铁质<1% 。是划分留茶坡组（Z∈lc）与九门冲组（∈1jm1）标志层，根据矿区探矿工程矿层（体）对比图分析，留茶坡组（Z∈lc）及统九门冲组（∈1jm1）是钒矿层（体）的富集带。22

4.2 钒矿层（体）富集与岩性关系

矿区钒矿的含矿岩性组合主要由深灰色薄-中厚层硅质岩夹少量薄－中厚层炭质粘土岩及深灰色薄至中厚层含炭质粉砂岩夹粘土岩及细-粉砂岩等组成，九门冲组（∈1jm1）底部薄至中厚层含炭质粉砂岩是矿区钒矿的主要含矿岩石，留茶坡顶部的硅质岩夹炭质黏土岩含矿品位的高低主要与岩石中黏土岩（黏土矿物）的多少有直接的联系，含黏土岩（黏土矿物）多的其含V2O5较高，反之，则含矿低，根据取样结果对比分析表明，黏土岩（黏土矿物）是钒矿的富集岩，其对比详细情况表1。