江西省横峰县葛源地区钒矿地质特征及找矿分析

邱滋发，万 辉

（赣中南地质矿产勘查研究院，江西 南昌 330029）

葛源地区位于江南元古代复合地体东段的怀玉地体西北缘，九岭东西隆起带南缘与武夷山新华夏系一级隆起带的交汇部位。自新元古代以来，本区经历了多次构造变动，表现在构造运动、岩浆活动、沉积作用、变质作用及成矿作用具有多旋迥性、多阶段性及在时空上发展的不平衡性[1]。不同期次的构造形迹交织在一起，构成一个复杂的构造体系。

1 地质特征

（1）地层。区内出露地层主要有第四纪、白垩纪、侏罗纪、三叠纪、寒武纪、震旦纪及张村群、登山群（图1）。震旦系主要岩性为硅质岩、页岩、变质粉砂岩等；寒武系上统为泥质灰岩夹白云质灰岩及灰岩、下统为炭质硅质页岩，顶部为白云质灰岩；三叠系主要岩性为砂质页岩夹炭质页岩、石英砂岩及煤层；侏罗系岩性以凝灰质砂岩为主。其中，寒武纪早世的荷塘组为一套低能还原条件下潮坪泻湖相沉积建造，岩性组合以炭质板岩、炭质硅质板岩、硅质（板）岩为主，局部夹硅质岩或与硅质岩互层[2]。荷塘组底部的炭质板岩普遍含钒较高，局部可达工业品位要求，为本区钒矿赋矿层。

（2）构造。本区褶皱构造规模巨大，以葛源-临湖向斜为主体构造，该向斜呈北东向展布，核部由寒武系西阳山组、华严寺组组成；两翼地层依次为寒武系杨柳岗组、荷塘组、震旦系的皮园村组、兰田组、休宁组，其核部还见有次一级向斜和背斜。区内断裂构造发育，构造形式、构造期次和构造体制复杂多样。从总体上说，其主体构造线方向为北东向，以压性、压扭性为主；其次为北西向的一组断裂构造，呈张性或张扭性，它们切割了主体构造，表明其形成的相对时间较晚。

（3）岩浆岩。区域岩浆活动频繁而且强烈，延续时间长，表现为多期次、多旋回活动的特点，尤以晋宁期和燕山期岩浆最发育。在横峰县北部的葛源一带见灵山复式花岗岩体，岩性主要为黑云母花岗岩、花岗岩、花岗闪长岩。

图1 区域地质图

2 钒矿地质特征

笔者曾在葛源地区从事钒矿勘查工作，根据勘查成果总结葛源地区钒矿地质特征如下：①矿体特征。区内钒矿均主要赋存于下寒武统荷塘组底部，矿体呈层状产出，赋矿岩石主要为炭质泥岩，顶板围岩全部为炭质泥岩，底板围岩主要为炭质泥岩，矿体与围岩之间无明显界线，钒矿主要标志层为荷塘组底部的含磷结核层，结核呈球形或椭球形，直径10mm～50mm，底部结核较大，往上变小，地表结核多因风化淋滤而形成空洞。矿体沿走向及倾向随地层变化而变化，均呈舒缓波状。矿体沿走向总体厚度有及品位比较稳定；沿倾向往深部总体厚度有变小，品位变低。②矿石类型和品级。本区矿石工业类型主要为钒矿石一种，根据含钒矿石母岩岩性，本区仅一种矿石类型，即含钒炭质泥岩矿石。本区泥岩结构较致密，地表风化、氧化程度较弱，钒矿石的自然类型主要为原生矿石（微风化及新鲜矿石）。③矿石化学成份特征。区内钒矿石化学成分平均为：SiO275.01%，Al2O34.13%，TiO20.22%，Fe2O32.81%，FeO1.32%，K2O2.03%，Na2O0.06%，MgO1.01%，CaO2.25%，MnO0.03%，P2O50.03%，钒矿石含硅较高，可能与局部硅化有关。矿石中有益组份主要为V2O5，其次为Mo、Zn、WO3；有害组份主要为S、P等。V2O5在云母类矿物中占70%～73%，氧化铁、高岭土中占17%～23%，电气石、石榴子石中占5%～6%。钒不呈独立矿物存在，主要呈吸附状态赋存在云母类矿物中。其它有益组份其存在形式与钒矿一样，呈吸附状态存在于炭质和泥质物中。有害组份S、P主要以黄铁矿、磷结核形式分布于钒矿石中。

3 找矿分析

3.1 矿床成因

区内钒矿体主要产于寒武系下统荷塘组底部的石煤层及炭质泥岩中，且该层位钒的富集在赣北地区具普遍性和区域性特点。据区域资料反映寒武纪早期邻区如：安微青阳、浙江衢县、湖北、湘西等地普遍见震旦系与寒武系呈假整合接触关系，说明这些地区在荷塘期早时处于陆蚀状态，所以湖南大部和鄂、皖、浙闽、赣交境地带，当时应是一片向北凹进的内陆海，即赣湘内陆海。依据沉积建造性质和厚度变化资料，反映其海底地形复杂，赣北地区主要有九岭海底高地，且与浙境陆蚀区相连，将内陆海分为南北两部；北部海域由于海底高地的障壁作用，使其成为潮坪泻湖沉积环境。

据区域资料显示，该层位还含大量海绵骨针化石，而海绵动物是湿热气候条件下深海生长的底栖动物，在这种湿热气候和宁静停滞的水体中，藻类繁盛，大量的藻类尸体得以在还原条件下保存，同时与沉积的细屑物质混积成有机软泥，经过埋藏石化，即变为含炭泥岩。此时，地表刻切作用微弱，物理、化学风化充分，不仅陆源向海域补给了大量的泥质物，而且也从中分离出大量的硅质、磷质以及钒、铀、钨、钼等金属元素。由于有机质和粘土质胶体具有带电性（负电荷）和吸附性，能够选择性的吸附Co、U、V、Ag、Hg、Au、Ni、W、Mo等元素，使其随着有机质和粘土一起赋存于寒武系荷塘组底部炭质泥岩中，其中V、U、Co、W、Mo等可能局部富集成工业矿床或伴生矿床。因此，本区矿床成因属潮坪泻湖相炭质泥岩型钒矿床。

3.2 控矿因素及钒矿富集规律

①本区炭质泥岩中钒品位普遍偏富，含钙炭质泥岩中钒品位普遍偏低，灰岩、硅质岩中钒品位趋近于零。另外钒矿与含磷结核关系极为密切，从无结核到有结核，岩石中V2O5含量出现明显的增高。由此可以看出，本区泥质、炭质、磷质含量偏高时，钒品位则较富；相反，泥质、炭质、磷质含量偏低，碳酸质、硅质含量偏高时，则钒品位较贫。②钒品位贫富与层位有关，在下寒武统荷塘组底部品位较富且稳定，往上部矿体的品位则逐渐变贫，矿体规模变小。再往上则过渡到无钒矿地段。③本区地表钒品位普遍相对较富，说明氧化淋滤作用对钒有一定的富集作用。④区内伴生有益组份的成因类型与钒矿体相同，故其控制因素和富集规律也相同。

3.3 找矿标志

由于区内钒矿为潮坪泻湖相炭质泥岩型钒矿床，主要赋存于寒武系下统荷塘铺组中下段，且该层位富钒特性在赣北、赣东北地区具有普遍性、区域性，对于此类钒矿的寻找只需在赣北地区寻找荷塘组中下段炭质泥岩或含磷结核层，就有可能寻找到此类钒矿床。