新疆乌什县阔西塔西钒矿矿床地质特征

2019-03-25李长虎

新疆有色金属 2019年6期

李长虎

（新疆有色地质勘查局地质矿产勘查研究院乌鲁木齐 830000）

1 引言

新疆乌什县阔西塔西钒磷矿断续开展了近十年的地质勘查工作。随着勘查手段的多样化和勘查程度的不断深入，取得了较为显著的找矿成果，也从一定程度上带动了该地区以钒、磷矿为主的找矿勘探工作。本文系在该矿床勘查工作的基础上，对区内钒磷矿矿床地质特征进行归纳和总结。

2 矿床地质特征

矿区内出露地层较为单一，主要为寒武系下统萨尔布拉克组（∈1sr），局部出露中上寒武统阿瓦塔格组（∈2-3aw）及震旦系上统苏盖提布拉克组（∈1s），出露的岩性为一套滨浅海相碎屑岩、碳酸盐岩建造，岩性以白云岩为主。

寒武系下统萨尔布拉克组在区内大面积出露，与上覆的寒武系中-上统地层阿瓦塔格组及下伏苏盖提布拉克组均为整合接触。

区内钒磷矿赋矿层位位于萨尔布拉克组中段底部。

钒矿层由黑色薄层状、条带状硅质岩与(黄)褐色含钒泥质粉砂岩、泥页岩薄层互层，发育韵律性层理。硅质岩薄层厚2-20cm，多为3-5cm，含钒泥质粉砂岩厚度在1-3cm间，岩层局部呈波状、褶曲状。该层为钒矿(V2O5)的主要含矿层位，厚度为1-4米，一般为2-3米。

磷矿层位于钒矿层底部，异体共生产出，形态、产状等均与钒矿层一致；厚度0.05-1.0 米，一般出露厚度20-30cm，且存在局部层位缺失现象。

矿区内构造不发育，见少量的小规模断层，个别断层对矿体的完整性有一定的破坏作用；区内未见有侵入岩。

3 矿体特征

矿区钒矿体整体呈“汉堡状”，大面积分布于矿区内，南北向长约5400m、东西向宽约4000m。矿体厚度一般为2-3 米，产状总体平缓，倾向290°-330°，倾角3°-12°，与地层产状一致。矿体V205品位(0.5-1.68)×10-2，平均品位0.87×10-2；矿体平均厚度1.95米。整体厚度稳定，有用组分分布较均匀。

3.1 钒的价态分析

钒主要以低价钒（V3+）的形式存在，约占总钒量的79.64%，矿石中的钒主要以类质同象的形式存在；V5+高价钒约占15.62%，指示矿石中有一定倾向存在少量的游离V2O5(钒石)或钒酸盐矿物（表1）。

表1 钒的价态分布

3.2 钒的物相分析

表2 原矿钒的化学物相分析结果

由表2可见，矿石中的钒主要赋存于云母类矿物中，约占总钒量的80.03%，其次为其他硅酸盐矿物钒，约占4.12%，褐铁矿等氧化铁矿物及高岭石等粘土矿物中的钒，约占15.85%。

3.3 矿物组成及含量

矿石中的片状矿物主要为云母类绿泥石类矿物，金属矿物主要是赤铁矿、褐铁矿，微量黄铁矿；脉石矿物含量较高的是石英、玉髓，其次是云母类和黏土类，少量的绿泥石、重晶石和长石等，矿石中主要矿物的大致含量见表3。

表3 原矿主要矿物组成及其相对含量 %

3.4 主要矿石矿物嵌布特征

3.4.1 云母类

云母类矿物主要呈微细鳞片状。粒径细微，片径大多小于0.02mm（图1）。偶见少量片径较大的云母，最大可达0.20mm。部分白云母粒径极为细小，可称之为绢云母，与石英、玉髓等紧密共生产出。

图1 含钒云母呈细小片状鳞片状分布在石英为基底的脉石中重晶石（Brt）背散射电子图像

云母类矿物多与石英、粘土矿物及石墨炭质物呈定向分布，或紧密交生出现。偏光镜下只有稍粗颗粒的云母光学特征较为明显，扫描电镜下可观察到云母多呈0.01 mm 以下的微细片状，与微细粒石英、粘土矿物紧密嵌布。

为了查明云母类矿物的化学组成特征，对其进行扫描电镜能谱成分分析，见表4。

表4 云母类矿物的能谱微区成分分析结果 %

结果表明了钒在云母中的含量变化较大，V含量主要在0.77%-2.97%(质量百分含量wt%)之间波动，平均含V 2.35%。

部分云母中含钒较高，为钒云母，钒在钒云母中的含量在10.59%-12.73%之间，平均含V 11.71%，扫描电镜能谱成分分析结果见表5。

3.4.2 粘土矿物

粘土矿物中主要是高岭石等。高岭石亦是矿石中钒的载体矿物之一。粘土矿物在薄片中呈无色或被铁质浸染而带淡淡的铁锈红色。细小叶片或鳞片状定向分布，粒径细小，集合体短轴长度多小于10μm 集中于2-5μm，晶形较差。粘土矿物主要呈微晶或隐晶质与微粒石英、玉髓、碳酸盐矿物形成较为致密的胶结质、并嵌布于粗粒石英等矿物粒间，多与微细粒石英、硅酸盐矿物及绢云母、绿泥石混合产出。