江西省彭泽县阳家山矿区钒矿地质特征与成因浅析

赵鑫鑫

（江西省地质矿产勘查开发局912大队，江西 鹰潭 335001）

江西省九江市彭泽县属长江中下游一带，是矿产丰富区域，在地质调查过程中发现较多钒矿赋存。本文仅对彭泽县阳家山钒矿矿区进行地质特征和成因的分析。

1 矿区地理环境及地质特征分析

1.1 自然地理环境

矿区属热带与北温带之间，亚热带的过渡地区中，在这个地带是大陆季风性气候，环境温暖，一年中春夏秋冬较为分明，而且在春夏两季，降雨量充足，适合农作物生长。区内人烟稀少，多为无人区，区内阳家山，破窑垄，塘坝屋等村民已外迁。经济作物主要为棉花和油菜，次为水稻、甘薯、花生等农作物，因阳家山的地貌特征大多为矿区，不适合经济发展，故当地乡镇企业经济发展较为落后，工业不发达。但劳动力充足，且农村电力网已全面改造，在电力供应方面比较充足。矿区海拔标高约40m～440m，相对高度差100m～350m，地形切割一般。植被较发育，多为小乔木、灌木和毛竹，部分人造林。矿区内有一套完善的水系统，遍布小溪和水库，西部有面积800m3的蓄水库，水量储蓄非常充足。

1.2 地质特征分析

1.2.1 区域地质及矿区地质

矿区位于扬子准地台之下扬子—钱塘台拗之湖口—彭泽凹褶断束。区域地层主要为上元古界和下古生界。上元古界震旦系以复陆屑碎屑岩沉积为主，上部为碳酸盐岩或硅质岩，下古生界大面积出露于阳家山、刘家桥一带，由下而上为（炭质）泥（页）岩、碳酸盐岩、页岩，其底部（含）炭质页岩中蕴藏丰富的钒矿资源。区域褶皱不强烈，主要为盖层褶皱，发育有瑞昌—彭泽复式向斜、大港围—老屋饶复向斜和花尖山—黄岭背斜，其展布方向以近东西向、北东向及北北东向为主；断裂较发育，以北东向及北北东向为主。岩浆活动较弱，以燕山早期的酸性花岗岩侵入为主。

区内出露地层从老至新主要有上元古界震旦系下统莲沱组、南陀组和上统陡山沱组、皮园村组；下古生界寒武系下统王音铺组、观音堂组、寒武系上统--奥陶系下统仑山组和奥陶系下统红花园组，另外在河流两侧及低洼的沟谷中见有少量第四系分布。

下统莲沱组分别位于矿区西北角和东北角，向东北方向发展，为河流沉积和湖盆沉淀的复陆屑碎屑岩建造；下统南沱组分布于矿区北东及北西角，呈近东西向、北东向展布，为冰川湖盆相沉积产物；上统陡山沱组主要分布于矿区北部，自西往东展布方向由北东向变为近东西向，为一套闭塞的陆棚边缘盆地相沉积产物，与下伏南沱组呈整合接触；上统皮园村组分布于矿区中部及北部，呈近东西向展布，为滞水盆地强还原环境沉积产物，与下伏陡山沱组呈整合接触。

矿区内寒武系地层较发育，出露有下统王音铺组、观音堂组、中统杨柳岗组、寒武系上统--奥陶系下统仑山组和奥陶系下统红花园组。

寒武系下统王音铺组主要出露于矿区中部,呈近东西向展布，为沉积速度缓慢、水动力条件极为宁静的非补偿性还原台盆相沉积产物，与下伏震旦系上统皮园村组呈整合接触；寒武系下统观音堂组主要出露于矿区南部，呈近东西向展布，为陆棚边缘盆地—陆棚相沉积产物，与下伏王音铺组呈整合接触；寒武系中统杨柳岗组主要出露于矿区东部，呈北东东向展布，为一套浅海相碳酸盐岩建造，与下伏观音堂组呈整合接触；寒武系上统--奥陶系下统仑山组出露于矿区东部，为浅海相碳酸盐岩建造，与下伏地层呈整合接触；奥陶系下统红花园组分布于矿区南东角，已出矿区范围，为浅海相碳酸盐岩建造，与下伏地层呈整合接触。

新生界第四系主要分布于河流、山谷低洼地带，由黄褐色、灰褐色（亚）砂土和砂砾石组成。

矿区内岩浆活动微弱，未见岩体侵入，仅见方解石脉和硅质脉穿插于岩石中，与区内沉积型钒矿关系不密切。

矿区内上元古界震旦系地层岩性主要为紫红、暗紫红色中--厚层状含砾岩屑石英砂岩。灰黑、浅灰色页岩、粉砂质页岩、硅质页岩，夹含锰泥灰岩，局部含黄铁矿结核。深灰色中—厚层状硅质岩夹薄层硅质岩。石英岩，硅质岩，板岩。整体岩层发育好，厚度2m～215m不等。

下古生界寒武系岩性主要为黑色（含）炭质页岩，是矿区的主要含矿层位，矿区钒矿体主要赋存于其中。黄灰绿色页岩、粉砂质页岩夹粉砂岩，偶夹泥晶灰岩。深灰色薄层状泥质灰岩夹中厚层状灰岩、钙质页岩，底部为厚层白云岩。灰色厚层状灰质白云岩、白云岩、白云质灰岩。整体岩层发育较好，厚度110m～233m不等。

1.2.2 矿体地质

在阳家山矿区圈定钒矿体12个，矿体按自下而上、自西往东依次顺编为V1、V2、V3……V12。具备开采条件的矿体主要有V4、V5、V8。分布破窑垄—阳家山一带，主要产于寒武系下统王音铺组底部，在震旦系上统皮园村组顶部亦有钒矿体分布，赋矿标高+92m～+245m。整个矿体呈层状，连续无间断，形态单一，倾向120°～250°，倾角10°～35°，V2O5品位0.7%～0.89%，品位变化系数为12.97%～17.71%。

V4：厚度0.81m～4.13m，厚度变化中等。北东东向展布，倾向160°～175°，倾角5°～25°。V2O5品位0.55%～0.93%，平均0.77%，沿走向和倾向品位变化均不大。

V5：厚度0.91m～2.35m，沿走向厚度变化无明显规律，沿倾向往深部有变厚趋势，厚度变化系数37.07%，厚度变化小。矿体较为舒缓，呈波状，倾向130°～250°，倾角4°～23°。V2O5品位0.53%～1.04%，平均0.70%。

V8：区内最大钒矿体，往东西两端相对较薄，厚度0.88m～3.91m，沿倾向厚度无明显变化，厚度变化系数39.75%，厚度变化小。倾向165°～220°，倾角5°～20°。V2O5品位0.70%～1.20%，平均0.89%。

1.2.3 水文地质

矿区属于裂隙水区内，水量贫乏，降雨过后，地表水流消失过快。在地理环境中，排水系统良好，不利于雨水长时间沉淀，降水大部分从地表裂隙中流走，汇入河流，仅小部分流向地下。

2 阳家山矿区钒矿成因进行多方面的分析

2.1 矿床成矿的条件

矿区的构造最主要的是断裂，其次是褶皱构造。断裂极大的改变岩层的结构，原生岩层不断地接触和挤压新生岩层，经过元素交融产生微量元素和新岩层。岩层中的断裂对岩层切割破坏，改变岩层机构，在矿区构成上具有促进作用。

区内断裂构造发育，主要有北东向和近东西向两组断裂。近东西向断裂主要发育于震旦系地层之中。区内延伸2.7Km，往西延出区外，往东被北东向断裂切割。北东向断裂切割震旦系、寒武系及奥陶系地层和近东西向断裂，区内延2.5至5.3Km，往两端延出区外。

2.2 矿床成矿的规律

矿区内富含（含）炭质页岩。其中通常伴生钒等有用元素，形成（含）炭质页岩的物质除泥、硅、钾质等无机盐成份外，包括陆屑物，藻类，真菌等微生物和植物，及不知名的动物。（含）炭质页岩主要分布在寒武统的地层中。区内钒矿体亦主要赋存于寒武系下统王音铺组底部黑色（含）炭质页岩。

3 分析矿产成因

3.1 矿产分布特征

钒矿体基本赋存于寒武系下统王音铺组底部黑色炭质页岩、硅质页岩和（含炭）页岩中。少数赋存于震旦系上统皮园村组顶部灰黑色（含炭）硅质页岩及硅质岩内。矿体呈（似）层状平行产出，产状与岩层产状近乎一致。无论从水平方向上还是从垂向上看，矿体的空间产出位置与黑色含炭岩系密不可分，矿体总是依附于黑色含炭岩系而存在。

3.2 控矿因素

从矿体的分布特征可发现，寒武系下统王音铺组底部黑色含炭岩系和震旦系上统皮园村组顶部灰黑色(含炭)硅质页岩为区内钒矿的主要控矿因素，而区内的岩浆活动微弱，仅见方解石脉和硅质脉穿插于岩石中，与区内钒矿关系不大密切。断裂构造对钒矿起破坏作用，未发现断裂构造对钒的富集有促进作用，矿化与氧化、淋滤作用无明显关系。

3.3 矿床成因

赋矿岩层水平纹层理发育，层位相当稳定，由于当时沉积环境较封闭，水体较深，气候湿热，陆源物质补给不足，沉积速度缓慢，大量的菌藻类低等生物迅速繁殖生长，菌藻类生物死亡后，在这样的还原条件下保存，同时与陆源补给的细屑泥砂质混积成有机质腐植酸软泥，由于这种有机质腐植酸软泥的络合、吸附作用，吸附了钒、钼等金属元素，经过成岩作用变为含矿炭质页岩。

综上所述，认为区内钒矿床成因为典型的沉积型钒矿床。

4 结束语

在对江西省彭泽县阳家山矿区钒矿开展工作过程中，积累了宝贵的经验。对较复杂的地区开展工作前，应了解其自然地理环境，选择适合工作区的装备和专业地质工作的精密仪器，还需专业人员认真负责地工作。矿区成矿原因需结合矿区地理环境，自然气候及地质特征等多种因素共同考量。

本文仅对江西省彭泽县阳家山矿区钒矿的地质特征和钒矿成因进行分析总结。