寒武紀(jì)黑色頁(yè)巖中釩賦存狀態(tài)研究
——以通山縣釩礦為例

朱 丹, 魯 力, 魏均啟, 王 芳, 桂博藝, 潘詩(shī)洋

(1.湖北省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心,湖北 武漢 430034; 2.國(guó)土資源部 稀土稀有稀散礦產(chǎn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430034)

早寒武紀(jì)時(shí)期地球大陸格局、表面環(huán)境和生物組成等方面發(fā)生了重大改變,導(dǎo)致了與生命和環(huán)境有關(guān)的元素在海洋沉積物中發(fā)生不同程度地富集乃至形成大型沉積礦床。此類礦床在揚(yáng)子陸塊東南被動(dòng)大陸邊緣最為發(fā)育,典型代表為云南東部—貴州中部地區(qū)的磷塊巖礦床[1],貴州東部—湖南西部和浙江地區(qū)的鎳鉬硫礦床[2],以及遍布貴州、湖北、湖南、廣西、江西和浙江等廣大地區(qū)的釩礦[3-4]。相對(duì)于P、Ni、Mo等元素,釩既是生命體必需的元素,又容易受氧化還原狀態(tài)變化而改變價(jià)態(tài),以此記錄環(huán)境變化信息[5]。釩在沉積物中的富集主要通過(guò)有機(jī)質(zhì)積累、沉積環(huán)境變化和熱水流體交代三種途徑[6]。

目前研究普遍認(rèn)為,釩在黑色頁(yè)巖中以類質(zhì)同象替換粘土礦物中的Ti、Al、等離子,或者與有機(jī)官能團(tuán)絡(luò)合賦存在有機(jī)質(zhì)中[7-8]。但是,在江西和湖南一些礦床中發(fā)現(xiàn)在成巖作用和后期熱事件(或變質(zhì))作用下釩礦也會(huì)形成含釩重礦物,如鈦釩石榴石、鉻釩石榴石等[9]。此外,釩也可以在原油中大量富集。釩主要用于生產(chǎn)合金鋼和催化劑,是發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)、科技和國(guó)防必不可少的重要元素,具有“現(xiàn)代工業(yè)味精”的美譽(yù)。然而釩的來(lái)源比較單一,目前98%釩資源來(lái)自于俄羅斯、中國(guó)、南非等大型巖漿釩鈦磁鐵礦礦床[10-11]。除釩鈦磁鐵礦外,黑色頁(yè)巖是重要的含釩巖石,目前探明的中國(guó)黑色頁(yè)巖中含V2O5超過(guò)2億t,是巖漿釩鈦磁鐵礦礦床V 資源量的數(shù)倍[12]。此外,黑色頁(yè)巖中所含的V2O5品位一般在0.3～1.3 wt%,明顯高于釩鈦磁鐵礦中的V2O5品位(0.2 wt%)。但是由于作為釩主要賦存形式的有機(jī)質(zhì)和粘土礦物在礦物分選中與其他礦物不易分離,限制了沉積型釩礦的開(kāi)發(fā)和利用。因此,了解釩在黑色頁(yè)巖中的具體的賦存狀態(tài)和是否有含釩重礦物的出現(xiàn),不僅可以幫助了解沉積型釩礦的成因,還可以更好地為工業(yè)應(yīng)用服務(wù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

揚(yáng)子陸塊是古老的克拉通化的陸塊,與位于其東南部的華夏陸塊在奧陶紀(jì)拼貼形成華南克拉通。揚(yáng)子陸塊北部與華北克拉通以中生代秦嶺—大別—蘇魯造山帶相隔,西部以中生代—新生代龍門(mén)山斷裂與松潘甘孜地塊相鄰,西南以新生代紅河斷裂為界。在晚新元古代—早寒武世時(shí)期(720～510 Ma),揚(yáng)子陸塊處于穩(wěn)定的被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境,沉積了一套連續(xù)的以自生碳酸質(zhì)、磷酸質(zhì)巖石和黑色頁(yè)巖為主的巖石序列。寒武紀(jì)早期,揚(yáng)子陸塊東南緣發(fā)育為較為成熟的碳酸鹽巖臺(tái)地,在臺(tái)地邊緣相和深海相沉積有厚層黑色頁(yè)巖。

通山縣位于當(dāng)時(shí)碳酸鹽巖臺(tái)地邊緣,沉積型釩礦賦存于寒武紀(jì)下統(tǒng)王音鋪組中下段,礦體底板距王音鋪組底界燈影組硅質(zhì)巖和灰?guī)r約10～30 m。王音鋪組大致呈東西方向條帶狀延伸,下部主要為薄層硅質(zhì)巖(或硅質(zhì)頁(yè)巖)夾炭質(zhì)泥巖,與下伏震旦系燈影組呈平行不整合接觸,厚度為28～55 m。觀音堂組為灰色、風(fēng)化后帶綠色的頁(yè)巖,通山縣留咀橋組厚度為63.72 m,往東有增厚的趨勢(shì)。研究區(qū)大地構(gòu)造位置處于通山臺(tái)緣褶沖帶,是一個(gè)構(gòu)造交接之地,褶皺、斷裂等構(gòu)造在區(qū)內(nèi)比較發(fā)育。被燕山期花崗巖侵入,地層發(fā)生不同程度的接觸變質(zhì),變質(zhì)程度一般較弱,為板巖—千枚巖變質(zhì)(圖1)。

圖1 研究區(qū)地層及巖漿巖分布圖Fig.1 The distribution map of the stratigraphic and magmaticrocks in the study area1.新生界;2.白堊系—第三系;3.中生界;4.古生界;5.上元古界;6.中元古界;7.下元古界;8.侵入巖;9.青峰—襄廣斷裂;10.研究區(qū)。

2 分析方法

本次研究開(kāi)展了野外調(diào)查和室內(nèi)研究,觀察記錄了礦體的分布和產(chǎn)出、采礦場(chǎng)樣品情況,采集了巖石、礦石標(biāo)本30余件,選取了其中具有代表性的11件樣品(V01-V11)進(jìn)行綜合研究,采樣位置和野外描述見(jiàn)表1。

2.1 薄片、光片電子顯微鏡分析

薄片及光片的樣品加工是由廊坊誠(chéng)信地質(zhì)服務(wù)有限公司完成,觀察分析使用的是ZEISS AXIO Scope.A1偏光顯微鏡。

2.2 掃描電子顯微鏡觀察及能譜分析

掃描電鏡分析在河南省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成,儀器型號(hào)為ZEISS MERLIN Campact,礦物全分析結(jié)果由搭載在該掃描電鏡上的布魯克能譜儀及AMICS軟件分析獲得,加速電壓為20 kV。

表1 樣品信息表Table 1 Sample information table

注:V01樣品采自王音鋪組底部,樣品位置描述皆為該樣品距V01樣品的垂直層面距離(m)。

2.3 激光拉曼分析

銳鈦礦分析實(shí)驗(yàn)完成于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,使用的是裝備有奧林巴斯M-plan-BD 100倍顯微鏡頭的賽默飛激光拉曼。在激光斑束為1μm條件時(shí),以24 mW的輸出能量照射樣品所能獲取的最大能量為10 mW。

2.4 電子探針礦物主要成分分析

礦物主要成分分析實(shí)驗(yàn)完成于國(guó)土資源部武漢地質(zhì)調(diào)查中心電子探針實(shí)驗(yàn)室,使用島津1600型電子探針波譜分析,加速電壓為15 kV,工作電流為2.0×10-8A,束斑直徑為1μm,結(jié)果的不確定度優(yōu)于2%。

2.5 全巖X射線衍射礦相分析

全巖X射線衍射礦相分析在湖北省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成,儀器型號(hào)為德國(guó)Bruker D8-FOCUS,測(cè)試條件為CuKα射線,Ni濾波,40 kV,40 mA,LynxEye192位陣列探測(cè)器,掃描步長(zhǎng)0.01°2θ,掃描速度每步0.05 s,λ=1.540 598 A。

2.6 全巖主微量XRF,ICP-MS分析

主量、微量及稀土元素分析樣品在湖北省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成。主量元素使用X熒光光譜儀(1800)加濕法分析,稀土元素采用質(zhì)譜儀(Thermoelemental X7)分析,微量元素采用等離子發(fā)射光譜儀(ICAP6300)和示波極譜儀(JP-2)分析。

3 分析結(jié)果

3.1 巖石特征

巖石巖性為一系列黑色硅質(zhì)巖—(含)粉砂泥質(zhì)巖—泥質(zhì)巖,有機(jī)質(zhì)含量高,主要呈條紋狀構(gòu)造及塊狀構(gòu)造。①條紋狀構(gòu)造:由深淺不一的條紋組成,深色部分有機(jī)質(zhì)及粘土礦物含量較高,淺色部分有機(jī)質(zhì)較少,石英含量較高;②塊狀構(gòu)造:礦石內(nèi)礦物成分、結(jié)構(gòu)及顏色較均一。

巖石主要呈(含)粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)及泥質(zhì)結(jié)構(gòu),部分礦物呈他形粒狀結(jié)構(gòu)或殘余結(jié)構(gòu)。①(含)粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu):由粒徑為0.004～0.06 mm石英等砂屑及粒徑<0.004 mm的粘土礦物構(gòu)成,砂屑含量高,則呈粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu),砂屑含量<25%,則呈含粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)(圖2-a)。②泥質(zhì)結(jié)構(gòu):主要由粒徑<0.004 mm的粘土礦物水云母及伊利石組成,均勻分布(圖2-b)。③他形粒狀結(jié)構(gòu):礦石中有少量炭質(zhì)(有機(jī)質(zhì))、黃鐵礦、黃銅礦、金紅石及褐鐵礦。鏡下觀察,它們呈他形粒狀(圖2-c)、星點(diǎn)浸染狀分布于礦石中。④殘余結(jié)構(gòu):巖石中偶見(jiàn),黃鐵礦發(fā)育褐鐵礦化,呈原礦物晶型假象,局部見(jiàn)原礦物殘留,具殘余結(jié)構(gòu)(圖2-d)。

圖2 礦石結(jié)構(gòu)(增加礦物標(biāo)注)Fig.2 Texture of the orea.(含)粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu);b.泥質(zhì)結(jié)構(gòu);c.他形粒狀結(jié)構(gòu);d.殘余結(jié)構(gòu)。

根據(jù)X射線衍射分析、掃描電鏡能譜分析及薄片、光片觀察得出,巖石的組成礦物主要為石英、(水)白云母及伊利石,次要礦物為重晶石、方解石、白云石及銳鈦礦,主要金屬礦物為黃鐵礦及褐鐵礦,有機(jī)質(zhì)普遍浸染狀分布。

X射線衍射數(shù)據(jù)如圖3。半定量結(jié)果顯示:V01號(hào)樣品礦物成分主要為石英;V04號(hào)樣品主要礦物為石英及白云母,并含有較多的重晶石;V10號(hào)樣品主要礦物為石英、白云母及伊利石。

對(duì)V10及V11號(hào)樣品進(jìn)行了AMICS(礦物全分析)測(cè)試,V10號(hào)樣品選取于泥質(zhì)巖銳鈦礦聚集體區(qū)域,結(jié)果如圖4及表2所示。數(shù)據(jù)顯示,該區(qū)域深色條帶部分主要由粘土礦物組成,成分主要為白云母、伊利石及石英,巖性為含石英粉砂質(zhì)泥巖;淺色條帶部分砂屑成分含量較高,主要為石英及銳鈦礦,并含少量褐鐵礦、白云石及方解石,巖性為銳鈦礦集合體。V11號(hào)樣品分析區(qū)域(圖5、表3所示)主要礦物為石英,含量64.9 wt%,次要礦物為伊利石,并含微量白云母及綠泥石。金屬礦物為黃鐵礦,并沿顆粒邊部及裂隙處發(fā)生褐鐵礦化現(xiàn)象。

圖3 XRD數(shù)據(jù)(上為V01;中為V04;下為V10)Fig.3 XRD data

圖4 V10測(cè)量區(qū)域背散射電子像及礦物分析圖像Fig.4 BSE and AMICS images of sample V10

礦物組成重量百分比/%面積百分比/%顆粒數(shù)統(tǒng)計(jì)相對(duì)誤差銳鈦礦35.5524.54 2560.03石英39.7644.46 8100.02褐鐵礦1.070.831040.2伊利石15.3215.915260.09白云母4.244.513750.1白云石0.050.0550.89方解石0.050.06150.52三氧化二鉻0.410.23730.23未知礦物0.791.154420.09空隙06.6619 5560.01

注:其中三氧化二鉻應(yīng)為樣品拋光過(guò)程中引入的雜質(zhì)。

圖7 V-Ti元素掃描電鏡分布圖 Fig.7 V-Ti element scanning electron microscopya.背散射圖像;b.V元素分布圖像;c.Ti元素分布圖像。

圖8 V-K元素掃描電鏡分布圖Fig.8 V-K element scanning electron microscopya.背散射圖像;b.V元素分布圖像;c.K元素分布圖像。

圖5 V11測(cè)量區(qū)域背散射電子像及礦物分析圖像Fig.5 BSE and AMICS images of sample V11

礦物名稱質(zhì)量百分比/%面積百分比/%分析顆粒數(shù)統(tǒng)計(jì)相對(duì)誤差石英64.9274.056190.06黃鐵礦12.747.61600.15褐鐵礦19.9115.665490.07伊利石1.92.071580.15白云母0.280.29280.37綠泥石0.110.190.66未知礦物0.070.11240.41空隙00.09480.28

根據(jù)對(duì)本區(qū)樣品中成分為T(mén)iO2的礦物進(jìn)行拉曼分析,如圖6所示,結(jié)果顯示樣品中最高峰位為144 cm-1,次峰位為402 cm-1、520 cm-1及641 cm-1,與銳鈦礦的主峰位146.9 cm-1,次峰位396.4 cm-1、512.4 cm-1及636.4 cm-1相吻合,且峰型完全一致,而金紅石主要峰位值為242.2 cm-1、444.1 cm-1及607.8 cm-1,與該礦物不符合,證明該區(qū)成分為T(mén)iO2的礦物為銳鈦礦。

4 礦物成分

4.1 環(huán)境掃描電鏡能譜分析

本次研究選取V10號(hào)樣品進(jìn)行掃描電鏡能譜分析。從V-Ti元素分布圖(圖7)中可以看出,圖7-a中淺灰色部分為富Ti礦物,而圖7-b V元素與圖7-c Ti元素具有一致的分布特征,表明富含Ti的礦物中為V的富集區(qū)域。

圖8中分析區(qū)域?yàn)槟鄮r,礦物成分較為單一,主要為云母,單元素的能譜分析(圖8-c)顯示出K在其中呈散點(diǎn)狀均勻分布,而圖8-b中V與其分布特征一致,表示云母礦物內(nèi)含有V元素。

4.2 電子探針?lè)治?/h3>

對(duì)V10號(hào)樣品內(nèi)的銳鈦礦及水云母進(jìn)行電子探針?lè)治?所得數(shù)據(jù)如表4所示。No.1-No.3主要成分為T(mén)iO2,為96.1%～99.28%,平均值為97.60%,V2O3含量1.31%～5.24%,平均值為3.00%。分別將三個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采用氧原子法進(jìn)行晶體化學(xué)式計(jì)算,獲得其化學(xué)式為(Ti0.94～0.98V0.01～0.05)O2,具體換算過(guò)程為[13]:①將各氧化物質(zhì)量百分?jǐn)?shù)/分子量換算成物質(zhì)的量;②將物質(zhì)的量換算為對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子數(shù)及陰離子數(shù);③以總氧原子數(shù)=2為基準(zhǔn)換算出各陽(yáng)離子的摩爾數(shù)。

圖6 礦物拉曼分析圖Fig.6 Raman spectroscopy data

No.4-No.6電子探針測(cè)試范圍內(nèi)氧化物總量為86.09%～88.98%,表明可能含有11.02%～13.91%的H2O,其化學(xué)成分主要為SiO2及Al2O3,其含量平均值分別為46.47%和24.47%,K2O含量5.75%～6.77%,V2O3含量2.61%～2.86%。綜合其化學(xué)成分特征及鏡下觀察結(jié)果,與(水)白云母(化學(xué)分子式為K1-x(H2O)x{Al2[Si3O10](OH)2-x(H2O)x})相吻合,所得分子式中V離子數(shù)為0.15～0.17,較為穩(wěn)定。

表4 銳鈦礦及水云母電子探針數(shù)據(jù)(單位:wt%)Table 4 Major composition of anatase and hydromica

5 地球化學(xué)特征

5.1 全巖主量元素特征

對(duì)V01-V11號(hào)樣品進(jìn)行全巖主量元素分析,從表5數(shù)據(jù)中可以看出,SiO2含量一般較高,且變化較大,高者為89.0～97.8 wt%,為硅質(zhì)巖,低者為61.0%～72.7%,同時(shí)具有較高的燒失量(主要為有機(jī)質(zhì)),屬于(含)粉砂質(zhì)泥巖型礦石。Al2O3含量在0.16～15.2 wt%,變化范圍廣,但一般在8.3 wt%以下;K2O的含量<4 wt%;Na2O、CaO及MgO含量均<1 wt%;FeT含量在0.10%～3.76%,一般在1.5%以下;燒失量一般較大,在10%以上。P2O5的含量很低,為0.02%～0.08%。

表5 全巖主量元素地球化學(xué)分析數(shù)據(jù)(單位:wt%)Table 5 Whole rock major element compositions

5.2 微量及稀土元素特征

對(duì)V01-V11號(hào)進(jìn)行全巖微量元素及稀土元素分析,結(jié)果如表6所示。其中,V04、V06-V10號(hào)樣品V含量較高,為6 373.9×10-6～10 285.7×10-6,均達(dá)到最低工業(yè)品位(0.5～0.7 wt%),平均值為8 106.6×10-6,Ba含量較高,平均值為13 863.7×10-6。本區(qū)巖石稀土總量較小,如圖9所示,具明顯的負(fù)Ce異常,經(jīng)PSSA標(biāo)準(zhǔn)化[14]后呈明顯左傾模式,LREE/HREE較小,為0.28～0.74,平均值為0.43。

6 討論

6.1 V的主要賦存形式分析

通過(guò)礦物學(xué)分析,V主要賦存在有機(jī)質(zhì)、粘土礦物和銳鈦礦中。通過(guò)地球化學(xué)數(shù)據(jù)可以更好地顯示V與這些礦物之間的關(guān)系。圖10為V/LOST/SiO2/Al2O3/K2O/Ti在不同樣品中含量的變化趨勢(shì),圖中顯示出:

圖9 稀土元素分布模式圖Fig.9 REE pattern of the Tongshan black shales

①V與LOST(燒失量)呈較明顯的正相關(guān)關(guān)系,而LOST包含C/S/F等揮發(fā)分,在本樣品中,有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生的CO2為L(zhǎng)OST的主要組成部分,因此,可間接說(shuō)明V與有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān)關(guān)系,即有機(jī)質(zhì)含量高有利于釩礦富集。②V與SiO2則呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系,SiO2含量高的樣品一般V含量低,表明石英富集的樣品不利于釩礦富集成礦。

表6 全巖微量及稀土元素地球化學(xué)分析數(shù)據(jù)表Table 6 Whole rock trace element and REE composition

③V與Al2O3/K2O呈明顯的正相關(guān)關(guān)系,大多數(shù)樣品符合其相關(guān)性,個(gè)別樣品除外,而Al2O3/K2O主要賦存于粘土礦物內(nèi),說(shuō)明粘土礦物對(duì)V礦富集具有較大影響,即粘土礦物含量越高,V的品位越高;④V與Ti元素呈不明顯的正相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明Ti對(duì)V的富集有一定作用,而Ti主要分布在銳鈦礦內(nèi),說(shuō)明銳鈦礦內(nèi)雖然含有V元素,但是由于礦物含量較少,未起到主導(dǎo)性作用。

6.2 V礦的成礦過(guò)程和環(huán)境意義

海洋沉積物中的物質(zhì)來(lái)源主要來(lái)自于陸源碎屑物質(zhì)、海水沉淀和后期熱液作用。Al2O3的含量可以用作判斷沉積物中陸源碎屑比率的重要指標(biāo),如圖10所示V的含量并不隨Al2O3的增加而產(chǎn)生明顯變化,說(shuō)明V的主要來(lái)源并不是陸源碎屑。研究區(qū)黑色頁(yè)巖經(jīng)歷后期弱接觸變質(zhì),形成少量定向白云母,通過(guò)電子探針?lè)治?白云母中的V含量明顯低于由成巖作用形成的粘土質(zhì)礦物,表明后期熱液作用也不是V的主要來(lái)源。相對(duì)而言,V主要賦存于成巖過(guò)程中形成的有機(jī)質(zhì)、礦物(粘土礦物和銳鈦礦)中,顯示V主要來(lái)自于海水中。

V在富氧的海水中以VO3-形式存在,具有較高的溶解度,但是在缺氧的環(huán)境中則容易被還原為四價(jià)或者三價(jià),被有機(jī)體和粘土礦物吸收,沉積到海洋沉積物中。根據(jù)前人[15]提出,當(dāng)全巖中n(V)/n(V+Ni)比值為0.46～0.57時(shí),巖石的形成環(huán)境為氧化環(huán)境,為0.57～0.83時(shí)為缺氧環(huán)境,為0.83～1.00時(shí)為靜海環(huán)境;Krejei-Graf[16]和Dill[17]提出:全巖中n(V)/n(Cr)<2表示氧化環(huán)境,n(V)/n(Cr)>2表示還原環(huán)境。通過(guò)對(duì)本研究區(qū)11個(gè)樣品的微量元素分析(表5),硅質(zhì)巖—(含)粉砂質(zhì)頁(yè)巖樣品中n(V)/n(V+Ni)為0.79～1,n(V)/n(Cr)為2.40～24.68,證實(shí)該區(qū)域巖石形成于還原環(huán)境。

圖10 V/LOST/SiO2/Al2O3/K2O/Ti含量變化趨勢(shì)圖Fig.10 Variations of V,LOST,SiO2, Al2O,K2O and Ti

V在沉積物中的大量富集不僅與缺氧環(huán)境有關(guān),也與海洋的初始生產(chǎn)率有關(guān)系。由上可知,V的含量與有機(jī)質(zhì)含量成正相關(guān)關(guān)系。同時(shí)Ba作為海洋初始生產(chǎn)率的重要指標(biāo),與V的含量也成正相關(guān)關(guān)系。所以,寒武紀(jì)V的富集形成與生物大量繁殖的時(shí)段有關(guān)。

巖石的稀土元素地球化學(xué)特征是區(qū)分熱水沉積和非熱水沉積的重要標(biāo)志[18-19]。海相熱水沉積物稀土總量較低,經(jīng)北美頁(yè)巖組合樣標(biāo)準(zhǔn)化后,Ce常有明顯的負(fù)異常,LREE/HREE較小,北美頁(yè)巖組合標(biāo)準(zhǔn)化近于水平或左傾;相反,正常海水碎屑沉積物稀土總量較高,Ce可見(jiàn)正異常,LREE/HREE較大,北美頁(yè)巖組合樣標(biāo)準(zhǔn)化曲線明顯右傾。本區(qū)巖石稀土總量較小,如圖9所示,具明顯的負(fù)Ce異常,經(jīng)PSSA標(biāo)準(zhǔn)化后呈明顯左傾模式,LREE/HREE較小,為0.28～0.74,平均值為0.43。結(jié)果表明,稀土元素特征與海相熱水沉積物相符。

7 結(jié)論

(1) 研究區(qū)巖性主要為(含)石英粉砂質(zhì)泥巖及硅質(zhì)巖,礦物主要組成為石英、(水)白云母及伊利石,次要礦物為重晶石、方解石、白云石及銳鈦礦,主要金屬礦物為黃鐵礦及褐鐵礦,普遍渲染有有機(jī)質(zhì)顆粒。

(2) 巖石構(gòu)造主要為條紋狀構(gòu)造及塊狀構(gòu)造,結(jié)構(gòu)以(含)粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)為主,另外有泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)及殘余結(jié)構(gòu)。

(3) 主要含V礦物為銳鈦礦及(水)白云母,其V2O3含量分別為1.31%～5.24%及2.61%～2.86%。

(4) V與LOST(燒失量)呈較明顯的正相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明有機(jī)質(zhì)含量高有利于釩礦富集;V與SiO2則呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系,表明石英富集的樣品不利于釩礦富集成礦;V與Al2O3/K2O呈明顯的正相關(guān)關(guān)系,粘土礦物含量越高,V的品位越高;V與Ti元素呈不明顯的正相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明銳鈦礦內(nèi)雖然含有V元素,但未起到主導(dǎo)性作用。

(5) 樣品中n(V)/n(V+Ni)為0.79～1,n(V)/n(Cr)為2.40～24.68,表明該區(qū)域巖石形成于靜海還原環(huán)境。

(6) 巖石稀土元素特征與海相熱水沉積物相符,代表存在熱液作用,與本區(qū)含有較多熱水沉積礦物重晶石相吻合。