贛北地區(qū)黑色巖系釩礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律

周先軍，李淑琴＊，王廣友

（江西有色地質(zhì)勘查一隊(duì)，江西 鷹潭 335003）

黑色巖系是含有機(jī)碳（C有機(jī)≥1%）及硫化物（鐵硫化物為主）較多的深灰—黑色的硅巖、碳酸鹽巖、泥質(zhì)巖（含層凝灰?guī)r）及其變質(zhì)巖石的組合體系（范德廉等，1987年）。當(dāng)黑色巖系中C有機(jī)＞15%時(shí)，又被稱(chēng)為“石煤”。黑色巖系因含C有機(jī)而被作為低熱值燃料能源，在地表出露區(qū)常見(jiàn)民采，同時(shí)黑色巖系也是多種元素的聚集巖系，現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)與黑色巖系有關(guān)的礦產(chǎn)資源包括Au、Ag、Cu、Zn、Sn、Sb、Mn、U、V、Mo、Ni、Se、Te、Ti、Ge、P、油氣等，常呈帶狀分布，形成中大—超大型礦床。

圖1 揚(yáng)子板塊黑色巖系分布圖（據(jù)毛景文等，2002.有修改）

黑色巖系具獨(dú)特的形成環(huán)境，在全球范圍均有分布，反映了環(huán)境變化中的突變及環(huán)境事件，尤其是下寒武統(tǒng)的黑色巖系具有全球等時(shí)性規(guī)模（楊劍，2009）。在我國(guó)，黑色巖系建造廣泛分布于揚(yáng)子地臺(tái)，地理上大致呈昆明-東川-貴陽(yáng)-遵義-長(zhǎng)沙-諸暨一線，以寒武紀(jì)下統(tǒng)為主，震旦紀(jì)、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)也有局部出露（見(jiàn)圖1）。本文主要研究贛北地區(qū)黑色巖系中釩礦地質(zhì)特征。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

贛北地區(qū)是指江西省北部地區(qū)，長(zhǎng)江中下游南岸，贛江下游；大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子板塊，中朝準(zhǔn)地臺(tái)以南，萍鄉(xiāng)—廣豐深大斷裂帶以北；區(qū)域上處下?lián)P子臺(tái)坳、揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)；在凌聯(lián)海等地層分區(qū)中處修水地層小區(qū)和皖浙贛地層小區(qū)。區(qū)域地層以震旦系雙橋山群為基底，地層出露較全，從上到下有第四系、白堊系、侏羅系、石炭系、奧陶系、寒武系、震旦系，局部缺失侏羅系、白堊系。區(qū)內(nèi)黑色巖系遭受不同程度蝕變，常見(jiàn)有黃鐵礦化、黃銅礦化、褐鐵礦化、銅藍(lán)及孔雀石，硅化、碳酸鹽化、黏土化等。

目前已勘查發(fā)現(xiàn)修武地區(qū)硐門(mén)、東渡、大源鋪以及上饒地區(qū)上村、西山等多個(gè)與黑色巖系相關(guān)釩礦床。

2 區(qū)域地質(zhì)特征

2.1 地層

贛北地區(qū)黑色巖系地層出露較全，以修武地區(qū)硐門(mén)釩礦和上饒上村釩礦為例。黑色巖系賦礦層位均在寒武系下統(tǒng)荷塘組（王音鋪組）底部，層位對(duì)礦體空間展布控制明顯（表1）。修武地區(qū)硐門(mén)釩礦賦礦層位為王音鋪組，分布于修武復(fù)式向斜南北兩翼，呈條帶狀向東西方向伸延，長(zhǎng)約130km，受南北向斷裂分割，被分成長(zhǎng)約25km～50km的數(shù)個(gè)區(qū)段。上饒上村釩礦賦礦層位為荷塘組（據(jù)凌聯(lián)海等江西省震旦紀(jì)地層劃分與鄰區(qū)對(duì)比，荷塘組與王音鋪組為同一層位），該地層在礦區(qū)沿走向長(zhǎng)10.5km，出露寬度300m～500m；南段走向北東35°左右，傾向南東，傾角24°～41°；北段走向近南北，傾向東，傾角20°～37°。

圖2 贛北地區(qū)大地構(gòu)造位置與地層分區(qū)

表1 上饒上村釩礦及修武地區(qū)硐門(mén)釩礦床部分地層對(duì)比

由上饒上村釩礦沿走向地層柱狀對(duì)比（圖3）可見(jiàn)，釩礦體賦存于荷塘組底部石煤層中。含釩礦石煤層以灰黑色—黑色為主，變余炭質(zhì)粒狀結(jié)構(gòu)，層狀—似層狀構(gòu)造，主要成分為炭質(zhì)、長(zhǎng)石、石英、粉砂屑、粘土礦物及硅質(zhì)。多受擠壓褶皺影響較破碎，揉皺現(xiàn)象明顯，裂隙發(fā)育，沿裂隙常見(jiàn)方解石細(xì)脈、石英細(xì)脈等充填，并見(jiàn)有星點(diǎn)狀黃鐵礦化、黃銅礦化、褐鐵礦化，局部見(jiàn)銅藍(lán)及孔雀石等。非金屬礦化有硅化、碳酸鹽化、黏土化等。碳質(zhì)含量較高，污手，并見(jiàn)有黃豆?fàn)铧S鐵礦結(jié)核、磷結(jié)核、硅質(zhì)結(jié)核等。

2.2 構(gòu)造

上饒上村地區(qū)釩礦總體構(gòu)造輪廓為震旦系和古生界地層構(gòu)成的一復(fù)式向斜。該復(fù)式向斜兩側(cè)發(fā)育有一系列次一級(jí)褶皺，上村釩礦即位于其一的樟石橋次級(jí)背斜南翼。為單斜褶皺構(gòu)造，地層從老到新由西到東依次分布，總體走向?yàn)楸睎|—北北東，傾向南東—南東東，傾角24°～41°。

修武地區(qū)總體構(gòu)造輪廓由南部九嶺復(fù)式背斜、北部九宮復(fù)式背斜和中部修武復(fù)式向斜組成，復(fù)式背斜是該區(qū)褶皺基底，復(fù)式向斜是蓋層褶皺。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造也較發(fā)育，主要是順層脫滑構(gòu)造和切層陡傾斜斷裂。硐門(mén)釩礦地處修武復(fù)式向斜，也為單斜構(gòu)造，地層總體走向北西，傾向北東，傾角50°～80°。

圖3 上村釩礦沿走向地層柱狀對(duì)比

2.3 巖漿巖

上饒上村地區(qū)地表沒(méi)有發(fā)現(xiàn)巖漿巖，而修武地區(qū)區(qū)域巖漿巖較發(fā)育，呈多旋回、多期次特征。但經(jīng)多方研究論證，巖漿巖與黑色巖系釩礦成礦不具明顯相關(guān)關(guān)系。

3 區(qū)域黑色巖系釩礦控礦因素

范德廉、涂光熾、唐紅松、葉杰等系統(tǒng)地研究了我國(guó)黑色巖系相關(guān)礦產(chǎn)資源，論證了黑色巖系型礦床的成礦模式，提出了黑色巖系物質(zhì)來(lái)源與缺氧環(huán)境密切相關(guān)的理論問(wèn)題。這為后來(lái)研究黑色巖系奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

贛北地區(qū)黑色巖系釩礦床，包括硐門(mén)釩礦、東渡釩礦、上饒上村釩礦等，礦體均產(chǎn)于寒武系荷塘組（王音鋪組）底部的石煤層中，礦山往往有自燃現(xiàn)象，具臭雞蛋味（硫化物），賦礦處具相似特征，即揉皺發(fā)育，C有機(jī)含量較高，為石煤，污手，常見(jiàn)含黃鐵礦結(jié)核、磷質(zhì)結(jié)核、硅質(zhì)結(jié)核等。整個(gè)層位在圖1昆明-東川-貴陽(yáng)-遵義-長(zhǎng)沙-諸暨一線均有分布，說(shuō)明該層位具區(qū)域性和穩(wěn)定性，且釩的富集在此層位內(nèi)具普遍性?？梢?jiàn)礦體的形成既受寒武系下統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)序的控制，又與當(dāng)時(shí)的古地理、古氣候沉積環(huán)境相關(guān)（熊玉生等，2009）。

結(jié)合贛北地區(qū)古地理與對(duì)相關(guān)礦床了解分析，認(rèn)為贛北地區(qū)釩礦體形成有以下要素（圖4）：

（1）贛北地區(qū)處鄂皖陸臺(tái)和九嶺海底高地之間，形成類(lèi)潮坪瀉湖地貌——這為礦體形成奠定了一個(gè)穩(wěn)定的沉積環(huán)境。

（2）贛北地區(qū)氣候濕熱，水體穩(wěn)定，使得藻類(lèi)繁育飛速——這為礦體提供了足夠有機(jī)物源。

（3）陸源帶著碎屑和各種元素不斷加入，其中多種元素被藻類(lèi)吸收——這為礦體提供了另一個(gè)物源。

圖4 贛北地區(qū)古地理環(huán)境與黑色巖系形成示意圖

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)贛北地區(qū)相關(guān)礦床的分析研究認(rèn)為：

（1）贛北地區(qū)黑色巖系釩礦含礦性連續(xù)穩(wěn)定。

（2）釩礦體受寒武系下統(tǒng)荷塘組（王音鋪組）地層控制，且礦體均賦存于層位底部，礦體穩(wěn)定、連續(xù)。

（3）贛北地區(qū)寒武系在古地理環(huán)境中同處一個(gè)類(lèi)潮坪瀉湖地貌，溫濕條件一致。穩(wěn)定平靜的地貌提供了沉積環(huán)境，適宜的氣候給予了C有機(jī)來(lái)源，陸源碎屑及其帶來(lái)的V、Au、Ag、Pt、Cu、Mo、Pb等等元素，為黑色巖系礦產(chǎn)的形成提供了可能。

（4）贛北地區(qū)黑色巖系找礦可以寒武系荷塘組（王音鋪組）下段石煤層為地層標(biāo)志。

（5）民間多有將石煤做燃料，可以石煤民采窿為找礦直接標(biāo)志。