湖北省石板溝礦區(qū)釩礦地質(zhì)特征與找礦方向

陳長江，胡 明，何洪濤，胡章章，馬文勝

（湖北省地質(zhì)局第八地質(zhì)大隊(duì)，湖北 襄陽 441002）

石板溝礦區(qū)隸屬湖北省鄖西縣香口鄉(xiāng)管轄，通過地質(zhì)勘查工作，查明礦區(qū)工業(yè)釩礦體資源量（332+333）釩金屬量10.2萬噸，為一中型規(guī)模的獨(dú)立釩礦。本文通過對(duì)石板溝釩礦的礦區(qū)地層、礦體特征等進(jìn)行了介紹分析，并指出找礦方向，對(duì)在該地區(qū)尋找類似的釩礦有一定的參考意義[1]。

1 地層

石板溝礦區(qū)出露地層主要有南華系耀嶺河組，震旦系上統(tǒng)燈影組，寒武系下統(tǒng)楊家堡組、莊子溝組和第四系（圖1）。本礦區(qū)釩礦存于寒武系下統(tǒng)莊子溝組[2]。本礦區(qū)含礦巖系為寒武系下統(tǒng)莊子溝組下段含炭硅質(zhì)板巖，主要受地層層位控制，其主要特征如下：該含礦巖系呈層狀產(chǎn)出，厚度大，厚62.20m～100.20m。含礦巖系為一套黑色薄至中厚層含炭硅質(zhì)板巖～含磷結(jié)核含炭硅質(zhì)板巖組合，其中礦層主要為黑色薄層狀含磷結(jié)核含炭硅質(zhì)板巖～含碳硅質(zhì)巖。

2 構(gòu)造

2.1 褶皺構(gòu)造

礦區(qū)為一倒轉(zhuǎn)向斜構(gòu)造，向斜軸走向?yàn)楸蔽魑飨?，軸部出露地層為寒武系下統(tǒng)莊子溝組地層。北翼（倒轉(zhuǎn)翼）出露地層為寒武系下統(tǒng)莊子溝組地層。由于斷裂F1作用，導(dǎo)致寒武系下統(tǒng)楊家堡組缺失[3]。南翼（正常翼）出露地層寒武系下統(tǒng)楊家堡組，由于斷裂F2作用，導(dǎo)致寒武系下統(tǒng)莊子溝組部分地層缺失。北翼地層產(chǎn)狀為其傾向350°～25°，傾角52°～85°，南翼地層產(chǎn)狀傾向31°～60°，傾角53°～72°，為一軸面傾向北～北北東、向南～南南西倒轉(zhuǎn)的向斜構(gòu)造，向斜北翼地層控制著釩礦體分布。

2.2 斷裂構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)中、淺變形構(gòu)造層次并存，出現(xiàn)多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成北西向擠壓與滑覆構(gòu)造并存的格局。礦區(qū)主要發(fā)育北西走向(F3、F4)和近東西向(F1、F2)斷裂構(gòu)造。

礦區(qū)內(nèi)發(fā)育，主要為近東西向斷層和北西走向斷層，分別敘述如下：

近東西向斷層：此方向斷層僅見F3、F4兩條斷層，均為正斷層。其中F3斷層規(guī)模較小，礦區(qū)內(nèi)出露長約97m，走向284°～104°，傾向北北東，傾角65°～74°，斷層帶寬約3m～5m。F4斷層規(guī)模較大，礦區(qū)內(nèi)出露長度1385m，位于南華系耀嶺河組與莊子溝組接觸部位，斷層走向近東西向，傾向北，傾角與地層片理一致，斷層傾角為55°～75°，破碎帶在地表寬達(dá)3m～5m左右。

北西走向斷層（F1、F2）：此組斷層在礦區(qū)內(nèi)較發(fā)育，被近東西向斷層切割，為區(qū)域性斷層。其中F1斷層：逆斷層，在礦區(qū)內(nèi)出露長度3150m，該斷層為一弧形斷層，其斷層走向多在80°～110°，傾角40°～80°；斷層北側(cè)（上盤）的地層為震旦系上統(tǒng)燈影組，斷層南側(cè)（下盤）為寒武系下統(tǒng)莊子溝組下段，破碎帶在地表寬達(dá)2m～8m左右。

F2斷層：為正斷層，在礦區(qū)內(nèi)出露長度1733m。走向北西向，斷層傾向北東，傾角42°～85°。斷裂上盤為寒武系下統(tǒng)莊子溝組上段，下盤為寒武系下統(tǒng)楊家堡組，缺失寒武系下統(tǒng)莊子溝組下段。

以上主要斷裂對(duì)礦體沒造成大的影響，對(duì)礦體的構(gòu)造形態(tài)和礦層連續(xù)性影響較小，只是偶見個(gè)別層間小斷層和層間褶曲，規(guī)模不大，局部造成了礦體的復(fù)雜化。

圖1 鄖西縣石板溝礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

3 礦床特征

石板溝礦區(qū)釩礦體賦存于寒武系下統(tǒng)莊子溝組下段一巖性層（∈1z1-1）內(nèi)，共圈定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)三個(gè)釩礦體。礦體與圍巖呈漸變過渡，各礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模等特征如下：

Ⅰ號(hào)礦體：礦體巖性以含磷結(jié)核炭硅質(zhì)板巖為主，少量含炭硅質(zhì)板巖，呈層狀，向北西方向側(cè)伏，控制礦體長度1490m，中間厚度較大，東西兩端厚度逐步尖滅，從地表向深部有增大的趨勢(shì)。礦體斜深為32m～168.07m，礦體厚度0.80m～14.77m，平均厚度4.49m，厚度變化系數(shù)71%；V2O5品位0.41%～1.86%。礦體走向267°～87°，傾向北，傾角66°～71°。

Ⅱ號(hào)礦體：礦體巖性以薄層狀含磷結(jié)核含炭硅質(zhì)板巖為主，少量含炭硅質(zhì)板巖，礦體呈層狀，向北西方向側(cè)伏，走向上厚度總體穩(wěn)定，中間厚度較大。控制礦體斜深為85m～198m；礦體厚度1.40m～39.49m，平均厚度6.14m，V2O5品位0.527%～2.00%。礦體走向257°～87°，傾向北，傾角66°～77°。

Ⅲ號(hào)礦體：礦體巖性以薄層狀含磷結(jié)核含炭硅質(zhì)板巖為主，少量含炭硅質(zhì)板巖，礦體呈層狀，控制礦體長度1179.00m。控制礦體斜深61m～231m，礦體厚度1.20m～14.14m，平均厚度4.76m。V2O5單工程平均品位0.55%～3.16%。礦體走向91°～271°傾向北北東，傾角67° ～79°。

三個(gè)釩礦體呈層狀，產(chǎn)狀穩(wěn)定。礦石中均含大量磷結(jié)核、釩云母、鈣釩榴石及石墨。

4 礦床成因

早寒武系早期廣海陸棚、陸坡的還原環(huán)境，以及海盆緩慢沉降產(chǎn)生凝縮層的沉積環(huán)境，則是釩礦帶（床）在缺氧沉積中發(fā)生沉積和成礦作用的古地理環(huán)境和古構(gòu)造條件。當(dāng)時(shí)本區(qū)氣候濕熱，水體寧靜，澡類繁殖速度驚人，大量藻類尸體在還原環(huán)境中得意保存，與陸源碎屑物質(zhì)一起組成黑色巖系，藻類生物賴于生活的氮，磷，鋅等豐富，同微細(xì)的粘土云母類、泥砂類含釩礦物一起堆積，在后期沉積物的良好覆蓋下，于還原環(huán)境下轉(zhuǎn)化為石煤，而釩的富集可能與藻類和炭質(zhì)的吸附有關(guān)，區(qū)內(nèi)釩礦床在時(shí)間上、空間上都與炭質(zhì)（石煤）和磷結(jié)核層等共生。在硅質(zhì)板巖內(nèi)，釩呈吸附狀態(tài)賦存于粘土礦物中或呈離子狀態(tài)吸附在硅氧中；粘土巖內(nèi)釩主要賦存于碳質(zhì)粘土礦物中，呈含釩高嶺石、蒙脫石等粘土礦物，據(jù)此認(rèn)為釩的生成是和硅質(zhì)板巖、粘土巖或碳質(zhì)粘土巖同時(shí)沉積而成。寒武系下統(tǒng)地層中凡有硅質(zhì)板巖和粘土巖的存在，即有釩礦的賦存。礦產(chǎn)屬滯留盆地相沉積成因。

5 找礦方向

鄖西縣北部地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，寒武系地層黑色巖系分布較廣，V、Mo、Ag等多元素異常發(fā)育，具有有利的成礦地質(zhì)條件。上震旦—下寒武統(tǒng)的黑色巖系為本區(qū)礦源層，具有層控特點(diǎn)，晚期構(gòu)造活動(dòng)使其中的成礦物質(zhì)活化、遷移，并在有利部位富集成礦。下寒武統(tǒng)黑色巖系中特定的含硅、炭、磷巖石組合序列，是釩礦床必須具備的巖相條件。巖相為一套含釩薄層硅質(zhì)板巖～磷結(jié)核層～炭質(zhì)板巖相，且該相帶發(fā)育愈完整，相帶愈寬，釩礦厚度愈大，品位愈高。本礦區(qū)礦體向深部及西部有延伸的趨勢(shì)，表明有很好的找礦前景。下一步開展外圍及深部找礦工作時(shí)，適量布設(shè)鉆探工程，用于控制礦體北部深部及西部礦體邊界，擴(kuò)大資源量。今后工作應(yīng)以武當(dāng)穹隆（即武當(dāng)復(fù)背斜）西部外緣寒武系地層黑色巖系分布區(qū)域及構(gòu)造應(yīng)力相對(duì)復(fù)雜的兩竹斷裂得勝附近，兩鄖斷裂黃云鋪附近，青山斷裂黑山，豐溪，葛洞一帶為重點(diǎn)找礦地段，尤其應(yīng)集中在兩鄖斷裂北西側(cè)莊子溝組地層中V異常發(fā)育的地段尋找新的礦床；同時(shí)對(duì)已知礦床點(diǎn)及其外圍開展進(jìn)一步工作，擴(kuò)大礦床規(guī)模。