陜西省黑色巖系中釩礦的分布特征與找礦方向

楊 濤，火興開

（中國冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院，陜西西安710119）

釩資源是我國重要的戰(zhàn)略資源。釩的應(yīng)用十分廣泛，在鋼鐵、有色金屬加工、電池、新能源等工業(yè)領(lǐng)域都有重要的作用。近年來隨著科技的進(jìn)步，釩液流電池、釩氮合金等新產(chǎn)品的問世使得釩資源一度供不應(yīng)求。

陜西省有較豐富的釩礦資源，但受釩礦價(jià)格、礦業(yè)形式、產(chǎn)業(yè)形式、環(huán)保要求等因素的制約，釩資源的開發(fā)利用程度較低，還具有較大的繼續(xù)勘查潛力。

1 陜西省釩礦分布特點(diǎn)

陜西省的釩礦主要分布在陜西南部商洛、安康、漢中地區(qū)。釩礦床類型主要為沉積型釩礦和巖漿型伴生釩礦。沉積型釩礦主要賦存于南秦嶺東段下寒武統(tǒng)及下志留統(tǒng)黑色巖系中，該類型的釩礦主要分布在商洛和安康；而巖漿型伴生釩礦為漢南雜巖區(qū)內(nèi)鈦磁鐵礦中的伴生釩礦，主要分布在漢中東部。兩種類型的釩礦床（點(diǎn)）因其獨(dú)特的成礦地質(zhì)條件，各自具有成片、成帶、成區(qū)集中分布的特點(diǎn)（圖1）。

1.1 漢南雜巖區(qū)巖漿型釩礦

巖漿型釩礦主要分布于秦嶺造山帶揚(yáng)子陸塊北緣。區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖主要為漢南基性雜巖系，分布著一系列基性—超基性雜巖體。整個(gè)成礦帶呈北東向帶狀展布于洋縣—西鄉(xiāng)—南鄭一帶，總體呈NE向展布（圖2）。

區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)以磁鐵礦為主，釩以伴生資源存在，伴生釩品位一般0.03%～0.573%，區(qū)內(nèi)主要典型礦床為畢機(jī)溝大型釩鈦磁鐵礦，畢機(jī)溝礦體主要產(chǎn)于晉寧期輝長巖體中的異剝輝長巖相中，為典型的巖漿分異熔離型礦床。全礦區(qū)估算了磁鐵礦資源量4×108t，伴生V2O5資源量65×104t。其次有八寶臺(tái)、良心河、邵家溝、杏樹嶺、橫樹林等小型釩鈦磁鐵礦床。區(qū)內(nèi)預(yù)計(jì)伴生V2O5總資源量大于150×104t。

由于在選冶中鐵釩分離存在技術(shù)難題，因此該區(qū)帶上的釩資源還未能進(jìn)行有效利用。陜西有色集團(tuán)正在努力攻克鐵釩分離的技術(shù)難題，未來該區(qū)可能會(huì)成為一個(gè)新的釩礦基地。

1.2 沉積型釩礦

南秦嶺早古生代黑色巖系是揚(yáng)子板塊北部被動(dòng)陸源裂谷裂陷盆地中沉積半深?！詈Ｏ喙栀|(zhì)巖類、泥質(zhì)巖類、碳酸鹽巖、含磷—炭硅泥質(zhì)巖以及發(fā)育的海底熱水沉積巖系組合。該巖系組合在形成過程中水體相對(duì)平靜，浮游生物繁盛，消耗水體中大量氧氣，底層海水缺氧處于還原環(huán)境，控制了黑色巖系的形成。黑色巖系具有很強(qiáng)的吸附性，造成V、P、Mu、Au、稀有元素等元素富集。陜西省沉積型釩資源主要產(chǎn)出于這些黑色巖系中。

釩資源產(chǎn)出黑色巖系按照產(chǎn)出時(shí)代劃分共有三層。第一層為上震旦—下寒武系黑色巖系魯家坪組(Z2∈1l)，分布于麻坪河斷裂以南的高灘—兵房街一帶（圖1區(qū)域2）；第二層為晚奧陶—早志留系黑色巖系斑鳩關(guān)組（O3S1b），主要分布于牛山—白河一帶（圖1區(qū)域3）；第三層為下寒武系黑色巖系水溝口組（∈1s），水溝口組主要分布于山陽—湘河一帶（圖1區(qū)域4）。

（1）晚震旦系—早寒武系魯家坪組(Z2∈1l)。晚震旦—早寒武系魯家坪組(Z2∈1l)黑色巖系分布于瓦房坪—曾家壩斷裂南側(cè)高灘—兵房街一帶。呈SW向展布，長約180km。

該巖性組合分為2個(gè)巖性段:上段為炭質(zhì)板巖、硅質(zhì)巖夾粉砂巖、灰?guī)r、白云巖，底部含重晶石、毒重石。下段為粉晶灰?guī)r、白云巖夾硅質(zhì)灰?guī)r等。

區(qū)帶上釩礦主要賦存于魯家坪第一巖性段的炭質(zhì)板巖及炭質(zhì)硅質(zhì)板巖中。含礦層中普遍發(fā)生黃鐵礦化、褐鐵礦化。礦體以層狀、似層狀為主，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀相同，多伴生有鉬、銀、鉛鋅等。該礦帶上代表礦床觀音大市川釩礦、平利一帶釩多金屬礦、紫陽縣鐵佛釩礦等。

（2）晚奧陶—早志留斑鳩關(guān)組（O3S1b）。晚奧陶—早志留斑鳩關(guān)組（O3S1b）黑色巖系分布于瓦房坪—曾家壩斷裂北側(cè)。主要出露在白河一帶，在安康西側(cè)鯉魚山一帶也有少量出露。整體呈EW向展布，出露范圍長度約170km。

該巖性組合分兩個(gè)巖性段，上段為黑灰色薄層狀含炭硅質(zhì)板巖、炭質(zhì)硅質(zhì)板巖夾炭質(zhì)板巖薄層、含炭千枚巖等。下段為含炭絹云千枚巖、絹云石英片巖、含炭石英片巖、砂質(zhì)板巖、變質(zhì)粉砂巖。

區(qū)內(nèi)釩礦主要賦存于斑鳩關(guān)組（O3S1b）第一巖性段含炭硅質(zhì)板巖夾薄層狀含炭千枚巖中。載釩礦物主要為釩云母及釩鐵礦，含礦層多伴有黃鐵礦化、褐鐵礦化。該成礦帶上典型礦床有木瓜坪—木瓜園釩礦、金家院子釩礦等典型釩礦。

（3）早寒武紀(jì)水溝口組（∈1s）。早寒武紀(jì)水溝口組（∈1s）黑色巖系分布于山陽鳳鎮(zhèn)斷裂與麻坪河斷裂之間，多沿陡嶺—小磨嶺—佛坪吳家山古島鏈狀古陸周圍分布。這些黑色巖系多形成炭硅質(zhì)巖、炭硅泥質(zhì)板巖、炭泥質(zhì)板巖的沉積巖系，這些沉積巖系為釩的富集提供了有利巖石組合，該巖石組合的下部黑色炭質(zhì)泥巖、硅質(zhì)巖為釩礦的主要富集位置。該成礦帶上典型釩礦床有中村銀花釩礦、千家坪釩礦等。

2 陜西省黑色巖系中釩礦資源潛力分析和找礦方向

2.1 成礦規(guī)律

陜西南部地區(qū)黑色巖系中的釩礦成礦規(guī)律如下：

（1）礦化受層位控制較為密切。南秦嶺地區(qū)的黑色巖系中的釩礦床均表現(xiàn)為炭—硅—泥巖建造，炭硅質(zhì)巖與炭泥質(zhì)巖呈互層狀，并夾有不穩(wěn)定的層狀重晶石。

（2）礦化與特定巖石組合關(guān)系較為密切。陜南地區(qū)的黑色巖系中的釩主要富集在炭硅質(zhì)巖、炭泥質(zhì)巖中。釩礦化受黑色巖系層位控制。釩礦化現(xiàn)象與特定的巖石組合及沉積層位關(guān)系密切。表現(xiàn)為釩礦化的富集位置多在炭泥質(zhì)巖與炭硅質(zhì)巖接觸的位置。該特征反映了還原環(huán)境為釩富集的有利條件，炭硅質(zhì)巖與釩元素物質(zhì)來源相同，炭泥質(zhì)巖引起了釩元素的富集。在特定層位中尋找炭泥質(zhì)、炭硅質(zhì)巖石的接觸部位或互層狀的巖石組合是可靠的找礦方向。該套炭硅質(zhì)巖、炭泥質(zhì)巖的巖石組合為陜南地區(qū)黑色巖系中找釩的主要方向。

2.2 找礦前景分析

（1）南秦嶺地區(qū)處于揚(yáng)子陸塊被動(dòng)大陸邊緣，活躍的板塊擴(kuò)張活動(dòng)使海底熱水帶來了大量的物質(zhì)來源。炭泥質(zhì)巖、炭硅質(zhì)巖的巖石組合引起了釩元素的富集，因此南秦嶺地區(qū)中的黑色巖系中具有較好的成礦因素。

（2）南秦嶺地區(qū)黑色巖系發(fā)育，出露面積較大，這些黑色巖系為釩礦的富集提供了有利的條件。

（3）南秦嶺地區(qū)整體勘查程度較低，特別是高灘—兵房街一帶、安康至白河一帶，調(diào)查程度較低，還有較大的找礦空間。

（4）區(qū)域1∶20萬分散流異常顯示在鎮(zhèn)平一帶、安康西—嵐皋一帶、兩河口—麻柳一帶三個(gè)地區(qū)具有較好的釩異常。這些既有釩化探異常又有黑色巖系出露的地方可以作為釩礦找礦的重要靶區(qū)。

2.3 找礦方向

陜西南部地區(qū)釩礦找礦主要標(biāo)志是化探異常和黑色巖系出露位置。在有化探異常顯示，有黑色巖系出露的位置可以作為釩礦找礦的重點(diǎn)區(qū)。

3 結(jié)論

陜西省南部地區(qū)占有全中國12%的釩礦資源，現(xiàn)階段陜西省對(duì)釩礦的整體勘查程度較低，隨著釩資源利用方向的不斷擴(kuò)展，釩資源需求不斷升高，陜西省現(xiàn)有釩資源的匱乏使得下一步開展釩資源勘查是必要的。陜西省釩資源分布及找礦方向有以下幾點(diǎn)特征：

（1）陜西南部南秦嶺地區(qū)處于揚(yáng)子陸塊被動(dòng)大陸邊緣，活躍的板塊擴(kuò)張活動(dòng)使海底熱水帶來了大量的物質(zhì)來源。炭泥質(zhì)巖、炭硅質(zhì)巖的巖石組合引起了釩元素的富集，因此陜西南部地區(qū)的黑色巖系中具有較好的成礦條件。

（2）陜西省釩礦主要分為兩種，第一種是在釩鈦磁鐵礦中伴生的釩礦，已發(fā)現(xiàn)的該種釩資源約占陜西省釩總資源量的四分之一，由于釩鈦磁鐵礦中的鐵釩分離存在較大的技術(shù)難題，該種釩資源暫時(shí)還難以利用。第二種為黑色巖系中的沉積型釩礦，該種釩礦資源量占陜西省釩資源總量的四分之三，是陜西省最主要的釩礦礦床類型。陜西南部地區(qū)黑色巖系發(fā)育，尋找黑色巖系中的釩具有較大的潛力。

（3）1∶20萬分散流異常顯示在平利、安康市、麻柳有較好的釩化探異常，又有可供釩富集的黑色巖系出露，這些地方可以作為尋找釩礦的重要靶區(qū)。

（4）由于市場經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等因素的影響，陜西省對(duì)釩礦的勘查程度整體較低，隨著釩資源的需求增大，繼續(xù)勘查現(xiàn)有資源和尋找新的資源都有很大的空間。