貴州省黃平縣上塘釩礦含礦巖系組合特征及礦床成因淺析

潘啟權，龍成雄，唐　鑄

（貴州省地質礦產勘查開發局一〇五地質大隊，貴州貴陽550018）

貴州省黃平縣上塘釩礦含礦巖系組合特征及礦床成因淺析

潘啟權*，龍成雄，唐鑄

（貴州省地質礦產勘查開發局一〇五地質大隊，貴州貴陽550018）

黃平上塘釩礦區大地構造位于貴州東部南北向構造帶與東西向的黔中隆起橫跨反接之重疊地區的上塘復背斜南傾伏端東側。區內釩礦層賦存于牛蹄塘組炭質粘土巖中，含釩巖系巖性組合較復雜，屬粘土巖型釩礦。

黃平上塘；釩礦；巖性組合；礦床成因

釩是現代工業中的重要添加劑，被廣泛應用于航天航空、艦船、冶金以及海洋工程等各個領域，被稱為“戰略金屬”。其作為重要的微合金化元素，將在建筑用鋼、管線鋼、含釩重軌鋼、汽車用結構鋼以及非調質鋼等產品的優化升級中發揮重要作用。我國釩礦主要分布于四川攀枝花—西昌及湘、黔、滇、桂、鄂、皖、贛一帶，作者在黃平上塘釩礦區開展詳查地質工作的基礎上，通過含礦巖系組合特征及物相分析結果，進一步分析該礦床的成因。

1　礦區地質概況

上塘釩礦區大地構造位于貴州東部南北向構造帶與東西向的黔中隆起橫跨反接之重疊地區的上塘復背斜南傾伏端東側。單斜斷夾塊內，發育一寬緩的不對稱向斜。斷裂構造主要有區域性的北東向上塘—規龍斷裂和伴生的次級張性斷裂。

區內出露地層有：下江群清水江組（Pt3q）；震旦系南沱組（Z1n）、燈影組（Z2dy），寒武系下統牛蹄塘組（∈1n）和明心寺組（∈1m）。另在山間溝谷地帶零星見第四系（Q）堆積物堆積，地層總體傾向北西，傾角在10°～45°之間。一般在靠近斷層處，產狀較陡（40°～45°），遠離斷層則較緩（10°～20°）。

2　含礦巖系組合特征

區內釩礦層賦存于牛蹄塘組炭質粘土巖中。含釩巖系巖性組合較復雜，巖性變化不大，大致可分為以下幾層：

①黑色薄—中層含磷硅質巖及硅質磷塊巖，細—隱晶結構，致密塊狀構造，局部含球狀磷質結核，該層為本區主要磷礦層。同時含釩礦，地表較穩定，深部變化較大，局部缺失，厚：0.00～3.20m。

②黑色薄—中層狀含炭質粘土巖，上部為塊狀，下部為鱗片狀構造，為主要釩礦層（底層礦），V2O5含量0.50%～1.01%，有塊狀及鱗片狀2種礦石類型，底部常含有球狀磷質結核。厚：1.00～4.00m。

③深灰色、灰黑色中厚層粘土層，含炭質粘土巖，含少量星散狀及結核狀黃鐵礦，并含有細片狀白云母，地表為褐鐵礦，風化后呈淺紫色，為釩礦層，V2O5含量0.50%～0.94%，厚：3.0～6.0m。

④深灰色、灰黑色薄至中層狀粘土巖，塊狀構造。含少量星散狀黃鐵礦，節理較發育，巖石堅硬，具硅化。厚：5.0～12.0m。

⑤深灰色、灰黑色薄—中層狀粘土巖，塊狀、鱗片狀結構，巖石節理較發育，風化后大部分為鱗片狀，產狀較亂，為次要釩礦層（上礦層）。V2O5含量0.50%～0.85%，以鱗片狀礦石為主，分布穩定。厚：0.8～2.40m。

⑥深灰色、灰黑色薄—中層狀粘土巖，塊狀構造。含少量星散狀、結核狀黃鐵礦，節理較發育，巖石堅硬，具硅化。厚：大于10m。

綜上，本區釩礦有2層礦。下層礦厚度較穩定、品位較高，為區內主要釩礦層。礦層其及頂、底板巖性特征為：

頂板：寒武系下統明心寺組（∈1m）

灰巖、泥灰巖夾少量深灰色粘土巖、鈣質粘土巖，未見頂大于80m

——平行不整合接觸——

含磷、釩黑色炭質粘土巖、炭質粘土巖30～50m

深灰色礫屑磷塊巖0～0.80m

深灰、灰黑色砂屑磷塊巖0～0.90m

底板:深灰、黑色生物碎屑含磷硅質（石英）巖0.2～3.00m

黃色粘土0～0.20m

——平行不整合接觸——

下伏地層：震旦系燈影組（Z2dy）白云巖。

礦層頂、底板巖性相對較穩定，底板厚度變化較大。

釩礦呈似層狀、透鏡狀產于牛蹄塘組上部。礦層頂板為深灰色灰巖、泥灰巖夾少量粘土巖，界線不很明顯；底板為深灰色礫砂屑磷塊巖及深灰、黑色生物碎屑含磷硅質（石英）巖，界線不明顯。

3　礦體（層）特征

3.1規模及品質特征

區內釩礦體嚴格受地層控制，礦層呈層狀、似層狀產出，屬沉積型礦床。通過地表及鉆探工程控制，礦體厚度變化沿走向大致呈透鏡狀，似層狀展布，單工程厚度在0.88～26.47m范圍內，厚薄變化較大，呈起伏的波狀產出。礦石品位變化較小，單工程最高平均品位V2O5含量1.014%，最低0.50%，常見品位一般在0.55%～0.70%之間。根據工程采樣分析結果，釩礦體大致具有地表較富，向深部略有變貧的趨勢，推測與礦體氧化富集等因素有關，但品位變化不大，較穩定。

3.2礦物組合特征

主要礦物均附存于粘土礦物中，宏觀上呈鱗片狀結構和層狀構造，礦物組合為炭泥質、云母、白鐵礦、黃鐵礦；脈石礦物為石英、巖屑。其中：炭泥質含量占20%，白云母含量20%，主要礦物水云母呈顯微鱗片狀，無章分布，其粒度多0.01mm左右，非晶質無定形炭質與水白云母泥雜分布；黃鐵礦呈不均勻的星散狀分布，其粒度多0.01mm左右，少數自形晶粒可達0.3mm。礦物含量見表1。

表1　礦石礦物成份及含量統計表

根據采樣作多元素分析及巖礦測試，直接頂板：石英：60%，炭泥質：20%，巖屑：10%，白云母：5%～10%，黃鐵礦：小于1%。

礦層：石英：50.%，炭泥質：20%，巖屑：20%，白云母：5～10%，白鐵礦、黃鐵礦：小于1%。

直接底板：石英：55%，炭泥質：10%，巖屑：25%，白云母：10%，黃鐵礦：小于1%。

礦物組成變化不大，礦體與圍巖界線不明顯。

3.3釩的賦存狀態

原礦中的釩主要以吸附狀態賦存于云母類礦物中（含V分配比例大于67%），少量以類質同相形式取代Fe3+進入難硅酸鹽相。釩存原礦中主要以V3+形式存在（含V分配比例大于44.59%），其次為V4+，再次為V5+，V3+主要以類質同相形式取代Fe3+、Al3+等氧化礦物及難硅酸鹽礦物中，而V4+和V5+則全部以吸附狀態賦存于云母類礦物中，分析結果見表2、表3。

表2　原礦釩賦存價態分析結果表

表3　物相測試結果表

從上述特征分析，釩元素是以游離粒子狀態被巖石中的水云母等粘土礦物的吸附產出。因此，該類礦石屬粘土巖型，其礦石礦物為水云母和炭泥質粉砂質粘土，有用礦物釩多呈隱晶結構，嵌布粒度極細。

4　礦床成因淺析

牛蹄塘組下部高炭質泥巖和灰黑色硅質巖間夾高炭質頁巖是鎳、磷、釩等多金屬組合巖層即區域上所稱的多金屬地球化學異常層，成礦時期為梅樹村階早期。

沉積物源主要是海底裂谷熱氣流作用，將深部鎳、磷、釩等多金屬元素離子攜帶至海洋中，在洋流的作用下鎳、磷、釩等多金屬元素向陸棚和臺地運移，并于臺地和陸棚斜坡的還原環境下被炭質吸附沉積，沉積的鎳、磷、釩等金屬在后期成礦低溫熱液作用下，釩主要被泥質和炭質吸附，在成巖過程中粘土礦物部分重結晶為水云母，而成巖過程中炭質吸附的部分釩被游離出來而進入水云母晶格中形成含釩水云母或釩云母，最終形成粘土巖型釩礦，區內礦石則屬粘土巖型釩礦。

［1］王正恒，劉學武，潘啟權.貴州省黃平縣上塘磷礦區釩礦詳查地質報告［R］.貴陽：貴州地礦局105地質大隊，2007.

［2］胡承偉.貴州鎮遠江古釩礦礦床地質地球化學特征［R］.貴州大學，2009.

［3］劉玉紅.貴州省黔東南州釩礦地質特征和循環開發利用研究［R］.中南大學，2009.

P618.6

A

1004-5716（2016）06-0121-03

2016-03-03

2016-03-04

潘啟權（1982-），男（苗族），貴州凱里人，工程師，現從事地質找礦工作。