河南省淅川縣槐樹營—毛堂釩礦地質(zhì)特征及成因分析

李文濤

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450001）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

工作區(qū)位于秦嶺復(fù)雜造山帶東段南支，揚(yáng)子地塊北緣，荊紫關(guān)～師崗復(fù)式向斜北翼，淅川斷裂以南地區(qū)。區(qū)內(nèi)出露地層屬揚(yáng)子地層區(qū)南秦嶺分區(qū)淅川小區(qū)。以區(qū)域性淅川斷裂帶為界，其以北為元古界結(jié)晶基底；以南為震旦系、古生界及新生界沉積蓋層[1]。

元古界地層以其巖性特征劃分為下元古界大溝巖組、中上元古界武當(dāng)巖群上巖組、上元古界耀嶺河巖組。寒武系地層為一套濱海至淺海相沉積碳酸鹽建造，巖性分為水溝口組、岳家坪組、蜈蚣丫組，水溝口組為一套黑色薄層硅質(zhì)巖、粘土巖、灰?guī)r組合，釩礦就產(chǎn)在本組硅質(zhì)巖、粘土巖中。以區(qū)域性荊紫關(guān)～師崗復(fù)式向斜為主控構(gòu)造架，區(qū)內(nèi)構(gòu)造十分發(fā)育，規(guī)模較大，以褶皺構(gòu)造和北西向脆～脆韌性斷裂及其次級斷層為主。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)出露地層有震旦系上統(tǒng)和寒武系，所有巖層均呈北西～南東向平行帶狀分布。震旦系在礦區(qū)北部僅出露上統(tǒng)燈影組依據(jù)巖性特征劃分為三個巖性段：下段為：厚層泥晶～微晶白云巖、角礫狀灰質(zhì)白云巖、夾薄層紋層白云巖及薄層泥巖。中段為：厚層泥晶～微晶白云巖夾薄層角礫狀灰質(zhì)白云巖。上段為：灰色厚層硅質(zhì)網(wǎng)格狀白云巖夾厚層藻屑白云巖、細(xì)晶白云巖、角礫狀白云巖、薄層泥巖。

寒武系地層分布在礦區(qū)中部，自下而上可分為水溝口組、岳家坪組、蜈蚣丫組。

水溝口組在礦區(qū)內(nèi)能分出三個巖性段，每個巖段又能分出幾個巖性亞段，下段由三種巖性組成，分別是硅質(zhì)巖、泥頁巖、結(jié)晶灰?guī)r、紫紅色泥頁巖、含磷灰?guī)r。硅質(zhì)巖是礦區(qū)的含釩層，雜色泥頁巖是礦區(qū)的主要含釩礦層位。

岳家坪組的下段是灰白色含燧石結(jié)核的白云質(zhì)灰?guī)r夾紫紅色薄層狀泥質(zhì)條帶灰?guī)r。上段是灰白色白云質(zhì)灰?guī)r與黃白色泥灰?guī)r互層。

蜈蚣丫組，僅在礦區(qū)東部出露，下部為含燧石結(jié)核白云質(zhì)灰?guī)r夾少量泥灰?guī)r，上部為灰白色中厚層白云質(zhì)灰?guī)r夾灰?guī)r。

新生界第四系：分布于溝谷及河流中。巖性為砂、礫石、粘土、亞粘土等。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)處在荊紫關(guān)～師崗復(fù)向斜北翼，礦區(qū)內(nèi)地層呈單斜出露，由新到老或者由老到新依次出現(xiàn)，由震旦系的白云巖組成地貌的山脊。老君臺以東地段地層已倒轉(zhuǎn)，倒轉(zhuǎn)地段新老地層反置。傾向北東10°～30°或南西190°～210°，傾角較陡，一般50°～80°，有時甚至直立。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要是上述褶皺構(gòu)造派生的縱向斷層，主要有1條，分布在震旦系與寒武系之間，延伸方向與地層走向一致或斜切地層走向，長度約18km。由于斷層影響在部分地段使硅質(zhì)巖缺失，泥頁巖和白云巖直接接觸。

3 礦體特征

3.1 礦帶特征

區(qū)域釩礦帶主要產(chǎn)在寒武系水溝口組下段的硅質(zhì)巖、泥頁巖、粘土巖中，分布在荊紫關(guān)～師崗復(fù)向斜兩翼，其北翼大部分已倒轉(zhuǎn)，故新老地層反置。發(fā)現(xiàn)一條規(guī)模宏大的礦化帶，含礦層產(chǎn)在寒武系下統(tǒng)水溝口組硅質(zhì)巖、泥頁巖層中，受層位控制，也受巖性控制。

現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的釩礦帶編為K，呈北西西～南東東向帶狀分布，全長18.17m，層位延伸穩(wěn)定。礦帶總體走向280°～300°，傾向南西或北東，傾角50°～85°。

3.2 礦體特征

通過本次工作圈出兩個礦體：即K1、K2礦體。

K1礦體沿走向貫穿整個礦帶，分布在K礦帶的南部泥巖層中，呈北西西～南東東向?qū)訝町a(chǎn)出。地表施工探槽TC8、TC16、TC24、TC32、TC40、TC48、TC56、TC64、TC72、TC80、TC88、TC96。礦區(qū)范圍內(nèi)出露長度18.17km，向東仍穩(wěn)定延伸，向西尖滅，工程控制長度16.97km。礦石特性：地表為雜色、紫黃色、褐紅色泥巖、灰色泥灰?guī)r。K1礦體為礦區(qū)內(nèi)主礦體。

K2礦體：分布在K礦帶的北部硅質(zhì)巖層中，出露范圍沿走向貫穿整個K礦帶，呈北西西～南東東向?qū)訝町a(chǎn)出。地表施工探槽TC8、TC16、TC24、TC32、TC40、TC48、TC56、TC64、TC72、TC80、TC88、TC96。礦區(qū)范圍內(nèi)出露長度18.17km，向東仍穩(wěn)定延伸，向西尖滅，工程控制長度16.97km。礦石巖性：地表為灰黑色、灰色碎裂硅質(zhì)巖。

4 礦石特征

（1）礦石的礦物成分，泥巖：水云母、高嶺石、赤褐鐵礦、石英粉砂、石膏、重晶石、炭質(zhì)；硅質(zhì)巖：硅質(zhì)、赤褐鐵礦、黃鐵礦。

（2）礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造、定向構(gòu)造。礦石構(gòu)造主要為條帶狀、碎裂構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。

（3）礦體圍巖，含釩巖石為寒武系下統(tǒng)水溝口組底部硅質(zhì)巖、雜色泥巖。底板（頂板）為震旦系燈影組的微粒～隱晶白云巖，主要礦物組分為白云石，含量99%以上，不含釩，頂板（底板）為水溝口組上部的條帶灰?guī)r或紫紅色泥頁巖，主要礦物組分為方解石或泥質(zhì)，含量99%以上，不含釩。含礦層以及頂?shù)装鍑鷰r均呈北西～南東向帶狀分布，層位穩(wěn)定，延伸穩(wěn)定。

5 礦床成因

研究礦床主要位于揚(yáng)子陸塊的北側(cè)，寒武紀(jì)早期為該地區(qū)主要成礦時間，礦床的空間分布受雜色泥質(zhì)礦層、寒武系下統(tǒng)水溝口組硅質(zhì)礦層控制。礦石元素組合為多種元素組合，普遍含有V、Mo、Ni、Co、Cr、W、Cu、Pb、Zn、Ti、Mn、Ag、Y、P等親生物元素和與超基性、基性巖有關(guān)的元素。

釩主要來源于前寒武系地層，尤其是其內(nèi)的超基性和基性等含釩火山巖，在震旦紀(jì)末期，地殼隆升后這些巖石經(jīng)受了較長期風(fēng)化剝蝕，隨后搬運(yùn)到海槽中從而形成的釩礦體。

寒武系下統(tǒng)凡有硅質(zhì)巖和泥巖的存在，即有釩礦的賦存。可能因為蝕源區(qū)巖石中除釩外，其它有用元素含量較低；另外礦區(qū)東部內(nèi)鄉(xiāng)一帶基性侵入巖脈兩側(cè)有不同的富集現(xiàn)象，侵入巖的侵位對礦化富集也有一定的作用。綜上所述，釩礦床屬濱海至淺海沉積型層控礦床。