湖北省石板溝礦區釩礦地質特征與找礦方向

陳長江，胡 明，何洪濤，胡章章，馬文勝

（湖北省地質局第八地質大隊，湖北 襄陽 441002）

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

1 地層

石板溝礦區出露地層主要有南華系耀嶺河組，震旦系上統燈影組，寒武系下統楊家堡組、莊子溝組和第四系（圖1）。本礦區釩礦存于寒武系下統莊子溝組[2]。本礦區含礦巖系為寒武系下統莊子溝組下段含炭硅質板巖，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板巖～含磷結核含炭硅質板巖組合，其中礦層主要為黑色薄層狀含磷結核含炭硅質板巖～含碳硅質巖。

2 構造

2.1 褶皺構造

礦區為一倒轉向斜構造，向斜軸走向為北西西向，軸部出露地層為寒武系下統莊子溝組地層。北翼（倒轉翼）出露地層為寒武系下統莊子溝組地層。由于斷裂F1作用，導致寒武系下統楊家堡組缺失[3]。南翼（正常翼）出露地層寒武系下統楊家堡組，由于斷裂F2作用，導致寒武系下統莊子溝組部分地層缺失。北翼地層產狀為其傾向350°～25°，傾角52°～85°，南翼地層產狀傾向31°～60°，傾角53°～72°，為一軸面傾向北～北北東、向南～南南西倒轉的向斜構造，向斜北翼地層控制著釩礦體分布。

2.2 斷裂構造

礦區內中、淺變形構造層次并存，出現多期次構造運動，形成北西向擠壓與滑覆構造并存的格局。礦區主要發育北西走向(F3、F4)和近東西向(F1、F2)斷裂構造。

礦區內發育，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斷層規模較小，礦區內出露長約97m，走向284°～104°，傾向北北東，傾角65°～74°，斷層帶寬約3m～5m。F4斷層規模較大，礦區內出露長度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3m～5m左右。

北西走向斷層（F1、F2）：此組斷層在礦區內較發育，被近東西向斷層切割，為區域性斷層。其中F1斷層：逆斷層，在礦區內出露長度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（上盤）的地層為震旦系上統燈影組，斷層南側（下盤）為寒武系下統莊子溝組下段，破碎帶在地表寬達2m～8m左右。

F2斷層：為正斷層，在礦區內出露長度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莊子溝組上段，下盤為寒武系下統楊家堡組，缺失寒武系下統莊子溝組下段。

以上主要斷裂對礦體沒造成大的影響，對礦體的構造形態和礦層連續性影響較小，只是偶見個別層間小斷層和層間褶曲，規模不大，局部造成了礦體的復雜化。

圖1 鄖西縣石板溝礦區地質簡圖

3 礦床特征

石板溝礦區釩礦體賦存于寒武系下統莊子溝組下段一巖性層（∈1z1-1）內，共圈定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號三個釩礦體。礦體與圍巖呈漸變過渡，各礦體形態、產狀及規模等特征如下：

Ⅰ號礦體：礦體巖性以含磷結核炭硅質板巖為主，少量含炭硅質板巖，呈層狀，向北西方向側伏，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。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71%；V2O5品位0.41%～1.86%。礦體走向267°～87°，傾向北，傾角66°～71°。

Ⅱ號礦體：礦體巖性以薄層狀含磷結核含炭硅質板巖為主，少量含炭硅質板巖，礦體呈層狀，向北西方向側伏，走向上厚度總體穩定，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號礦體：礦體巖性以薄層狀含磷結核含炭硅質板巖為主，少量含炭硅質板巖，礦體呈層狀，控制礦體長度1179.00m?？刂频V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°。

三個釩礦體呈層狀，產狀穩定。礦石中均含大量磷結核、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、陸坡的還原環境，以及海盆緩慢沉降產生凝縮層的沉積環境，則是釩礦帶（床）在缺氧沉積中發生沉積和成礦作用的古地理環境和古構造條件。當時本區氣候濕熱，水體寧靜，澡類繁殖速度驚人，大量藻類尸體在還原環境中得意保存，與陸源碎屑物質一起組成黑色巖系，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，于還原環境下轉化為石煤，而釩的富集可能與藻類和炭質的吸附有關，區內釩礦床在時間上、空間上都與炭質（石煤）和磷結核層等共生。在硅質板巖內，釩呈吸附狀態賦存于粘土礦物中或呈離子狀態吸附在硅氧中；粘土巖內釩主要賦存于碳質粘土礦物中，呈含釩高嶺石、蒙脫石等粘土礦物，據此認為釩的生成是和硅質板巖、粘土巖或碳質粘土巖同時沉積而成。寒武系下統地層中凡有硅質板巖和粘土巖的存在，即有釩礦的賦存。礦產屬滯留盆地相沉積成因。

5 找礦方向

鄖西縣北部地區地質構造復雜，寒武系地層黑色巖系分布較廣，V、Mo、Ag等多元素異常發育，具有有利的成礦地質條件。上震旦—下寒武統的黑色巖系為本區礦源層，具有層控特點，晚期構造活動使其中的成礦物質活化、遷移，并在有利部位富集成礦。下寒武統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板巖～磷結核層～炭質板巖相，且該相帶發育愈完整，相帶愈寬，釩礦厚度愈大，品位愈高。本礦區礦體向深部及西部有延伸的趨勢，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，適量布設鉆探工程，用于控制礦體北部深部及西部礦體邊界，擴大資源量。今后工作應以武當穹隆（即武當復背斜）西部外緣寒武系地層黑色巖系分布區域及構造應力相對復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，葛洞一帶為重點找礦地段，尤其應集中在兩鄖斷裂北西側莊子溝組地層中V異常發育的地段尋找新的礦床；同時對已知礦床點及其外圍開展進一步工作，擴大礦床規模。