赣北地区黑色岩系钒矿地质特征及成矿规律

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赣北地区黑色岩系钒矿地质特征及成矿规律
王广友，陈立泉
（江西有色地质勘查一队，江西 鹰潭 335000）
摘 要：
江西的赣北地区以丰富的有色（贵）金属享誉盛名，同时也是钒矿的主要成矿区，目前已勘查发现杨林山、硐门、上村等多个钒矿床。

赣北地区早古生代独特的沉积环境催生了其广为发育的黑色岩系，为钒矿的形成创造了条件。

笔者结合上村钒矿的野外工作对赣北地区的钒矿进行了总结，并对钒矿的成矿规律进行简要分析，以期对赣北地区黑色岩系找矿工作有些许启示。

关键词：
赣北地区；黑色岩系；钒矿中图分类号：P618.42 文献标识码：A 文章编号：
11-5004（2021）17-0114-2收稿日期：
2021-09作者简介：王广友，男，生于1990年，汉族，海南屯昌人，本科，地质工程师，研究方向：矿产勘查。

1 地质背景
本文赣北地区是指萍乡—广丰深断裂以北的江西地区，主
要包括江南东段成矿带、钦杭东段成矿带。

赣北地区除了贵、有色金属享有盛名，全省发现的钒矿床（点）也主要集中于此。

区域地层出露齐全，岩浆岩发育，地质构造复杂，形成了极为丰富的矿产资源。

尤其黑色岩系的发育为钒矿的形成创造了条件，目前已勘查发现永修县杨林山、修水县南岭、武宁县硐门及上饶县
上村等多个钒矿床[1]。

图1 赣北地区黑色岩系分布图
2 黑色岩系
钒矿形成与黑色岩系具有密切的关系，受到黑色岩系的严
格控制。

赣北地区黑色岩系赋矿层位均在寒武系下统荷塘组底部，层位对矿体空间展布控制明显。

荷塘组系卢衍豪（1955）创名，层型地在浙江省江山市大陈东北5km 荷塘村。

省内次层型上饶县清水乡张家山剖面（图2），指整合于灯影组之上，杨柳岗组之下，由黑色薄层含碳硅质岩、碳质板岩、含碳硅质板岩，底部石煤层组成的地层体。

下部为黑色薄层碳质硅质岩、含碳硅质页岩夹石煤层，富含海绵骨针及黄铁矿结核，水平纹层发育。

代表滞流还原环境。

在广丰大南夹有
白云质灰岩及白云岩，显然是蒸发作用形成。

修水地区具同生或准同生重力滑动成因的炭质团块。

由此综合分析荷塘组下部为泻湖相；本组上部为薄层碳质硅质岩、硅质页岩夹泥晶灰岩透镜体，下与震旦系为整合关系。

厚155m~215m，
为浅海陆架相。

图2 上饶县张家山寒武系实测剖面图
上覆地层：武陵统杨柳岗组含白云石细晶灰岩夹少量含钙
硅质板岩。

底—下寒武统荷塘组：厚174.07m。

灰黑、深灰色中薄层状含炭硅质岩夹灰黑色薄层状含炭绢云硅质板岩及含黄铁矿、方解石、炭硅质板岩。

58.64m。

深灰色薄层状含炭绢云硅质板岩夹少量炭质板岩。

4.57m。

深灰色风化后呈浅黄、灰白色薄层状含炭硅质岩夹深灰色薄层状炭质板岩，80.36m。

上“石煤层”为深灰色薄层状含黄铁矿炭硅质板岩夹高炭质板岩“石煤层”。

“石煤层”顶部为含黄铁矿炭质板岩。

下“石煤层”为灰黑色薄层状含黄铁矿碳硅质板岩石煤层。

“石煤层”见黄铁矿及胶磷矿结核，30.5m。

下伏地层：上震旦统灯影组含黄铁矿粉晶白云岩[2]。

3 典型矿床3.1 杨林山钒矿
杨林山钒矿位于永修县城北西40km 处，累计查明资源储
量：矿石量112.4×104t，V 2O 5量13537t。

矿床位于修水—武宁复向斜、共青城残留向斜的西端，为北西西—东西向的背斜。

自西向东，由老至新依次为新元古界双桥山群、南华系、震旦系和下寒武统荷塘组、观音堂组。

钒矿主要产于荷塘组下部。

钒矿体主要分为两个矿带。

Ⅰ矿带：由荷塘组含钒岩系组成，规模较大，为矿区主矿带，含矿层位特点及矿化如下：
上覆地层：寒武系下统观音堂组。

薄板状黑色炭质页岩，层理清晰，V 2O 5含量0.09%，厚113.50m~174.40m。

厚层状灰—黑色微晶白云岩，含少量团块状黄铁矿，V 2O 5
含量0.07%，厚4.33m~20m。

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薄板状黑色炭质页岩，其底部与石煤层接触部位V2O5含量较高，为0.56%，其余部位较低，为0.19%，厚15.83m~21.44m。

薄板状黑色高碳质页岩，以富含黄铁矿、硅质等多种结合为特征V2O5含量0.83%，是本区主矿层，厚10.82m~17.20m。

厚层状灰—灰黑色灰质白云岩，黄铁矿甚多，V2O5含量0.12%，厚1.45m~3.34m。

薄板状黑色高碳质页岩，以富含扁豆状方解石为特征，V2O5含量0.81%，厚2.90m~5.05m。

下伏地层：上震旦统皮园村组。

Ⅰ矿带赋存于荷塘组中，由8个矿体组成；Ⅱ矿带赋存于皮园村组中段碎屑岩中，矿体为似层状、透镜状、囊状，规模小、变化大，一般长30~60m，倾斜延伸20~50m，厚度2~4m，由6个矿体组成。

矿床Ⅰ矿带总体平均V2O5 1.02%、Mo 0.016%品位变化幅度较大；Ⅱ矿带总体平均V2O5 1.40%、Mo 0.048%，一般地表品位较高，而沿倾斜向下则变低或矿体中心部位含量较高。

矿石类型以碳泥质钒矿石为主，占矿床矿石总量的75%，较少贫铁高钒矿石，少量硅质钒矿石。

3.2 硐门钒矿
硐门钒矿位于武宁县城北约15km处，累计查明资源储量V2O5量10859t。

矿床地处九江坳陷瑞昌复向斜西南缘。

赋矿地层底—下寒武统荷塘组，主要由黑色薄层—中厚层状炭质泥岩、页岩、石煤层及少量硅质岩组成。

其中下部主要为薄层硅质岩夹碳质泥岩；中部为灰黑色薄—中厚层状碳质泥岩夹石煤；下部为石煤层夹碳质泥页岩。

矿体总体走向北西西，倾向北北东，倾角35°~50°，沿走向倾向均具有缓波状变化。

矿体的厚度和品位岩倾斜方向延伸稍具变薄、变贫趋势。

矿石和围岩均为碳质泥岩，普遍黄铁矿化、局部硅化。

矿石与围岩之间，不具明显划分界线。

V1矿体分布在荷塘组底部石煤层内，控制长约540m，倾斜延伸控制最大140m，厚1m~6m，平均厚度3.8m,平均V2O5含量0.57%~0.85%，平均0.81%。

V2矿体分布在V1矿体上部，控制长约600m，控制最大倾斜延伸100m，厚度4.5m~14.5m，平均7.8m，V2O50.59%~1.13%，平均0.98%。

V3矿体分布在V2矿体之上，控制最大倾斜延伸65m，厚4m~10.5m，平均5.7m，V2 0.58%~0.81%，平均0.79%。

3.3 上村钒矿
上村钒矿位于上饶县城北北东10°方向13公里处。

估算矿区资源储量：(333)＋(334)类型矿石量17299千吨，金属量V2O5 136027.43吨，平均品位V2O5 0.786%。

矿区内出露地层有震旦系、寒武系、奥陶系、白垩系和第四系地层等，钒矿主要赋存在寒武系荷塘组地层中。

其上部为泥质板岩和炭质板岩互层，下部为含钒石煤层，与下伏震旦系地层整合接触。

区内发育单斜褶皱构造，断裂构造较为发育。

其地表没有发现岩浆岩，钻孔深部发现辉长闪长岩体和花岗斑岩脉侵入于含钒石煤层中。

目前已发现矿体6条，其中V1和V2为主矿体矿体呈层状平行产出，与地层产状基本一致，倾向南东—东，倾角13°-53°。

V1矿体：其走向上不连续分为4段，长约4100m，倾斜延深500m左右。

最小厚度1.01m，最大厚度13.50m，平均厚度4.09m，厚度变化系数为72.36%，厚度变化属较稳定类型；V2O5品位最低0.706%、最高1.167%，平均品位0.811%，品位变化系数为13.80%，品位变化属均匀类型。

在剖面上V1矿体位于在寒武系下统荷塘组下部含钒石煤层中，下部为震旦系上统皮园村组炭质板岩，矿体呈层状产出，走向北东至南北向，倾向南东至东西向，倾角13~53°。

V2矿体：其走向上不连续，分为3段，总长3600m，倾斜延深400m左右。

最小厚度1.38m，最大厚度9.20m，平均厚度4.35m，厚度变化系数55.13%，厚度变化属较稳定类型。

V2O5品位最低0.720%、最高1.115%，平均0.793%；品位变化系数12.82%，品位变化属均匀类型。

矿区内矿石分为三种：含钒石煤矿石、含钒硅质岩矿石及含钒炭(硅)泥岩矿石。

4 成矿规律
赣北地区钒矿成矿规律呈以下特征：
（1）赣北钒矿是扬子陆缘辽阔的底寒武统含钒黑色页岩建造分布区的组成部分，形成了被动陆缘的浅海环境，在寒武世早期，赣北地区，低洼的次深海沉积环境，在潮湿气候条件和宁静停滞的水体中，随着生物大爆发，水体中的藻类空前繁盛，发生了缺氧事件，大量的藻类尸体在还原条件下保存，同时与沉积的细屑物质混积成有机软泥，经过埋藏形成黑色岩系，由于有机质和粘土质具有带电性（负电荷）和吸附性，能够选择吸附V、Mo、U等元素，使其随着有机质P、S、Si结核和粘土一起赋存于黑色岩系中，在局部富集形成工业矿床。

（2）赣北地区钒矿体主要产于荷塘组底部黑色碳质页岩中，受层位控制明显，矿体呈层状、似层状产出，与地层产状一致，层数一般有3~5层，处于最底部的矿体规模最大，品位最高且较稳定，矿体走向长一般百余米至千余米不等，最长达数千米，岩倾向最大延伸百余米。

（3）钒矿层中除常见黄铁矿、磷结核外，含钒石煤矿石在镜下可见0.05mm的球粒结构和鲕状结构，成分主要由碳质，次为磷灰质组成，可能为藻类植物化石后的遗迹。

藻类死亡后堆积转化为石煤，而钒的富集与藻类和碳质的吸附有关，钒主要赋存于微云母质粘土中[3]。

5 结语
一言以蔽之，赣北地区黑色岩系的发育为钒矿的形成创造了条件，钒矿体受到地层层位的严格控制。

通过对典型矿床的研究分析，总体上赣北地区黑色岩系钒矿含矿性连续稳定，钒矿体主要赋存于寒武系下统荷塘组地层中，且矿体均赋存于层位底部，矿体稳定、连续。

故寒武系荷塘组下段石煤层可以作为赣北地区寻找钒矿的找矿标志。

参考文献
[1] 叶杰,范德廉.2000.黑色岩系型矿床的形成作用及其在我国的产出特征.矿物
岩石地球化学通报,19（2）.
[2] 凌联海,楼法生等.2003.江西省震旦纪岩石地层划分与对比.地质调查与研
究,26（2）.
[3] 江西地质调查研究院.江西省地质志[M].2015.
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