河南淅川寨沟钒矿床地质特征与矿床成因研究

河南淅川寨沟钒矿床地质特征与矿床成 因 寒武系分布于背斜两翼 ， 自 下而上分为下统水沟 口组 、中统岳家坪组。水沟 口组与上伏岳家坪组整合接 触 ，为一套滨海一浅海相泥砂质一碳酸盐岩沉积建造 ，矿区内分三个岩性段 ，下段 （ ∈ｌ ｓ １ ）由硅质岩 、 杂 色 泥岩 、炭 质泥 岩 、结 晶灰 岩 、紫红 色 泥岩 组成 ，中段 （∈ｌ ｓ ２ ）岩性 为条 带灰 岩 ，上段 （∈ｌ ｓ ３ ）岩性 为 细 晶白云岩 。钒矿赋存在水沟 口组下段硅质岩和泥岩中。岳家坪组分上 、下两段， 下段 （∈ ２ ｙ １ ） ： 岩性为泥 质 白云岩 ，上段 （∈ ２ ｙ ２ ） 岩性为微晶 白云岩。新生界第 四系（ Ｑ ） 主要分布于沟谷中 ，岩性为砾石 、砂 、粘 土 、亚 粘土 等 。 矿区内褶皱构造发育 ，其中将军寨背斜是矿 区的主体构造 ，该背斜位于大寺一吴垭断裂南侧将军寨 玉皇顶一带 。在矿区范围内，背斜枢纽总体近于水平 ，略具波状起伏 ；轴面为一复杂 的曲面 ，总体倾 向为 ５ 。 ～１ ５ 。 ，倾角 ６ ０ 。 ～８ ０ 。。背斜核部为震旦系上统灯影组地层 ，两翼为寒武系下统水沟 口组 、 中统 岳 家坪 组地 层 。核部 产状 平 缓 ，两翼 不对 称 ；北翼 产 状较 陡 ，倾 向为 ５ 。 ～２ Ｏ 。 ，倾 角 ３ Ｏ 。 ６ ５ 。； 南翼产状较缓 ，倾向为 １ ７ ０ 。一 ２ ０ ０ 。 ，倾角 １ Ｏ 。一 ４ ５ 。 ；背斜两翼总体产状从东 向西 由陡变缓 。 背斜转折端 的形态因组成岩石的物理力学性质不 同而各异 ，在较刚性的厚层状硅质岩 、白云岩中呈 现宽缓的半月形 ，在较塑性的泥岩 中则呈棱状 。塑性泥岩夹于刚性 白云岩与条带灰岩之间 ，在背斜的形 成过程中 ，由于弯滑一 弯流褶皱作用 ，泥岩在局部转折端加厚并形成膨大部位 ，在翼部逐渐变薄。该构 造控制着矿体 的产状 ，并对矿化富集有重要影响。
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２ ０ １ ３年 ６月第 ３ ３卷第 ２期
四川 地质 学报
Ｖ ｏ １ ． ３ ３ Ｎ ｏ ． ２ Ｊ ｕ ｎ ｅ ． ，２ ０ １ ３
体产状与地层产状基本一致 ， 倾向 １ ８ ５ 。 ～１ ９ ５ 。，倾角 １ ５ 。 ２ ５ 。 ，从东向西倾角有变缓趋势。 矿体长度 ６ ０ ０ ｍ， 控制长度 ２ ０ ０ ｍ， 赋存最低标高 ５ ６ ２ ～ ６ ４ ８ ｍ（ 背斜南翼一 近转折端处 ） ， 相对高差 ８ ６ ｍ， 埋深 ３ ０ １ ６ ８ ｍ， 控制最低标高 ６ ０ ５ ｍ ， 。 矿体厚度 １ ． ９ ９ ～ ４ ． １ ８ ｍ， 平均厚度 ３ ． ０ ９ ｍ。 单样 Ｖ ｚ ０ ｓ 品位最高 ２ ． ０ ３ ％， 最低 ０ ． ６ ４ ％， 平均品位 １ ． ２ ６ ％， 变化系数 ４ ３ ． １ ６ ％。单工程矿体 Ｖ ｚ ０ ｓ 平均 品位最高 １ ． ５ ７ ％， 最低 ０ ． ７ ２ ％， 平 均 品位 １ ． ２ ６ ％。 Ｋ ２ — ２ 矿体赋存于硅质岩含矿层 （ Ｋ ２ ） 中，为隐伏矿体。矿体的空间分布严格受硅质岩层矿带及背斜 双重控制 ，呈层状分布于将军寨背斜北翼 ，位于 Ｋ １ — １矿体之下 ，相距 ８ ． ５ ｍ。受条带硅质岩控制 ，矿体 产状与地层产状基本一致 ，倾 向 ５ 。 ～ｌ ５ 。， 倾角 ｌ ０ 。一 ３ ０ 。。 矿体长度 ３ ０ ０ ｍ，赋存标高 ５ ９ ２ ６ ４ １ ｍ，高差 ４ ９ ｍ，埋深 ６ ２ ～ １ ４ ２ ｍ，控制最低标高 ６ ３ ５ ｍ 。矿体厚度 ３ ． ７ ８ ｍ。单样 Ｖ ０ 品位最高 １ ． ７ １ ％， 最低 ０ ． ５ ２ ％， 平均品位 Ｏ ． ８ ４ ％。Ｋ ２ — １ 、Ｋ ２ — ２ 矿体的矿石类型均为条带 硅 质岩 型 。 ３ ． ２ 矿石 质量 ３ ． ２ ． １矿 石类 型 、结构 及构 造 钒矿赋存于寒武系下统水沟 口组下段泥岩、硅质岩 中，其它岩石类型均不含钒 。矿石岩性为泥岩 、 条带硅质岩 ，其 中泥岩为杂色泥岩和炭质泥岩 ；因而矿石类型划分为泥岩型矿石 、条带硅质岩型矿石两 种 。泥岩型矿石的结构主要具泥质结构 、显微鳞片结构 ，块状构造 、定向构造 。条带硅质岩型矿石的结 构主要 具 隐 晶 ～微 晶结 构 、粒状 结构 、碎 裂结 构 ，条带 状 构造 、块 状构造 、碎裂 构造 。 ３ ． ２ ． ２矿 石 物质成 分 泥岩型矿石又可细分为杂色泥岩型和炭质泥岩型两类 ，杂色泥岩型矿石主要 由高岭石 、水云母 、铁 质 、石英粉砂 、石膏、重晶石、炭质等组成 ，高岭石含量 ５ ５ ％ ８ ０ ％，呈显微鳞片状定 向、弱定 向分布 ， 水云母含量 ２ ０ ％～ ４ ０ ％， 呈显微鳞片状或细小条带状分布在高岭石之间 ， 铁质含量 １ ％～ ３ ％， 呈尘点状分 布在高岭石 、水云母之间 ，石英粉砂 、石膏、重晶石 、炭质微量 ，呈细脉状不均匀散布。炭质泥岩型矿 石主要 由炭质 、粘土矿物 、硅质 、钙质 、铁质等组成 。炭质含量 ８ ％～ ２ ５ ％， 粘土矿物含量 ７ ５ ％～ ９ ０ ％， 主要为高岭石、水云母 ，硅质 、钙质微量 ，呈细脉状不均匀散布 ，铁质微量 ，主要为黄铁矿 ， 呈星点状 散布。 条带硅质岩型矿石主要 由隐晶一微 晶玉髓 、微 晶石英 、重 晶石 、铁质等组成 。隐晶一微晶玉髓含量 ３ ０ ％ ～８ ０ ％，微 晶石英 含量 ２ ０ ％ ～７ ０ ％，重 晶石微 量 ，呈 细 脉状 不均 匀散 布 ，铁 质微 量 ，呈 尘 点状分 布 在 玉髓 、石 英之 间 。 矿石 中主要有用组分为钒 ， 泥岩型矿石中单样品 Ｖ ： ０ 品位最高 ３ ． ６ ６ ％， 最低 ０ ． ０ ８ ４ ％， 平均品位 １ ． １ ２ ％， 变化系数 ６ ５ ． ２ ４ ％；条带硅质岩型矿石中单样 品 Ｖ ０ 品位最高 ２ ． ０ ３ ％，�
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３ 矿体 地质
３ ． １ 矿 体特 征
钒矿体赋存于寒武系下统水沟 口组硅 质岩 、泥岩中，矿体的产状受将军寨背斜 控制 ，矿床由两个含矿层构成 ，下层为硅 质 岩含 矿层 （ Ｋ ２） ，上 层 为 泥 岩 含 矿 层 （ Ｋ １ ） ，硅质岩层 由下部厚层状硅质岩 和 上部条带状硅质岩组成 ，在条带状硅质岩 中圈出 Ｋ ２ — １ 、Ｋ ２ — ２矿体 。泥岩 由各色泥 岩组成 ，下部为杂色泥岩 、炭质泥岩 ，上 图 §毒 ＿ － ＿ ￥ 一 一 ～ 一 部为紫红色泥岩 ；紫红色泥岩与杂色泥岩 章 薯ｊ挹 爵 自 ｉ 者 ｌ 穗 ｒ ＊ 一 倒 一 及炭质泥岩沿走向和倾 向均为相变过渡关 ｊ ｍ 鳓 朝 － 一 一 系且 界 线不 规 则 ，在泥 岩 层 中圈 出 Ｋ １ — １ 图 ２寨 沟 钒 矿 床 矿 体 形态 空 间 展 布 图 矿体 （ 图 ２） 。 Ｋ １ — １矿体赋存于泥岩含矿层 （ Ｋ １ ） 中，为一半隐伏矿体 ，矿体的空间分布严格受泥岩层矿带及背斜双重控制 ，呈鞍状 、层状分布于将军寨 背斜的转折端及两翼 ，矿体形态和背斜形态基本一致 ，局部转折端因泥岩层矿带增厚而膨大 ，沿走向、 倾 向均呈舒缓波状 。受泥岩层控制 ，矿体产状与地层产状基本一致 。转折端处产状平缓 ，膨大部位上陡 下缓 ，两翼倾角近于一致 ，南翼倾 向 １ ８ ５ ～ １ ９ ５ 。，倾角 ２ ０ ～ ３ Ｏ 。， 北翼倾 向 ５ 。 ～１ ５ 。 ，倾角 ２ ０ 。～ ３ Ｏ 从 东 向西 两翼 倾 角有 变缓 趋 势 。 Ｋ １ — １贯穿整个泥岩含矿层 （ Ｋ １ ） ，向矿区东西两侧沿走向仍稳定延伸 ，并在矿区西侧陈炭沟、东侧 党院沟地形低洼处 出露 ，依据控制及沿走 向追索结果 ，矿体长度可达 ｌ ８ ０ ０ ｍ 。在矿区范围内，矿体长度 ９ ０ ０ ｍ，控 制长 度 ６ ０ ０ ｍ；赋存 标 高 ５ ７ ０～６ ９ ２ ｍ（ 背斜 南翼 一背斜 核部 ） ，高差 １ ２ ２ ｍ，埋 深 ０～１ ８ ０ ｍ，控 制 最低标高 ６ ｌ ｌ ｍ（ 背斜南翼 ） ， 控制最大斜深 １ ０ ４ ｍ （ 背斜北翼） 。 矿体最厚处 ３ １ ． ４ １ ｍ （ 背斜核部） ， 最薄 ６ ． ３ ６ ｍ （ 背 斜南翼１ ， 平均厚度 １ １ ． ０ ６ ｍ， 变化系数 ７ ５ ． ６ １ ％。 单样 Ｖ ｚ Ｏ ｓ 品位最高 ３ ． ６ ６ ％， 最低 ０ ． ０ ８ ４ ％， 平均品位 １ ． １ ２ ％， 变化系数 ６ ５ ． ２ ４ ％。 单工程矿体 Ｖ ０ 平均品位最高 １ ． ５ ８ ％， 最低 ０ ． ７ ２ ％， 平均品位 １ ． １ ２ ％， 变化系数 ２ ５ ． ７ ９ ％。 Ｋ １ — １ 矿体为矿区内主要矿体 ，其资源储量矿石量 ３ ０ ９ ． ４ ３ 万ｔ ，五氧化二钒 ３ ４ ７ ０ ６ ． ９ ８吨 ｔ ，分别 占总 资源储量的 ９ ２ ． ０ ８ ％、９ １ ． ０ １ ％。矿石类型为泥岩型。 Ｋ ２ — １ 矿体赋存于硅质岩含矿层 （ Ｋ ２ ） 中，为隐伏矿体 。 矿体的空间分布严格受硅质岩含矿层及背斜 双重控制 ，呈层状分布于将军寨背斜南翼 ，位于 Ｋ １ — １ 矿体之下 ，相距 ０ ～ ３ ． ２ ｍ。受条带硅质岩控制 ，矿