近年来,随着中国国民经济的强劲增长和科学技术的快速进步,钒及其化合物被广泛应用于钢铁、化工、超导、特殊合金和工艺制作等领域,钒的市场需求逐年增长。随着国际铁矿石价格的上涨,我国合金钢材产量的比例必将大幅提高,对钒资源的需求量也将不断扩大,石煤钒矿资源已经越来越引起人们的重视,开发前景十分看好。因此,对寒武系底部黑色岩系中钒矿床产出地质条件、矿床成因类型及控矿因素研究显得尤为必要。通过野外地质考察、采样,对研究区内钒矿床地质资料的收集、整理,以及对采集样品微量元素、稀土元素的分析,论文深入研究了商南县湘河地区钒矿床的地质特征、矿床地球化学特征以及成矿控制地质条件,并取得了以下主要成果和认识:1、湘河地区钒矿主要产出于下寒武统水沟口组的黑色岩系中,而且主要赋存在该岩系硅质岩与炭质泥岩互层组合的炭质泥岩中。研究区两侧的同生断裂构造为海底热液提供了运移的通道,热液中的钒在富含微生物强还原、滞流特征的沉积环境中沉积下来富集成矿。总的来说,湘河地区钒矿床受地层、岩性、有机质、古构造和古地理条件控制,是在有机质(生物化学)参与下发生成矿作用。炭质泥岩是有生物活动的沉积岩,硅质岩是典型的热水沉积岩。V、Ti、Ba、Si等元素来源于海底热水活动。矿床具有生物成矿与海底热水沉积的双重特征,属于生物地球化学沉积矿床范畴。2、湘河地区钒矿床位于秦岭褶皱系南秦岭海西-印支褶皱带东段,丹江断裂南侧,武当穹隆(地块)北缘,冷水河-白浪镇向斜的两翼。含矿岩系为硅质岩+细碎屑岩夹少量碎屑碳酸盐的黑色岩系建造,反映了含矿岩系形成于缺少陆源粗碎屑、非补偿性、富含微生物强还原、滞流特征的沉积环境。3、矿床中的黑色岩系含矿建造主要岩石类型为炭质泥岩和硅质岩,矿物成分主要为石英、长石、粘土(伊利石或绢云母)以及黄铁矿、重晶石等。整套岩系富含污染型有机碳。在该组合中,此两类岩石互成条带或层状,磷结核也常常出现在其中,但钒主要赋存在(纹层状)泥岩中,磷结核中钒的品位也很低。这表明该矿床包含了两类不同并且经常交替出现的沉积环境。4、REE研究表明,含矿建造中硅质岩的REE球粒陨石标准化模式仅有有限的Ce正异常和明显的Eu正异常,以及含矿建造中泥岩的REE球粒陨石标准化模式具有中等的Ce负异常和明显的Eu正异常、向右倾的图形,说明该类岩石形成于异常的高温还原性沉积环境中。含矿建造中容矿岩石的REE球粒陨石标准化模式是具有中等的Ce负异常和明显的Eu正异常、向右倾的图形,与一些热水沉积物的模式都有相似之处。含矿建造中的三类样品都反映了海底热水流体的特性。