论文部分内容阅读
摘 要：浙川田川钒矿紧邻扬子地块北缘，处于荆紫关—师岗复向斜的南翼，区内褶皱、断裂发育。矿体赋存于下寒武统水沟口组底部，为层控型。矿石类型有：炭質页岩、粘土岩和硅质岩三种，ω（V2O5）平均0.85%。含钒矿物主要为钒云母，钒以类质同象形式赋存于水云母中。通过对田川钒矿区地质特征研究，分析矿床成因、找矿标志，对探寻相同类型钒矿起到了一定的指导作用。
关键词：田川钒矿；地质特征；找矿分析
一、成矿地质背景
（一）区域地质背景
河南省淅川县田川钒矿位于内乡一淅川钒矿带的东南部，其大地构造位置为东秦岭造山带东段南支，紧邻扬子地块北缘，荆紫关—师岗复向斜的南翼。区内地层主要为上震旦系—白垩系地层组成的盖层岩片。区域上钒矿赋存于下寒武下统水沟口组底部硅质岩和粘土岩中。
（二）矿区地质特征
1.地层
矿区地层主要由震旦系上统灯影组（Z2dn），寒武系水沟口组（∈1s）、岳家坪组（∈2y）、蜈蚣丫组（∈3w），奥陶系铁仙沟组（O1t）、白龙庙组（O1b）、牛尾巴山组（O1n）、蛮子营组（O2-3m），志留系张湾组（S3zh），白垩系高沟组（K2g）组成。其为一套深海至浅海相沉积碳酸盐-少量碎屑岩和海相火山岩建造。古近系（E），第四系（Q）在区内零星分布。
2.构造
矿区构造严格受区域构造控制，区内褶皱、断裂发育。主要有田川向斜、张沟向斜、赵家岭背斜等复式褶皱构造，褶皱轴向为东南～西北走向。
区内断裂主要在矿区南北两侧发育，可分为三组：北西走向断裂、北东走向断裂及北北西走向断裂。其中对钒矿体有影响且规模较大的断裂主要为北西走向断裂F1、F2、F5。F1断裂位于煤窑沟～赵家岭一带，走向长3300米，宽约1米，倾向北东，倾角72°，断裂带内主要充填白云质角砾岩等碎裂构造岩类，造成寒武系岳家坪组下段地层的缺失。
3.岩浆岩
岩浆活动非常微弱是区内重要的特点。到目前为止，仅在矿区北部见到一煌斑岩脉，在TC3204见到一花岗斑岩株。
二、矿体特征
本区钒矿体赋存于寒武系下统水沟口组地层中，为层控型，受构造（褶皱）控制以及受地形剥蚀影响，通过地质填图、槽探和钻探等手段圈出2个钒矿体：K1、K2。
K1位于矿区东北部张沟村一带，地表露头出露长度2500 m，宽度720m，沿倾向延伸480m。受张沟向斜控制，呈U型产出，总体呈北西～南东走向。露头最高标高270m，最低150m，最大高差120m。矿体最薄1.88 m，最厚13.98m，平均厚度7.09m，厚度变化系数为41%，属厚度稳定型。矿体品位沿走向、倾向均无大的变化。单工程最高品位为1.433%，最低品位0.675%，平均品位0.844%，品位变化系数44%，钒矿化较均匀。
K1形态因受张沟向斜控制，向斜南翼在西段张扒岩表现为215°南西倾向，倾角52～79°，在东段陈家庄—白庙为25～40°北东倾向，倾角46～82°。向斜北翼倾向210～250°，倾角57～70°。本部分矿体地表由9个探槽、4个采坑揭露控制，深部由4个钻孔控制。钒矿体局部露头发育，民采坑沿矿体露头断续分布。
K2位于矿区北部赵家岭～老牛坡一带，地表露头出露长度1200 m，厚度5.6～7.72m，沿倾向延伸396m，受赵家岭背斜控制，呈单斜产出，走向北西～南东向。
露头最高标高250m，最低标高155m，最大高差95m，倾向10°～55°，倾角30°～62°，矿体最薄5.6 m，最厚7.72m，平均厚度6.66m，单工程品位最高0.916%，最低0.813%，平均品位0.856%，厚度、品位均较稳定。因第四系覆盖地表露头较差，由TC1806、CK3806两个地表工程控制。
K1、K2两矿体连续性较好，没有无矿天窗。
矿体主要岩性为灰黑色炭质页岩、土黄色泥岩、黄褐色泥岩，从浅部到深部，钒矿石类型由泥岩、硅质岩变为炭质板岩、泥岩、硅质岩。此外，部分灰白色薄层硅质岩也有矿化现象，但品位较低。矿体围岩主要为泥灰岩、白云岩等。围岩蚀变有硅化、绿泥石化、高岭土化蚀变等。
三、矿石特征
田川钒矿石主要由石英、黏土矿物、云母、白云石、炭质组成，含少量铁质矿物。其中，石英呈角砾状、细脉网状、半自形、它形不等粒状；黏土矿物呈细晶集合体，表面呈褐色；云母呈鳞片状集合体，多与炭质混生一起；炭质呈粉状、细丝缕状集合体。含钒矿物主要为钒云母，钒以类质同象形式赋存于水云母中。
矿石具半隐晶质～微晶质结构、他形粒状结构、碎裂结构、碎斑、碎粒结构等。矿石具有碎裂板状、角砾状、薄层状、浸染状等构造。
根据矿石的氧化程度，矿区钒矿石可分为氧化矿、混合矿、原生矿石。根据围岩类型、脉石矿物种类，可将矿石划分为：泥岩型、泥-硅质角岩型、泥-炭质板岩型。
四、矿床成因分析
（一）矿床成因
田川含钒矿层产于寒武系下统水沟口组中下段的炭质泥（页）岩和炭质硅质页岩中，且在淅川—内乡地区及邻区的陕西、湖北等地都存在，说明该层位钒的富集具普遍性和区域性。据区域资料，钒主要来源于前寒武系地层，尤其是区内超基性和基性等含钒岩石。在震旦纪末期，地壳隆升后这些岩石经受了较长期风化侵蚀，随后搬运到海槽中沉积形成钒矿床。本区寒武纪早期海侵时，地壳持续缓慢沉降，具有较稳定的沉积环境，形成了一套厚度不大的含钒、含磷的硅质、泥质、有机质到钙镁质碳酸盐岩沉积。跟进地层沉积旋回、古生物及岩相厚度、含矿规律等，本区成矿环境是在滨海至浅海静水还原条件下，气侯温湿，生物茂盛时期形成。成矿时pH值为7.8左右，一般小于7.8，Si02浓度大于120×10-6，沉积了薄层状硅质岩；有时pH值大于7.8，所以有了薄层状碳酸岩夹层存在。来源于生物的有机质经炭化，均匀分布于泥质岩中，形成炭质泥岩。在条带硅质岩型矿石中，钒主要以类质同象赋存于云母中。钒矿的形成和硅质岩、泥岩同时沉积而成。寒武系下统凡有硅质岩和泥岩的存在，即有钒矿的赋存。综上所述，田川钒矿床属浅海海湾沉积型钒矿床。
（二）找矿标志
（1）寒武系下统水沟口组近东西向延伸约70km，在区域上稳定，钒矿严格受水沟口组的控制。（2）钒主要赋存于炭质页岩、粘土岩和硅质岩中，其他岩石类型大多不含钒，岩性特征是寻找钒矿和钒等金属矿化的重要岩石标志。（3）有褐铁矿化（黄铁矿风化产物）、绢云母化及硅化作用，是找矿的有利地带。
参考文献
[1] 河南省地矿局.河南省区域地质志[M].北京：地质出版社，1989：500-650.
[2] 河南省地矿厅.河南省岩石地层[M].武汉：中国地质大学出版社，1997：200-240.
[3] 翟裕生，姚书振，周宗桂，等.长江中下游铜、金矿床、矿田构造[M].武汉：中国地质大学出版社，1999：20-l00.
[4] 赖群生，江中和，杨士辉，等.河南省淅川县后湾钒矿床地质特征、矿床成因及找矿方向[J].华南地质与矿产，2008（1）：23-28.
关键词：田川钒矿；地质特征；找矿分析
一、成矿地质背景
（一）区域地质背景
河南省淅川县田川钒矿位于内乡一淅川钒矿带的东南部，其大地构造位置为东秦岭造山带东段南支，紧邻扬子地块北缘，荆紫关—师岗复向斜的南翼。区内地层主要为上震旦系—白垩系地层组成的盖层岩片。区域上钒矿赋存于下寒武下统水沟口组底部硅质岩和粘土岩中。
（二）矿区地质特征
1.地层
矿区地层主要由震旦系上统灯影组（Z2dn），寒武系水沟口组（∈1s）、岳家坪组（∈2y）、蜈蚣丫组（∈3w），奥陶系铁仙沟组（O1t）、白龙庙组（O1b）、牛尾巴山组（O1n）、蛮子营组（O2-3m），志留系张湾组（S3zh），白垩系高沟组（K2g）组成。其为一套深海至浅海相沉积碳酸盐-少量碎屑岩和海相火山岩建造。古近系（E），第四系（Q）在区内零星分布。
2.构造
矿区构造严格受区域构造控制，区内褶皱、断裂发育。主要有田川向斜、张沟向斜、赵家岭背斜等复式褶皱构造，褶皱轴向为东南～西北走向。
区内断裂主要在矿区南北两侧发育，可分为三组：北西走向断裂、北东走向断裂及北北西走向断裂。其中对钒矿体有影响且规模较大的断裂主要为北西走向断裂F1、F2、F5。F1断裂位于煤窑沟～赵家岭一带，走向长3300米，宽约1米，倾向北东，倾角72°，断裂带内主要充填白云质角砾岩等碎裂构造岩类，造成寒武系岳家坪组下段地层的缺失。
3.岩浆岩
岩浆活动非常微弱是区内重要的特点。到目前为止，仅在矿区北部见到一煌斑岩脉，在TC3204见到一花岗斑岩株。
二、矿体特征
本区钒矿体赋存于寒武系下统水沟口组地层中，为层控型，受构造（褶皱）控制以及受地形剥蚀影响，通过地质填图、槽探和钻探等手段圈出2个钒矿体：K1、K2。
K1位于矿区东北部张沟村一带，地表露头出露长度2500 m，宽度720m，沿倾向延伸480m。受张沟向斜控制，呈U型产出，总体呈北西～南东走向。露头最高标高270m，最低150m，最大高差120m。矿体最薄1.88 m，最厚13.98m，平均厚度7.09m，厚度变化系数为41%，属厚度稳定型。矿体品位沿走向、倾向均无大的变化。单工程最高品位为1.433%，最低品位0.675%，平均品位0.844%，品位变化系数44%，钒矿化较均匀。
K1形态因受张沟向斜控制，向斜南翼在西段张扒岩表现为215°南西倾向，倾角52～79°，在东段陈家庄—白庙为25～40°北东倾向，倾角46～82°。向斜北翼倾向210～250°，倾角57～70°。本部分矿体地表由9个探槽、4个采坑揭露控制，深部由4个钻孔控制。钒矿体局部露头发育，民采坑沿矿体露头断续分布。
K2位于矿区北部赵家岭～老牛坡一带，地表露头出露长度1200 m，厚度5.6～7.72m，沿倾向延伸396m，受赵家岭背斜控制，呈单斜产出，走向北西～南东向。
露头最高标高250m，最低标高155m，最大高差95m，倾向10°～55°，倾角30°～62°，矿体最薄5.6 m，最厚7.72m，平均厚度6.66m，单工程品位最高0.916%，最低0.813%，平均品位0.856%，厚度、品位均较稳定。因第四系覆盖地表露头较差，由TC1806、CK3806两个地表工程控制。
K1、K2两矿体连续性较好，没有无矿天窗。
矿体主要岩性为灰黑色炭质页岩、土黄色泥岩、黄褐色泥岩，从浅部到深部，钒矿石类型由泥岩、硅质岩变为炭质板岩、泥岩、硅质岩。此外，部分灰白色薄层硅质岩也有矿化现象，但品位较低。矿体围岩主要为泥灰岩、白云岩等。围岩蚀变有硅化、绿泥石化、高岭土化蚀变等。
三、矿石特征
田川钒矿石主要由石英、黏土矿物、云母、白云石、炭质组成，含少量铁质矿物。其中，石英呈角砾状、细脉网状、半自形、它形不等粒状；黏土矿物呈细晶集合体，表面呈褐色；云母呈鳞片状集合体，多与炭质混生一起；炭质呈粉状、细丝缕状集合体。含钒矿物主要为钒云母，钒以类质同象形式赋存于水云母中。
矿石具半隐晶质～微晶质结构、他形粒状结构、碎裂结构、碎斑、碎粒结构等。矿石具有碎裂板状、角砾状、薄层状、浸染状等构造。
根据矿石的氧化程度，矿区钒矿石可分为氧化矿、混合矿、原生矿石。根据围岩类型、脉石矿物种类，可将矿石划分为：泥岩型、泥-硅质角岩型、泥-炭质板岩型。
四、矿床成因分析
（一）矿床成因
田川含钒矿层产于寒武系下统水沟口组中下段的炭质泥（页）岩和炭质硅质页岩中，且在淅川—内乡地区及邻区的陕西、湖北等地都存在，说明该层位钒的富集具普遍性和区域性。据区域资料，钒主要来源于前寒武系地层，尤其是区内超基性和基性等含钒岩石。在震旦纪末期，地壳隆升后这些岩石经受了较长期风化侵蚀，随后搬运到海槽中沉积形成钒矿床。本区寒武纪早期海侵时，地壳持续缓慢沉降，具有较稳定的沉积环境，形成了一套厚度不大的含钒、含磷的硅质、泥质、有机质到钙镁质碳酸盐岩沉积。跟进地层沉积旋回、古生物及岩相厚度、含矿规律等，本区成矿环境是在滨海至浅海静水还原条件下，气侯温湿，生物茂盛时期形成。成矿时pH值为7.8左右，一般小于7.8，Si02浓度大于120×10-6，沉积了薄层状硅质岩；有时pH值大于7.8，所以有了薄层状碳酸岩夹层存在。来源于生物的有机质经炭化，均匀分布于泥质岩中，形成炭质泥岩。在条带硅质岩型矿石中，钒主要以类质同象赋存于云母中。钒矿的形成和硅质岩、泥岩同时沉积而成。寒武系下统凡有硅质岩和泥岩的存在，即有钒矿的赋存。综上所述，田川钒矿床属浅海海湾沉积型钒矿床。
（二）找矿标志
（1）寒武系下统水沟口组近东西向延伸约70km，在区域上稳定，钒矿严格受水沟口组的控制。（2）钒主要赋存于炭质页岩、粘土岩和硅质岩中，其他岩石类型大多不含钒，岩性特征是寻找钒矿和钒等金属矿化的重要岩石标志。（3）有褐铁矿化（黄铁矿风化产物）、绢云母化及硅化作用，是找矿的有利地带。
参考文献
[1] 河南省地矿局.河南省区域地质志[M].北京：地质出版社，1989：500-650.
[2] 河南省地矿厅.河南省岩石地层[M].武汉：中国地质大学出版社，1997：200-240.
[3] 翟裕生，姚书振，周宗桂，等.长江中下游铜、金矿床、矿田构造[M].武汉：中国地质大学出版社，1999：20-l00.
[4] 赖群生，江中和，杨士辉，等.河南省淅川县后湾钒矿床地质特征、矿床成因及找矿方向[J].华南地质与矿产，2008（1）：23-28.