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湖北钒矿位于秦岭造山带武当隆起西北缘,黑虎-花瓶背斜的两翼,区内主要发育震旦系和寒武系地层,寒武系下统的杨家堡组和庄子沟组为矿区的含矿地层。区内钒矿化带主要由杨家堡组和庄子沟组的灰黑色-黄褐色薄层炭硅质岩、条纹条带状硅质岩、石煤化硅质岩和钒矿体等组成。该矿床属于沉积成因,其形成过程大致经历了早期的粘土矿物吸附作用和后期的活化富集作用等阶段。