于玉宁

（湖南省地质矿产勘查开发局四〇五队，湖南 吉首 416007）

上村矿区位于张家界市区南西，距城区50Km，属永定区四都坪乡管辖。矿区地理坐标：东经110°27′29″～110°29′32″，北纬28°55′44″～28°57′00″。该矿床为湖南省地质矿产勘查开发局四〇五队探明的中型矿床（探矿权及采矿权），探矿权范围及采矿权范围内资源量332+333资源量10.13万t，其中探矿权范围内332+333资源量3.98万t，潜在经济价值较大，本文详细阐述了矿区区域地质特征、矿区地质特征、矿层特征及矿体特征。

1 区域地质特征

矿区所处大地构造为上扬子地块的南东边缘，区域性花垣-张家界深大断裂与吉首—古丈深大断裂交汇处附近的南东一侧，是寒武系至奥陶系碳酸盐岩台地的边缘过渡地带，地层分区属武陵山过渡区。矿区构造线方向与区域构造线方向基本一致，整体呈北东向展布。岩层产状总体较平缓、褶皱宽缓，断裂构造发育程度中等。

矿区位于区域性古丈复背斜的次级四都坪向斜北东段。以区域性花垣—张家界多期活动的北东东向深大断裂为界，断裂北西侧以较紧密褶皱斜列组成褶皱带，断裂相对不发育；而断裂南东侧由北东向宽缓复式背斜、复式向斜和发育的断裂构成断褶带。以花垣—张家界断裂、麻栗场断裂和吉首—古丈断裂三条主干深大断裂为主体构造，总体构成了向北东张家界方向收敛、向南西贵州撒开的湘西帚状弧形北东向构造格架。该构造严格控制着区域内地层岩性、岩相古地理和一系列次级断裂、褶皱构造发育与展布，还控制着区域内众多的物化探异常、矿（化）点和矿（床）体的空间分布及其发育。矿区处于深大断裂的南东侧[1]。

2 矿区地质特征

2.1 地层特征

区内容矿地层为寒武系下统牛蹄塘组。

下统牛蹄塘组（∈1n）为本矿区钒矿的主要赋存层位，贯穿整个矿区，按岩性、岩性组合及其含矿性可分为5个小层，由下至上分述如下：

（1）黑色薄层硅质岩夹少量黑色炭质页岩、硅质炭质页岩，厚度1.45m～16.95m。岩石含炭量较低，一般在5%以下。一般没有工业品位钒矿，V2O5含量0.1%～0.50%，矿区极少量工程见低品位矿。

（2）黑色炭质页岩夹黑色薄层硅质岩、黑色含磷结核炭质页岩，厚度在0.87m～12.74m。磷结核表面光滑，球状、扁球状、扁豆状，直经一般1cm～3cm不等，个别大可达5cm以上，单个剥落或镶嵌在岩面上。

图1 显微镜下矿石特征图

本层含磷结核炭质页岩，是矿层对比及野外识别矿层位置的主要标志之一[2]，分布较稳定，矿体主要由本层及以下层位0～13m构成，本层V2O5含量0.37%～1.24%。

（3）黑色炭质页岩含少量硅质，厚6.49～30.64m。其岩性主要为黑色炭质页岩，局部可夹极少量硅质岩。

本层是矿体主要构成部位，部分有夹石，往深部有夹石变厚，含矿变弱的趋势。V2O5含量一般在0.20%以上，槽探最高为1.54%，钻孔最高为1.24%。

（4）黑色高炭质页岩、黑色高钙炭质页岩。多见星点状、断线状黄铁矿，局部黄铁矿呈团块状。厚度10m～30m。

（5）黑色炭质页岩，薄层～极薄层灰色泥灰岩，页岩具页理构造，泥质结构，灰岩具薄层～极薄层条带构造，泥质结构，条带宽0.5cm～1cm。厚度小于160m。

（1）（2）（3）小层组成黑色含钒岩系，为钒矿体赋存部位[3]。

2.2 构造特征

矿区构造较为简单，但矿层附近部分发育层间柔皱以及层间破碎，内部构造较复杂，岩层产状较乱。在上村出露较好；特征明显，主要表现为硅质岩柔皱发育，有轻微破碎和岩层产状紊乱等。上村可见一隐约的构造面，与岩层倾角基本相近。其成因分析主要有两种；矿区在晚震旦系和早寒武系，处于是水下隆起的斜坡地段，沉积物受重力作用产生蠕动引起的柔皱。这一现象在本区域上多处可见，以震旦系上统留茶坡组（Z2l）灰黑色薄层状硅质岩无序柔皱为典型特征。二是（∈1n）炭质页岩属软质岩石，（Z2l）硅质岩、（Z2d）白云岩属硬质岩石，因岩性的软硬差异，在褶皱期产生的层间滑动，演化为局部的层间滑脱断裂。上述构造现象应该是二种作用先后复合产生的[4]。

褶皱：本矿区为一南西倾伏北东仰起轴向北东的向斜，属区域性四都坪向斜北东段。区内展布长约3.5km，宽约1km；两翼地层呈对称出现，岩层走向相同，倾向亦相同，北西翼岩层倾角为30°～50°，挠曲转折部位产状变陡；南东翼产状较北西翼缓10°～30°。区内小褶皱构造较发育、断裂构造不发育。

断裂：矿区断裂主要为中村～上村一条北东向断层，位于矿区向斜南东翼，出露长度约1.3km，走向33°，倾向303°，切割地层为陡山沱组及留茶坡组，断距小于20m。为东南盘下降的逆断层。

2.3 矿区钒矿沉积相特征

晚震旦世留茶坡期，由于构造运动的影响，海平面升降频繁，沉积环境在台地前缘斜坡～浅海盆地之间交替变化，沉积了一套黑色硅质岩夹少量泥质灰岩，泥质白云岩组合，矿区所处地域古地形为北高南低[5]。

图2 镜下照片3-6霉球群黄铁矿

寒武世牛蹄塘早期基本上继承了晚震旦世留茶坡期北高、南低的古地理格局，处于海底隆起斜坡下部近陆海盆一侧，沉积环境为深水封闭陆盆缺氧环境，沉积物主要来源是微细陆源碎屑，属于有大量厌氧细菌参与的有机质腐泥型沉积作用，热演化程度高，大量的黄铁矿是厌氧环境的佐证，而高有机碳含量和莓球状黄铁矿可能代表细菌成因（镜下照片3-6），钒元素的富集可能得益于这种沉积环境和生物作用[6]。

3 矿层特征

3.1 含钒岩系之岩性组合特征

区内钒矿产于下寒武牛蹄塘组底部，含矿岩系以黑色炭质页岩为主，间夹薄层硅质岩及含结核黑色炭质页岩与硅质炭质页岩，厚18.01m～45.41m，与矿区地层牛蹄塘组（1）（2）（3）小层一一对应。含钒岩系从下往上有以下几个特点：

（1）硅质岩的厚度、层数逐渐减少，粘土质成分渐增。

（2）V2O5含量随着硅质的减少、粘土质增高，含量有所提高。

（3）黑色炭质页岩中无硅质岩存在时，则无工业矿体出现，仅个别单样V2O5含量达边界品位以上。

（4）黑色炭质页岩中普遍含有不等量的粉砂质。

3.2 矿层含矿特征

钒矿层赋存于寒武系下统牛蹄塘组底部，呈层状～似层状产出，初步划为Ⅰ和Ⅱ两个矿层，Ⅰ为上矿层，Ⅱ为下矿层。含矿岩石主要是黑色炭质页岩，夹少量的黑色含硅质炭质页岩。矿层的划定主要靠采样分析结果，其次在矿层的顶部有一层含磷结核的炭质页岩，磷结核的主要成分是含硅质的胶磷矿，较硬，呈圆状～次圆状，直径在1cm～5cm，结核层厚度0.5m～0.8m，也是划分矿层的主要参照标志。从结核层以下至留茶坡组（Z2l）硅质岩之间为主要含矿部位即Ⅱ矿层所在位置。

4 矿体特征

矿区内矿体形态简单，呈层状～似层状。矿区构造简单、钒矿化较强，地表钒矿含矿连续，深部弱矿化分布集中，规律明显，整个矿区矿体在平面上没有明确的间断。矿区划分了两个矿层，Ⅰ矿层为上矿层，圈定了Ⅰ-1、Ⅰ-2与Ⅰ-3三个个矿体，均为小型规模；Ⅱ矿层为下矿层，圈定了Ⅱ-1矿体，整个矿层为一个矿体，规模为中型。下面对区内钒矿体的分布、形态、产状、规模及厚度、品位等特征具体叙述如下：

4.1 Ⅰ-1矿体

位于矿区南东部下村的线31线～23线地段，由三个工程控制，平面形态为不规则长条状，剖面形态为透镜状。沿走向工程控制长约0m～300m，沿倾向工程控制宽度0m～200m，矿体平均倾角30°。矿体平均厚度3.80m，厚度变化系数13.48%，平均品位V2O5为0.74%，品位变化系数2.74%，连续延展斜面积为82577m2，矿体规模为小型。

4.2 Ⅰ-2矿体

位于矿区南东部中村的15线附近，由两个工程控制，平面形态为小块状，剖面形态为透镜状。沿走向工程控制长约0～100m，沿倾向工程控制宽度90m～150m，矿体平均倾角31°。矿体平均厚度2.10m，厚度变化系数6.41%，平均品位V2O5为0.78%，品位变化系数8.11%，连续延展斜面积为14378m2，矿体规模为小型。

4.3 Ⅰ-3矿体

分布在矿区北西部高溪峪16线地段，由两个工程控制，平面形态为小块状，剖面形态为透镜状。沿走向工程控制长约0m～100m，沿倾向工程控制宽度160m～250m，矿体平均倾角19°。矿体平均厚1.41m，厚度变化系数45.80%，矿体平均品位V2O5为0.71%，品位变化系数3.93%，连续延展斜面积为22183m2，矿体规模为小型。

4.4 Ⅱ-1矿体

该矿体贯穿整个矿区，位于39线～24线地段。矿体平面形态长带状，剖面形态层状～似层状，总体走向北东，倾向北西，沿走向工程控制长约3500m，沿倾向工程控制宽度150m～600m，矿体平均倾角31°。连续延展斜面积为1180620m2，矿体规模为中型，是矿区主要矿体，有工业矿块及少量低品位矿块组成。平均厚度2.99m，厚度变化系数16.18%，平均品位V2O5为0.81%，品位变化系数1.93%，矿体内部有一层至两层不稳定夹石分布[7]。

5 结语

炭质页岩夹硅质岩型（互层型）钒矿为我国优势资源，潜力巨大，现冶炼工艺逐步成熟，以及此类矿床较为稳定和开采容易等特点，加大对此类型矿床的勘查和利用势在必然。