佘建超 袁玉平 钟温 刘飞 童文秀

摘 要：咸宁钒矿资源丰富，赋矿地层为寒武系下统牛蹄塘组。狮古尖钒矿床是在还原环境下的滨海—浅海相沉积，含矿岩系原岩是含碳质泥（页）岩，发生变质作用为含碳硅板岩，在沉积成矿作用中碳对钒的富集起主导作用。该矿床经历了后期变质改造，出现了钙钒榴石特征矿物为特征，但钒赋存状态仍然是以沉积成矿作用时期的高岭土、云母类钒为主。表明钒的成矿作用主要为沉积成矿作用，变质成矿作用只是对钒矿床进行了后期的叠加改造。

关键词：钒矿床；成矿特征；沉积成矿叠加变质改造；多金属元素

中图分类号： F407.1 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）15-78-2

1 含钒岩系的岩性组合

区内地层广泛出露震旦系—寒武系地层，由于岩体的侵入，受接触变质作用成为浅变质岩。

1.1 含钒岩系地层

1.2 含钒岩系沉积特征

①岩层均见不同程度的碳质富集，另岩层成分有少量的黄铁矿、偶有富集呈纹层状黄铁矿层。沉积成岩是在还原环境下完成。②岩层中见椭圆状、少数扁豆状泥质结核。潮间高能量下的不稳定的沉积环境向较稳定的沉积环境渐变过渡，沉积环境属滨海—浅海相沉积。③岩石类型由角岩→硅板岩→含碳硅板岩，颜色由灰白色→浅灰色→灰黑色（或黑色）。随着含碳质成分的增加，钒矿体从无到有。成矿过程中碳对钒的富集起主导作用。

2 矿层特征

区内钒矿主要赋存于寒武系下统牛蹄塘组上段，见三个钒矿层，由老到新分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含矿层。

2.1 矿层特征

2.1.1 Ⅰ号钒矿层

Ⅰ号钒矿层由9个钒矿体组成。其中较具规模的矿体有4个，其矿体特征：矿体形态似层状，偶有局部膨大。其空间展布随地层产状而变化。受成矿期后断裂切割、错位，影响明显。矿体厚度属稳定型—较稳定型。矿体品位属均匀型。

2.1.2 Ⅱ号钒矿层

Ⅱ号钒矿层由4个钒矿体组成。其中较具规模的矿体有1个，其矿体特征：钒矿体矿体规模属大型，矿体形态为似层状，局部膨大。其空间展布随地层产状而变化。受成矿期后断裂切割，影响明显。矿体厚度变化系数属稳定型。矿体品位属均匀型。

2.1.3 Ⅲ号钒矿层

本矿层由11个钒矿体组成。本矿层的钒矿体规模均较小。其空间展布随地层产状而变化。

2.2 矿层（体）特征分析

①含矿层形态、产状、岩石结构构造及矿物成分组合，表明原岩虽受变质作用影响，但保留了沉积岩的特点。②每一矿层由若干矿体组成，走向上断续分布，其主矿体赋存在牛蹄塘组上段中下部。其顶底板岩性及赋矿层位均可与相邻矿层柱做对比。③矿体形态简单，其空间展布随地层产状而变化。④主矿体厚度变化属稳定型—较稳定型，品位变化属均匀型。矿石与围岩无明显界线。以上特点均表明了本矿床具有沉积矿床特征。

3 矿石矿物特征

3.1 矿石矿物组合

受岩体侵入影响发生了变质作用，含钒地层岩石发生变质形成变质岩，矿石的矿物成份较复杂。

①矿石主要成分是石英、水云母和碳质。②主要金属矿物为含钒水云母、黄铁矿、磁黄铁矿，次要金属矿物为铬钙钒榴石、钛钙钒榴石、黄铜矿、含镉闪锌矿、含钒白云母，微量矿物为变钒钙铀矿、钒钙铀矿等。③主要脉石矿物为石英、碳质，次要矿物为绿帘石、透闪石、重晶石，微量矿物为磷灰石、电气石、透辉石等。④特征矿物为钙钒榴石， 钙钒榴石矿物特征为：薄片中观察为翠绿色。常见为圆形及椭圆形切面，由于放射状碳物质的出现构成车轮状外形，糙面显著多裂纹，均质体，N≈1.85，具弱电磁性，性脆，硬度6.5±，比重为3.68（显微比重法实测）。

3.2 矿石矿物分析

其特征矿物为钙钒榴石，为变质作用过程中产生的变晶钒矿物，说明变质成矿作用使钒活化并在一定程度上富集。尽管出现了钙钒榴石特征矿物，但钙钒榴石特征矿物并不普遍，主要出现在较少的硅质岩矿石中。另外，钒的赋存状态仍然是以沉积成矿作用时期的高岭土、云母类钒为主。从而说明变质成矿作用对沉积钒矿床的后期改造作用处于次要地位。而区内以透闪石、闪锌矿为代表，属中低温热液作用产物，高温矿物磁黄铁矿仅偶见含碳硅板岩中，说明交代作用不明显，基本上吻合了区内无围岩蚀变，矿体与其顶底板围岩特征基本相同的特性。从而说明钒的成矿作用主要为沉积成矿作用，变质成矿作用只是对钒矿床进行了后期的叠加改造。

4 矿石化学成分

依三个矿层的含矿亚层中的主要矿体，进行了硅酸盐分析，根据其结果，矿石的化学成分主要是SiO2、Al2O3、Fe2O3及碳质，次为CaO、MgO、K2O。通过矿体部分样品分析，发现银含量1.46～4.54×10-6；镓含量11.80～33.20×10-6；钇含量35.90～500×10-6；钯含量0.01～0.60×10-6。本赋矿层是属于以钒为主，兼含有少量的多金属元素。

5 综述

本矿床是在还原环境下，潮间高能量下的不稳定沉积环境向较稳定的沉积环境渐变过渡。在成矿过程中碳对钒的富集起主导作用。本矿床虽然经历了后期变质改造，但却保留了沉积环境下沉积矿床的特征。早寒武的缺氧事件是我国矿产上的一个重要成矿期，在这个成矿期中形成了诸多金属矿床和非金属矿床。因此深入开展本地区黑色岩系的找矿工作将有很大潜力。

参 考 文 献

[1] 袁玉平，肖友发，等.狮古尖矿区钒矿详查报告[R].咸宁：湖北省地质局第四地质大队，2012：37-65.

[2] 陈明辉，胡详昭，等.湖南省寒武系黑色岩系页岩型钒矿概论[J].天津：地质找矿论丛，2012，12.

[3] 袁玉平，刘家祥，等.湖北咸宁地区寒武纪牛蹄塘组钒矿床成因浅析[J].武汉：资源环境与工程，2014，12.

[4] 李均权，谭秋明，等.湖北省矿床成矿系列[M].武汉：湖北科学技术出版社，2005：16-20.

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