堰溝地區(qū)釩礦地質(zhì)特征及找礦遠景

劉 林

(1.陜西省地勘局第六地質(zhì)隊, 陜西西安 710065;2.西安歐亞學(xué)院, 陜西西安 710065)

堰溝地區(qū)釩礦地質(zhì)特征及找礦遠景

劉 林1,2

(1.陜西省地勘局第六地質(zhì)隊, 陜西西安 710065;2.西安歐亞學(xué)院, 陜西西安 710065)

概述了陜西省平利縣堰溝釩礦區(qū)的地質(zhì)特征與礦體特征,分析了其成礦標(biāo)志,在此基礎(chǔ)上指出:沿礦體走向和傾向延伸處進一步追溯控制,可提高資源量類別、增大資源量,礦床找礦遠景極大。

釩礦床;地質(zhì)特征;找礦遠景

黑色巖系在陜西分布較廣,近幾年成為人們研究的一個熱點,但很少有人總結(jié)平利地區(qū)黑色巖系中釩礦的地質(zhì)特征及平利古陸邊緣的找礦遠景。筆者在全面收集地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上,對平利縣堰溝地區(qū)釩礦地質(zhì)特征和找礦遠景進行了探討。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

礦區(qū)出露地層為寒武系—奧陶系洞河群 ((∈-O)dh)、下志留統(tǒng)梅子埡組 (S1m)、大貴坪組(S1d),呈 NWW—SEE展布見圖1。寒武系—奧陶系洞河群 ((∈-O)dh)由碳質(zhì)板巖、硅質(zhì)巖、白云質(zhì)、砂質(zhì)灰?guī)r、凝灰?guī)r等組成;下志留統(tǒng)大貴坪組(S1d)由炭質(zhì)板巖、炭質(zhì)砂質(zhì)板巖、鈣質(zhì)泥質(zhì)板巖、砂巖、粉砂巖組成;下志留梅子埡組 (S1m)按巖性組合大致可分 3層,下部為泥質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖、含炭質(zhì)板巖;中部為灰色粉砂質(zhì)絹云母板巖夾變凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖、局部夾變質(zhì)雜砂巖;上部以灰色粉砂質(zhì)絹云母板巖、變質(zhì)粉砂巖 -細砂巖為主。

1.2 構(gòu)造

圖1 平利縣堰溝釩礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于平利背斜北翼,斷裂構(gòu)造不發(fā)育,僅在工區(qū)東南部發(fā)育張家灣 -洋口斷裂,斷裂破碎帶寬 5～20 m,其中見明顯的斷層角礫及斷層泥,且可見強烈的擠壓揉皺現(xiàn)象,斷層走向呈北西西 -南東東向,其向西于張家灣交于堿性粗面巖界面上而消失,向東延出勘查區(qū),斷層產(chǎn)狀為 20°～35°∠65°～70°。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)火山活動強烈,廣泛出露加里東期形成的正長斑巖 -似正長巖及少量二長巖和閃長巖。正長斑巖 -似斑狀正長巖分布于礦區(qū)的中部及西南部,4條正長斑巖 -似斑狀正長巖 (局部為閃長巖)呈平行狀順層侵入,巖體寬 10～200 m,長 5～10 km,具斑狀結(jié)構(gòu)、自形 -半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代環(huán)邊或交代殘留結(jié)構(gòu),呈塊狀、浸染狀、集合體狀、氣孔 (杏仁)狀構(gòu)造。斑晶以堿性長石為主,呈板狀、晶體最大長度為 1 cm,基質(zhì)主要為鉀長石 (包括正長石、條紋長石)、斜長石、石英、石墨、角閃石、黑云母,其次為方解石、金紅石、榍石、磷灰石等。蝕變礦物為鈦鐵礦、黃鐵礦、黑云母等。

區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)豐富 ,有 V、Mo、Cu、Au、Pb、Zn等金屬礦產(chǎn)和黃鐵礦、螢石、石煤、重晶石、大理石、石灰石等非金屬礦產(chǎn)及 Ni、Ta等稀有金屬礦產(chǎn)。其中釩、鉬、銅主要產(chǎn)于寒武系洞河群、志留系大貴坪組黑色巖系地層中,鈮、鉭礦產(chǎn)于堿性粗面巖和正長斑巖中。

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 礦體產(chǎn)狀及規(guī)模

礦區(qū)礦體主要賦存于黑色碳質(zhì)板巖、碳質(zhì)粘土巖中,嚴(yán)格受地層、巖性控制,共圈礦體 3個,編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。

Ⅰ號礦體出露于堰溝口～查家溝一帶,礦體賦存于志留系下統(tǒng)大貴坪組 (S1d)碳質(zhì)板巖、碳質(zhì)粘土巖中。礦體長度 700 m,由 TC-21、TC-23、TC-24等工程控制 ,產(chǎn)狀 0°～20°∠69°～80°,礦石品位為 0.71%～0.80%,平均品位為 0.715%,品位變化系數(shù)為 1.84%。厚度為 9.76～6.80 m,平均厚度為8.28 m,厚度變化系數(shù)為 25%。

Ⅱ號礦體產(chǎn)于水井溝～老堰頭一帶,礦體賦存于志留系下統(tǒng)大貴坪組 (S1d)碳質(zhì)板巖、碳質(zhì)粘土巖中。礦體長度 1400 m,由 TC-6、TC-7、TC-8、TC-9、TC-10、TC-12、PD-1等 7個地表和地下勘探工程控制,礦體地表出露長度為 1700 m,礦體厚為 5.6～11.56 m,平均厚度為 8.11 m,厚度變化系數(shù)為 12.8%。產(chǎn)狀 0°～20°∠69°～80°,礦石品位為 0.70%～0.86%。平均品位為 0.72%,品位變化系數(shù)為 3.31%。

Ⅲ號礦體出露于堰溝南部近溝腦處～金盆架大梁,礦體賦存于志留系下統(tǒng)大貴坪組 (S1d)碳質(zhì)板巖、碳質(zhì)粘土巖中。由 TC-13、TC-15、TC-17等3個工程控制,工程礦體長 850 m,礦體厚 5～16 m,平均厚度為 7.92 m,厚度變化系數(shù)為 79%。產(chǎn)狀0°～20°∠69°～80°,礦體品位為 0.70% ～0.86%。平均品位為 0.73%。

2.2 礦石特征

2.2.1 礦石的自然類型

經(jīng)巖礦鑒定,未見獨立釩礦物。根據(jù)化學(xué)分析,V2O5存在于不同巖性中,依據(jù)礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造,含礦巖石特征可將礦石類型分為碳質(zhì)板巖型、含碳粘土巖型 2種。碳質(zhì)板巖型釩礦呈灰黑～黑色,層狀,該類巖石 V2O5含量為 0.20～0.74%;含碳粘土巖型釩礦呈深灰～黑色,層狀,由于覆蓋厚,所見露頭較少,其規(guī)模受氧化深度影響控制,易風(fēng)化、脫碳,但對釩影響不大。該類巖石 V2O5品位變化小,介于 0.80%～0.86%之間,是一個穩(wěn)定的含礦層。

2.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

碳質(zhì)板巖、含碳粘土巖的含礦巖石,主要為變余泥質(zhì)、顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)、變余砂狀結(jié)構(gòu),為板狀、層狀、微層狀構(gòu)造。

2.2.3 礦石的礦物成分

(1)碳質(zhì)板巖型釩礦主要由碳質(zhì)成分組成,粘土礦物、絹云母、石英等為次要礦物。由于經(jīng)受輕微低級變質(zhì)作用,造成主要礦物顯示重結(jié)晶,碳質(zhì)呈塊狀、微晶狀,以不規(guī)則形態(tài)混入的粘土礦物少數(shù)重結(jié)晶,形成絹云母細鱗片,而石英重結(jié)晶呈不規(guī)則粒狀,粒徑為 0.05～0.1 mm。

(2)含碳粘土巖型釩礦主要由粘土礦物組成,其次為碳質(zhì)、絹云母、石英。由于經(jīng)受輕微低級變質(zhì)作用,造成變晶形成新生的絹云母鱗片,而較均勻混入的碳質(zhì)成分呈隱晶狀,質(zhì)點較均勻分布于巖石中,原巖中的石英也發(fā)生重結(jié)晶,呈粒狀,粒徑為0.05～0.1 mm。因應(yīng)力變質(zhì)和原巖壓實作用,使巖石中粘土礦物和絹云母、碳質(zhì)質(zhì)點明顯呈平行定向排列,即形成板狀特征,所出現(xiàn)的石英細脈,一般平行板理方向貫入。

2.3 找礦標(biāo)志

(1)層控標(biāo)志。S1d地層控制了區(qū)內(nèi)含礦層的分布,是尋找該類型釩礦的區(qū)域性標(biāo)志。

(2)巖性標(biāo)志。黑色碳質(zhì)板巖、碳質(zhì)粘土巖是尋找該類型釩礦的直接標(biāo)志。

(3)顏色標(biāo)志。含礦巖石為灰黑色～黑色。

(4)古地理環(huán)境控礦標(biāo)志。在平利古陸的邊緣是成礦的有利部位。

3 找礦遠景

(1)堰溝釩礦為淺海相沉積層狀礦床,屬同生沉積成因,釩的富集與相應(yīng)的層位有關(guān)。釩礦物多以類質(zhì)同象或吸附狀態(tài)存在于礦石礦物中。釩礦體產(chǎn)于下志留統(tǒng)大貴坪組地層黑色碳質(zhì)板巖、碳質(zhì)粘土巖中,該地層在平利古陸的邊緣廣泛分布,地層厚度變化不大,產(chǎn)出層位穩(wěn)定。根據(jù)該礦的找礦標(biāo)志有望在平利古陸的邊緣找到新的釩礦床。

(2)礦區(qū)含礦地層產(chǎn)狀穩(wěn)定,呈單斜產(chǎn)出,無明顯的斷層破壞,東西長 11.5 km。本次工作僅重點研究了堰溝一帶,且未對礦體進行深部工程控制,而對堰溝以西的湖河地區(qū)僅做了少量取樣和路線地質(zhì)工作,自安溝～湖河兩岸 S1d地層連續(xù)、黑色巖系亦有相當(dāng)規(guī)模,部分樣品 V2O5已達到工業(yè)品位,若進一步勘查和加強深部控制,找到大型釩礦體的可能性很大。

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2010-09-27)

劉 林 (1967-),男,河南太康人,工程師、講師,碩士,主要從事礦產(chǎn)勘查和數(shù)據(jù)挖掘研究工作,Email:liulin1885@163.com。