贛北地區黑色巖系釩礦地質特征及成礦規律

周先軍，李淑琴＊，王廣友

（江西有色地質勘查一隊，江西 鷹潭 335003）

黑色巖系是含有機碳（C有機≥1%）及硫化物（鐵硫化物為主）較多的深灰—黑色的硅巖、碳酸鹽巖、泥質巖（含層凝灰巖）及其變質巖石的組合體系（范德廉等，1987年）。當黑色巖系中C有機＞15%時，又被稱為“石煤”。黑色巖系因含C有機而被作為低熱值燃料能源，在地表出露區常見民采，同時黑色巖系也是多種元素的聚集巖系，現今發現與黑色巖系有關的礦產資源包括Au、Ag、Cu、Zn、Sn、Sb、Mn、U、V、Mo、Ni、Se、Te、Ti、Ge、P、油氣等，常呈帶狀分布，形成中大—超大型礦床。

圖1 揚子板塊黑色巖系分布圖（據毛景文等，2002.有修改）

黑色巖系具獨特的形成環境，在全球范圍均有分布，反映了環境變化中的突變及環境事件，尤其是下寒武統的黑色巖系具有全球等時性規模（楊劍，2009）。在我國，黑色巖系建造廣泛分布于揚子地臺，地理上大致呈昆明-東川-貴陽-遵義-長沙-諸暨一線，以寒武紀下統為主，震旦紀、志留紀、泥盆紀也有局部出露（見圖1）。本文主要研究贛北地區黑色巖系中釩礦地質特征。

1 區域地質背景

贛北地區是指江西省北部地區，長江中下游南岸，贛江下游；大地構造位置處于揚子板塊，中朝準地臺以南，萍鄉—廣豐深大斷裂帶以北；區域上處下揚子臺坳、揚子準地臺；在凌聯海等地層分區中處修水地層小區和皖浙贛地層小區。區域地層以震旦系雙橋山群為基底，地層出露較全，從上到下有第四系、白堊系、侏羅系、石炭系、奧陶系、寒武系、震旦系，局部缺失侏羅系、白堊系。區內黑色巖系遭受不同程度蝕變，常見有黃鐵礦化、黃銅礦化、褐鐵礦化、銅藍及孔雀石，硅化、碳酸鹽化、黏土化等。

目前已勘查發現修武地區硐門、東渡、大源鋪以及上饒地區上村、西山等多個與黑色巖系相關釩礦床。

2 區域地質特征

2.1 地層

贛北地區黑色巖系地層出露較全，以修武地區硐門釩礦和上饒上村釩礦為例。黑色巖系賦礦層位均在寒武系下統荷塘組（王音鋪組）底部，層位對礦體空間展布控制明顯（表1）。修武地區硐門釩礦賦礦層位為王音鋪組，分布于修武復式向斜南北兩翼，呈條帶狀向東西方向伸延，長約130km，受南北向斷裂分割，被分成長約25km～50km的數個區段。上饒上村釩礦賦礦層位為荷塘組（據凌聯海等江西省震旦紀地層劃分與鄰區對比，荷塘組與王音鋪組為同一層位），該地層在礦區沿走向長10.5km，出露寬度300m～500m；南段走向北東35°左右，傾向南東，傾角24°～41°；北段走向近南北，傾向東，傾角20°～37°。

圖2 贛北地區大地構造位置與地層分區

表1 上饒上村釩礦及修武地區硐門釩礦床部分地層對比

由上饒上村釩礦沿走向地層柱狀對比（圖3）可見，釩礦體賦存于荷塘組底部石煤層中。含釩礦石煤層以灰黑色—黑色為主，變余炭質粒狀結構，層狀—似層狀構造，主要成分為炭質、長石、石英、粉砂屑、粘土礦物及硅質。多受擠壓褶皺影響較破碎，揉皺現象明顯，裂隙發育，沿裂隙常見方解石細脈、石英細脈等充填，并見有星點狀黃鐵礦化、黃銅礦化、褐鐵礦化，局部見銅藍及孔雀石等。非金屬礦化有硅化、碳酸鹽化、黏土化等。碳質含量較高，污手，并見有黃豆狀黃鐵礦結核、磷結核、硅質結核等。

2.2 構造

上饒上村地區釩礦總體構造輪廓為震旦系和古生界地層構成的一復式向斜。該復式向斜兩側發育有一系列次一級褶皺，上村釩礦即位于其一的樟石橋次級背斜南翼。為單斜褶皺構造，地層從老到新由西到東依次分布，總體走向為北東—北北東，傾向南東—南東東，傾角24°～41°。

修武地區總體構造輪廓由南部九嶺復式背斜、北部九宮復式背斜和中部修武復式向斜組成，復式背斜是該區褶皺基底，復式向斜是蓋層褶皺。區內斷裂構造也較發育，主要是順層脫滑構造和切層陡傾斜斷裂。硐門釩礦地處修武復式向斜，也為單斜構造，地層總體走向北西，傾向北東，傾角50°～80°。

圖3 上村釩礦沿走向地層柱狀對比

2.3 巖漿巖

上饒上村地區地表沒有發現巖漿巖，而修武地區區域巖漿巖較發育，呈多旋回、多期次特征。但經多方研究論證，巖漿巖與黑色巖系釩礦成礦不具明顯相關關系。

3 區域黑色巖系釩礦控礦因素

范德廉、涂光熾、唐紅松、葉杰等系統地研究了我國黑色巖系相關礦產資源，論證了黑色巖系型礦床的成礦模式，提出了黑色巖系物質來源與缺氧環境密切相關的理論問題。這為后來研究黑色巖系奠定了堅實的基礎。

贛北地區黑色巖系釩礦床，包括硐門釩礦、東渡釩礦、上饒上村釩礦等，礦體均產于寒武系荷塘組（王音鋪組）底部的石煤層中，礦山往往有自燃現象，具臭雞蛋味（硫化物），賦礦處具相似特征，即揉皺發育，C有機含量較高，為石煤，污手，常見含黃鐵礦結核、磷質結核、硅質結核等。整個層位在圖1昆明-東川-貴陽-遵義-長沙-諸暨一線均有分布，說明該層位具區域性和穩定性，且釩的富集在此層位內具普遍性。可見礦體的形成既受寒武系下統穩定時序的控制，又與當時的古地理、古氣候沉積環境相關（熊玉生等，2009）。

結合贛北地區古地理與對相關礦床了解分析，認為贛北地區釩礦體形成有以下要素（圖4）：

（1）贛北地區處鄂皖陸臺和九嶺海底高地之間，形成類潮坪瀉湖地貌——這為礦體形成奠定了一個穩定的沉積環境。

（2）贛北地區氣候濕熱，水體穩定，使得藻類繁育飛速——這為礦體提供了足夠有機物源。

（3）陸源帶著碎屑和各種元素不斷加入，其中多種元素被藻類吸收——這為礦體提供了另一個物源。

圖4 贛北地區古地理環境與黑色巖系形成示意圖

4 結論

通過對贛北地區相關礦床的分析研究認為：

（1）贛北地區黑色巖系釩礦含礦性連續穩定。

（2）釩礦體受寒武系下統荷塘組（王音鋪組）地層控制，且礦體均賦存于層位底部，礦體穩定、連續。

（3）贛北地區寒武系在古地理環境中同處一個類潮坪瀉湖地貌，溫濕條件一致。穩定平靜的地貌提供了沉積環境，適宜的氣候給予了C有機來源，陸源碎屑及其帶來的V、Au、Ag、Pt、Cu、Mo、Pb等等元素，為黑色巖系礦產的形成提供了可能。

（4）贛北地區黑色巖系找礦可以寒武系荷塘組（王音鋪組）下段石煤層為地層標志。

（5）民間多有將石煤做燃料，可以石煤民采窿為找礦直接標志。