新疆烏什縣闊西塔西釩礦礦床地質特征

李長虎

（新疆有色地質勘查局地質礦產勘查研究院 烏魯木齊 830000）

1 引言

新疆烏什縣闊西塔西釩磷礦斷續開展了近十年的地質勘查工作。隨著勘查手段的多樣化和勘查程度的不斷深入，取得了較為顯著的找礦成果，也從一定程度上帶動了該地區以釩、磷礦為主的找礦勘探工作。本文系在該礦床勘查工作的基礎上，對區內釩磷礦礦床地質特征進行歸納和總結。

2 礦床地質特征

礦區內出露地層較為單一，主要為寒武系下統薩爾布拉克組（∈1sr），局部出露中上寒武統阿瓦塔格組（∈2-3aw）及震旦系上統蘇蓋提布拉克組（∈1s），出露的巖性為一套濱淺海相碎屑巖、碳酸鹽巖建造，巖性以白云巖為主。

寒武系下統薩爾布拉克組在區內大面積出露，與上覆的寒武系中-上統地層阿瓦塔格組及下伏蘇蓋提布拉克組均為整合接觸。

區內釩磷礦賦礦層位位于薩爾布拉克組中段底部。

釩礦層由黑色薄層狀、條帶狀硅質巖與(黃)褐色含釩泥質粉砂巖、泥頁巖薄層互層，發育韻律性層理。硅質巖薄層厚2-20cm，多為3-5cm，含釩泥質粉砂巖厚度在1-3cm間，巖層局部呈波狀、褶曲狀。該層為釩礦(V2O5)的主要含礦層位，厚度為1-4米，一般為2-3米。

磷礦層位于釩礦層底部，異體共生產出，形態、產狀等均與釩礦層一致；厚度0.05-1.0 米，一般出露厚度20-30cm，且存在局部層位缺失現象。

礦區內構造不發育，見少量的小規模斷層，個別斷層對礦體的完整性有一定的破壞作用；區內未見有侵入巖。

3 礦體特征

礦區釩礦體整體呈“漢堡狀”，大面積分布于礦區內，南北向長約5400m、東西向寬約4000m。礦體厚度一般為2-3 米，產狀總體平緩，傾向290°-330°，傾角3°-12°，與地層產狀一致。礦體V205品位(0.5-1.68)×10-2，平均品位0.87×10-2；礦體平均厚度1.95米。整體厚度穩定，有用組分分布較均勻。

3.1 釩的價態分析

釩主要以低價釩（V3+）的形式存在，約占總釩量的79.64%，礦石中的釩主要以類質同象的形式存在；V5+高價釩約占15.62%，指示礦石中有一定傾向存在少量的游離V2O5(釩石)或釩酸鹽礦物（表1）。

表1 釩的價態分布

3.2 釩的物相分析

表2 原礦釩的化學物相分析結果

由表2可見，礦石中的釩主要賦存于云母類礦物中，約占總釩量的80.03%，其次為其他硅酸鹽礦物釩，約占4.12%，褐鐵礦等氧化鐵礦物及高嶺石等粘土礦物中的釩，約占15.85%。

3.3 礦物組成及含量

礦石中的片狀礦物主要為云母類綠泥石類礦物，金屬礦物主要是赤鐵礦、褐鐵礦，微量黃鐵礦；脈石礦物含量較高的是石英、玉髓，其次是云母類和黏土類，少量的綠泥石、重晶石和長石等，礦石中主要礦物的大致含量見表3。

表3 原礦主要礦物組成及其相對含量 %

3.4 主要礦石礦物嵌布特征

3.4.1 云母類

云母類礦物主要呈微細鱗片狀。粒徑細微，片徑大多小于0.02mm（圖1）。偶見少量片徑較大的云母，最大可達0.20mm。部分白云母粒徑極為細小，可稱之為絹云母，與石英、玉髓等緊密共生產出。

圖1 含釩云母呈細小片狀鱗片狀分布在石英為基底的脈石中重晶石（Brt）背散射電子圖像

云母類礦物多與石英、粘土礦物及石墨炭質物呈定向分布，或緊密交生出現。偏光鏡下只有稍粗顆粒的云母光學特征較為明顯，掃描電鏡下可觀察到云母多呈0.01 mm 以下的微細片狀，與微細粒石英、粘土礦物緊密嵌布。

為了查明云母類礦物的化學組成特征，對其進行掃描電鏡能譜成分分析，見表4。

表4 云母類礦物的能譜微區成分分析結果 %

結果表明了釩在云母中的含量變化較大，V含量主要在0.77%-2.97%(質量百分含量wt%)之間波動，平均含V 2.35%。

部分云母中含釩較高，為釩云母，釩在釩云母中的含量在10.59%-12.73%之間，平均含V 11.71%，掃描電鏡能譜成分分析結果見表5。

3.4.2 粘土礦物

粘土礦物中主要是高嶺石等。高嶺石亦是礦石中釩的載體礦物之一。粘土礦物在薄片中呈無色或被鐵質浸染而帶淡淡的鐵銹紅色。細小葉片或鱗片狀定向分布，粒徑細小，集合體短軸長度多小于10μm 集中于2-5μm，晶形較差。粘土礦物主要呈微晶或隱晶質與微粒石英、玉髓、碳酸鹽礦物形成較為致密的膠結質、并嵌布于粗粒石英等礦物粒間，多與微細粒石英、硅酸鹽礦物及絹云母、綠泥石混合產出。

表5 釩云母能譜微區成分分析結果 %

掃描電鏡下可見其在礦石中呈葉片狀、短片狀或細脈狀定向分布，高嶺石等黏土礦物常與微晶石英和云母緊密連生。對其進行掃描電鏡能譜成分分析可知，高嶺石中含V 從0～3.36%不等，平均含V 1.70%。

3.4.3 其他釩礦物

其它釩礦物或含釩礦物有：獨立的鋇釩鈦石，含釩的金紅石，含釩褐鐵礦等。這三者的量都比較少，三者中較常見的是鋇釩鈦石，其次是含釩的金紅石，以及偶見的含釩的褐鐵礦。

鋇釩鈦石在礦石中主要呈不規則粒狀產出。多數粒徑分布在0.01-0.20mm 之間。偶見粒徑有大于0.25mm者。鋇釩鈦石多數呈單顆粒裝產出在石英與云母組成的脈石基底中，少數與含釩的金紅石共生。

金紅石在礦石中少見，部分金紅石中含有釩。（含釩）金紅石的粒徑一般在0.01-0.15mm 之間。含釩金紅石中含釩的范圍在0.85%-3.85%之間。

4 結論

礦區釩礦物主要以低價釩（V3+）類質同象的形式存在于云母類礦物中；在震旦紀末期的柯坪運動使蘇蓋提布拉克組所處的阿克蘇地區普遍隆起抬升，分布于阿克蘇-烏什蘇蓋提布拉克組一帶的晚震旦世早期的火山巖成為剝蝕區；早寒武世早期形成的海侵，使海水中溶入剝蝕區基性火山巖中的釩，為后期的成礦提供了物質來源。

下寒武統薩爾布拉克組灰黑色硅質巖系控制著區內釩礦床的分布，表明薩爾布拉克組地層是釩礦床形成的基本條件。海水中溶解的釩加入到氧化還原作用過程中進行沉積，形成了本區的釩礦床。