甘肅省肅北縣七角井釩礦礦床特征及遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)

張 琳，周子琴

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

大地構(gòu)造位置處于塔里木板塊北東段，北山加里東褶皺帶中～南帶，星星峽～天倉(cāng)中～新元古代被動(dòng)大陸邊緣。地層區(qū)劃隸屬塔里木～南疆地層大區(qū)，中天山～北山地層分區(qū)，馬鬃山地層小區(qū)。區(qū)域內(nèi)出露地層主要為青白口系野馬街組、大豁落山組、寒武系西雙鷹山組、奧陶系羅雅楚山組、志留系黑尖山組、公婆泉群、二疊系雙堡塘組、新近系苦泉組及第四系全新統(tǒng)[1]。釩礦產(chǎn)出于寒武系西雙鷹山組的碳質(zhì)板巖中。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造較發(fā)育，構(gòu)造線近東西向，其形成時(shí)期主要為加里東期，其次為華力西期。區(qū)內(nèi)的侵入巖較發(fā)育，分布廣泛，主要為加里東期和華力西中期侵入巖。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層特征

礦區(qū)地層比較簡(jiǎn)單，主要為青白口系大豁落山組第四段（Qnd4）、寒武系西雙鷹山組（∈x）、奧陶系羅雅楚山組下巖段（Ol1）和第四系全新統(tǒng)（Qh）。

青白口系大豁落山組第四段（Qnd4）分布在礦區(qū)的中部以及南部，呈近東西向展布。礦區(qū)大體上可分為三個(gè)地層，其中中部位置為一套青灰色的大理巖，由透閃性礦物、青灰色條帶狀礦物及薄層狀礦物構(gòu)成中部礦層，部分地帶夾雜著粉砂質(zhì)礦物及泥硅質(zhì)礦物；最底層為深灰色的大理巖，硅化型礦物、含碳類(lèi)礦物、透閃石化礦物、薄層狀深灰色礦物共同構(gòu)成底部礦層。上部主要為細(xì)粒變石英砂巖、磁鐵石英巖、含磁鐵礦透閃石巖。寒武系西雙鷹山組（∈x）主要分布在礦區(qū)北部、北西部、南西部。地層由下往上可劃分為三層：下部為礫狀灰?guī)r、粒屑灰?guī)r夾含碳泥硅質(zhì)板巖，中間自下往上依次為碳質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖，厚度大于22m。其中碳質(zhì)板巖層是主要的含釩礦層位。上部為一套碎屑巖系，主要由粉砂質(zhì)板巖夾變硅質(zhì)板巖、石英巖組成。奧陶系羅雅楚山組下巖段（Ol1）主要分布在礦區(qū)北部，為灰黑色變質(zhì)含碳硅質(zhì)細(xì)粒石英砂巖夾數(shù)層厚層含礫粗粒石英巖。第四系全新統(tǒng)（Qh）主要分布在礦區(qū)中部，為疏松的砂、礫石、砂土及碎石層。

2.2 構(gòu)造特征

礦區(qū)構(gòu)造以褶皺為主，斷裂次之。褶皺發(fā)育有七角井復(fù)式背斜及七角井南向斜，褶皺對(duì)釩礦體影響較大。斷層共發(fā)育14條，對(duì)釩礦體影響較小。

2.3 侵入巖

2.4 蝕變特征

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變較強(qiáng)烈。圍巖蝕變的類(lèi)型有：硅化、絹云母化、綠泥石化、泥化、弱碳酸鹽化。

3 礦體特征

礦體賦存在寒武系西雙鷹山組的碳質(zhì)板巖中，礦化帶沿七角井復(fù)式背斜呈“ε”型展布，長(zhǎng)達(dá)21km。礦區(qū)含礦巖石主要為碳質(zhì)板巖，部分區(qū)域在硅質(zhì)類(lèi)礦物的底層活粒屑礦物的頂端分布著一些不均勻的釩礦化。發(fā)現(xiàn)釩礦體多達(dá)13個(gè)，礦體的厚度與地表品位發(fā)育良好，具有連續(xù)性，較深部位比較穩(wěn)定，部分礦層在褶皺的影響下有縮小及膨大的傾向，部分地帶出現(xiàn)斷裂，越往深部礦層品位也隨之出現(xiàn)升高趨勢(shì)。V1號(hào)礦體為主礦體，長(zhǎng)6.53km，礦體總體走向110°，傾向總體呈北東，傾角一般在17°～68°間，產(chǎn)狀總體較穩(wěn)定，局部變化較大，其傾向隨褶皺形態(tài)的改變而變化。V1g號(hào)工業(yè)品位礦體，平均品位V2O5為0.776%，平均厚度10.46m。V1d號(hào)低品位礦體，平均品位V2O5為0.380%，厚度4.24m，分布在V1g礦體局部地段的兩側(cè)；釩礦體傾向、傾角隨褶皺形態(tài)而變化（見(jiàn)圖1），由于褶皺作用，局部近于水平或直立，產(chǎn)狀陡緩變化較大，尤其是在13線，褶皺使釩礦體發(fā)生強(qiáng)烈變形，局部發(fā)生倒轉(zhuǎn)。

圖1 七角井釩礦床19勘探線剖面圖

圖2 七角井釩礦床13勘探線剖面圖

4 礦床成因

礦體賦存在寒武系西雙鷹山組下部，巖性自下而上為粒屑灰?guī)r、碳質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖，由下往上巖石粒度由粗變細(xì)，為一套淺海相碎屑～化學(xué)沉積建造。青白口系大豁落山組與寒武系西雙鷹山組之間有一個(gè)較明顯的沉積間斷面—角度不整合面，其下部為一套以碳酸鹽巖為主的沉積巖層。釩礦主要賦存于黑色碳質(zhì)板巖中，表明釩是在較穩(wěn)定的還原環(huán)境下形成的。釩的物質(zhì)來(lái)源較豐富，含碳泥質(zhì)質(zhì)點(diǎn)吸附海水中的釩元素，形成分布較均勻的含釩碳質(zhì)頁(yè)巖。后經(jīng)變質(zhì)作用，釩元素相對(duì)富集。礦體內(nèi)及頂?shù)装鍑鷰r中普遍含磷，P2O5含量在0.50%～11.76%之間，一般在0.28%～0.96%之間，多呈結(jié)核狀的磷塊巖不均勻分布；其在空間分布上多數(shù)分布于碳質(zhì)板巖的底板及粒屑灰?guī)r的頂板，少部分分布于碳質(zhì)板巖的中上部，與釩礦體呈現(xiàn)出下磷上釩的分布特征；極少部分分布于硅質(zhì)板巖的底板。另外，根據(jù)七角井釩礦床所處的地理位置及其古沉積環(huán)境的研究和方山口磷釩礦的礦床成因?qū)Ρ?，推測(cè)礦區(qū)內(nèi)礦石中含U，在今后的生產(chǎn)勘查工作中應(yīng)引起重視。生成含釩礦物鉀釩鈾礦、磷鈣釩礦等均勻散布于淺變質(zhì)的碳質(zhì)板巖中。

由此初步認(rèn)為該礦床是處于海侵初期，陸緣海灣（海盆）—淺海環(huán)境中形成的沉積變質(zhì)型釩礦床。

5 遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)

釩礦體嚴(yán)格受地層層位控制，經(jīng)勘查礦床規(guī)模已達(dá)中型。依據(jù)ZK901、ZK802鉆孔資料，釩礦層在9線、8線延深已達(dá)649.59m和667m（圖2），因此釩礦體有可能延深至800米以下，按此深度預(yù)測(cè)礦區(qū)深部找礦前景較好。

礦區(qū)礦體及頂?shù)装鍑鷰r中P2O5含量在0.50%～11.76%之間，另外礦石中伴生TiO2、WO3、Ni等含量較高（根據(jù)方山口釩礦賦礦地層對(duì)比研究，推測(cè)該礦區(qū)礦層含U），尤其是WO3個(gè)別樣品達(dá)工業(yè)品位，因此礦區(qū)綜合找礦前景較好。

區(qū)域上東起大豁落，西至方山口寒武系西雙鷹山組黑色巖系穩(wěn)定存在，均發(fā)現(xiàn)磷釩鈾礦化層，因此，在礦區(qū)外圍尋找磷釩鈾礦床是有前途的。

圖3 七角井釩礦床9勘探線剖面圖

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，七角井釩礦床屬于沉積變質(zhì)型釩礦床。礦體賦存在寒武系西雙鷹山組黑色的碳質(zhì)板巖中，礦區(qū)內(nèi)礦體嚴(yán)格受地層層位控制，深部具有較好的找礦前景。區(qū)域上東起大豁落，西至方山口寒武系西雙鷹山組黑色巖系穩(wěn)定存在，均發(fā)現(xiàn)磷釩鈾礦化層，因此在礦區(qū)內(nèi)綜合找礦前景較好。