郝仁紅, 胡 飛, 張 眾, 艾智龍, 周 鼎, 魏四華, 黎方云

(湖北省地質(zhì)調(diào)查院,湖北 武漢 430034)

何家墁釩礦床位于湖北省鄖縣北部,2005年湖北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查所發(fā)現(xiàn)并初步評價,2007年湖北省地質(zhì)調(diào)查院開展了普查工作,初步認(rèn)為該礦床為沉積型小型釩礦床。2013年該院對礦區(qū)進(jìn)行了詳查工作。由于前人對鄖縣北部地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、火山巖、侵入巖、變質(zhì)巖及地球化學(xué)特征等進(jìn)行了較為詳細(xì)地不同程度、不同角度的研究。故本文僅對何家墁釩礦床地質(zhì)特征和控礦因素進(jìn)行初步探討。

1 礦區(qū)地質(zhì)背景

礦區(qū)位于南秦嶺—大別山中生代造山帶東段,武當(dāng)—隨州陸內(nèi)裂谷之兩鄖—應(yīng)山逆推構(gòu)造帶西北端(1)郝仁紅、艾智龍、李一鳴等，湖北省鄖縣何家墁礦區(qū)釩礦地質(zhì)詳查報告,湖北省地質(zhì)調(diào)查院,2015。,武當(dāng)復(fù)背斜北東翼之鮑魚嶺穹隆北西翼(2)西安地質(zhì)學(xué)院區(qū)域調(diào)查隊，1∶5萬南化塘幅地質(zhì)圖說明書，1995。。區(qū)域中部為武當(dāng)復(fù)背斜(穹隆)核部,廣泛分布南華系武當(dāng)群雙臺組中淺變質(zhì)巖系(基底),以一套中基性—酸性火山沉積建造為主,其下部為變質(zhì)火山巖巖組,上部為變質(zhì)沉積巖巖組。武當(dāng)穹隆四周由里向外則依次分布南華系耀嶺河組綠片巖相變基性火山巖系、早震旦世陡山沱組、晚震旦世燈影組碳酸鹽巖、下寒武統(tǒng)黑色巖系、上寒武—下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖等沉積地層(蓋層),基底與蓋層之間存在大型深層滑脫構(gòu)造[1]。區(qū)內(nèi)在早寒武世構(gòu)造拉張背景下的陸棚或陸棚外斜坡—陸棚邊緣斜坡相還原條件下的滯留盆地相,沉積了一套富含P、Ba、V、Ni、Mo、Cu、U、Se、Au、Ag等元素的黑色巖系。該區(qū)巖漿活動強(qiáng)烈,以前震旦紀(jì)武當(dāng)群雙臺組酸性火山巖和耀嶺河組基性火山噴溢為主。研究表明,早寒武世是中國成礦作用的一個重要時期(3)任明、張生奇、程文厚等，鄂西北下寒武統(tǒng)黑色巖系中的釩礦床,河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊，2012。,目前已發(fā)現(xiàn)的規(guī)模較大的礦產(chǎn)有:磷礦、重晶石礦、釩礦、石煤礦等;規(guī)模較小的礦產(chǎn)有鎳礦、鉬礦、銅礦、鈾礦、硒礦、金礦、銀礦、稀土及鉑族元素等數(shù)十種之多。

區(qū)域斷裂構(gòu)造屬華南北緣(南秦嶺—大別)斷裂系,斷裂構(gòu)造以北西向為主。其中發(fā)育在礦區(qū)南部的兩鄖斷裂呈NW向展布,斷裂主要活動時期為印支—燕山期,是區(qū)域內(nèi)重要控巖控礦構(gòu)造帶[2]。何家墁釩礦區(qū)位于兩鄖斷裂的北緣。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)地層屬華南地層大區(qū)南秦嶺—大別山地層區(qū),十堰—隨州地層分區(qū)兩鄖地層小區(qū)的北緣。區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育南華紀(jì)沉積變質(zhì)巖和火山變質(zhì)巖以及古生代沉積地層。由南華系武當(dāng)群雙臺組和耀嶺河組構(gòu)成結(jié)晶基底,上震旦統(tǒng)、寒武系地層則組成沉積蓋層(礦區(qū)位于蓋層區(qū))。出露的地層[3]主要是南華系耀嶺河組、震旦系燈影組及寒武系楊家堡組、莊子溝組、岳家坪組及石甕子組(圖1)。

何家墁釩礦區(qū)賦礦地層主要為下寒武統(tǒng)莊子溝組(∈1z),根據(jù)巖性特征分為上、下兩段。上段為深灰色薄層狀灰?guī)r、薄片狀灰?guī)r夾灰黃色粉砂質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖夾薄層灰?guī)r透鏡體或鈣質(zhì)板巖組成;下段為一套灰黑色—深灰色含碳硅質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖、含碳粉砂質(zhì)板巖、粘土質(zhì)板巖等。下部含有較多的含磷結(jié)核,其結(jié)核分布極不均勻,大小懸殊。礦區(qū)只有一個含礦層位即:莊子溝組(∈1z)下段,亦是重要的區(qū)域性含釩、鉬、銀礦的層位。

圖1 何家墁釩礦地形地質(zhì)圖Fig.1 Topographic and geological map of Hejiaman vanadium mine1.沖積層:礫石,淺棕色亞砂土;2.殘積層:棕色、暗棕色亞粘土、亞砂土;3.寒武系上統(tǒng)—奧陶系下統(tǒng)石甕子組上段;4.寒武系上統(tǒng)—奧陶系下統(tǒng)石甕子組下段;5.寒武系中統(tǒng)岳家坪組上段;6.寒武系中統(tǒng)岳家坪組中段;7.寒武系中統(tǒng)岳家坪組下段;8.寒武系下統(tǒng)莊子溝組上段;9.寒武系下統(tǒng)莊子溝組下段;10.寒武系下統(tǒng)楊家堡組;11.震旦系上統(tǒng)燈影組;12.南華系耀嶺河組;13.中—上元古界武當(dāng)山群;14.變基性巖脈;15.實測地質(zhì)界線;16.斷層;17.壓扭性斷層;18.正常產(chǎn)狀;19.倒轉(zhuǎn)產(chǎn)狀;20.片理產(chǎn)狀;21.釩礦體及編號;22.地層剖面及編號;23.勘查許可證范圍;24.詳查范圍。

礦區(qū)處于武當(dāng)復(fù)背斜北東翼之鮑魚嶺穹隆北西翼,荊紫關(guān)—師崗復(fù)向斜南西翼,滔河倒轉(zhuǎn)復(fù)式背斜兩翼。

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主要為復(fù)式背、向斜,受鮑魚嶺穹隆構(gòu)造影響,背、向斜軸向總體呈北東向,礦體形態(tài)受褶皺控制。區(qū)域性北東向滑覆斷裂的多次活動對礦(化)體的連續(xù)性起到較大的破壞作用(圖2)。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 含釩巖系特征

礦區(qū)內(nèi)莊子溝組下段為含釩地層,巖性組合主要為:含碳硅質(zhì)板巖、含碳硅質(zhì)板巖夾絹(釩)云母頁巖—炭質(zhì)板巖、含硅質(zhì)粘土質(zhì)板巖、含硅質(zhì)碳質(zhì)板巖夾薄層硅質(zhì)板巖—雜色粘土質(zhì)板巖、含碳粉砂質(zhì)板巖—含碳粘土質(zhì)板巖夾薄層硅質(zhì)巖—雜色粉砂質(zhì)板巖、含碳粘土質(zhì)板巖。釩礦層位于莊子溝組下段底部,厚度為1.46～36.51 m。礦層結(jié)構(gòu)由上至下為:

⑤ 雜色粉砂質(zhì)板巖、含碳粘土質(zhì)板巖:厚度為7.64～21.84 m,品位(V2O5)一般0.50%～1.04%。該含礦層厚度、品位均較穩(wěn)定,品位與炭質(zhì)含量成正比。

④ 含碳粘土質(zhì)板巖夾薄層硅質(zhì)巖:厚度為1.32～4.43 m,品位(V2O5)一般0.50%～1.21%。該含礦層厚度出露較穩(wěn)定,品位主要與硅質(zhì)含量呈正相關(guān)。

③ 雜色粘土質(zhì)板巖、含碳粉砂質(zhì)板巖:厚度為2.9～13.16 m,品位(V2O5)一般0.50%～1.28%。該含礦層厚度出露極不穩(wěn)定,品位與炭質(zhì)含量呈正相關(guān),含碳巖性品位相對較好,但不穩(wěn)定,單純的粉砂質(zhì)板巖含礦性相對較差。

② 炭質(zhì)板巖、含硅質(zhì)粘土質(zhì)板巖、含硅質(zhì)碳質(zhì)板巖夾薄層硅質(zhì)板巖:厚度為0.46～8.69 m,品位(V2O5)一般0.62%～1.32%,最高達(dá)2.50%。該層底部普遍見有粒徑不等、數(shù)量不一的含磷結(jié)核,含磷結(jié)核的板巖品位相對較高,該含礦層不穩(wěn)定。

圖2 何家墁—黃家臺子信手剖面圖Fig.2 Profile of Hejiaman-Huangjiataizi1.寒武系上統(tǒng)—奧陶系下統(tǒng)石甕子組上段;2.寒武系下統(tǒng)莊子溝組;3.寒武系上統(tǒng)—奧陶系下統(tǒng)石甕子組下段;4.寒武系下統(tǒng)楊家堡組;5.寒武系中統(tǒng)岳家坪組上段;6.震旦系上統(tǒng)燈影組;7.寒武系中統(tǒng)岳家坪組中段;8.南華系耀嶺河組;9.寒武系中統(tǒng)岳家坪組下段;10.中—上元古界武當(dāng)山群。

上述含礦巖性組合與成礦關(guān)系密切。含礦巖性自下而上:硅質(zhì)板巖厚度逐漸減小,所夾絹(釩)云母板巖亦逐漸減少直至消失,含泥質(zhì)板巖厚度逐漸增大,含磷結(jié)核之上的粉砂質(zhì)、粘土質(zhì)板巖逐漸由薄層變?yōu)楹駥?其所夾薄層含碳硅質(zhì)板巖逐漸減少至消失。含礦層品位(V2O5)隨著硅質(zhì)、絹(釩)云母、炭質(zhì)的逐漸減少,粘土質(zhì)、粉砂質(zhì)成分的逐漸增加而降低。隨著硅質(zhì)、炭質(zhì)的減少,釩的礦化逐漸減少消失。這與含釩礦物:釩云母(含釩水云母、含釩絹云母)、鈣釩榴石主要產(chǎn)于硅、炭、泥質(zhì)巖性組合中是一致的。

3.2 礦體特征

礦區(qū)劃分為何家墁—黃寺溝口和黃家臺2個礦段,其中在何家墁—黃寺溝口礦段圈定了Ⅴ-1、Ⅴ-2、Ⅵ-1、Ⅵ-2 共4個釩礦體;在黃家臺礦段圈定了Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ1共6個釩礦體(圖3)(4)李鈞、陳少君、余建國等,湖北省大冶市銅山口區(qū)銅礦床礦產(chǎn)資源儲量結(jié)算地質(zhì)報告,湖北省鄂東南地質(zhì)大隊,2006。。其中Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3號礦體為同一含礦帶;Ⅱ礦體應(yīng)為黃家臺子復(fù)向斜的西翼,經(jīng)深部鉆孔控制,黃家臺子復(fù)向斜東、西兩翼的礦體在礦體東部的區(qū)域性滑覆斷層F1的影響下,成為兩個獨(dú)立的同斜礦體(圖4);Ⅲ號釩礦體由于靠近區(qū)域性滑覆斷裂帶F1,受其拖拽導(dǎo)致Ⅲ號釩礦體在東側(cè)發(fā)生彎曲,出露地表形成Ⅲ號釩礦體東翼。這樣Ⅲ號釩礦體就形成了Ⅲ號西釩礦體與Ⅲ號東釩礦體兩條。Ⅲ1號釩礦體位于Ⅲ號西釩礦體南端,屬Ⅲ號西釩礦體所在含礦帶的南延部分,由于其與Ⅲ號西釩礦體為同一個連續(xù)的含礦帶,故編號Ⅲ1。各礦體特征詳見表1。

圖3 何家墁釩礦區(qū)黃家臺子礦段地質(zhì)略圖Fig.3 Geological sketch of Huangjiataizi sectionin Hejiaman vanadium mining area1.第四系;2.寒武系中—下統(tǒng)岳家坪組;3.寒武系下統(tǒng)莊子溝組上段;4.寒武系下統(tǒng)莊子溝組下段;5.寒武系下統(tǒng)楊家堡組;6.震旦系上統(tǒng)燈影組;7.南華系耀嶺河組;8.礦體;9.正常地層產(chǎn)狀;10.倒轉(zhuǎn)地層產(chǎn)狀;11.鮑魚溝壓扭性斷層。

表1 何家墁釩礦區(qū)礦體特征一覽表Table 1 Characteristic list of ore bodies in Hejiaman vanadium mining area

3.3 礦體形態(tài)

礦區(qū)寒武系底部釩礦的產(chǎn)出位置和空間形態(tài)完全受地層控制,呈陡傾斜層狀、似層狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀與圍巖一致,礦體與圍巖為漸變關(guān)系,經(jīng)取樣化驗分析才能確定礦體邊界。礦區(qū)內(nèi)一般為一層礦體,偶爾含有夾層(圖5),根據(jù)巖性及其組合特征,在相鄰工程之間各礦體地層巖性柱狀圖上進(jìn)行對比連接,具有明顯的沉積礦床特征。

總體來看,何家墁礦區(qū)各單礦體形態(tài)較簡單,品位穩(wěn)定,但連續(xù)性較差,在區(qū)域性斷裂、褶皺構(gòu)造的強(qiáng)烈影響下礦體破壞程度較大,導(dǎo)致礦區(qū)內(nèi)同一含礦層反復(fù)多次出露,形成了規(guī)模不等、形態(tài)不一的多個礦體。

3.4 礦石類型

依據(jù)礦石礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征,釩礦石的自然類型為硅質(zhì)—含釩粉砂質(zhì)板巖型釩礦。

3.5 礦石特征

3.5.1礦物成分

經(jīng)X衍射分析、顯微鏡下鑒定和電子探針分析,礦石中含釩礦物為釩云母(含釩水云母、含釩絹云母)、含釩粘土巖(含釩高嶺石、蒙托石)、鈣釩榴石等。脈石礦物為水云母(不含釩)、石英、絹云母及少量高嶺石、伊利石、炭質(zhì)、白云母、方解石等。此外還見極少量磷灰石、磷釔石、石墨、蒙脫石、磁鐵礦、褐鐵礦等。

釩云母是礦區(qū)內(nèi)最主要的釩礦物,淡綠色為主、鱗片狀,少量呈片狀,鱗片大小一般0.001 mm×0.003 mm～0.002 mm×0.004 mm,解理極完全,與絹(釩)云母、硅質(zhì)緊密共生,共同形成板狀構(gòu)造。較大片的釩云母與次生石英常共同組成細(xì)脈狀,形成定向板理。

圖4 何家墁釩礦區(qū)W0勘探線剖面圖Fig.4 Profile of W0 exploration line in Hejiaman vanadium mining area1.第四系;2.寒武系岳家坪組;3.寒武系莊子溝組下段;4.寒武系莊子溝組上段;5.寒武系楊家堡組;6.震旦系燈影組;7.南華系耀嶺河組;8.斷層及編號;9.礦體及編號。

鈣釩榴石多為不規(guī)則粒狀,翠綠色,玻璃光澤,透明—半透明,無解理,常聚集成寬窄不一的細(xì)脈充填于炭質(zhì)集合體的空隙間,并伴生少量次生石英,可見二者應(yīng)為同時期形成,且晚于炭質(zhì)板理的生成期。

3.5.2礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

主要為隱晶—微晶結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、變余泥砂質(zhì)結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)類型。

主要構(gòu)造類型有:頁理構(gòu)造、板狀構(gòu)造、變余層狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造等。

3.6 礦石化學(xué)成分

通過對釩礦體中的原礦采取化學(xué)樣品進(jìn)行多項分析,原礦主要成分為硅,主要可利用元素為釩。其試驗樣品化學(xué)多項分析結(jié)果列于表2。

圖5 何家墁釩礦區(qū)黃家臺子礦段Ⅱ礦體地表、深部地層巖性柱狀圖Fig.5 Lithologic column map of surface and deep strata of No.2 ore body in Huangjiataizi section of Hejiaman vanadium mining area1.殘坡積;2.含礫亞粘土;3.灰?guī)r;4.含泥質(zhì)灰?guī)r;5.白云質(zhì)灰?guī)r;6.條帶狀灰?guī)r;7.泥質(zhì)條帶灰?guī)r;8.條帶狀白云質(zhì)灰?guī)r;9.碎裂白云質(zhì)灰?guī)r;10.白云巖;11.含泥質(zhì)白云巖;12.泥質(zhì)白云巖;13.灰質(zhì)白云巖;14.硅質(zhì)白云巖;15.碎裂狀白云巖;16.碎裂狀硅質(zhì)白云巖;17.硅質(zhì)巖;18.板巖;19.鈣質(zhì)板巖;20.泥質(zhì)鈣質(zhì)板巖;21.硅質(zhì)板巖;22.泥質(zhì)板巖;23.粉砂質(zhì)板巖;24.粘土質(zhì)、粉砂質(zhì)板巖;25.砂質(zhì)板巖;26.砂質(zhì)泥質(zhì)板巖;27.泥質(zhì)硅質(zhì)板巖;28.硅質(zhì)鈣質(zhì)板巖;29.砂質(zhì)鈣質(zhì)板巖;30.炭質(zhì)板巖;31.鋁土質(zhì)板巖;32.鈣質(zhì)鋁土質(zhì)板巖;33.白云質(zhì)板巖;34.大理巖;35.礦層對比線;36.地層對比線;37.礦層及代號;38.探槽編號;39.鉆孔編號;40.地層代號。

表2 原礦化學(xué)多項分析結(jié)果Table 2 Multivariate analysis of raw ore chemistry

分析項目V2O5SiO2Al2O3CaOMgOTiO2K2ONa2OP2O5Fe2O3燒失含量/%1.2385.115.220.620.730.281.540.030.462.242.44

3.7 有用組分及伴生有益、有害組分

礦石中主要有用組分為V2O5。

與釩伴生元素種類較多,主要有Mo、Cu,Pb、Zn,Ti、Ag等,根據(jù)光譜全分析、組合分析及礦石多項分析結(jié)果可知,元素含量均低于伴生有益組分評價指標(biāo)。

根據(jù)組合分析結(jié)果,有害組分P2O5平均<0.50%,有害組分影響甚微。

3.8 礦化及蝕變特征

礦區(qū)礦層中僅見釩礦化一種。釩礦化分布于整個寒武系莊子溝組下段,不同的巖性其礦化程度不同,通過施工探礦工程系統(tǒng)取樣結(jié)果統(tǒng)計,含磷結(jié)核含碳硅質(zhì)板巖夾絹(釩)云母頁巖最強(qiáng),V2O5平均含量一般>1.20%以上,最高可達(dá)2.56%;其次為含硅質(zhì)碳質(zhì)板巖夾薄層硅質(zhì)板巖,V2O5含量一般在0.62%～1.32%;而雜色粘土質(zhì)板巖、含碳泥質(zhì)板巖礦化相對較弱,V2O5含量一般<1.0%。

主要蝕變有:絹(釩)云母化、釩云母化、弱硅化及碳酸鹽化等。與釩礦化關(guān)系密切的蝕變?yōu)殁C云母化。其中絹(釩)云母主要為含釩高嶺石蛻變而來。

4 礦床成因和礦床控礦因素

4.1 礦床成因

何家墁釩礦床屬華南板塊北緣南秦嶺印支褶皺帶內(nèi),寒武紀(jì)早期海侵時,地殼持續(xù)緩慢沉降,形成較穩(wěn)定的沉積環(huán)境,從而保證本區(qū)地下水位波動小,具有較充分的時間在封閉—半封閉的系統(tǒng)內(nèi)循環(huán),有利于成礦物質(zhì)的溶解—飽和—沉淀作用的持續(xù)進(jìn)行,形成了一套厚度不大的斜坡—盆地體系的滯留盆地相含釩、磷的硅質(zhì)、泥質(zhì)、有機(jī)質(zhì)到鈣鎂質(zhì)碳酸鹽巖沉積。根據(jù)地層沉積旋回、古生物及巖相特征等,礦區(qū)成礦環(huán)境為靜水還原條件下,氣候溫濕,生物繁茂時期形成。

在硅質(zhì)巖內(nèi),釩呈吸附狀態(tài)賦存于粘土礦物中或呈離子狀態(tài)吸附在硅氧中;粘土巖內(nèi)釩主要賦存于粘士礦物中,呈含釩高嶺石、蒙托石等粘土礦物出現(xiàn),據(jù)此認(rèn)為釩的生成是和硅質(zhì)巖、粘土巖或炭質(zhì)粘土巖同時沉積而成。寒武系下統(tǒng)地層中凡有硅質(zhì)巖和粘土巖的存在,即有釩礦的賦存。可能由于蝕源區(qū)巖石中除釩外,其它有用元素含量較低,故導(dǎo)致釩礦石中共生或伴生有用元素含量亦低。

綜上所述,本區(qū)釩礦屬滯留盆地相沉積型礦床。

4.2 控礦因素

在何家墁釩礦區(qū)內(nèi),莊子溝組地層雖經(jīng)受了輕微的變質(zhì)作用,根據(jù)現(xiàn)有資料,變質(zhì)作用與礦化富集之間并無必然聯(lián)系,成礦主要與沉積環(huán)境有關(guān),其空間分布則與后期構(gòu)造作用有關(guān)[4]。根據(jù)礦床地質(zhì)特征,何家墁釩礦床控礦因素主要有以下幾點(diǎn)。

4.2.1地層控礦

礦區(qū)成礦時間為寒武紀(jì)早期,空間分布嚴(yán)格受寒武系下統(tǒng)莊子溝組下段含碳硅質(zhì)板巖、含碳雜色粘土巖層控制,具明顯的層控特點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)的研究成果,早古生代早期礦區(qū)所在的南秦嶺區(qū),海域活動性加強(qiáng),形成早古生代陸緣裂谷,在陸塊邊緣裂解及海侵背景下,形成一套深水滯流盆地相硅質(zhì)碳質(zhì)碎屑巖沉積(∈1z),故早寒武紀(jì)地層沉積環(huán)境為板塊擴(kuò)張背景下的斜坡—盆地體系的滯留盆地相,區(qū)域上該時代沉積巖石類型以含碳黑色巖系為特征,普遍具有較高的V、Mo、Ag等親生物元素與超基性、基性巖有關(guān)的元素組合特征[5]。因此,認(rèn)為釩主要來源于前寒武紀(jì)地層,尤其是其內(nèi)的超基性或基性等含釩火山巖,在震旦紀(jì)末期,早期裂陷槽漸變抬升,地殼隆升后這些巖石經(jīng)受了較長期風(fēng)化剝蝕,隨后搬運(yùn)到海槽中形成釩礦體。

在礦區(qū)內(nèi),含釩地層雖經(jīng)受了輕微的變質(zhì)作用而形成一套板巖,但變質(zhì)作用與礦化富集間并無必然聯(lián)系,成礦主要與沉積環(huán)境有關(guān),地層(寒武系下統(tǒng)莊子溝組下段)控礦特征明顯,其空間分布主要與后期構(gòu)造作用有關(guān)。

4.2.2巖性控礦

在礦區(qū)內(nèi),含礦層位于寒武系莊子溝組下段,主要巖石類型為含碳硅質(zhì)板巖、雜色含碳泥巖和板巖,并且在空間上多為互層狀或似層狀交替出現(xiàn),在平面上具有一定的穩(wěn)定性,礦體主要產(chǎn)出于硅質(zhì)板巖與泥質(zhì)板巖中,說明釩元素的富集與兩種巖性的關(guān)系十分密切。而從礦體內(nèi)不同巖性含礦性對比中可以看出,元素V的富集成礦與含碳硅質(zhì)板巖和含碳泥質(zhì)板巖緊密相關(guān),在上述兩種巖石中有更高的富集程度。

4.2.3巖相古地理控礦

下寒武統(tǒng)莊子溝組下段黑色巖系控制著礦區(qū)釩礦床的分布,表明莊子溝組下段地層是釩礦床形成的基本條件。早寒武世早期廣海陸棚或陸棚外斜坡—陸棚邊緣斜坡區(qū)還原滯流及海盆緩慢沉降環(huán)境,是釩礦床發(fā)生沉積成礦作用的古地理環(huán)境和古構(gòu)造條件。黑色巖系中特定的含碳、磷、硅的巖性組合序列是釩礦床形成的必須具備的巖相條件,其厚度越大,巖性序列發(fā)育越完整,所形成的礦床規(guī)模相應(yīng)越大。

4.2.4熱液控礦

根據(jù)前人對鄰近同類礦山中含礦巖性的巖石化學(xué)和微量元素綜合分析,表明V在沉積成礦時并非完全處于正常的外生條件下的沉積環(huán)境,而是一個與內(nèi)生作用及其產(chǎn)物密切相關(guān)的非正常沉積環(huán)境—海底熱水(噴流)沉積成礦作用所代表的環(huán)境[6]。在何家墁礦區(qū)外圍西部早寒武系莊子溝組地層中見到火山沉積夾層[7],礦區(qū)鄰近的郭溝釩礦區(qū)內(nèi),局部含釩碳質(zhì)頁巖中有不穩(wěn)定的似層狀重晶石脈等均說明了這一點(diǎn)。顯示出噴流熱水沉積礦床的特點(diǎn)。可見釩礦床的形成一定程度上受到了海底熱水活動控制。

4.2.5構(gòu)造控礦

斷裂破碎帶既可以成為成礦熱液運(yùn)移通道,亦可為成礦物質(zhì)的富集、沉淀空間。由于本礦區(qū)釩礦以沉積成礦為主,礦區(qū)內(nèi)北東向的斷裂破碎帶為成礦期后斷裂,對礦體完整性起破壞作用,但構(gòu)造造成礦體重復(fù),抬升,有利于現(xiàn)階段勘探。

5 結(jié)語

何家墁釩礦成礦主要與沉積環(huán)境有關(guān),其空間分布則與后期構(gòu)造作用有關(guān)。其礦床控礦因素主要為地層控礦,巖性控礦、巖相古地理控礦,其次為熱液控礦,斷裂破碎帶為成礦期后斷裂,斷裂控礦表現(xiàn)為與礦區(qū)釩礦體的產(chǎn)出形態(tài)與空間分布有關(guān),主要對礦體完整性起破壞作用。