湖南安化球甲仑钒矿床地质特征及矿床成因探讨

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1、湖南安化球甲仑钒矿床地质特征及矿床成因探讨湖南安化球甲仑钒矿床地质特征及矿床成因探讨湖南安化江南、洞市地区矿产资源丰富，其中钒矿分布范围最广，规模最大。笔者在对该区域进行矿产调查过程中，新发现了球甲仑钒矿，并对其矿床地质特征及矿床成因进行了初步探讨，认为其远景资源量非常丰富。　　1区域地质背景　　球甲仑钒矿床位于扬子地体与华南地体拼贴带北侧，江南地轴之雪峰弧形构造带由北东向东西方向转折部位。　　区域经历了多次构造运动，产生了一系列的构造形迹，形成了复杂的构造格局。地壳演化和岩石圈板块运动特点显示经历了武陵、雪峰、加里东、海西印支、燕山喜马拉雅几

2、个大的发展阶段。相应造就了武陵（Jx）、雪峰（Qb）、加里东（Nh-S）、海西印支（D）、燕山（J-K）等五个构造层。区域构造以北东东向及北东向断裂、褶皱发育为特征。褶皱形态主体为开阔中常型线状或长轴状褶皱。与褶皱方向一致的走向逆断裂发育，断裂常具多期活动特征。　　2矿床地质特征　　2.1矿区地质概况　　矿区内地层自青白口系多益塘组（Qb2d）至奥陶系桥亭子组（O1-2q）均有出露（图1）。总体上为一套陆源碎屑复理石夹硅质、炭泥质沉积，岩石均已浅变质。　　寒武系牛蹄塘组底部地层为沉积型钒矿的赋矿层位。该组下部为黑色炭质板状页岩夹灰黑色薄层状硅质

3、岩、硅质页岩；上部为黑色薄层状炭质板状页岩、粉砂质炭质板状页岩，发育有不清晰的水平微细层理。该组下部含炭质较高的板状页岩可作石煤利用，且含V、Ni、Mo、Co、Cu、U及稀土等元素较丰富，其底部富含磷结核和星点状、草莓状、结核状黄铁矿。本组属水流不畅、宁静，具还原环境的闭塞海盆沉积。　　矿区内经历了多次构造运动，产生了一系列的构造形迹，形成了复杂的构造格局。总体上为大树坳火烧洞复向斜，该向斜轴迹走向约60°，区内次级褶皱发育。其中规模相对较大的褶皱有2个向斜和2个背斜，轴向与地层走向基本一致。矿区内断裂以北东向断裂为主，构造形迹与地层走

4、向近一致，近于平行排列且切割不同时代地层，使其产生重复或缺失。　　该矿床为沉积型层控矿床，矿体赋存于寒武系本文由.Lo）、硒（Se）、钡（Ba）、砷（As）、硼（B）、锑（Sb）、铅（Pb）、锡（Sn）、镓（Ga）、锰（Mn）、钴（Co）、铀（U）、铬（Cr）、铜（Cu）、锌（Zn）、银（Ag）、铍（Be）、硅（Si）等。超出地壳平均含量的元素有V、Ag，其中V、Ag正相关。3矿床成因　　3.1成矿作用　　在早寒武世浅海陆棚的滞留海湾还原环境下，沉积物以炭质页岩为主，同生沉积了大量的硅质、磷、钒、钼、镍、铀等矿物质夹杂其中。火山活动、陆源碎屑物

5、提供了物质来源。　　李有禹等人从岩石学、地球化学等方面对含矿岩系、矿床的物质来源进行了研究。岩石化学方面，含矿岩系底部分布有典型的硅质岩，且SiO2含量与V、Mo、Ni呈现相一致的演化规律，成因上与海底喷气作用有关；地球化学方面，有益元素V、Mo、Ni以及P、TR、U、Pt族元素R型聚类分析呈现出亲硫亲生物元素和以贵金属为主的元素两大类；矿床矿石δ34S（-13.0‰～17.9‰）与围岩δ34S（+16.6‰～+24.9‰）截然不同，是硫源不同所致。硅岩的氧同位素值

6、iδ18OSMOo、Ni等元素的来源和富集，是与海底喷气作用密切相关，并非陆源搬运沉积产物。在低能、缺氧还原的浅水台地边缘环境，生物活动作用强，并对金属物质产生强烈吸附富集作用、络合作用。　　3.2矿床成因机制　　区域上为一滞流海盆，为陆棚相沉积的（硅）炭质页岩建造，含矿岩系由磷块岩透镜体和富含金属层（多金属层）的硅质岩、硅质页岩、炭质页岩组成。　　矿床形成于沉降区和相对隆起区的边缘过渡带，并是其中次一级较稳定的地段，也是岩相转化的地带。沉积以胶体化学化学沉积为主。大量同生沉积硫化物以及大量岩矿具有平直微细层理构造的特点，说明矿床处

7、于浅海陆棚的滞留海湾中，钒矿层中同生竹叶状碎屑状构造，说明水动力条件有周期性的变化。含矿岩系含有大量有机炭、海绵骨针、古孢子化石。说明生物作用的存在，并对成矿作用有所影响。震旦纪后期，本区地壳曾一度隆起。寒武纪早期沉积基底地形的起伏、介质、环境的更替，形成有利于成矿的条件之一。　　钒矿床产于寒武系牛蹄塘期黑色页岩系中，呈层状、似层状、透镜状产出的沉积型钒矿床。推测成矿物质主要来源于海底火山喷发。因此，矿床成因应为海底喷气沉积矿床。　　3.3矿床成矿模式　　根据球甲仑钒矿床特征，结合矿床成因分析，归纳总结区域成矿模式（图2）如下：　　1、作为重要

8、矿源的含矿地质体是早寒武世地壳拉张裂陷（裂谷）时期的沉积产物。　　2、成矿物质主要来源于海底火山喷发，或沿深大断裂向上运移。　　（3）成矿物质在滞流海