贵州三穗地区钒矿地质特征及成矿规律研究

现　代　矿　业

ＭＯＤＥＲＮＭＩＮＩＮＧ

总第６２０期

２０２０年１２月第１２期

贵州三穗地区钒矿地质特征及成矿规律研究

吴林锋１　息朝庄２　刘开坤１　王　琼１

（１．贵州省有色金属和核工业地质勘查局核资源地质调查院；２．湖南城市学院土木工程学院）　　摘　要　总结贵州省三穗地区钒矿矿区地层、区域构造和区域岩浆岩特征，探讨矿区钒矿成矿规律。研究表明：区内钒矿赋存在陡山沱组白云岩的上部以及老堡组和九门冲组的下部，含矿岩性为黑色炭质黏土岩；成矿来源主要是由于海底裂谷的热气流作用，携带深部钒等多金属元素向陆棚与台地运动、迁移，出现钒的横向分导现象；沉积下来的钒金属又在后期低温热液作用下，以水云母的形式存在，而炭质吸附的部分钒元素进入水云母晶格中，形成钒矿。

关键词　三穗地区　钒矿　地质特征　成矿规律ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４６０８２．２０２０．１２．０１０

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＭｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃＬａｗｓｏｆＶａｎａｄｉｕｍ

ＤｅｐｏｓｉｔｓｉｎＳａｎｓｕｉＡｒｅａｏｆＧｕｉｚｈｏｕ

１２１１

ＷＵＬｉｎｆｅｎｇ　ＸＩＣｈａｏｚｈｕａｎｇ　ＬＩＵＫａｉｋｕｎ　ＷＡＮＧＱｉｏｎｇ

（１．ＮｕｃｌｅａｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｕｉｚｈｏｕＮｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌｓａｎｄＮｕｃｌｅａｒＩｎｄｕｓｔｒｙ

ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙＢｕｒｅａｕ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＣｉｔｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｓｕｍｍａｒｉｚｅｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｔｒａｔｕｍ，ｒｅｇｉｏｎａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｒｅｇｉｏｎａｌｍａｇｍａｔｉｃｒｏｃｋｏｆｔｈｅｖａｎａｄｉｕｍｍｉｎｉｎｇａｒｅａｉｎｔｈｅＳａｎｓｕｉａｒｅａｏｆＧｕｉｚｈｏｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｌａｗｏｆｔｈｅｖａｎａｄｉｕｍｄｅｐｏｓｉｔｉｎｔｈｅｍｉｎｉｎｇａｒｅａ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｖａｎａｄｉｕｍｄｅｐｏｓｉｔｓｉｎｔｈｅｒｅｇｉｏｎａｒｅｌｏｃａｔｅｄｉｎｔｈｅｕｐｐｅｒｐａｒｔｏｆｔｈｅＤｏｕｓｈａｎｔｕｏＦｏｒｍａｔｉｏｎｄｏｌｏｍｉｔｅａｎｄｔｈｅｌｏｗｅｒｐａｒｔｏｆｔｈｅＬａｏｂａｏＦｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＪｉｕｍｅｎｃｈｏｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｏｕｒｃｅｏｆｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｉｓｍａｉｎｌｙｆｒｏｍｔｈｅｈｏｔａｉｒｃｕｒｒｅｎｔｓｏｆｔｈｅｓｕｂｍａｒｉｎｅｒｉｆｔｓｔｈａｔｃａｒｒｙｄｅｅｐｖａｎａｄｉｕｍａｎｄｏｔｈｅｒｍｅｔａｌｅｌｅｍｅｎｔｓｔｏｔｈｅｓｈｅｌｆａｎｄｐｌａｔｆｏｒｍｔｏｍｏｖｅａｎｄｍｉｇｒａｔｅ，ａｎｄｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｆｌａｔｅｒａｌｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｖａｎａｄｉｕｍｏｃｃｕｒｓ．Ｔｈｅｄｅｐｏｓｉｔｅｄｖａｎａｄｉｕｍｍｅｔａｌｅｘｉｓｔｓｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆｈｙｄｒｏｍｉｃａｕｎｄｅｒｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｆｌｕｉｄｉｎｔｈｅｌａｔｅｒｓｔａｇｅ，ａｎｄｐａｒｔｏｆｔｈｅｖａｎａｄｉｕｍｅｌｅｍｅｎｔａｄｓｏｒｂｅｄｂｙｃａｒｂｏｎｅｎｔｅｒｓｔｈｅｈｙｄｒｏｍｉｃａｌａｔｔｉｃｅｔｏｆｏｒｍｖａｎａｄｉｕｍｏｒｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ｓａｎｓｕｉａｒｅａ，ｖａｎａｄｉｕｍｏｒｅ，ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｆｅａｔｕｒｅｓ，ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｌａｗ

１］

　　钒是地壳中产出的黑色金属矿产之一［，由于

Ｑｂｑ）、平略组（Ｑｂｐ）、隆里组口系下江群清水江组（

（Ｑｂｌ），南华系两界河组（Ｎｈｌ）、大塘坡组（Ｎｈｄ）、南１１Ｎｈｎ），震旦系陡山沱组（Ｚｄ），震旦—寒武系沱组（２１老堡组（Ｚ）；早古生界寒武系下统九门冲组∈ｌ

［２４］

（ｍ）、变马冲组（）、杷榔组（）、清虚∈１ｊ∈１ｂ∈１ｐ洞组（）、凯里组（），中统高台组（）、∈１ｑ∈１－２ｋ∈２ｇ

其较好的物理化学特性而被广泛应用于多个行业中。贵州省三穗县矿产资源丰富，尤其钒矿储量远景良好。但由于其基础地质工作进展延缓，多年来，找矿工作难以突破。本次研究工作从三穗地区钒矿矿区地质概况、矿体地质着手，通过总结该区成矿规律，探讨成矿物质来源和成因，以期为今后开展钒矿找矿工作提供重要依据。

石冷水组（），上统娄山组（ｌ），二叠系中统栖∈２ｓ∈Ｏ

Ｐｑ）、茅口组（Ｐｍ），上统吴家坪组（Ｐｗ）；新霞组（２２３生界的第四系（Ｑ）等，缺失早古生界奥陶系、志留系、晚古生界泥盆系、石炭系及中生界地层。具体情况如表１所示。

　　其中震旦—寒武系老堡组（Ｚ）和寒武系下统∈ｌ九门冲组（ｍ）为区内主要的钒矿化和铀矿化层∈１ｊ位。

１　矿区地质概况

１．１　矿区地层

区域内出露地层从新到老主要为：晚元古界青白

　　吴林锋（１９８２—），男，高级工程师，５５０００５贵州省贵阳市宝山南路５６４号。

贵州三穗地区钒矿地质特征及成矿规律研究　　　　　　　２０２０年１２月第１２期　　吴林锋　息朝庄等：

表１　区域地层表

１．２　区域构造

区域构造运动强烈，主要有雪峰运动、加里东运动和燕山运动。区域构造主要为褶皱和断裂。其中褶皱主要为三穗向斜、南明向斜、盘山背斜、竹坪向斜、崇梭溪背斜、登都向斜和断层旁侧的次级褶皱，这些褶皱多呈ＮＥ展布。而断裂构造主要存在ＮＥ、ＮＮＥ和ＥＷ等，多造成地层的重复、缺失与不整合接触，形成规模不等和形态各异的断夹块。在区域上主要的断层有小堡正断层、泡木园拉伸断裂带、蕉溪东西向挤压断裂带、杨柳塘拉伸断裂带、翻滚平推断层和织云逆断层。１．３　区域岩浆岩

区域岩浆活动总体并不强烈。仅在古楼坪附近发育少量基性－超基性岩脉，镇远城关老大桥和头通沟附近发育少量云斜煌斑岩。岩性多为浅成偏碱性侵入岩，呈岩墙、岩脉和岩枝状产出，岩体的规模小，单个岩体一般长几米至数十米，最长约４００ｍ，厚度为几厘米至几米，一般多为０．３～１．０ｍ，并且常风化呈黄色土状物而不易发现，其特征为放射性伽马强度偏高。各类岩体铌、钽含量普遍较高，并常伴有Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ等元素。１．４　区域地球物理特征

研究区处于中国东部“大兴安岭—太行山—武Ｓ向，具陵山”重力梯级带的南端，异常总体走向为Ｎ有典型的大陆异常特征，总体表现为“东高西低”的

５２

态势。最大重力场值为－６０×１０ｍ／ｓ，分布于贵州５

８５×１０北东部天柱和白市附近，最小重力场值为－２

ｍ／ｓ，分布于贵州剑河、榕江和宰便一线。

１．５　区域地球化学特征

研究区位于黔南台陷地球化学（场）区和江南造山带地球化学（场）区接合部位，区内地表为Ｖ、Ａｇ、Ｂａ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｙ、Ｚｎ、Ｚｒ等元素及ＳｉＯ、ＡｌＯ、ＫＯ、ＮａＯ２２３２２等氧化物的地球化学高背景。其中最为典型的元素或氧化物为Ｖ、Ａｇ、Ｂａ、ＡｌＯ、ＫＯ、ＮａＯ，其表生地球２３２２化学背景显著高于全省或其它地球化学区。

２　钒矿地质特征

区内含Ｖ层位主要为位于老堡组中上部至顶部的黑色薄层硅质岩与炭质泥岩、含炭质粉砂岩互层中，以及九门冲组一段底部，处于铀矿（化）体上部。总体呈ＳＷ—ＮＥ向带状展布，矿体呈层状和似层状，矿体产状与围岩一致。钒矿（化）层严格受炭质泥岩、硅质岩控制。

２．１　三穗向斜重点勘查区

三穗向斜重点勘查区由于在本勘查中并未完全揭穿钒矿层，仅依据钻孔和少量地表山地工程将钒矿层由下自上分为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ和Ｅ五层，现将其特征分述如下：

Ａ矿层。矿体不连续，其位于老堡组上部，距九门冲组界线９７１ｍ，仅１个钻孔ＺＫ５０２见矿，厚度１２８ｍ，品位为０５９９％。Ａ矿层至老堡组中部为铀异常矿化段，其间也存在钒矿化。通过山地工程（大部分工程未完全揭穿钒矿化层）取样分析，Ⅴ号铀矿ＶＯ层与直接顶底板硅质岩内钒矿化较为强烈，２５含量一般为０５３７％～０５５６％，厚０３５～１７１ｍ，含量与厚度变化较大。

Ｂ矿层。矿化较连续，其位于老堡组顶部，距Ａ矿层２８３ｍ，距九门冲组界线０７３～５１６ｍ，一般为

总第６２０期现代矿业２０２０年１２月第１２期

３ｍ，控制走向长１０ｋｍ，倾向延伸约１２ｋｍ，其有１０个钻孔控制，厚度范围０７０～４４１ｍ，平均厚度１９０ｍ，品位为０５２０％～１０７％，平均品位为０７１２％。

Ｃ矿层。矿化连续、稳定，其位于老堡组顶部至九门冲组底部，距Ｂ矿层０８～５１６ｍ，一般为２ｍ，控制走向长１７ｋｍ，倾向延伸约１２ｋｍ，向斜轴部验８个钻孔控制（取样钻孔１９个，见矿１８证见矿，有１个，未见矿１个），厚度范围为０６９～４７８ｍ，平均厚度２１１ｍ，品位范围０５％～０６５６％，平均品位为０５８９％。

Ｄ矿层。矿化较连续，其位于九门冲组底部，距矿层１８０～３５７ｍ，见矿钻孔２个，其中ＺＫ３０６１：厚８４ｍ，品位０５６９％；ＺＫ３０８１：厚４１４ｍ，品位度１０５９５％。２．３　矿石特征

研究区内金属矿物主要有黄铁矿、磁黄铁矿，非金属矿物主要为玉髓、蛋白石、白云石、方解石。矿化蚀变主要为黄铁矿化，伴有少量硅化、白云岩化。并具微晶、隐晶结构，层状构造。

通过矿石岩矿鉴定表明，矿石中主要由微晶粒状、隐晶状石英和硅质；半自形菱面体状和他形碳酸盐和黄铁矿等组成，构成微晶、隐晶结构，层状构造。Ｃ矿层０６８～２６２ｍ，一般为１３０ｍ，控制走向长１２ｋｍ，倾向延伸约１２ｋｍ，有９个钻孔控制，厚度范围为０６８～３１０ｍ，平均厚度１３２ｍ，品位范围０５１％～０６７３％，平均品位为０５９７％。

Ｅ矿层。矿化不连续，其位于九门冲组下部，距九门冲组界线５８４～５９５ｍ，距Ｄ矿层１３０～１４８ｍ，仅２个钻孔（ＺＫ０８１、ＺＫ４２２）见矿，其中ＺＫ０８１钻孔显示厚度２２７ｍ，品位０６６６％；ＺＫ４２２钻孔显示厚度１

３７ｍ，品位０６３７％。通过上述可知Ｂ、Ｃ、Ｄ钒矿层见矿情况好，矿层连续、稳定，具备形成大规模的钒矿床的条件。２．２　南明向斜重点勘查区

南明向斜重点勘查区仅２个钻孔控制，自下而上分为Ａ、Ｂ、Ｃ和Ｄ四层，现将其特征分述如下：

Ａ矿层。位于老堡组底部，距陡山沱组白云岩２２７～７６４ｍ，２个钻孔见矿，其中ＺＫ３０６１：厚度１７８ｍ，品位０５９６％；ＺＫ３０８１：厚度０７４ｍ，品位０６５１％。

Ｂ矿层。位于老堡组上部，距老堡组与九门冲组界线９０８～１０ｍ。见矿钻孔２个，其中ＺＫ３０６１：厚度２６０ｍ，品位０５６７％，ＺＫ３０８１：存在分支现象，有一定量的夹石，夹石厚１８２～１９４ｍ，可细分为３小层，由下上而上，厚度分别是０７４、０６３、０６４ｍ，其品位分别为０７８６％、０７８６％、０５８２％。同时，在Ｂ矿层与Ａ矿层之间为铀异常矿化段，而其间也存在钒矿化。通过山地工程取样分析，铀矿化层及其直接顶底板硅质岩内钒矿化较为强烈，主要有４层钒矿化，Ｖ２Ｏ５含量范围为０５３２％～１５６８％，集中在０５０％～０８０％之间，厚０２１～１９９ｍ，品位和厚度变化较大。

Ｃ矿层。位于老堡组顶部，距老堡组与九门冲组界线４８１～５１９ｍ，距Ｂ矿层１３４～１４８ｍ，见矿钻孔２个，

其中ＺＫ３０６１：厚度２９２ｍ，品位１５４１％；ＺＫ３０８１：厚度１９８ｍ，品位０７０６％。

Ｄ矿层。位于老堡组顶部至九门冲组底部，距Ｃ岩石中的碳酸盐、硅质和黏土矿物等分别聚集，呈交

替互层状分布，其中，石英、硅质占比约６

３％。显微镜下可见少量黄铁矿呈自形、半自形四边形状和五边形状，颜色为浅亮黄色，均质，粒径０００１～００２５ｍｍ，浸染状分散分布（见图１）。

而在另一样品中，由自形、半自形菱面体状白云石、他形粒状方解石、石英、硅质和黄铁矿等组成，构

成粉晶晶粒状结构，层状构造。白云石含量约６

４％，方解石含量约１２％，黄铁矿含量约４％；显微镜下可见少量黄铁矿呈他形粒状，半自形四边形状、五边形状，浅亮黄色，均质，粒径０００１～００４ｍｍ，浸染状分

散分布（见图２

）。南明地区局部可见层间褐铁矿，并富含铀，呈不规则团粒、团块、与胶结团块。胶结物含量约６８％，其中含量Ｖ２Ｏ５为１５％，含微量的Ｐ、Ｃｕ，Ｎｉ等元素。大量褐铁矿呈胶状，条带状、胶结物状，灰白色微带蓝色，颜色分布不均匀，非均质性，褐色内反射色。（见图３）。

图１　标本Ｂ１－１０镜下鉴定照片

图２　标本Ｂ１－１１镜下鉴定照片

２．４　矿体围岩和夹石

围岩与夹石主要为微晶、隐晶和放射集合体状石英、硅质，以及分布在其中的黏土矿物、铁质等组成。岩石裂隙较为发育，裂隙中充填较晚期它形晶粒状石

贵州三穗地区钒矿地质特征及成矿规律研究　　　　　　　２０２０年１２月第１２期　　吴林锋　息朝庄等：

地运动、迁移，但是由于Ｖ元素化学活动性的差异，导致出现钒的横向分导现象。而沉积下来的Ｖ金属又在后期成矿低温热液作用下，却又被泥质与炭质吸附，并在成岩过程中与黏土矿物部分重结晶作用，从而形成水云母，与此同时，炭质吸附的部分Ｖ元素被游离出来而迁移进入水云母晶格中，最终形成钒矿，

图３　标本Ｂ２－４８镜下鉴定照片

英，其中石英、硅质含量约９７％。夹石主要由薄层硅质岩夹极薄层状炭质页岩组成，存在于矿层中，厚度在０３６～０４５ｍ，没有达到夹石剔除厚度，对区内矿体完整性影响不大。

围岩及夹石成分单一，主要以石英和硅质为主，其对区成矿完整性影响小，但硅质岩较脆，亦受挤压或拉伸后发生形变，对夹层间软弱矿层稳定性存在一定影响。

这与海相沉积型钒矿相似。

区内钒矿常常和镍、钼、铂、钯等矿产共生、伴生，新元古代后期至早寒武纪期是泛大陆的剧烈变化时期，其造成扬子海域地壳与大陆内部强烈的拉张及火山作用，构造活动非常频繁，沿深大断裂带活动剧烈的热液与陆源碎屑物等向新形成的断陷盆地、斜坡和陆棚等地段扩散，在还原的环境下形成了不同岩性组合的黑色岩系，并为矿床的形成提供了物质基础。

３　钒矿成矿规律

区内钒矿主要赋存在陡山沱组白云岩的上部老

堡组和九门冲组下部，赋矿岩性为黑色炭质黏土岩。矿层以老堡组和九门冲组为界可分为两个含矿层，其中一矿层呈似层状赋存于老堡组顶部的硅质岩所夹炭质黏土岩之中，矿体产状同岩层基本一致，倾向于

５°，平均厚度２６０ｍ，平均品位向斜轴部，倾角约为２

０６６％，矿体空间展布形态倾向、走向和倾角相对稳定，品位和厚度变化较均匀；而另一矿层主要呈层状、似层状赋存于九门冲组第一段下部的黑色炭质黏土

３０ｍ，平岩之中，倾向、倾角变化不大，平均厚度为７

均品位０６０％，矿体空间展布形态稳定，品位和厚度变化均匀。

综上所述，九门冲组下部的炭质黏土岩和老堡组顶部的黑色薄层硅质岩夹炭质黏土岩为钒矿富集岩性层位，其成矿类型主要有两种类型：其一是黄铁矿型，其二是炭质泥岩型。沉积物质主要是在海底裂谷的热气流作用下，携带深部钒等多金属元素离子迁移到海洋之中，并在海水的作用下，Ｖ元素向陆棚与台

４　结　论

（１）区内钒矿赋存在陡山沱组白云岩的上部以及老堡组与九门冲组下部，含矿岩性为黑色炭质黏土岩。

（２）成矿来源主要是由于海底裂谷的热气流作用，携带深部钒等多金属元素在海水的作用下，钒元素向陆棚与台地运动、迁移，出现钒的横向分导现象。

３）沉积下来的钒金属又在后期成矿低温热液（

作用下，以水云母的形式存在，而炭质吸附的部分钒元素进入水云母晶格中，形成钒矿。

参　考　文　献

［１］　舒多友，侯兵德，张命桥，等．黔东北地区钒矿床地球化学特征

及成因研究［Ｊ］．矿床地质，２０１４，３３（４）：８５７８６９．

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质出版社．１９８７．

［３］　陈建华，彭加强，温官国．贵州松桃下寒武统九门冲组钼钒矿的

赋存状态初步研究［Ｊ］．贵州地质，２００７，２４（３）：１８５１８７．［４］　冯学仕，王尚彦，王砚耕，等．贵州省区域矿床成矿系列与成矿

规律［Ｍ］．北京：地质出版社．２００４．

（收稿日期２０２０１０２６）

櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄（上接第３３页）生沉积、后生吸附作用及热液成矿作用等，厘定清楚

４　结　论

（１）赣中西部地区在沉积变质岩、花岗岩、火山岩中均有铀矿化现象，这些铀矿化都处于一定的良好地质环境中。其基底地层大多是区域性的含矿地产，其岩体含铀较高，在放射性伽马高场、偏高场内。各类岩石中的铀矿化都与长期活动的区域性断裂有关。构造活动带与铀矿化异常地段相结合形成不同程度的铀矿化。

（２）在成矿研究中，要注意后期成矿作用对铀矿化的影响作用。在有些铀矿化地区同时存在铀的同

这些关系有助于成矿规律的研究。

参　考　文　献

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［２］　晏宗根．江西峡里铀矿床地质特征及矿化成因［Ｊ］．现代矿业，

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２０１６（１）：１６２１６６．学新进展，

（收稿日期２０２０１０２６）